打造AI教研新形态，以新思维提升科学教育质量
2026年3月11日，龙岗区小学科学教研员吴向东老师在香港中文大学（深圳）附属知新学校组织了一场聚焦AI赋能教学创新的专题培训会，应用吴向东老师设计的《科学》新思维教学设计智能体的分享会。活动旨在探索如何通过“人脑+AI”的协同模式，助力教师突破传统教学局限，提升教学研究和实践的能力。
本次活动核心聚焦于由深圳市龙岗区教师发展中心（教科院）小学科学教研员吴向东老师自主研发的“《科学》新思维教学设计”智能体。吴向东老师深耕批判性思维教学研究多年，敏锐地洞察到中小学教育中批判性思维培养的短板，以及一线教师受传统教学模式惯性束缚，难以自发进行创新性教学设计的困境。在AI纪元，他投身智能体研发，已构建了百余个面向不同教学和教研场景的智能体，涵盖科学、物理、生物、语文、道法等学科，后续还将延伸至更多的学科领域，并得到了北大、北师大、香港教育大学等诸多教授专家的赞扬和传播。其中，《科学》新思维教学设计智能体，正是为了系统性破解上述难题而生，其提示词体字符量过万。智能体还得到龙岗区物理高中教研员曲志新老师等的肯定，更具备了广泛的科学类学科的适用性。
分享会上，廖丽珠老师（深圳市龙岗区依山郡小学）以五年级下册《食物链与食物网》 一课为例，生动展示了智能体的实践应用与显著优势。她通过对比发现，该智能体生成的教学目标紧贴新课标核心素养要求，其思考过程细致入微，能深入分析教材逻辑、预判学生易错点并进行自我纠正。相较于通用AI工具，它生成的“生态侦探社破案行动”等创新教学设 计，以问题链驱动深度学习，引导学生主动探究、批判性思考，远胜于传统模式。在PPT生成与修改环节，智能体亦展现出更严谨的科学性与更高的修正效率，大幅减轻了教师的备课负担，实现了从教学设计到课件制作的一站式赋能。
彭玉翠老师（贤义外国语学校）则从一线教师的切实痛点出发，深度解析了智能体的核心价值。她指出，教师普遍面临教学理论前沿认知不足、备课时间被压缩、学情教材生疏、非专职教师急需专业指导等难题。而该智能体犹如一位“专家级导师”指引教师生成高质量的、具有新思维的教学设计。
彭玉翠老师以教科版二年级下册第二单元第一课《磁铁能吸引什么》为例，详细拆解了该智能体的运作机制。
阶段一， 教材与现象深度解读
该智能体仅需输入教材版本和课题，无需繁琐指令，即可结合新课标生成教学设计。它首先会对教材定位及内容进行深度解读，精准锚定核心概念与跨学科概念。其核心价值在于进行严格的逻辑检验与批判性多元解读。许多教师往往知晓“怎么上”，却对“为什么这么设计”的底层逻辑不甚明了，而该智能体恰恰提供了关键的理论参考与启示。为突破传统“菜谱式”实验，该智能体还提供了模型建构、工程迭代、科学史、科技热点等3个以上的创新解读视角。解读尾声，它还会预估学生探究中的重要迷思概念，不仅从多层面分析其具体表征，更给出成因与纠正策略。
阶段二， 教学方面确认
在厘清“道”的问题后，进而解决“术”的问题——教什么、怎么教。此处提供了教学方向选项及多种成熟有效的教学模式供教师个性化选择。该智能体更贴心考量不同的教学场景需求，无论是扎实落实探究的日常教学，还是彰显亮点的公开课，抑或是AI赋能教学的场景，皆可从容应对。
阶段三， 教学设计生成
在选定教学内容、教学模式及教学场景后，生成的教学设计全部优先采用表格、流程图、概念图等形式呈现，并涵盖问题链、拓展活动、材料清单、学生学习评价量表、板书设计、作业设计等要素，全方位满足教师对教学设计的多元需求。
阶段四，课件生成
该智能体可直接生成课件供教师使用，生成的课件严谨度高，且无需大幅修改。
彭老师强调，该智能体最珍贵之处在于：它不仅提供了“怎么做”的流程，更深刻阐释了“为什么这么做”的底层教学逻辑。清晰的可视化呈现（表格、概念图等）让教学思维路径一目了然。这实质上是将隐性的教学智慧转化为显性的、可学习、可复制的方案，极大提升了教师的专业成长效能。
分享尾声，彭老师引用了吴向东老师在《协同AI的批判性思维教学》一书中的一句话：“无论是经验多么丰富的教师，都需要将认知外包，把AI智能体当作自己大脑的延伸，以便集中精力去做创造性的工作。”
会议最后，龙岗区教育科学研究院秦华副院长对本次活动给予了积极肯定，认为吴向东老师展现出的探索精神与扎实的实践成效，是全区推进AI教育应用范本。秦华副院长表示，教科院将持续为勇于创新、积极拥抱AI的教师提供支持，鼓励大家善用工具、协同进化，最终目的在于为龙岗学子提供更优质的教育，培养出兼具科学素养与创新思维的未来栋梁。
本次分享会清晰地展现了龙岗区小学科学教师锐意进取、求真务实的教研精神。他们积极推进的“人脑+AI”的教研新姿态 ，并非简单依赖技术，而是将其视为教师智慧的延伸与能力的扩充，旨在通过高质量的AI教研工具，更专注于创造性、启发性的教学设计与师生互动，最终实现科学教育高质量发展与学生核心素养提升的双赢。人脑协同AI ,未来教育已来。
文/凤凰网深圳 韩乐乐 实习生 陈珺曈 通讯员 彭玉翠
图/主办方供图