来源:滚动播报

(来源:上观新闻)

走进同济大学附属实验小学(简称“同济附小”),仿佛走进了一座创新乐园。

学校进门的一方大水池里,学生正在赛“龙舟”。这一艘艘“龙舟”竟是学生们用AI生成设计方案——从结构优化到材料切割路径均由AI规划完成,再以纸箱、塑料瓶、泡沫板为原料制作的。

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“我是个昆虫迷,这些是我利用节假日走进大自然采集到的昆虫。做标本的技术,可是我自学的哦!”走廊里陈列着学生陈茁的昆虫标本个人展。她还在网上打造个人科普账号,发表了100余篇科学观察日记与短视频。

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教学楼里,一个用瓦楞纸搭建成的“斗兽场”煞是醒目。学生占且吟介绍:“我游览过罗马斗兽场,回来后想自己建一个。我和爸爸用AI测算每块瓦楞纸的承重与拼接方案,还让AI生成了省料的排版图,然后照着图纸动手切割、组装。”

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校园草坪浇灌面临着费水、部分区域容易积水等痛点,怎么办?一群五年级学生开展探究:实地考察、设计图纸、制作模型模拟效果……最后,一个太阳能喷灌系统在校园正式“落户”!

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“今天的风向是东南风,风速1.2m/s,pm2.5浓度35μg/m³……”校园气象站的LED屏上实时跳动着一组组气象数据,吸引着学生驻足观察。这座校园在线数字气象站,是学生探索自然奥秘、践行跨学科学习的“户外实验室”。

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校园里为何有如此丰富多彩的“创新场”?学生们的创意和动手实践能力又从何而来?这一切要从同济附小的“AI+科技教育”说起。

6月10日,“智融科技教育 点燃创新精神培育新火种”上海市义务教育新课程新教材实施研究与实践项目研讨暨国家级优秀教学成果推广应用展示活动举行。

本次活动由上海市教师教育学院(上海市教育委员会教学研究室)、上海科技教育教研中心主办,嘉定区教育局、嘉定区教育学院协办,同济大学附属实验小学承办。

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嘉定区教育学院党总支书记、院长许晓芳为活动致辞。她表示,嘉定区作为上海科技教育的重要阵地和上海国际科创中心重要承载区,始终坚持科技与人文协同发展,依托丰厚的在地资源和青少年科创集散地,构建立体化学习网络。2025年,上海科技教育教研中心“落户”嘉定区教育学院,标志着区域在推动资源赋能课程建设方面迈出了关键一步。期待以本次活动为契机,携手各区、各校共同探索“AI+科技教育”新路径,打造全流程支持系统,让科技教育扎根课堂,时时处处可见、可谈、可知、可触发。

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学习不止于课堂,

真问题催生真探究

在同济附小,学习不止于课堂,源于校园生活的真实问题,为学生开展探究、发挥创意提供了一方天地。校长王建芳在主旨报告中介绍,同济附小自2016年创办以来,秉承同济大学“科教济世”的办学目标,立足嘉定科创新城战略定位,深耕安亭汽车智造产业沃土,不断明晰育人目标:同济苗要成为小小“智创家”。所谓“智创”就是在有挑战的真实任务情境中,借助多种学习方式,促进跨学科思维发展和问题解决,实现智慧创获。

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学校以“AI+科技教育”为突破口,开展“三园(菜园、校园、家园)智造”特别行动,统整数学、信息科技、科学、劳动、综合实践活动等课程,打造“三园智造”课程群,构建起智融科技教育的三大核心路径:一是科学问题的生成,二是探究过程的优化,三是结论验证的强化。

课程群涵盖“菜园·智慧种植”“校园·风险防控”“家园·创意改造”三大模块,对应开发“快乐小农家”“现代小工匠”“未来发明家”评价体系,推出“特蔬定制”“百变座椅”“智慧交通”等十大项目。课程贯通全年段,形成“学科基础—融合拓展—创新实践”三级体系,以“必修、选修、课余”三阶实施路径开展。

学校的科技教育还得到了校外专业力量的支持。学校实施UGS—STEM“苗圃计划”,依托同济大学“十院贯通”合作模式,邀请高校教授、企业工程师、行业劳模进校园,建立“科学家/工程师+教师”的双师课堂,为具有创新潜质的学生提供课题研究和创意发明专项孵化。

活动当天,同济附小科技副校长——同济大学生命科学与技术学院副教授郭光普带着学生一起打造校园生态观测“智创谷”。他如此分享自己的教育心得:“生活即教育,希望学生从关注校园开始,学着关心世界;只有心怀世界,未来才有可能参与甚至领导世界的发展。”

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AI让学生变“懒”了吗?

