AI虚拟实验室进课堂！深圳这堂科学课让学生“看见”热空气

热气球没有螺旋桨，也没有发动机，为什么能升到高空？近日，园岭教育集团四年级科学公开课《我们来做热气球》上，园岭小学刘彩红老师带领学生动手实验，并借助AI虚拟实验室，将看不见的空气变化变得可视化。集团各校科学教师参与听课研讨。

从生活现象到科学探究

课堂以热气球升空的真实情境开启。教师出示热气球图片和升空视频，抛出核心问题，激发学生好奇心。在新知学习环节，学生阅读科普资料，自主梳理真实热气球的组成结构，分析球囊面料的选材标准。

动手探究环节，学生以小组为单位，利用塑料袋、蜡烛、纸筒、感温材料等器材开展模拟热气球实验。课堂着重强化用火安全规范，学生认真观察感温材料颜色改变、塑料袋鼓胀、上升、降落的完整现象，同步完成实验记录单。

AI虚拟实验室突破教学难点

为打通宏观现象与微观变化之间的认知壁垒，本节课创新引入虚拟实验室数字化资源。在学生观察到塑料袋膨胀升降后，借助虚拟实验室走进微观世界，直观观察空气微粒受热、遇冷时的运动与疏密变化，把塑料袋的升降现象和袋内空气温度变化建立关联，帮助学生理解热空气相关科学原理，实现实物动手实验与AI虚拟仿真互为补充的探究模式。

集体教研共打磨

课堂展示结束后，集团科学教师围绕本节课展开研讨。老师们充分肯定将实物探究与虚拟微观仿真相结合的教学设计，尤其对课堂创新使用“感温材料”这一教具给予高度评价。

园岭实验小学陈秋钦主任聚焦概念表述的严谨性，建议修改记录单中“空气重量变重、变轻”的表述。园岭外国语小学孙皓月老师建议增设互动小游戏，并将感温材料裁剪得更小、粘贴在塑料袋不同位置。园岭小学赵泽君老师建议凸显“摸一摸”“看一看”“拎一拎”多重感官观察方法。百花小学丘晋卿老师建议课前统一筛选蜡烛长度，减少实验误差。

园岭教育集团科学团队表示，将继续深耕课堂，合理用好数字化教学工具与创新实验教具，让技术服务于学生科学思维发展。

采写：南都N视频记者 周正阳