人工智能视域下的教师数字素养提升策略

〔摘" "要〕" 随着人工智能技术的飞速发展，教育领域正经历着前所未有的变革。小学科学教育作为培养学生科学素养和创新能力的关键学科，其教学质量与教师的数字素养密切相关。本文深入探讨人工智能视域下小学科学教师数字素养的现状，并分析当前面临的挑战，同时，针对挑战提出一系列有效的提升策略，旨在促进小学科学教育与信息技术的深度融合，提升教学质量与效率。

〔关键词〕" 小学科学；人工智能；教师数字素养

〔中图分类号〕" G424" " " " " " " " 〔文献标识码〕" A" " " " "〔文章编号〕" 1674-6317" " （2025）" 08" " 106-108

在信息化、智能化时代，人工智能（AI）技术已渗透到社会生活的各个领域，教育领域也不例外。小学科学教育作为培养学生探索未知、勇于创新的重要阵地，其教学模式、内容呈现及评价方式正逐步向数字化、智能化转型。这一转型要求教师不仅具备扎实的专业知识，还需掌握先进的数字技术和教育理念，即具备良好的数字素养。因此，深入分析小学科学教师数字素养现状，探索有效的提升策略，对于推动小学科学教育现代化具有重要意义。

一、人工智能视域下小学科学教师数字素养现状分析

（一）技术应用现状

当前，在小学科学教学中，多媒体设备、网络教学资源、智能教学平台等数字化工具已得到广泛应用。教师能够利用PPT、视频、动画等多媒体手段丰富教学内容，激发学生的学习兴趣。同时，一些学校开始尝试引入智能机器人、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等前沿技术，为学生提供更直观、互动的学习体验。然而，这些技术的应用仍处于初级阶段，多数教师仅停留在基本操作层面，未能充分发挥其在教学中的潜力。

（二）教师数字素养现状

尽管多数小学科学教师已认识到数字技术在教学中的重要性，并尝试将其融入日常教学中，但就整体而言，教师的数字素养水平参差不齐。一方面，部分年轻教师接受新事物能力强，能够较快掌握新技术并应用于教学；另一方面，部分老教师由于技术基础薄弱、学习动力不足等原因，在数字技术应用上显得力不从心。此外，教师在数字资源的获取、整合、创新应用以及数据驱动的教学决策等方面，也存在较大提升空间。

（三）面临的挑战

结合目前的资料分析，小学科学教师数字素养提升面临着如下挑战：技术更新迅速成了不可忽视的驱动力。人工智能技术的飞速发展，不仅深刻地改变了人们的生活方式，也要求教师群体必须紧跟时代步伐，持续学习新知识、掌握新技能，以便将这些先进技术融入日常教学中，从而满足学生日益多元化的学习需求，实现教学模式的创新与升级。然而，实现这一过程并非易事，因为教育资源的分配不均成了制约因素之一。城乡之间、不同学校之间在硬件设备和软件资源上的显著差异，使得部分教师难以获得必要的支持条件提升自身的数字素养，这进一步拉大了教育质量的差距。教学理念的转变同样面临重重困难。长期以来，传统的教学观念深入人心，许多教师习惯于采用“填鸭式”的教学模式，这种模式的弊端已被逐渐认识，但在实际教学中仍难以彻底摒弃。对于数字化、智能化教学这种新兴的教学方式，部分教师或因习惯使然、或因对新事物的不确定感导致而持观望或抵触态度，这无疑给教育现代化进程带来了阻碍。评价体系的不完善也是亟待解决的问题。在当前的教育评价体系中，对教师数字素养的评估往往缺乏科学、系统的标准和方法，难以全面、准确地反映教师在这一领域的真实水平和发展状况。这不仅影响了教师自我提升的积极性和动力，也制约了教育质量的整体提升。因此，构建一套完善的教师数字素养评价体系，对于推动教育现代化、提升教师整体素质具有重要意义。

二、人工智能视域下小学科学教师数字素养提升策略

（一）加强教师培训与自我学习

在快速变化的教育技术环境中，加强小学科学教师的培训与自我学习成了提升教师数字素养的关键路径。这不仅关乎教师个人能力的成长，更直接影响到教学质量和学生的学习体验。

1.专业培训。就教师的专业培训工作开展而言，需要强调的内容包括：开发针对性培训课程：为了确保培训的有效性和针对性，必须根据小学科学教师的实际需求，精心设计一系列涵盖广泛的培训课程。如，“豆包AI的生成方法”“AR学院教学应用培训”“数字化实验设备使用教程”“云科学平台使用教程”等，这些课程涉及智能软件和智能教学平台操作以及数据分析与决策支持等核心领域。在课程设计上，应注重理论与实践的深度融合，通过生动的案例分析、实操演练等互动方式，帮助教师将所学知识迅速转化为教学实战能力。实施分层培训：考虑到教师队伍的多样性和差异性，实施分层分类培训显得尤为重要。对于技术基础较为薄弱的教师，应首先强化其基础技能，如计算机基本操作、常用办公软件使用等，确保他们具备使用数字工具进行教学的基本能力。而对于已经具备一定技术基础的教师，则应侧重于高级技能的提升和教学创新能力的培养，如引导他们探索如何将人工智能技术融入课堂，实现教学方式的创新与优化。同时，这种分层培训还应关注教师的年龄、兴趣、职业发展规划等因素，为每位教师量身定制个性化的培训方案。建立长效培训机制：教育培训不应是一次性的活动，而应成为教师职业生涯中的常态。因此，需要建立定期与不定期相结合的培训机制，确保教师能够持续接受新技术、新理念的熏陶。定期培训可以包括每学期的集中培训、工作坊、研讨会等，而不定期培训则可以通过网络平台、在线课程、远程直播等形式实现，让教师在任何时间、任何地点都能便捷地获取学习资源。

