“科學課由數學老師兼任，繁重的教學任務下，課上經常臨時上網搜視頻放給學生看。”“甘南氣候寒冷養不了蠶，講蠶的生長過程時我只能讓學生看課本插圖，學生的提問我有時也答不上來。”……這是筆者在廣西、甘肅等地鄉村中小學調研中，一線教師就開展科學教育反映的現實困境。

　　前不久，教育部印發《義務教育階段科學教育“做中學”領航行動指南》，提出變革教學方式、開發配套資源。鄉村科學教育是我國科學教育發展的薄弱環節，儘管教育數字化戰略行動已為其輸送了海量優質公共數字資源，但受限于鄉村教師的科學學科本體性知識儲備不足、探究式教學組織能力薄弱、學生問題解決過程的精準指導能力缺位等結構性短板，許多數字資源始終處於“懸浮”狀態，難以轉化為真實課堂的育人效能。

　　破解這一矛盾的核心路徑，絕非單純增加資源供給總量，而是通過精準適配性改造與教師數字化教學能力的系統性提升，盤“活”鄉村科學課堂，實現技術與教學的深度耦合。

　　資源精準適配 補齊教師教學能力短板

　　數字化科學教育資源包括數字教育資源、數字化教學手段等，其中依託豐富多樣、虛實融合、互動性強的科學教育數字資源是鄉村學校開展科學教育實踐的基礎資源支撐，可以有效彌補教師科學知識儲備和學科教學能力的不足。在引入數字資源過程中，需重點考慮資源適配性，即科學教育數字資源建設與教學需求之間的供需平衡，其建設邏輯需跳出“資源搬運”的慣性思維，以“供需精準匹配”為核心原則，構建“精選+自建”雙軌並行的資源供給模式。

　　資源精選方面，圍繞課程內容從國家中小學智慧教育平臺、中國數字科技館等精選名師教學視頻、科學家講座、科普紀錄片等資源，形成與教材單元和探究任務對應的資源包。資源自建方面，重點開發工具類、虛擬交互類和智慧類資源。具體來説，工具類資源包括數據採集與分析工具等，支持觀察、測量和數據分析等科學實踐活動。虛擬交互類資源借助虛擬現實（VR）、增強現實（AR）及混合現實（MR）等技術開發的資源，為難以開展實驗探究的鄉村學生提供情境化、沉浸式體驗。智慧類資源是融合生成式人工智能、VR等技術開發的高階資源形態，根據學生學習狀態提供個性化解釋、問題引導與學習路徑支持。這三類資源的開發需建立“政府統籌—高校支撐—科研院所參與”的協同機制，從而降低鄉村學校的技術接入門檻，實現優質資源的普惠性下沉。

　　科學教育智慧體 支撐探究學習精準指導

　　學生問：“我敲桌子，為什麼另一頭的同學也能聽見？”科學教育智慧體沒有回答，而是追問：“你敲桌子時，用手摸桌面能感覺到什麼？”學生觸摸完回答“桌子在振動”後，智慧體繼續提示：“把耳朵貼在桌面上聽和離開桌面聽，會有什麼不同？你準備怎樣比較？”……這組多輪對話發生在甘肅省甘南藏族自治州一所牧區鄉村小學的科學教育課堂上，引發課堂深度變革的關鍵因素正是智慧體。

　　科學教育的重點在於引導學生經歷提出問題、形成假設、尋找證據、解釋現象和反思改進的過程。然而，對多數鄉村教師而言，要精準且持續回應多名學生不斷生成的問題存在較大難度，通用大模型的應用易帶來內容超綱或出現“幻覺”。因此，鄉村學校需聯合學科教學專家、技術團隊，研發面向科學教育場景的專用智慧體，使其具備知識可信性、啟發適配性、交互雙向性、反饋情感性四大核心特徵，成為鄉村教師開展探究指導的智慧助教。在技術落地層面，需搭建四層嚴謹的運行架構。

　　在知識保障層，需通過整合課程標準、教材、權威科普資源、鄉村常見科學情境建設專業知識庫，使智慧體回答優先錨定經審核的內容，並對超出可靠知識範圍的問題設置拒答與教師轉介機制，降低生成內容失真風險。在對話策略層，通過預置啟發式提問、理由追問、替代解釋和元認知提示等策略，並根據學生應答動態調整提示強度，形成適應學生認知狀態的動態支架。在交互模式層，構建“學生向智慧體提問”與“智慧體向學生提問”的雙向交互。前者智慧體回應學生即時困惑，後者模倣人類教師提問，在關鍵探究任務節點上檢驗學生學習效果，減輕教師教學負擔。同時，智慧體分析學生提問和作答內容，輔助識別學生的探究薄弱點，推送關聯微課與變式練習。在情感反饋層，智慧體依據學生持續錯誤、反復求助等學習狀態調整反饋語氣和支架強度，以鼓勵性反饋降低學生畏難感，教師則重點承擔個別化指導、情感關懷與價值引導。

　　結構化導學手冊 實現教學與技術的整合

　　數字資源與智慧體分別解決了內容供給和過程指導，但二者若缺乏系統化的教學設計串聯，極易在課堂中陷入技術碎片化應用的誤區。鄉村學校可依據課程標準與學情，在教研人員支持下編制以項目式、主題式探究為主線的結構化導學手冊，將分散的數字資源、智慧工具與完整的學習活動序列有機統整。

　　導學手冊的核心價值，是將優秀教師的教學思路轉化為外顯的學習活動序列和多樣化學習支架，以便鄉村教師引導學生在自主探究與協作學習中完成知識建構。以《睡眠要充足》一課為例，導學手冊提供了“觀看預習視頻—聚焦調查問題—制訂調查計劃—分工收集睡眠數據—匯總與數據分析—形成結論與建議—展示交流與互評”的學習活動序列，前述資源與智慧體以二維碼、AR標記等方式嵌入手冊相應環節。開展教學過程中，教師無需從零設計教學流程，而是依據配套教師手冊在關鍵節點進行組織、點撥和調控。由此，分散的數字資源與智慧支持轉化為連貫的科學探究活動，讓教師成為學習的設計者、學生成為學習的主體，而基礎薄弱的鄉村教師也能組織起有品質的項目式學習。

　　同時，紙質形態的導學手冊完全適配鄉村教師的傳統教學習慣，支持教師結合本土鄉土資源進行輕量化的二次調整，且具備低成本規模化推廣的優勢，能夠快速帶動區域內大量鄉村科學教師同步提升教學品質，形成集團化的行動改進效能。

　　鄉村教師是激活數字化資源育人價值的核心樞紐，數字資源的迭代優化、智慧體的場景化應用，都需要一線教師基於真實課堂的實踐反饋，與高校專家、研發團隊形成雙向互動的協同創新機制，推動數智工具持續向鄉村科學教育的真實需求靠攏。

　　此外，教師還需明確技術賦能須堅守科學教育的育人本質，嚴格把握人機交互與師生情感交流的邊界，避免學生對技術形成過度依賴，推動科學教育與人文教育的深度融通。技術可以補齊教師能力短板，卻不能替代真實師生關係中的情感交流、價值引導和人格影響。唯有讓技術補位而不越位，引導學生在真實鄉土生活中理解科學技術與自然、社會和人的關係，數智化才能既補鄉村科學教育之“短”，又守科學育人之“本”。