人工智能時代到來，科學(xué)教育是被賦能還是被顛覆？面對新的技術(shù)環(huán)境，從中學(xué)到高校，學(xué)生需要怎樣的科學(xué)教育？怎樣才能真正讓創(chuàng)新人才涌現(xiàn)而出？科學(xué)教育領(lǐng)域亟需尋路，一場前沿專家的對話在上海展開。

6月25日下午，由上海科技館和長三角教育發(fā)展研究院主辦的“上?？萍紓鞑ブ菐臁らL三角教育發(fā)展研究院2024年度科學(xué)教育研討會”舉行。本次研討會以“人工智能時代的科學(xué)教育”為主題，匯聚了來自教育、科技等多個領(lǐng)域的專家學(xué)者。

研討會現(xiàn)場 上?？萍拣^供圖

科學(xué)教育要做“加法”

從“科學(xué)教育”這個概念出發(fā)，可以產(chǎn)生很多不同的面向，科普教育、科創(chuàng)教育、STEM教育等等。而科技和教育，或許本就需要融合。

在中國科學(xué)院國家天文臺研究員看來，二者其實很不一樣。教育更強(qiáng)調(diào)傳承，科技則更強(qiáng)調(diào)突破、創(chuàng)新和顛覆。文化理念上差別很大，磨合的時候也會有沖突。從國家政策導(dǎo)向來講，需要的是科技界、教育界和人才相關(guān)的政策融合起來，共同實現(xiàn)科學(xué)教育的發(fā)展。

科學(xué)教育不斷適應(yīng)新的時代，但也總有不變的東西。上海交通大學(xué)講席教授陳代杰談到，無論在哪個時代，都有三點(diǎn)是關(guān)鍵：一是基礎(chǔ)科學(xué)知識的普及和教育，二是科學(xué)史的教育，三是科學(xué)家精神的培養(yǎng)。

現(xiàn)如今，相較于科學(xué)教育，更時興、更全面的概念是STEM教育，即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)融合的跨學(xué)科教育。

在這之中，上海師范大學(xué)教授、聯(lián)合國教科文組織教師教育中心主任張民選指出：“目前我們的中小學(xué)在科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)方面都落實得很好，但工程有所欠缺?！彼忉屨f，工程是在約束條件下進(jìn)行設(shè)計，然后把所有的知識、要素、工具、物質(zhì)條件連在一起，構(gòu)成制作和設(shè)計的過程，然后不斷修正，最后制成產(chǎn)品，從而體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的價值。這里體現(xiàn)的是被忽視的過程性教育。

張民選表示，相較于靜態(tài)性的問題，更重要的是讓學(xué)生提高解決真實性、互動性的問題的能力。要真正把STEM教育做好，不僅要關(guān)注跨學(xué)科的性質(zhì)，還要注重過程性的要求，以及創(chuàng)新性、個性化的特點(diǎn)。

上海大學(xué)黨委常委、副校長王從春同樣強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性活動在教育中的重要性。他提出科學(xué)教育要做加法，現(xiàn)在更缺乏的是科創(chuàng)教育，“一方面，教材本身要及時迭代更新，在內(nèi)容的范圍、廣度、深度上做加法；另一方面，科學(xué)教育必須加強(qiáng)工程教育，不光是知識的傳授，還有很多理念、思維、方法、精神的更新”。

而在科學(xué)素養(yǎng)和工程素養(yǎng)之間，華東師范大學(xué)教育治理研究院院長，上海師范大學(xué)教育學(xué)部部長范國睿又提出了設(shè)計素養(yǎng)，“設(shè)計思維兼具科學(xué)、理性和直覺、想象力，它的培養(yǎng)是未來做STEM教育非常重要的起始性工作，但目前并不被重視?！?/p>

科學(xué)教育的內(nèi)涵和外延或許都有無限的空間，長三角教育發(fā)展研究院理事兼院長胡衛(wèi)說，科學(xué)可以加工程、加藝術(shù)，甚至可以無限加下去。

人工智能時代，人要去解決真正的問題

“用‘人工智能+’解決科學(xué)教育的問題，我覺得是未來的方向?！蓖鯊拇涸谘杏憰险f。

在當(dāng)前時代，人工智能的普及已經(jīng)是必然趨勢。王從春認(rèn)為，讓孩子接觸更多的人工智能的應(yīng)用甚至原理，能夠帶來思維方式和理念的變化。通過體驗，也能激發(fā)他們對人工智能應(yīng)用場景的興趣以及對未來的思考，開拓想象力的空間。為了讓人工智能走進(jìn)教育，上海大學(xué)也在嘗試打造“人工智能+基礎(chǔ)學(xué)科”“人工智能+智能制造”“人工智能+感知”以及“人工智能+人文藝術(shù)學(xué)科”等平臺和活動。

