作為首批全國中小學科學教育實驗區，江蘇省常州市天寧區積極推動人工智能與科學教育深度融合，圍繞教學改革、師資培訓、實踐活動、學情分析與評價等關鍵環節，構建區域科學教育新樣態。

　　一是AI驅動教學改革。推廣“交互式探究性”數字化課堂，鼓勵區域內學校應用人工智能等新技術探索教學改革，建設促進個性化學習的新型數字教育資源，滿足學生差異化學習需求。比如，常州市第二實驗小學引入信息科技教學平臺，匹配國家課程標準，基于學校資源和學生學情，提供“互動式課程教案、3D原理動畫、項目式學習資源包、微課視頻庫、可視化編程腳手架、跨學科融合案例、動態測評”等資源，通過知識圖譜構建“概念理解—原型設計—工程實現—倫理反思”四階學習鏈條，將原本碎片化的知識點整合為主題式學習單元，提高學生跨學科學習能力。

　　二是AI賦能教師成長。開展人工智能素養與能力提升培訓，利用AI輔助課堂多模態數據分析，為教師提供個性化能力診斷與場景化實訓支持，解決傳統教師培訓內容同質化、難以精準定位個體教學短板等問題。比如，正衡中學利用AI智慧平臺進行課堂微格分析，全程跟蹤記錄教師教學組織、學生學習和課堂目標達成情況，以時間序列為橫軸變量，最終形成可視化的教學效果序列圖，平臺自動生成優化改進建議，幫助教師提高課堂教學水平。

　　三是AI支撐探究實踐。通過引進、自建、校企合作等方式推進人工智能學科實驗室、模型結構實驗室、虛擬仿真實驗室、情景演播室等智能應用場景建設，構建虛實融合的實驗環境，有效降低探究實踐門檻，解決了傳統實驗室在安全風險和空間約束等方面的局限性。比如，常州市博愛小學自主開發“是真的嗎？實時科學課”智能體，在科學課中，當無法開展實體實驗（如火山噴發模擬）或需要重復觀察實驗現象時，智能體能夠自動推送3D動態模型，學生可通過調整變量（如溫度、壓力等）觀察實驗結果的變化，極大地增強了學生的參與感和理解力。

　　四是AI構建學情網絡。建設智能無感數據采集系統，多維度獲取學生的科學探究過程性學習數據，精準捕捉學生的隱性能力與個體思維差異。該系統數據采集涵蓋多個維度，包括編程平臺操作路徑、實驗步驟完成時長等行為數據；知識點掌握熱力圖、計算思維等級評估等認知數據；項目協作中的溝通頻次、創新方案復雜度評分等能力數據。通過實時數據追蹤和深度分析，系統能夠實現精準學情診斷，自動生成班級能力矩陣圖，快速定位群體薄弱點，為教師有針對性地設計強化訓練提供科學依據。

　　五是AI實現動態評價。構建基于認知過程的發展性評價，推動學校探索以“數字畫像技術”評價學生科學素養發展水平，有效解決傳統評價重結果、輕過程的問題。比如，常州市第二實驗小學依托科大訊飛數據平臺，在10個學科中布設180個數據采集點，全面收集學生課堂表現、實驗操作等方面的過程性數據，形成可視化的“數字畫像”，家長、教師可以通過APP實時了解學生的學習進展和能力發展情況，全面掌握學生的學習狀況。

　　六是AI輔助館校結合。遴選50多家校外科研基地、科學場館，設計制作實踐手冊，利用人工智能技術開發場館“科普智能體”和科普導覽系統，學生通過與“科普智能體”互動對話，獲取展品的詳細講解。同時，“科普智能體”能夠根據學生的學習進度和興趣愛好，推薦個性化科普內容和研學任務，實現精準化學習支持。學生在實地打卡科普場館后，可基于場館資源開展專題研究學習，完成科創作品制作。這種模式不僅豐富了學生的學習體驗，還打造了獨特的科普研學新樣態，為培養創新型人才提供了有力支撐。