打破围墙的“实验室”——成都市成华区AI赋能全学科实验教学改革纪实

“孔子不能决也。”两千多年前，《两小儿辩日》留下一个关于太阳远近的辩题。而在今天的成都市成华区小学课堂上，孩子们不再止于诵读与翻译——他们分组操作“视觉错觉”“温度差异”实验，调用AI数智人“科学曾老师”进行原理讲解，借助AR模型模拟日地距离变化，用科学实验为这场千年之辩寻找答案。

一堂语文课，就这样“跨界”成了科学探究课。这并非孤例。在成华，英语课堂里，学生借助AI语音评测工具进行“发音实验”，对比不同情境下的语调变化；道德与法治课上，孩子们通过模拟法庭的AI交互系统，实验不同证据对判决的影响——实验教学，正从理科专属的“实验室操作”，走向覆盖语文、英语、道德与法治等所有学科的“标配基因”；人工智能，正从少数学校的“试点盆景”，成长为浸润每一间教室的“全域生态”。

从“专用”到“全学科”：一份指引背后的理念升级

长期以来，实验教学被窄化为物理、化学、生物等理科的“专利”。但在成华区看来，培养学生创新思维与实践能力，需要打破学科壁垒——人文学科同样需要“动手求证”，而非“被动接受”。

2025年9月，成华区正式发布《成华区小学学段全学科实验教学指引（2025版）》。这份以教育部《中小学实验教学基本目录》为蓝本的区域性文件，将实验教学从传统的科学、数学拓展至语文、英语、道德与法治等全部学科，填补了国内全学科实验教学指引的空白。“要让每一门学科的老师都知道‘怎么做实验’，让每一堂课都有机会‘做实验’。”成华区教育局相关负责任人如此定位。

指引的出台并非一日之功。早在2023年，成华区便发布《加强新时代中小学科学教育工作二十条》，提出科学教育体系优化、全域教师科学素养提升等“五大行动”，同年成功创建全国科普示范区、全国智慧教育示范区。两年后，指引的落地让顶层设计扎进了课堂深处。与此同时，6个以优秀教师命名的“实验教学工作坊”和11所“实验教学改革实验校”同步授牌，形成了“竞赛选拔—能手引领—工作坊研训—实验校攻坚”的完整链条。

“校园即实验室”：空间重构打破围墙

如果说指引解决了“怎么做”的规范，那么成华区还在回答另一个问题——“在哪里做”。

在华西中学，实验教学的场域早已不限于传统的物理、化学实验室。学校提出“校园就是实验室”的理念，启动“72228”工程：7个果园、2个中心、2间特色实验室、2个科技长廊、8大科技景观，把整个校园变成了一座“没有围墙的科学馆”。墨池里的水草成了光合作用实验的素材，自然死亡的小鸟被制成标本存入生物实验室，学生自酿的果酒背后是对发酵工程的完整探究。物理数字探究实验室里，传感器精准捕捉大气压强的每一丝变化；人工智能创新实验室中，35台智能机器人与学生一起编写代码、调试动作。

这种“全域实验场景”的构想，获得了国家级认可——华西中学入选2025年度全国中小学科学教育工作优秀案例，全省仅5所学校获此殊荣。校长石晓波受邀参加教育部中小学科学教育规划讨论，将西部基层的实践样本带入国家顶层设计的视野。

空间重构不仅发生在华西中学。双林小学将AI技术嵌入每一间教室，通过数字人协同教学、AI纸笔同传、AR虚拟场景交互等路径，推动全学科实验教学常态化。在双林小学的语文课堂上，孩子们不再被动听讲，而是利用AI辅助的古诗词情境实验——通过AR还原“日照香炉生紫烟”的光学现象，用实验验证诗意。电子科大附小则把整个校园变成“STEM+AI”的实践场——一年级孩子养蝌蚪、记录生命周期，六年级学生调研校园害虫分布、设计智能防治方案，不同年龄段的探究活动各有侧重又层层递进。

技术轻量化：AI如何“润物细无声”

人工智能融入教学，最大的瓶颈往往不是设备，而是“技术门槛高、融合碎片化、落地难持续”。成华区的破解之道，可以用“轻量化”三个字概括。

成都英华学校探索出一套“小场景、小任务、小工具、小智能体”的“四小”策略。从学生熟悉的校园生活、学科学习场景切入，让AI赋能有真实土壤、有便捷抓手。校园生活场景方面，围绕“学校文化建设”设计“成都文脉馆”，用AI挖掘地方文化资源；聚焦“校园服务”创设“校园智能导游”，借AI优化语言表达与展示形式。学科学习方面，教师只需调用“数字工具百宝箱”中的AI口语评测小工具，学生便可进行发音对比实验，实时看到自己的发音波形与标准发音的差异——这本身就是一种“实验”。

