随着大语言模型的迅猛进步，人工智能正在超越传统教育工具的功能界限，在科学教育领域展现出前所未有的可能性。“苏教版小学科学六年级上册”的一节课“太阳系大家族”中，“行星位置关系”和“天体比例关系”等教学难点是笔者需要应对的关键。通过引入人工智能技术，可以帮助学生自主建立科学模型，从而培养他们的抽象思维、系统分析能力和科学推理能力。

课一开始，大屏幕上投影了学生在市级云平台上上传的作品，这些作品是他们目前对自己所认知太阳系的看法。“老师，这张木星画得比太阳还大了，不可能吧？”“老师，海王星离地球那么近，它应该是最远的！”……学生们纷纷指着屏幕讨论起来。笔者趁机提问：“如何用有限的纸张来呈现真实的太阳系呢？”问题一出后，课堂焦点立刻转向探讨太阳系八大行星之间的大小和距离关系上。

为重现真实太阳系模型，学生们提出需要八大行星的直径和它们与太阳的距离数据。笔者使用豆包数字人与学生进行对话模拟“天文学家”，私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596以便获取所需参数。在看到木星直径14万千米、地球距太阳约1.5亿千米等庞大的数字后，学生们显得有些困惑。

笔者引导学生们思考后，部分学生提议将单位改为厘米，另一些学生则主张除以相同的数。这些讨论实际上都指向了科学建模中的“比例思维”。数字人此时采用可视化方式解释“比例缩放”的原理：如果把太阳比作篮球大小，那么地球就会只有芝麻那么小。而它们之间的距离相当于标准篮球场的长度。这种跨尺度对比非常有效地帮助学生突破了空间想象的认知障碍。

有了方法后，学生们开始进行小组协作的建模工作，但新的问题随之出现：要按比例缩小模型时，要么行星变得非常小以至于难于描绘出来，要么虽然能够画清楚却超出了纸张大小限制。这一矛盾恰当地成为他们理解宇宙浩瀚机会的一部分。笔者随即启动了使用DeepSeek制作的交互式HTML程序，在屏幕上动态展示出按照真实比例缩放绘制的太阳与八大行星模型。学生们通过滑动平板进行缩放观察，发现即私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596使将地球缩小到1毫米，八大行星之间的距离依然相当远——最远的海王星甚至要滑动半天才能看到。“原来太阳系这么大……”一名学生小声感叹道。这一从获取参数到建立比例认知的过程，再到建模冲突与空间感知，完整展现了科学建模思维的发展路径。

完成模型后，学生总结发现：行星之间的体积差异非常大，木星的体积比地球大1300倍左右；行星间的距离远大于自身的尺寸，宇宙空间之广阔远远超出想象。

本课上，人工智能成为了学生探索学习的强大支持工具。不仅让学生掌握了比例思维能力，在数据和模型转换过程中完成了从“想象”到“科学”的认知飞跃。一名学生在课后日志中写道：“以前总觉得太阳系只是课本上的插图，今天才发现它如此壮丽。技术让我‘看见’了那些看不见的真相。”宇宙奥秘无穷无尽，而人工智能与教育的结合，则为学生打开了通往星辰大海的大门。

该文作者所在单位为江苏省南京市的百家湖小学。

《中国教育报》2025年6月24日第4版