AI作业，教育智能变革的新起点

AI的应用正在改变传统教学模式和作业方式，为学生和教师带来了诸多便利。本文将探讨AI作业如何赋能“双减”政策下的科学教学，推动教育智能变革，并促进学生的全面发展。

一、AI作业为魂，赋能“双减”新利器

有效的科学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，而动手实践、自主探索与合作交流是学生学习科学的重要方式。作业作为教学中的基本环节，不仅是实施素质教育的重要载体，还是改变学习方式的关键措施之一。通过优化作业设计来提升教育教学质量，使作业成为促进学生核心素养发展的有效工具。基于这一目标，小学科学AI作业不断创新作业方式，提高作业质量，督导评价模式等，让作业的育人功能达到最大化。

（一）紧跟时代步伐，作业变革之需

在数字化浪潮席卷全球的背景下，教育领域的数字化转型已成为不可阻挡的趋势。这是技术层面的革新，更是一场涉及教育观念、教育方式、教学模式及教育管理等多方面的深刻变革。教育数字化对于提升教育质量、促进教育公平及培养符合时代需求的创新人才具有至关重要的意义。

（二）贯彻政策“双减”，作业变革之要

“双减”政策的落地，意味着减轻学生课业负担的同时提高教学质量。在这一背景下，传统的作业布置方式往往难以满足不同学生的个性化需求。借助AI技术，教师可以根据学生的知识掌握情况和学习特点，精准设计作业内容和难度，以实现因材施教。这种个性化的作业设计，不仅能充分发挥作业的育人功能，还能为高质量作业设计和有效实施提供基础保障。

AI系统可以实时监控学生的学习进度和效果，根据反馈数据及时调整作业内容和难度，确保每位学生都能得到最适合自己的学习资源。

（三）依据课程标准，作业变革之新

小学科学学科旨在培养学生的科学核心素养，倡导以科学探究为主的学习方式。同时，该学科也鼓励开发与利用数字技术资源。因此，科学作业的设计和实施应具有科学性和探究性。作业不仅要在学习过程中对学生概念的建构起到铺垫和引导作用，还要侧重于培养学生的科学探究能力，从而全面发展学生的核心素养。

通过AI技术，我们可以将数学、语文等多个学科的知识融入科学作业中，设计综合性强的作业任务，激发学生的综合运用能力。例如，设计一个关于环境保护的项目，让学生运用数学知识计算碳排放量，并用语文技能撰写报告。

二、AI作业为基，教育智能新变革

小学科学作业的目标是落实核心素养，通过优化作业设计，提升教育教学质量。

（一）AI作业的构建

小学科学AI作业宗旨：一是减轻学生作业负担；二是发展学生创新能力，注重学习过程中学生的经历和体验。AI作业内涵是点燃学习兴趣，提升学习品质，主动建构知识，加强合作交流，让学生真正学会学习，形成学习素养。AI科学作业的内容包括：实践导向作业、工程创造作业、学科融合作业。本着作业设计的目标与内涵，不断创新作业方式，提高作业质量，让作业的育人功能达到最大化。

（二）AI作业的内容

学科整合作业：结合数学、语文等多个学科的知识，设计综合性强的作业任务，以激发学生的综合运用能力。改变教师教的方式，丰富学生学的方法。为了让学生更加喜欢科学课，在学习完“制作生态瓶”“我的水钟”后，学生通过AI撰写科学日记，优秀日记会推荐到学校校刊发表。为了让学生在自由的空间中学习，在教授“观察植物”这课时，教师让学生将观察到的植物用AI生成绘画呈现，图片中的植物更加可视化，植物构成部分清晰可见。这样的做法，学生既有兴趣，又能牢记科学知识。

实践导向作业：增加实验操作类作业，如小实验、观察记录等，让学生在实践中学习科学知识。例如，教师设计一个关于“水循环”的小实验，通过AI让学生亲自动手制作模型，并观察运作原理。在“水中沉浮”的课程学习中，学生掌握了“物体在水中沉或浮的标准”这一基础知识点。在作业设计环节，教师充分利用日常生活中丰富的实验材料，为学生提供多样化的实践机会，以增强他们学习的趣味性和实际应用能力。在学习了“动物”单元后，作业结合教材以养蚕为载体，深入研究动物的生命历程。学生有目的、持续地观察相关科学研究活动，既可掌握一些饲养动物的知识和技能，又能系统地了解蚕的生命发展阶段。这种方式既能全面掌握科学知识，同时贴近实际生活，拉近了学生与科学的距离。

