解鎖“三維三層”創新密碼 汝河路小學以AI賦能基礎教育高質量發展

　　“原來古詩裡的場景真的能‘活’過來!”在鄭州市二七區汝河路小學的AI課堂上，學生們通過虛拟場景沉浸式感受《古詩三首》的意境，發出由衷贊歎。在國家基礎教育數字化戰略深入推進的背景下，這所學校自2019年率先布局人工智能教育，曆經“試點探索—全面推進—融合深化”三階段，構建起以“三維三層”課程體系為核心的智能教育實施體系，為基礎教育階段AI育人提供了鮮活樣本。

　　頂層設計築基：構建“四位一體”可持續發展生态

　　人工智能教育的落地，絕非簡單的技術堆砌，而是系統性的生态構建。汝河路小學将其定位為未來人才培養的戰略工程，首先從頂層設計破局——成立校長牽頭的專項領導小組，統籌教學、德育、信息化等多部門資源，形成“方向引領—資源統籌—過程督導”的閉環管理。《人工智能教育三年行動計劃》的出台，更明确了“課程開發、師資培養、環境建設、融合應用”四位一體的發展路徑。

　　硬件與師資的雙重保障築牢實踐根基。學校投入建成集開源硬件、3D打印、機器人編程于一體的“未來教室”，配備Pepper機器人、AI三維建模工具等先進設備，為項目式學習提供實體空間。師資隊伍采用“種子教師引領+全員提升”策略：選派骨幹參與省級以上AI教育專項培訓，培育12名校内“技術帶頭人”;通過每周跨學科教研、每月校際觀摩，讓信息科技、科學、美術等學科教師熟練掌握AI教學方法，形成28人的跨學科教學團隊。

　　跨學科協同機制破解融合難題。每周三下午的“AI融合備課會”上，語文教師與信息技術教師共同設計《海底世界》教學方案，利用AI圖像生成技術還原深海場景;數學教師與科學教師探讨如何用AI數據分析工具輔助統計教學。這種“技術+學科”的協同模式，讓AI真正服務于教學提質。

　　課程創新核心：“三維三層”實現全員覆蓋與個性發展

　　課程是AI教育落地的核心載體。汝河路小學遵循小學生認知規律，自主研發“基礎普及、拓展提升、創新實踐”三維目标與“低、中、高、特長”四學段結合的“三維三層”課程體系，讓每個學生都能找到适合的成長路徑。

　　基礎普及層：讓AI素養浸潤全員 作為1-6年級必修課，每周1課時的AI課程實現全員覆蓋。低年級《AI趣味啟蒙》課上，學生通過“AI猜動物”遊戲感知圖像識别原理，用動畫理解“什麼是人工智能”;中年級《圖形化編程入門》借助ScratchJr工具，以“制作動畫故事”“設計簡單遊戲”培養編程邏輯，四年級學生人均能獨立完成3個小型編程項目;高年級《人工智能基礎》引入Python基礎，結合“AI語音合成詩歌”“人臉情緒識别”等體驗項目，淺顯講解機器學習概念，更融入“AI時代的隐私保護”等倫理教育内容。

　　拓展提升層：以社團點燃興趣火花 校級社團成為個性化發展的重要平台。“機器人編程社團”學生以小組為單位設計智能尋線小車，通過調試傳感器參數解決“避障”難題;“無人機社團”圍繞“校園航拍地圖繪制”任務，學習路徑規劃與飛行操控;“AI與生活社團”則聚焦實際問題，開發“智能垃圾分類提示器”等簡易裝置。每周1-2次的社團活動，讓300餘名學生的技術應用與團隊協作能力顯著提升。

　　創新實踐層：培育拔尖創新潛能 針對特長學生的“創新項目研究小組”，直接對接真實問題與高水平競賽。在骨幹教師與外聘專家指導下，學生開展“智慧校園節能系統”“基于AI的智能花盆”等長周期項目研發——六年級學生團隊設計的“智能灌溉系統”，通過傳感器采集土壤濕度數據，AI算法自動控制澆水裝置，該作品獲世界機器人大賽小學組銀獎;“校園生物識别數據庫”項目則讓學生用AI圖像識别技術為校園87種動植物建檔，獲國家實用新型專利。近年來，學生累計獲國際獎項1項、國家級獎項1項，28件作品獲專利認證。

　　課堂範式變革：AI賦能學科教學提質增效

　　“AI技術的價值，在于讓課堂更精準、更生動、更高效。”校長李紅說。學校堅持“技術服務教學”導向，推動AI與語文、數學、科學等學科深度融合，形成特色教學範式。

　　語文課堂上，AI創設沉浸式學習場景。《古詩三首》教學中，AI生成的數字人物“李白”“杜甫”現場“吟誦”詩作，虛拟場景還原盛唐風貌，學生情感體驗與文化理解顯著加深;Pepper機器人開展的“古詩文考級”活動，通過語音識别實時評分并糾錯，讓傳統文化學習更具互動性，全校古詩文背誦達标率提升23%。

　　數學課堂上，AI化解抽象難點。《立體圖形的認識》單元，AI三維建模工具将正方體、圓柱體轉化為可旋轉、可拆解的虛拟模型，學生通過拖拽操作理解“面動成體”原理，空間觀念達标率從68%提升至92%;AI智能學習平台實現精準輔導，系統自動批改作業後生成“個性化學情報告”，為學困生推送針對性微課，為優等生提供拓展習題，差異化教學落到實處。

　　科學課堂上，AI支撐探究式學習。學生用AI圖像識别技術完成校園生物普查，建立包含文字、圖片、生長數據的數據庫;環保探究項目中，傳感器采集的溫濕度、空氣質量數據經AI分析後生成可視化圖表，助力學生發現“校園綠化與空氣質量的關聯”;“智能學習桌設計”項目則讓學生綜合運用編程、工程、科學知識，培育跨學科思維。

　　成果輻射引領：輸出區域協同發展經驗

　　汝河路小學的實踐不僅惠及本校師生，更産生顯著的區域輻射效應。學校先後承辦鄭州市、二七區人工智能教育觀摩研讨活動12場，開放“未來教室”與校本課程資源，為區域内60餘所學校提供師資培訓;編寫的《小學人工智能教育實踐指南》《“三維三層”課程案例集》成為兄弟學校的參考資料;12名骨幹教師赴周邊縣區送教，其“跨學科協同”“項目式學習”等模式被廣泛借鑒。