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【平台工具】验国家中小学智慧教育平台“央馆AI科学实验”工具:开展实验课的好帮手

【平台工具】验国家中小学智慧教育平台“央馆AI科学实验”工具:开展实验课的好帮手
智教AI课堂

各位老师、家长和同学们好!最近,AI赋能教育的脚步越来越快,国家中小学智慧教育平台更新了一系列AI工具。其中就有一项对于理科教师非常友好的新工具——“央馆AI科学实验”。今天就来给大家做个深度的测评复盘。

一句话:它是国家中小学智慧教育平台上的免费AI工具,帮科学老师把实验课从"开不出"变成"开得好"。

一、AI助手:备课15分钟搞定

这是最该先试的功能。不需要任何硬件,有网就能用。

入口:国家智慧教育平台→ 人工智能教育 → 用AI → 央馆AI科学实验 → 科学教师助手

1. 实验方案设计

平时备一节实验课:翻教材找方案、想材料清单、写步骤、琢磨安全事项……少则一小时。

现在这样操作:

在对话框输入:

声音的传播 四年级

AI直接给你3个方案,每个方案包含:

实验目的
器材清单(具体到数量:温度传感器3套、烧杯3个、酒精灯3个……)
详细步骤
安全注意事项
预期现象

看中哪个选哪个,可以在线改,也可以让AI重新生成。改好了一键导出。

实际体验:从"翻资料想方案"到"拿到完整方案",5分钟。

2. 模拟问答——学生还没问,答案已经备好了

这个功能太好用了。输入你的实验主题,AI帮你预判学生课堂上可能问的5-10个问题,每个都给参考解答。

比如输入"水沸腾实验课堂问题",AI可能生成:

学生可能问:"为什么水到了100度就不升了?"

参考解答:水沸腾时继续吸收的热量都用来让水从液态变成气态(汽化吸热),所以温度不再升高,这个温度就是沸点……

学生可能问:"泡是从上面先冒还是下面先冒?"参考解答:气泡是从底部先形成的,因为底部离热源最近,水温最高……

再也不怕被学生"问住"了。

3. 科学图像解析

上传一张图片(比如显微镜下的细胞照片、火山结构图),AI自动识别内容,用小学生能懂的话解释。

比如上传火山结构图,AI会说:"红色最热的地方叫岩浆房,就像地底下的一个大火炉,岩浆在这里被烤得滚烫,沿着通道往上冲,冲出火山口就是喷发……"

非科学专业背景的老师,这个功能尤其友好。

4. 项目设计

输入主题,AI自动生成项目式学习方案。

输入:"帮我设计一个火山喷发的项目式教学"

AI输出:驱动问题、任务分解(按课时拆好)、探究活动安排、评价量表,一步到位。

5. 科普剧本创作

输入:"火山喷发科普剧"

AI直接生成《火山的秘密》剧本,有角色、有台词、有舞台提示。科技节、课后服务直接拿来用。

6. 材料准备清单

根据你选的实验方案,自动生成材料清单,标注哪些是常规器材、哪些需要提前采购、哪些可以用生活替代品。

再也不用上完课才发现"哦忘了买……"了。

二、数字化传感器:让学生"看见"实验过程

这个功能需要配套硬件。以每个科学老师都上过的"水沸腾实验"举例。

传统做法的痛点

学生拿温度计插进烧杯,隔30秒读一次数,手写记录。温度计刻度小看不清,读数误差大,记录断断续续,画出来的温度曲线歪歪扭扭。

最关键的问题:学生只能看到"水开了"这个结果,看不到温度变化的过程。 升温是匀速的?先慢后快?接近沸点会怎样?——全凭老师口头描述。

用传感器怎么做

学生分组,每组一套温度传感器设备

把传感器放入烧杯水中,开始加热

传感器每秒采集多个数据点,温度曲线实时呈现在屏幕上

学生亲眼看到:加热初期缓慢上升→接近沸点加速→达到沸点后曲线突然走平

那个"加速—趋稳"的拐点,就是这节课最核心的发现时刻。 传统温度计,学生根本看不到。

课堂智能中枢:不用满教室跑了

6个小组同时做实验,你在大屏幕上看到:

每组温度曲线实时更新

一键叠加6组曲线对比——哪组升温快、哪组沸点偏低,一目了然

第3组曲线突然异常波动?后台一眼看到,直接走过去指导

实验结束,系统自动生成数据报告,不用学生手绘图表了。

其他常用传感器实验

实验名称
传感器类型
解决什么痛点
水沸腾与结冰
温度
看清升温和降温的完整过程曲线
光的反射与折射
光照
精确测量不同角度的光强变化
摩擦力
实时看到拉力变化,理解静摩擦→滑动摩擦的突变
电磁铁磁性强弱
电流/电压
匝数和电流的影响用数据说话,不是靠感觉
土壤酸碱度
pH
精确读数替代粗糙的比色卡
植物光合作用
光照+温度
户外实测,从教室搬到校园

设备无线便携,教室里能做,操场上也能做。实验空间不再局限在实验室。

三、实验结果评估:AI帮你看学生做得怎么样

实验做完,学生上传自己的实验流程图或报告,AI自动评估,给出反馈:

实验步骤是否完整规范
数据记录是否准确
结论推导是否合理
有没有创新性发现

不再只看"实验报告写得工整不工整",而是真正关注学生的实验思维。

四、完整课例:《水沸腾了》

给一个从备课到上课到评价的完整流程,你照着走一遍就全明白了。

课前(约15分钟)

打开科学教师助手 → 实验方案设计
输入"水沸腾实验 三年级"
AI给3个方案,选"数字化传感器方案"
点"材料准备清单",确认器材是否到位
点"模拟问答",浏览学生可能问的问题和参考解答
导出方案
整体方案如下

课中(40分钟)

前10分钟——导入+布置任务

提问导入:"你们烧过开水吗?水开的时候是什么样的?"引出探究任务:观察水从加热到沸腾,温度是怎么变化的。

中间25分钟——分组实验

学生3-4人一组,每组一套温度传感器
组装器材,传感器放入水中
点燃酒精灯,传感器自动采集数据
教师在课堂智能中枢上看6组曲线实时上升

关键教学时刻

第8分钟左右,所有组的水开始沸腾,曲线走平——停下来,全班讨论:"温度为什么不升了?水还在吸热吗?热量去哪了?"
第3组曲线出现异常?直接走过去看——传感器没完全浸入水中

最后5分钟——总结+布置拓展

对比6组曲线,讨论"为什么不同组沸点略有差异"。布置课后任务:回家观察烧水时水泡从哪里冒出来。

课后

系统自动生成各组数据报告
学生拍照上传实验流程图
AI评估反馈
教师根据数据布置差异化任务

五、怎么开始用?

最快上手路径

浏览器打开 www.zxx.edu.cn
注册登录(教师需实名认证)
顶部导航 → 人工智能教育 → 用AI → 央馆AI科学实验
先点"科学教师助手",输入你下周要上的实验主题,试试看

不需要任何设备就能开始。 AI助手和虚拟仿真,有网就能用。

如果你想要数字化传感器设备

两种途径:

关注教育部教育技术与资源发展中心通知,申报"央馆AI科学实验"高质量应用试点校,获批后可获设备支持
自行采购央馆指定的传感器套件

说在最后

我们科学老师最清楚:实验课该怎么做,和实验课实际能做成什么样,中间隔着器材、课时、安全、备课时间这一座座山。

央馆AI科学实验不能替你上课,但它能帮你翻过这些山——备课省下来的时间拿去琢磨怎么引导学生思考,传感器采集的数据让探究真正发生,虚拟仿真让每个学校都能把课标实验开齐。

先试试AI助手,就5分钟的事。输入你下节课的实验主题,看看它给你什么。

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