AI时代，科学教育教什么、如何教？这场会议探讨了……

飞速发展的人工智能正在给教育带来深刻的影响。如何借人工智能技术之力，促进教育变革创新？人工智能时代，科学教育将有怎样的转型趋势？

日前，由上海科技馆和长三角教育发展研究院主办的“上海科技传播智库·长三角教育发展研究院2024年度科学教育专家咨询会”在上海师范大学联合国教科文组织教师教育中心举办。来自教育、科技等多个领域的专家学者聚焦“人工智能时代的科学教育”这一主题展开了探讨。

人工智能时代

科学教育的新形态、新机制

在上海大学党委常委、副校长，上海城市更新与可持续发展研究院院长王从春看来，人工智能时代需做好科学教育的加法，包括科学知识的传授、科创教育的加强以及工程教育的融入。

他谈到，科学教育应聚焦前沿科技，与头部企业合作，紧跟科技进展，推动拔尖创新人才的培养。还要关注青少年的生涯规划指导，引导青少年在深入学习和创造性活动中找到自己的兴趣和方向。

中国科学院国家天文台研究员、青年科学家社会责任联盟理事长郑永春谈到，科技强调突破和创新，而教育注重传承，国家政策越来越强调科技教育人才一体化发展，因此需要加强科技界、教育界和相关政策的协同合作与整合，才能共同推动科学教育的发展。

他提出，对于科学教师的培训方式需要改变。要让科学教师经历真正的科学研究过程，这样他们才能更好地理解和教授科学。并且，科学教师对社会性科学议题的学习非常重要。这类议题涉及科学、技术、政策和社会等多个方面，学校应在教育阶段就让学生接触和理解这些问题，推动科教与科创相关工作的开展。

华东师范大学教育治理研究院院长，上海师范大学教育学部部长范国睿认为，人工智能不仅赋能教育，也颠覆教育。今天，知识的生产已经可以由机器完成，对现有的教育体系提出了巨大挑战。科学教育和人工智能教育是紧密相连的，应该推动STEAM教育，将科学、工程、艺术等领域结合起来。

他提出，设计思维在培养学生的创新能力和解决问题的能力方面至关重要。设计思维兼具科学、理性、直觉和想象力，有助于解决实际问题。教育者需要培养学生的设计思维，把形式主义的活动转变为有创意的设计实践，解决生活中的问题，并展示他们的成果。

华东师范大学国际与比较教育研究所教授、博士生导师，华东师范大学科学教育研究与教学中心执行主任裴新宁谈到，科学教育的核心在于知识论的转变，包括学科知识、横断概念和科学与工程实践，这三大体系是美国K-12（幼儿园到高三年级）科学教育标准和NGSS（新一代科学教育标准）的基础。

她提出，我国的科学教育需要基础研究、转化团队和开放的学习环境来支持，应该建立全国性的科学教育中心，整合资源，提高科学教育的专业性。科学教育还需要国际视野和实践场景的支持，不断创新课程设计，培养具备科学素养和实践能力的学生。

民进中央委员、上海市人民政府参事、长三角教育发展研究院院长、上海师范大学特聘教授胡卫提出，科学教育需要跨学科的解决方案，教育应更加注重培养学生的科学思维和素养，而不仅仅是传授知识。真正的拔尖创新人才并不是教育出来的，而是通过自由成长和实践逐渐显现出来的。教育应该提供自由的环境，鼓励学生自主学习和创新。

他谈到，高校、博物馆和科技馆在科学教育中发挥着重要作用。科技馆应与学校的课程标准对接，通过馆本课程和校本课程的结合，使学生能够在科技场馆中自由学习，最终实现教材的精简。

上海社科院数字化绿色化协同发展研究中心主任、联合国训练研究所上海国际培训中心特聘研究员李易谈到，在讨论生产要素时，机器人和数据将成为重要的竞争部分。他提出，在人工智能时代，教育主体可以利用人工智能创造出新的教育方式，在将来，人工智能教师可能会进一步拉大教育水平的差距。

人工智能时代

科学教育观念的变与不变

在上海市教委体育卫生艺术科普处处长陈华看来，人工智能已经成为人们生活的重要组成部分，而教育正面临着变革式的挑战。这个时代，需要更加强调个性化教育，利用丰富的资源为学生提供个性化的支持。

他提出，应该关注快变量、中变量和慢变量三个重要的教育变量。快变量，如校外教育，应变得更加灵活和高质量；中变量，如学校课程，应更有针对性和分量；慢变量，则应关注人的全面健康发展。