海滨小学则聚焦实验教学的“三开”（开齐、开足、开好）标准化管理，以省级课题为抓手，构建了一套可量化、可复制的质量保障体系。在道德与法治课上，该校教师利用AI模拟社会情境，让学生分组实验不同决策带来的社区影响，将抽象的规则教育转化为可操作的“社会实验”。学校成立32人的“人工智能创新专班”，已开发覆盖多学科的AI融合课程30余节。在成华区实验教学大比武中，该校两位教师双双斩获一等奖。

技术赋能的关键，在于让教师“用得上、用得好”。正如双林小学一位教师所说：“AI不是来替代我们的，它是来帮我们做‘搬砖’工作的——当机器负责了基础知识的传授，我们就能把更多精力放在引导学生提问、探究和创造上。”成华区已有15位教师被评为“央馆中小学人工智能教育培训师”，占全省56%。人工智能教育教学课例获奖数量连续三年位居全省前列。

贯通培养：从“学科学”到“做科学”

打破学科壁垒的同时，成华区还在打破学段壁垒。

成都英才学校作为教育部第二批中小学人工智能教育基地，构建起覆盖小学、初中、高中的贯通式科技教育链条。学校联合高校专家开发“人工智能与交叉学科”项目式学习课程包，让不同年龄段的学生都能找到适合自己的探究课题。2025年，该校学生在全国航空航天比赛中斩获3枚金牌，国家级创新奖项达13项。

这种贯通培养的探索，在成华区有着更广泛的布局。电子科大附小与电子科技大学合作，开展大中小一体化科技素养贯通培养；华西中学的高三学生张嘉成，在家中搭建简易实验室，用两年时间培育出102克硫酸铜大晶体——这样的“小小科学家”，在成华并非孤例。同时，成华区启动“金熊猫少年科学院”选拔培养计划，意在让更多有潜质的孩子早发现、早培养。

区域推进：从“试点”到“全域”的成华加速度

一所所学校的创新令人振奋，但更值得关注的，是成华区如何从区域层面推动“全学科实验教学”的系统落地。

2025年发布的《指引》，只是第一步。成华区教育局同步启动了“实验教学品质提升三年行动计划”，明确要求每所学校每学期至少开展一次跨学科实验教学展示，并将实验课开设情况纳入区域教育督导。区教育科学研究院组建了由教研员、高校专家、一线教师构成的“三位一体”教研共同体，专门攻关“语文实验课怎么上”“英语实验课怎么评”等实操难题。

在教师培养上，成华区实施了“千名高水平科学教师”锻造工程，但这里的“科学教师”被重新定义——不仅仅是理科老师，语文、英语、道法教师同样需要接受实验教学培训。2026年，全区已完成首轮全学科教师实验教学全员轮训，培训内容从“如何操作传感器”延伸到“如何设计一个人文社会类实验”。

在评价改革层面，成华区正在探索将学生的实验操作、跨学科项目成果纳入综合素质评价。区技装中心建立了过程性评价体系，对学生实验操作进行全区抽测，并将实验课开设情况纳入学校年度目标考核，设立“科技教育工作优秀奖”。财政计划2026—2030年投入科技教育经费不低于3亿元，专门用于实验室建设、课程开发和教师培训。

今年4月，成都市发布第二批基础教育人工智能应用场景试点项目名单，成华区成为全市4个“区域整体试点”之一。但这一定位的内涵正在扩展：不是简单地推广AI课程，而是以AI为杠杆，撬动每一门学科的实验教学变革——让语文课有“验证”，让英语课有“实测”，让道法课有“社会实践实验”。

抵达每一张课桌

在双林小学，学生们用萝卜块搭建高塔，在反复倒塌与调整中运用结构稳定性原理、测量计算与美学设计；在海滨小学的科学课上，AI实时呈现全班学生对恐龙分类结果的可视化图谱；在英才学校，初高中学生在AI辅助下自主设计无人机飞行路径；在英华学校，借助生成式AI技术，学校正在构建覆盖1—9年级的阅读能力生长链——学生通过AI生成不同结局的故事片段，实验不同叙事逻辑的效果。

这些细节指向同一个方向：技术不为炫技，改革不为考核。一切努力，最终都要抵达教室里的每一张课桌、每一个孩子的真实成长。

从《全学科实验教学指引》的系统设计，到“校园即实验室”的空间重构，从AI赋能的轻量化路径，到覆盖全学科的教研与评价体系——成华区正在回答一个时代之问：人工智能时代，教育如何让每一名学生，无论学文学理，都能拥有像科学家一样思考、像工程师一样解决问题的素养？这一探索，与国家一体推进教育、科技、人才发展的战略同频共振，在基础教育阶段为创新人才培养播下种子，让“科技自主创新”与“人才自主培养”在每一间教室里形成良性循环。

答案或许就写在那个把语文课上成实验课的课堂里：当孩子们不再满足于“老师说”，而是习惯于“我来试”，教育的深层变革便已悄然发生。