工程创造作业：基于教材的单元内容，教师要求学生合作搭建塔台、造船、制作杆秤等工程类项目作业，让学生经历“设计—搭建—测量—评估—优化—展示”等环节，以培养学生的科学实践能力和正确的科学思维。该教学设计紧跟课程大纲，充分发挥了学生的主体性，有利于培养学生的核心素养。

（三）AI作业的形式

个性化定制：根据学生的学习进度和个人兴趣，AI系统可以生成定制化的作业题目。例如，对于已经掌握基础知识的学生，可以提供更具挑战性的拓展题目；对于基础薄弱的学生，则提供基础类练习题。这实现了真正的分层作业，学生达到了因需而学的目的。

多样化呈现：除了传统的纸质作业外，我们还可以采用视频、音频、图片等形式呈现作业内容，丰富学生的学习体验。例如，通过录制视频讲解某个科学现象，或者播放音频故事引导学生进行思考，这些都可以通过AI进行生成。

互动性联系：利用在线平台进行实时互动，学生可以在完成作业的过程中随时提问并获得解答，增强了他们学习的趣味性和参与度。例如，我们建立在线讨论区，学生可以在讨论区分享自己的见解和疑问。

三、AI作业为桥，智能评价新起点

（一）高效批改提速

即时性反馈：通过AI技术实现即时批改和反馈，帮助学生及时了解自己的学习状况并调整学习方法。例如，AI系统可以自动识别学生的答案是否正确，并提供详细的解析和建议。

自动化处理：传统的作业批改过程耗时耗力，教师需要花费大量时间在批改和统计上。而AI技术的引入使得这一过程大大简化。利用OCR（光学字符识别）、图像识别等技术，AI可以快速采集和批改学生的作业，每分钟处理能力可达10万份。这不仅提高了批改效率，还减少了教师的工作负担。

数据分析：AI系统还可以对批改后的作业进行数据分析，生成详细的报告，帮助教师了解班级整体的学习情况和学生的个体差异，以便更好地制订教学计划。

（二）多元评价提质

评价内容：一是教师作业设计评价，前期进行全面论证，在过程中实行“三把关”策略，效果采取动态化调整，后续开展顾问团监督。二是学生作业效果的评价，主要从基础型和拓展型两个方面进行评价，促使学生全面健康发展。

评价形式：一是多维度评估，作业的功能是育人，教育的目的也不是为了成绩。作业评价应以“学科核心素养”为原则。具体来说，作业评价分为教师作业设计评价与学生作业效果的评价两部分。二是个性化反馈，AI系统可以根据学生的作业表现提供个性化的反馈和建议，帮助他们找到自己的薄弱环节，并加以改进。例如，对于错误较多的题目，AI可以推荐相关的学习资料或练习题供学生复习。

四、AI作业思考，教育发展新动力

AI不仅改变了传统的教学模式和作业方式，还为学生提供了更加个性化、高效的学习体验。未来，随着AI技术的进一步发展和完善，我们有理由相信它将在更多方面助力教育事业的进步与发展。

（一）教师专业成长有力

一是数据驱动，精准教学。基于AI数据分析的结果，教师可以调整和完善自己的教学策略和方法，以达到最佳的教学效果。通过收集和分析学生的学习数据，AI可以帮助教师做出更加精准的教学决策。例如，哪些知识点是大多数学生都认为有困难的，哪些教学方法最有效。

二是数字技术，技能提升。基于AI技术，教师的学习力提升，通过在教学中的不断实践，有效推动课堂质量。

（二）学生素养发展有度

一是因需而学，自主选择。通过AI技术，为学生定制个性化的学习路径，确保他们在最适合自己的节奏下进行学习。

二是线上线下，混合学习。结合线上和线下的优势，AI可以帮助学生构建更加灵活多样的学习环境。例如，学生可以在家中通过在线平台完成部分作业和测试，而在学校则可以进行更多的实践活动和团队合作项目。

（三）学校质量发展有速

利用VR（虚拟现实）/AR（增强现实）技术，可以为学生创造更加生动有趣的学习体验。例如，通过虚拟实验室模拟真实的科学实验过程，让学生在安全的环境中探索未知的世界。

总之，AI作业作为教育智能变革的新起点，不仅能够帮助学生更好地理解和掌握知识，还能够激发他们的学习兴趣和创造力。随着技术的不断进步和应用范围的扩大，我们期待看到更多创新性的教育解决方案出现，为每一个孩子提供更加公平、高质量的教育资源和服务。

作者单位 陕西省渭南市临渭区渭南小学