科普时报社社长、中国科普作家协会副理事长尹传红认为，科学教育需要结合科学史，增加跨学科思维。例如，北京四中和北海公园合作的“品园”课程很好地结合了园林景观、植物、地理等学科，让学生通过写作和科学指导，促进跨学科的学习。讲述科学史的例子，可以让学生辩证地了解科技发展，从而对科学产生更深的理解和兴趣。

他还谈到，在人工智能时代，软技能和批判性思维变得更加重要，哲学系学生因为形式逻辑的训练在人工智能领域表现出色，科学教育需要创新和进化，关注跨学科素养。

上海师范大学教授,联合国教科文组织教师教育中心主任、教育部国际教育研究基地主任、中国教育学会比较教育分会副理事长张民选谈到，STEM教育在人工智能时代的重要性不言而喻。全球范围内，STEM教育的发展有几个关键趋势：一是重视解决问题的过程；二是探索跨学科的问题解决方法；三是科学实验的不断迭代发展，从观察性实验到创新性实验，教师角色也在转变。

他提出，要做好STEM教育，应该更加注重教育的过程性、跨学科性和创新性实验个性化等特点，让学生在学习过程中体验科学探究的完整过程，培养他们的科学素养和创新能力。

上海市市西中学校长，上海市第十五届、第十六届人民代表大会代表董君武谈到，人工智能时代的科学教育应首先思考人工智能对社会和教育的影响，然后再聚焦于人工智能对科学教育的影响。教育者需要通过人工智能的支持，让学生学得更快、更好；还要教会学生应用科学知识，并利用人工智能支持他们在社会实践中更有价值和意义地应用这些知识。

他还补充道：拔尖创新人才的培养应注重自由生长，将高智商的学生集中在一起可能会造成人力资源浪费，应该在丰富的环境中让他们自由创造。

上海交通大学讲席教授、上海交通大学药学院“抗耐药菌新药发现与机制研究”实验室主任陈代杰认为，无论时代如何变迁，科学教育的基础始终不变。这个基础包括三个方面：首先是基础科学知识的普及和教育；其次是科学史的教育，让学生了解科学的发展历程；最后是培养尊重科学、敬畏科学的态度，让学生学习和树立科学家的精神。

未来科学教育

如何面向每个孩子

上海市科委科普与科技传播处处长何家骥认为，科普工作应面向全人群，尤其是青少年，要重点培养青少年的科学精神。

他提出，目前科普教育存在碎片化问题，缺乏体系。为此，需要校内外结合，通过正确引导校外培训机构，盘活市场，形成百花齐放的科普局面，政府要做好监管，通过公共产品创新等方式打通关键堵点，让整个科普生态更加活跃。

上海市徐汇中学校长、上海市第十四届政协委员、民盟徐汇区委副主委曾宪一介绍，近年来，徐汇中学专注科创素养培育，并获得了显著成果。

他提出，人工智能科创教育的核心是探究式自学，需要变革学习方式和内容。可以通过从幼儿园到大学建立科创和AI教育的专门学制来普及科创教育，从娃娃抓起培养科创人才，用人工智能赋能学习，以适应人工智能时代的需求。

上海市虹口区教育工作党委副书记、区教育局局长孙磊谈到，人工智能在教育中的重要性类似于电力对日常生活的影响，已经无处不在。科学教育应该面向全体学生，不仅仅是培养拔尖创新人才，更要让每个学生都有创新实践的能力。

他介绍，虹口区加强学科建设，由高校牵头建立系统的人工智能学科体系，并将其下沉到中小学。其次加强课堂建设，实施“三师课堂”，由优秀教师、薄弱校教师和数字教师共同授课，探索人工智能在课堂中的应用。

全国政协委员、上海科技馆馆长倪闽景谈到，如今人工智能正深刻影响着教育模式，科学教育应当抓住这一变革红利，同时更加注重教育的多样性和实践性。人工智能将替代许多工作，而人类将有更多时间从事自己感兴趣的事，比如科学研究和创新。每个孩子都可能找到自己感兴趣的研究领域，这意味着科学教育需要面向所有人，而不是只关注拔尖创新人才。

他介绍，上海科技馆将建设成为科学教育的重点实验室，挑选那些对某个领域有强烈兴趣的人，为他们提供辩论、质疑、批评和动手的机会，让他们在科学与艺术的碰撞中获得新的启发。

信息来源：科学教育与博物馆