解锁“三维三层”创新密码 汝河路小学以AI赋能基础教育高质量发展

　　“原来古诗里的场景真的能‘活’过来!”在郑州市二七区汝河路小学的AI课堂上，学生们通过虚拟场景沉浸式感受《古诗三首》的意境，发出由衷赞叹。在国家基础教育数字化战略深入推进的背景下，这所学校自2019年率先布局人工智能教育，历经“试点探索—全面推进—融合深化”三阶段，构建起以“三维三层”课程体系为核心的智能教育实施体系，为基础教育阶段AI育人提供了鲜活样本。

　　顶层设计筑基：构建“四位一体”可持续发展生态

　　人工智能教育的落地，绝非简单的技术堆砌，而是系统性的生态构建。汝河路小学将其定位为未来人才培养的战略工程，首先从顶层设计破局——成立校长牵头的专项领导小组，统筹教学、德育、信息化等多部门资源，形成“方向引领—资源统筹—过程督导”的闭环管理。《人工智能教育三年行动计划》的出台，更明确了“课程开发、师资培养、环境建设、融合应用”四位一体的发展路径。

　　硬件与师资的双重保障筑牢实践根基。学校投入建成集开源硬件、3D打印、机器人编程于一体的“未来教室”，配备Pepper机器人、AI三维建模工具等先进设备，为项目式学习提供实体空间。师资队伍采用“种子教师引领+全员提升”策略：选派骨干参与省级以上AI教育专项培训，培育12名校内“技术带头人”;通过每周跨学科教研、每月校际观摩，让信息科技、科学、美术等学科教师熟练掌握AI教学方法，形成28人的跨学科教学团队。

　　跨学科协同机制破解融合难题。每周三下午的“AI融合备课会”上，语文教师与信息技术教师共同设计《海底世界》教学方案，利用AI图像生成技术还原深海场景;数学教师与科学教师探讨如何用AI数据分析工具辅助统计教学。这种“技术+学科”的协同模式，让AI真正服务于教学提质。

　　课程创新核心：“三维三层”实现全员覆盖与个性发展

　　课程是AI教育落地的核心载体。汝河路小学遵循小学生认知规律，自主研发“基础普及、拓展提升、创新实践”三维目标与“低、中、高、特长”四学段结合的“三维三层”课程体系，让每个学生都能找到适合的成长路径。

　　基础普及层：让AI素养浸润全员 作为1-6年级必修课，每周1课时的AI课程实现全员覆盖。低年级《AI趣味启蒙》课上，学生通过“AI猜动物”游戏感知图像识别原理，用动画理解“什么是人工智能”;中年级《图形化编程入门》借助ScratchJr工具，以“制作动画故事”“设计简单游戏”培养编程逻辑，四年级学生人均能独立完成3个小型编程项目;高年级《人工智能基础》引入Python基础，结合“AI语音合成诗歌”“人脸情绪识别”等体验项目，浅显讲解机器学习概念，更融入“AI时代的隐私保护”等伦理教育内容。

　　拓展提升层：以社团点燃兴趣火花 校级社团成为个性化发展的重要平台。“机器人编程社团”学生以小组为单位设计智能寻线小车，通过调试传感器参数解决“避障”难题;“无人机社团”围绕“校园航拍地图绘制”任务，学习路径规划与飞行操控;“AI与生活社团”则聚焦实际问题，开发“智能垃圾分类提示器”等简易装置。每周1-2次的社团活动，让300余名学生的技术应用与团队协作能力显著提升。

　　创新实践层：培育拔尖创新潜能 针对特长学生的“创新项目研究小组”，直接对接真实问题与高水平竞赛。在骨干教师与外聘专家指导下，学生开展“智慧校园节能系统”“基于AI的智能花盆”等长周期项目研发——六年级学生团队设计的“智能灌溉系统”，通过传感器采集土壤湿度数据，AI算法自动控制浇水装置，该作品获世界机器人大赛小学组银奖;“校园生物识别数据库”项目则让学生用AI图像识别技术为校园87种动植物建档，获国家实用新型专利。近年来，学生累计获国际奖项1项、国家级奖项1项，28件作品获专利认证。

　　课堂范式变革：AI赋能学科教学提质增效

　　“AI技术的价值，在于让课堂更精准、更生动、更高效。”校长李红说。学校坚持“技术服务教学”导向，推动AI与语文、数学、科学等学科深度融合，形成特色教学范式。

　　语文课堂上，AI创设沉浸式学习场景。《古诗三首》教学中，AI生成的数字人物“李白”“杜甫”现场“吟诵”诗作，虚拟场景还原盛唐风貌，学生情感体验与文化理解显著加深;Pepper机器人开展的“古诗文考级”活动，通过语音识别实时评分并纠错，让传统文化学习更具互动性，全校古诗文背诵达标率提升23%。

　　数学课堂上，AI化解抽象难点。《立体图形的认识》单元，AI三维建模工具将正方体、圆柱体转化为可旋转、可拆解的虚拟模型，学生通过拖拽操作理解“面动成体”原理，空间观念达标率从68%提升至92%;AI智能学习平台实现精准辅导，系统自动批改作业后生成“个性化学情报告”，为学困生推送针对性微课，为优等生提供拓展习题，差异化教学落到实处。

　　科学课堂上，AI支撑探究式学习。学生用AI图像识别技术完成校园生物普查，建立包含文字、图片、生长数据的数据库;环保探究项目中，传感器采集的温湿度、空气质量数据经AI分析后生成可视化图表，助力学生发现“校园绿化与空气质量的关联”;“智能学习桌设计”项目则让学生综合运用编程、工程、科学知识，培育跨学科思维。

　　成果辐射引领：输出区域协同发展经验

　　汝河路小学的实践不仅惠及本校师生，更产生显著的区域辐射效应。学校先后承办郑州市、二七区人工智能教育观摩研讨活动12场，开放“未来教室”与校本课程资源，为区域内60余所学校提供师资培训;编写的《小学人工智能教育实践指南》《“三维三层”课程案例集》成为兄弟学校的参考资料;12名骨干教师赴周边县区送教，其“跨学科协同”“项目式学习”等模式被广泛借鉴。