来看同济附小的答案

随着AI深刻重塑着教育,不少人担忧:AI会不会导致学生产生思维惰性?对此,同济附小的探索经验是:只要合理使用,AI可以成为学生提升学习效率、提高思维品质的好伙伴。活动当天,多场跨学科、多场景课堂同步展示,师生代表带来“实践快闪”,呈现“AI+科技教育”的鲜活案例和育人成效。

如何培养一个中国文化遗产“AI讲解员”?在五年级“中国的世界文化遗产”习作课上,学生围绕这一情境展开学习。为了让“AI讲解员”表述生动而准确,他们开动脑筋,把收集到的资料梳理消化为“自己的话”,不断加以润色,并根据讲解对象的不同进行个性化调整。

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如何用AI快速挑选出新鲜水果?在人工智能课堂上,学生对AI开展图像训练,开发可以依据果皮情况分拣水果的工具。原来课堂所学可以解决真实问题,AI的“加持”让学生深刻感受到学习的意义。

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同济附小积极探索构建“师—机—生”三元互动学习新场景。学校建设了“小小科学家”平台,集成实验模拟、在线测评、数据反馈等功能,让AI赋能学习探索——

如何解决校园长廊雨天进水的问题?在“雨棚智造”项目中,学生使用AI模拟不同角度雨棚的挡水效果,对比数据后再进行实体搭建,减少盲目试错,大大提升探究效率,形成“设计—测试—优化”的工程思维。

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人眼观测与AI生成的太阳位置变化轨迹有什么差异?在科学课堂上,学生测量太阳的位置变化,并把实测数据录入电脑系统,用AI生成动态轨迹动画,对照验证测量结果。AI驱动下的数据分析帮助学生学会用证据说话。

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同济附小的“AI+科技教育”创新探索,重塑着学习方式,学生的创新素养也发生了质的变化。2025年市绿色指标评价显示,学生的学习效能、高阶思维、学习动力、学习策略、艺术科学高层次思维能力、创造力倾向、ICT素养等指标均保持市、区领先。

教学相长,学校的教学成果“指向创新素养培育的小学生‘智创活动’设计与实施”获上海市基础教育优秀教学成果特等奖、国家级教学成果奖二等奖。学校获评国家义务教育改革实验校。

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活动中,师生代表以“实践快闪”形式分享教与学的感悟(左右滑动查看照片)

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经验分享、智慧引领,

“AI+科技教育”探索在路上

本次活动也为来自不同区、校的教育者分享经验智慧搭建了平台。

上海师范大学附属卢湾实验小学校长虞怡玲作“分布式认知激活科技教育新样态”主题分享。她介绍,分布式认知理论提出,人的认知活动不只发生在头脑内部,它还发生在人与环境、工具、他人的协同作用中。基于学校的“AI+”探究项目案例,她提出:科技教育的开展要注重环境创设,触发学生认知生成;关注学习探究过程中的人际交往,让学习在深度问答中发生;合理使用工具为学生分担认知负荷,保留其脑力用于创造。

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奉贤区教育学院附属实验小学·奉浦联合小学教师裴磊提出,科技教育不能止步于知识传授,更要链接生活。他分享了学校的探索经验:确立“责任驱动、实践筑基、创用为本”的教育主张,让学生学会“用科技解决我身边问题、服务他人”;构建“玩—学—用—创”四级进阶实施路径,联合家庭、社区打造校家社联动机制;搭建从“创意”到“成果”的全链条转化平台,通过开展科创活动和建设评价体系,让每一个好创意都有机会被看见、被孵化、被落地。

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同济大学政治与国际关系学院党委书记、高等研究所所长、STEM教育智库负责人蔡三发在点评中谈到,同济大学附属实验小学科技教育展现出五大亮点:AI与STEM教育紧密结合、源于真实生活的问题导向、跨学科交叉融合、理论与实践的深度结合、UGS协同育人模式。面向未来,他提出了三点建议:继续探索创新中小学基础教育科技教育的新模式、新路径、新方法;总结归纳工作经验和成果,在全市乃至全国范围做好示范推广;以科技教育为抓手,为创新人才的早期发现和培养做出贡献。

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上海市教育学会会长尹后庆在点评中,用“情感”“思维”“素养”等关键词为科技教育划重点。他提出,科技教育应超越符号记忆,通过解决真实情境中的真实问题,帮助学生找到生活意义和生命意义。前者指让学生感受到知识在生活中的应用价值,后者指让学生在探究和解决问题过程中找到人生价值、提升精神境界。面向未来,他提出了三个亟待教育者思考和探索的问题:如何在AI时代坚守人类的主体地位;如何以人机协同优化学习效率、提升思维品质;如何推动教师跨学科融合,基于真实问题开展课程综合设计。

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教育部课程教材研究所中小学教学研究中心主任、研究员何成刚通过视频连线,就培养学生科学素养和创新精神,提出五点建议:一是系统构建学校科技课程体系,在落实国家课程的基础上,结合区域优势和文化特色,开发地方及校本课程;二是深化科学探究实践,紧扣生命健康、生态环境、航空航天、人工智能等国家重大战略前沿领域,设计探究主题,激发学生投身科技事业的志向;三是重视现代信息技术赋能,以虚拟仿真、VR/AR、生成式人工智能等技术,打造可观察、可交互的沉浸式体验;四是整合校内外教育教学资源,通过专家参与、资源下沉、微课题创设等,引导学生在真实科研情境中开展探究;五是强化教师科技素养培育,聚焦实验教学改进、跨学科项目设计、前沿知识更新,强化教研专业支持,促进教师专业能力持续提升。

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文字:袁曼舒

图片由学校提供

编辑:谢然