教育部发文推进，VR/AR助力小学科学教育创新

教育部发文推进，VR/AR助力小学科学教育创新

2024年，教育部发布《关于加强中小学人工智能教育的通知》，明确提出要在2030年前普及中小学人工智能教育。这一政策的出台，不仅彰显了国家对信息技术在教育领域应用的重视，更为小学科学教育的创新改革指明了方向。随着虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术的不断进步，信息技术正以前所未有的速度改变着科学教育的方式，为学生打开了一扇通往科学世界的新大门。

在江苏省南京市成贤街小学的一堂科学课上，学生们戴上VR头盔，瞬间“置身”于一个虚拟的池塘生态系统中。他们可以近距离观察各种水生植物和动物，甚至“潜入”水下，感受不同生物之间的相互作用。这是该校利用VR技术开展的“多彩大自然”主题示范课，通过虚拟环境中的互动和讨论，学生对生态系统的理解变得更加直观和深刻。

在重庆市铜梁区，李老师则利用小学科学XR虚拟教学系统，生动展示了地球围绕太阳的公转和自转现象。通过VR模拟，学生可以直观地观察昼夜交替和四季更替的形成。这种身临其境的学习体验，不仅激发了学生的学习兴趣，也大大提升了教学效果。

信息技术的应用，不仅让科学课堂变得更加生动有趣，更重要的是，它极大地提升了教学效果。通过虚拟现实和增强现实技术，抽象的科学概念变得具象化，复杂的科学原理变得可视化，这为学生理解科学知识提供了极大的便利。

例如，在学习生物学时，学生可以通过增强现实技术将细胞结构的3D模型投影到课桌上，从各个角度进行观察和学习。这种直观的学习方式，不仅帮助学生更好地理解细胞的结构和功能，也培养了他们的空间想象能力和动手操作能力。

此外，数字化资源还能提供多模态学习内容和沉浸式学习方式，使科学教育更加生动有趣。通过增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术构建高度互动和沉浸式的虚拟科学环境，学生可以近距离接触、观察，并促进学生全身心投入地感受科学魅力。

尽管信息技术为科学教育带来了诸多便利，但在实际应用中仍面临不少挑战。首当其冲的是师资力量的短缺。许多学校缺乏专业的信息技术教师，现有教师也往往缺乏相关培训，难以充分利用数字化资源。此外，教学资源的不足也是一个亟待解决的问题。虽然市场上有不少数字化教育资源，但真正适合小学科学教育的优质资源仍然稀缺。

面对这些挑战，一些科技企业和教育机构已经开始探索创新解决方案。以科大讯飞为例，该公司推出了“人工智能助力信息科技教育解决方案”，该方案以课程标准为纲领、实验教学为核心、星火认知大模型技术为支撑，聚焦“人工智能+”赋能信息科技教育新模式探索，旨在解决信息科技学科的教、学、评难题。

该解决方案已经在安徽、湖北、四川、广东等地39所学校进行规模化试点，覆盖178位信息科技教师，16300名学生。试点监测数据显示，老师降低了63%的备课时长、90%的编程批改时间，提升了75%的学期评价效率和51%的学生课程兴趣，真正做到易教乐学。

此外，一些地区也在积极探索适合本地的教学模式。例如，合肥市基于国家级高中双新示范区建设的经验，逐步建立专业化骨干教师团队进行课程研究与推进，提炼出基于核心素养的大单元教学策略，并汇聚了一定规模的优秀课例资源。广州黄埔区则通过科研引领，完善了信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等4个学科核心素养，形成了数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能等6条逻辑主线。

信息技术与科学教育的深度融合，是教育现代化的必然趋势。正如教育部在通知中所强调的，要以人工智能引领构建以人为本的创新教育生态，服务引导学生正确处理人与技术、社会的关系，促进思维发展，培养创新精神，提高解决实际问题的能力。

未来，随着技术的不断进步和教育理念的持续创新，我们有理由相信，信息技术将在小学科学教育中发挥越来越重要的作用。它不仅会改变传统的教学方式，更将为学生打开一扇通往科学世界的大门，激发他们的好奇心和探索欲，培养他们的创新精神和实践能力。让我们共同期待，信息技术为科学教育插上科技的翅膀，为孩子们创造一个更加美好的未来。