浙江
“老师，树叶为什么秋天会变黄？”“天上的月亮为什么每天形状都不一样？”“水烧开冒的白气是水蒸气吗？”科学课堂上，孩子们高高举起小手，抛出一个个关于大自然的好奇提问。想要把这些问题讲透彻，科学老师们常常要挤占课余休息时间翻阅资料、打磨教学课件。可网络上随手能够找到的科普素材良莠不齐，不少内容超出学生认知水平，部分配图还存在科学疏漏，不能直接用于课堂教学。受场地、实验器材条件所限，很多微观变化、动态自然现象无法现场演示，只能依靠口头描述，不少孩子听得似懂非懂。
图1 实践团成员深入中小学开展实践
面对中小学科学课堂的现实困境，国家先后出台《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》等文件，大力倡导科学课开展“做中学”探究实践。浙江省也积极推进人工智能和教育资源深度融合，为破解教学痛点提供了政策指引与技术方向。
今年暑期，浙江中医药大学“折光知造”实践团开展“AI赋能科学教育”社会实践，走进钱江湾小学等杭州多所中小学开展调研。实践团通过面对面访谈8位一线科学教师，面向教学群体发放102份调查问卷，深入摸排课堂真实诉求。调研过后，团队真切感受到，备课素材难找、难做、难精准，是制约科学课堂提质的突出问题，具体表现为教师备课耗时久、高质量科普资源供给不足、课堂教学形式较为单一。立足调研收集到的一线诉求，实践团萌生构想：打造一款贴合真实课堂的科普教学工具，为教师减负，为科学课堂提质。
实践团队依托阿里云百炼平台，调用千问等国产大模型服务，启动了“知叙”AI科普科教创作工具的研发。项目借助文本大模型完成科普内容生成、教案习题撰写、问答脚本输出，依托多模态能力实现图文理解与科普素材生成，通过向量模型搭建知识库检索增强能力，保障科普知识准确合规。
图2 实践团成员开展项目研讨交流
但研发的过程并非一帆风顺，如何守住内容的科学性，避免产出偏离教学实际，成为摆在团队面前的第一道难题。为此，实践团建立起一套完整严谨的内容质控流程。在素材源头，全部取材于课标教材、教育部官方文件，以及中国科普博览、中国数字科技馆等权威科普平台，整理120余条课标条目、280余个课时知识点，归集620余条科普事实样本；内容生成后，对照知识库开展核验校验，对科学假说进行明确标注，每一份成果附带参考来源，方便教师使用过程中反馈迭代；最后由具备学科背景的成员完成人工复核，分清既定科学事实、科研假说与尚未攻克的科学难题，通过多道关口规避误导学生的风险。
图3 操作界面与生成的各类科教素材
经过一轮轮课堂场景测试与版本打磨，“知叙”沉淀出多项贴合教学实际的核心能力。工具严格对标课程标准，可快速输出教案、随堂习题、课堂活动方案、科普短文、答疑脚本等全套备课资料，经由多层质控过滤错误与超纲内容，。同时还可以产出科学示意图、科普海报、趣味漫画等多元视觉素材，结合自研IP“星识喵”科普数字人制作教学视频，将晦涩抽象的科学原理转化为直观画面，适配课堂授课、校园科普、课后拓展等多种使用场景。平台还搭建起一体化科普资源库收纳各类课件素材，生成配套交互脚本，改变单向灌输的授课模式，引导学生自主开展探究学习，落实科学教育“做中学”的育人理念。
图4 数字人IP“星识喵”科普演示画面
教育强国的根基扎在基础教育，创新的希望寄托于青年一代。这群青年学子把从校园调研得来的课堂需求转化为产品功能，用科技创新回应科教普惠的时代命题。
知叙，知其所然，叙其妙处。人工智能只是科学教育的“助教”，绝非课堂的主角，所有技术手段都服务于人、服务于教学本身。团队期待，依托这份青年科创成果，少年们每一个天真烂漫的“为什么”，都能够收获严谨又通俗的科学解答。
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