人工智能在課堂和校園內(nèi)能夠如何發(fā)揮作用呢？上海市虹口區(qū)教育工作黨委副書記、區(qū)教育局局長孫磊舉了兩個例子。比如人工智能操場，在裝上感應(yīng)設(shè)備探頭后，可以實時監(jiān)測學(xué)生在操場的活動，確保安全的同時能夠直接測算運(yùn)動量。還有一些AIGC的創(chuàng)意設(shè)計活動，比如讓學(xué)生通過AIGC軟件創(chuàng)作美術(shù)作品，并進(jìn)一步形成展陳。

而在賦能教育之外，范國睿提醒大家要看到人工智能對教育的顛覆。從更高視角來看，如今的教育體系仍是工業(yè)時代的產(chǎn)物，已經(jīng)表現(xiàn)出對于人工智能時代的不適應(yīng)。當(dāng)機(jī)器也能夠完成知識生產(chǎn)，人的學(xué)習(xí)就不能只通過死記硬背的方式，否則畢業(yè)找不到工作也很正常。

上海市教委體育衛(wèi)生藝術(shù)科普處處長陳華提出，人工智能時代的科學(xué)教育，歸根結(jié)底還是對人的培養(yǎng)，要回歸“人”的本源。而當(dāng)人工智能時代到來，未來的“人”將如何呢？

上?？萍拣^館長倪閩景指出，人工智能時代最大的特點(diǎn)，是未來“人”會像“神”一樣，每個人都像科學(xué)工作者，像科學(xué)家。當(dāng)人工智能代替了人的基礎(chǔ)工作，人就可以做自己想做的事，搞科學(xué)研究、搞創(chuàng)新。在未來，造一個小行星可能不是科學(xué)問題，而是社會問題?！斑@意味著在這個時代，科學(xué)教育的邏輯變了。原來是通過統(tǒng)一的科學(xué)教育課程，挑出特別會解題的孩子，送到最好的大學(xué)里面，解決已經(jīng)被提出的問題。而現(xiàn)在，每個人去解決的是自己的問題，是真正的問題。”

科學(xué)教育要面向全體孩子

隨著“掐尖”招生被屢屢叫停，科學(xué)教育的對象越來越被倡導(dǎo)應(yīng)該面向全體孩子。倪閩景表示，多樣化、實踐性、面向全體孩子，是我們現(xiàn)在新的人工智能時代的邏輯。拔尖創(chuàng)新人才是無法從小就被挑選的，他說：“偉大不可以被計劃?！?/p>

在科學(xué)教育總是向拔尖創(chuàng)新人才靠近的環(huán)境之中，孫磊表示真正應(yīng)該努力實現(xiàn)的是人人能創(chuàng)造、人人會實踐，“科學(xué)教育要面向全體學(xué)生，一個也不能少”。上海市市西中學(xué)校長董君武也表示，真正的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，應(yīng)該是更多自由生長的過程。把這些所謂的高智商人才聚集起來是人力資源的浪費(fèi)，沒有自由，不可能有創(chuàng)造。

華東師范大學(xué)國際與比較教育研究所教授裴新寧提到，人才培養(yǎng)的關(guān)鍵其實在于教育模式和評價機(jī)制?！皩⒆觼碚f，科學(xué)知識或許有限，但是科學(xué)語言、科學(xué)模式的學(xué)習(xí)是可以進(jìn)行的，應(yīng)該把科學(xué)作為一種模式學(xué)習(xí)，從小形成科學(xué)的能力。而在評價方面，更重要的是能力而不是所在的年級?！?/p>

校外教育或許在這方面有更靈活的空間。倪閩景表示，上?？萍拣^要建設(shè)成科學(xué)教育和人才培養(yǎng)的重點(diǎn)實驗室?！疤舻娜瞬皇浅煽兛嫉煤玫娜?，而是不一樣的人，挑黑客、挑特別喜歡蟲子的人，給他們辯論的機(jī)會、質(zhì)疑的機(jī)會、批評的機(jī)會、動手的機(jī)會?！?/p>