四年级学生在人工智能技术搭建的灵感创意阁里设计预防近视的坐姿矫正仪，五年级学生通过VR头戴式显示器和交互设备探究健康运动方式，六年级学生在电影工坊自导自拍小电影《丰碑》……这是武汉市硚口区井岗山小学（以下简称“井小”）的STEM教育学习场景。

　　为培养学生运用数字技能解决真实问题的素养和创新能力，近十年来，井小聚焦数智共育，运用人工智能技术赋能STEM教育，实现学习空间无边界、学习资源开放共享、学习方式多维融合、学习评价关注成长。

　　学习空间无边界

　　学校运用人工智能技术搭建星际探索轩、智造研究室、智慧研习苑、灵感创意阁、逻辑思辨堂五大主题的数字化学习空间，为学生提供沉浸式、交互式学习体验，让学生在直观感知和体验中实现知识的跨领域融合。运用生成式人工智能创建教育智能体“井小山”，利用其卓越的数据处理和模式识别能力，有效整合不同学科的知识资源，形成一个全面的跨学科资源库，引导学生理解各学科间的内在联系，提升他们对综合性学习的兴趣和参与度。另外，学校利用虚拟现实技术头戴式显示器和交互设备，创造沉浸式的虚拟学习环境，使学生在直观感知和体验中轻松实现知识的跨领域融合。

　　学习资源开放共享

　　学校开发和整合数字化课程资源，构建STEM教育学习课程群，在“编程应用、劳动实践、艺术探究、体育健康和创客工坊”五大领域建设形式灵活多样的基础型国家课程、跨学科特色课程、个性化项目课程等，内容追求全面性和均衡性，以适应不同学生的学习需求和能力水平。

　　学校创编12套STEM教育校本教材。其中，《I—City领跑者》引导学生以主人翁视角审视城市发展，识别智慧城市建设中的关键问题，并在分析与解决问题的过程中，实现跨学科知识的综合运用与能力提升。该课程结合学校资源与育人特色，设置“I—艺创”“I—校园”“I—交通”“I—影院”四个子主题，融合艺术创意、工程设计、科技应用与科学探究等内容，深入探讨城市建设、校园发展与学生成长的紧密联系，推动学生在真实情境中开展探究与创新实践。

　　学习方式多维融合

　　学校聚焦STEM学习五维度能力与学科核心素养，依托国家基础课程与校本特色课程中的项目和活动，将传统相对封闭、静态的课程形态转变为动态、以学生为中心、开放式的跨学科项目化学习，既激发了教学活动的活力，也促进了学生的深度发展与全面成长。在STEM教育学习项目的设计与实施中，学校开展基于真实问题的主题式学习，融合机器人、物联网、大数据分析等技术，沿着“问题与聚焦—调查与研究—设计与制作—展示与评价—拓展与应用”的主线，构建“重引导、重探索、重实践、重分享”的STEM教育学习模式。

　　在学科教学与项目化学习的融合中，鼓励学生在创客教室、人工智能实验室等特色多功能教室中，围绕真实问题共同研究、设计、制作和展示。同时，强化纵向学段间的有机衔接和横向学科间的协同配合，以科技和创新打破原有单元、章节教学结构，形成“课前预习导学—课中平台助学—课末进阶固学—课后系统评学”的四学实施策略。例如，四年级STEM项目化学习“保护视力我有招”，学生在智能体教师和线下教师的共同指导下，以设计视力保护产品为学习目标，围绕问题链开展探究，最终自主设计并制作了坐姿矫正器、书本固定器和智慧学习桌等创意作品，并在成果展示后进行反思与优化，体现出跨学科知识整合与实践创新能力的持续提升。

　　学习评价关注成长

　　学校借助大数据，依据不同学段学生认知水平、感知需求等，精准采集学生点评、班级圈、习惯养成、体质健康、阅读记录、课程评价等应用数据，全面记录学生素养发展情况。联动教师、学生、家长等多元评价主体，运用数据分析、学习档案、反馈调整等形式，构建面向差异化评价的“双线多维”评价方式，精准诊断学生的学习进展和个性差异，全面剖析学生创新精神和实践能力养成的制约因素，深度发掘学生潜能发展内生机制。

　　2021年，学校承办国家教育部门教育信息化教学应用实践共同体项目暨武汉市STEM教育实验校展示活动，并分享STEM课程建设经验。2024年6月，接受教育部门课程教材研究所专家组入校考察STEM教育实践成果，得到充分肯定。“数字赋能STEM教育实践探索”和“GenAI赋能跨学科学习实践探索”分获2024、2025年国家教育部门智慧教育优秀案例。2025年，学校专题片《人工智能赋能跨学科学习，培养面向未来的创新型人才》在2025世界数字教育大会上展播，相关案例和成果获得武汉市第三届基础教育教学成果奖特等奖。

　　学校连续3年参加武汉市STEM优质课比赛，全部获得一等奖；连续3年参加中小学教师信息技术创新与实践活动（EOC），均取得丰厚成果，其中“保护视力我有招”获“以人工智能与创客为主题的项目式学习案例”应用教学成果奖，“AI助力樱花季”获优质教学成果奖，“清凉一夏”获示范教学成果奖。2023年，“跨学科课程引导学生探索科学——小学生制作空调服”教学案例获评“武汉市中小学素质教育优秀案例”。2024年，教师雷蕾参编的跨学科课程校本教材《人工智能与图形化编程进阶》由华中科技大学出版社出版。

　　多年的STEM教育极大地促进了学生的全面发展。在“CFC机器人”社团课上，三至六年级学生组成Making团队，为解决智慧城市构造问题，自主设计红外探测器，并安装在遥控机器人上；Creating团队编写程序，录入路线图，将信息技术与智能交通相结合，解决未来生活中的问题。2021和2023年学校学生自编、自导、自演，独立拍摄和剪辑两部绿幕电影《丰碑》和《清廉的含义》，均获湖北省学生信息素养提升实践活动微视频小学组（网络素养专项）一等奖。2021—2024年，学校有216名学生参加全国中小学信息技术创新与实践大赛，以及湖北省电化教育馆、武汉市教育科学研究院举办的7项大型赛事，共获得29项一等奖、38项二等奖、49项三等奖，获奖人数逐年递增，名次也不断提升。

　　（张丽萍 罗勇 胡振刚）