2.自我提升。教师要实现自我提升，需强调两点：树立终身学习理念。小学科学教师应主动关注教育技术的最新发展动态，积极参与各种在线学习、工作坊、研讨会等活动，不断拓宽自己的知识视野和技能领域。同时，教师还应保持对新鲜事物的好奇心和探索欲，勇于尝试新技术、新方法，将其融入教学实践中，为课堂注入新的活力。实践反思与经验分享。小学科学教师应敢于在教学实践中大胆尝试新技术、新方法，不断挑战自我、突破自我。在尝试的过程中，教师应注重教学反思，及时总结经验教训，不断优化教学设计和教学策略。同时，教师还应积极参与教学研讨活动，与同行分享自己的成功经验和教学心得，共同探讨解决教学中遇到的问题和困惑。通过经验分享和互动交流，教师可以相互启发、相互学习，共同推动教学质量的提升。

（二）推动技术与教学深度融合

技术的快速发展为教学创新提供了无限可能。推动技术与教学的深度融合，不仅能够提升教学效率和效果，还能够激发学生的学习兴趣和创造力。

1.教学设计创新。就教学设计创新而言，需要强调的内容包括：融合AI技术优化教学设计。小学科学教师可以利用智能推荐系统、学习路径规划等工具，为不同学生提供个性化的学习资源和路径。通过分析学生的学习数据和行为特征，智能系统可以精准地识别学生的学习需求和兴趣点，从而为他们推荐最合适的学习资源和难度适中的学习任务。这种个性化的学习方式有助于实现因材施教的教育目标，让每个学生都能在适合自己的节奏和方式下获得最佳的学习效果。创设沉浸式学习环境。小学科学教师可以利用这些技术创设逼真的学习场景，让学生在虚拟环境中进行科学探究。例如，通过VR技术模拟宇宙探索、地球结构等场景，让学生在身临其境中感受科学的魅力；通过AR技术将抽象的科学概念转化为直观的裸眼立体图像，帮助学生更好地理解和掌握知识。这种沉浸式的学习环境有助于激发学生的学习兴趣和好奇心，提高他们的学习参与度和学习效果。

2.教学模式变革。在教学实践中，教学模式的革新尤为关键。翻转课堂与混合式学习相结合成为新趋势，此模式颠覆传统，学生课前自学基础知识，课堂则聚焦深度探讨与实践操作，促进了自主学习与批判性思维的发展。同时，混合式学习融合线上资源丰富性与线下教学互动性，为学生提供个性化学习路径，显著提升教学效率与质量。此外，项目式学习与合作探究的深度融合亦不可忽视。此模式围绕真实科学问题，鼓励学生团队协作，运用传感器、采集器等数字工具解决实际问题。如通过探究植物生长影响因素项目，学生亲历数据采集、分析直至成果展示全过程，不仅深化了对科学的理解，更锻炼了实验设计、数据处理及创新能力。面对未知挑战，学生学会团队协作与问题解决，为其终身学习与发展奠定了坚实基础。

（三）构建数字素养评价体系

1.多维度评价。在提升教师数字素养的进程中，构建全面而多维的评价体系至关重要。这一体系需涵盖技术应用、资源整合、教学创新及数据驱动决策等多个维度，全面评估教师的综合能力。技术应用能力强调教师掌握并有效运用信息技术于教学中的能力；资源整合能力则要求教师能灵活整合各类教学资源，为教学提供坚实支撑；教学创新能力鼓励教师勇于尝试新技术、新方法，推动教学模式的创新与优化；而数据驱动决策能力则侧重于教师运用数据分析手段，基于学生数据制订个性化教学计划，加强干预能力。为增强评价体系的全面性与客观性，应引入学生评价与同行互评机制。学生作为教学的直接受益者，其反馈对于教师改进教学方法、提升教学质量具有不可替代的作用。同时，同行间的相互观摩与评价也是促进教师专业成长的有效途径，有助于教师相互学习、共同进步。

2.数据驱动决策。数据驱动决策机制的建立同样不可或缺。学校应构建教学数据分析平台，收集并分析学生的学习数据和教师的教学行为数据，为精准教学提供科学依据。通过数据分析，教师能更准确地把握学生的学习需求与问题所在，制订个性化的教学计划与干预措施，实现因材施教。同时，这一机制还能持续优化评价体系，确保评价标准的合理性与评价结果的公正性，激励教师不断提升数字素养与教学质量，推动教育事业持续发展。

三、结语

综上所述，在人工智能快速发展的时代背景下，提升小学科学教师的数字素养已成为推动教育现代化的重要途径。通过实施加强教师培训与自我学习、推动技术与教学深度融合、构建完善的数字素养评价体系等策略，可以有效提升小学科学教师的数字素养，促进教学质量与效率的提升。未来，随着人工智能技术的不断成熟和应用场景的拓展，小学科学教育将迎来更广阔的发展空间，而教师的数字素养将成为推动这一进程的关键因素。因此，需持续关注并投入资源于教师数字素养的提升工作，为培养具有创新精神和实践能力的新一代科学人才奠定坚实基础。

【本文系2023年度山东省教育教学研究课题“能力本位视角下的大规模教师数字素养精准研训的路径研究”阶段性研究成果，课题批准号：2023JXY499】

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