问题——技术变革加速,科学课堂面临“重构”新课题;当前,人工智能内容生成、数据分析、学习诊断等加速应用,正在改变知识获取方式与学习路径。此外,基础教育科学课程目标也在升级:从“会做题、会记忆”转向“重探究、重证据、重创新”。在此背景下,如何让技术真正服务课堂提质增效,避免出现“工具热、能力弱”“应用多、育人少”,成为科学教育改革需要直面的现实问题。 原因——需求端与供给端共同推动“AI+HI”进入教学主场。一上,国家创新发展对人才结构提出更高要求,科学素养与创新能力被视为面向未来的关键竞争力;另一方面,中小学科学教育长期存在区域资源不均、实验条件受限、教师专业支持不足等短板,难以充分满足个性化学习与探究式教学需求。技术进步为破解这些难点带来新可能,但也引入算法偏差、隐私安全、评价功利化等风险,亟需建立兼顾效率与公平、技术与价值的制度与方法体系。 影响——课堂形态、学习方式与教师角色正在同步变化。在上海举行的中国科学院学部第十一届科学教育论坛上,与会专家普遍认为,“AI+HI”不是简单叠加,而是通过人机协同重新划分教与学的边界:技术可以承担部分重复性、支持性的教学工作,教师则更需要回到育人本质,强化科学方法、批判性思维与价值引导。上海交通大学校长、中国科学院院士丁奎岭在开幕式致辞中表示,科学教育是培育创新人才、提升全民科学素养的重要支撑,人工智能与人类智慧的深度融合正在为新时代科学教育注入动能,推动课堂变革与个性化学习发展。中国科学院学部工作局副局长薛淮提出,应探索“人机协同”的教育新范式,让个性化学习真正落地,同时坚守价值引领与科学精神培育,推动优质科技资源下沉基础教育,为科技强国、教育强国、人才强国建设夯实基础。 对策——以“规则、资源、队伍、评价”四个抓手推进系统化改革。论坛设置三个平行分论坛,分别聚焦中小学科学课堂重构与个性化学习实践、大中学衔接与科学教育资源融通、未来科学教师能力转型与培养机制,形成多方共识:其一,建立面向教学场景的规范体系,明确数据使用边界以及算法透明与安全要求,将技术应用纳入教育治理框架,防止技术滥用和“一刀切”推广。其二,推动优质科学教育资源下沉与共享,依托高校和科研机构优势,建设可复用的实验资源、科学探究任务库与跨学科项目,缩小区域与校际差距。其三,强化教师队伍建设,把“会用工具”升级为“会设计学习、会解读数据、会实施探究、会进行价值引领”,推动教师从知识传递者转向学习设计者与科学精神的塑造者。论坛开幕式上同步启动“上海交通大学未来教师能力提升计划”,体现高校在基础教育师资培养与支持体系中的责任。其四,完善评价机制,避免以单一可量化指标替代育人目标,推动形成兼顾过程性、探究性与创造性的综合评价体系,让科学教育回到能力与素养培养的主线。 前景——在开放合作与公平导向中形成可复制的“中国方案”。联合国机构代表在论坛上表达了对教育公平与全球责任的关注。联合国开发计划署代理驻华代表指出,科学教育对可持续发展具有关键作用,人工智能的应用应被视为全球共同责任,同时需警惕其可能加剧不平等的风险,并介绍了有关实践与合作意愿。联合国教科文组织相关负责人表示,人工智能正在加速教育转型,提升学生科学素养至关重要,期待凝聚共识,为全球科学教育提供经验。与会者认为,面向未来的科学教育改革应坚持以人为本、以公平为底线、以能力培养为核心,通过试点先行、标准护航、资源融通、教师先强的路径,逐步形成可推广的课堂范式与治理机制。
在科技与教育加速融合的背景下,全球教育体系正迎来转型窗口;探索科技赋能,推动教育公平与创新,不仅关乎国家发展,也关系人类文明的持续进步。坚持以人为本、价值引领,稳妥推进教育变革,才能持续培养符合时代需要的高素质创新人才,为科技强国建设与人类命运共同体贡献力量。