人工智能時(shí)代到來(lái)，科學(xué)教育是被賦能還是被顛覆？面對(duì)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(chǎng)前沿專(zhuān)家的對(duì)話(huà)在上海展開(kāi)。

6月25日下午，由上?？萍拣^和長(zhǎng)三角教育發(fā)展研究院主辦的“上?？萍紓鞑ブ菐?kù)·長(zhǎng)三角教育發(fā)展研究院2024年度科學(xué)教育研討會(huì)”舉行。本次研討會(huì)以“人工智能時(shí)代的科學(xué)教育”為主題，匯聚了來(lái)自教育、科技等多個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者。

研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng) 上海科技館供圖

科學(xué)教育要做“加法”

從“科學(xué)教育”這個(gè)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(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員看來(lái)，二者其實(shí)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(shí)候也會(huì)有沖突。從國(guó)家政策導(dǎo)向來(lái)講，需要的是科技界、教育界和人才相關(guān)的政策融合起來(lái)，共同實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育的發(fā)展。

科學(xué)教育不斷適應(yīng)新的時(shí)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(wú)論在哪個(gè)時(shí)代，都有三點(diǎn)是關(guān)鍵：一是基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)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(shí)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(guó)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(shí)得很好，但工程有所欠缺。”他解釋說(shuō)，工程是在約束條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后把所有的知識(shí)、要素、工具、物質(zhì)條件連在一起，構(gòu)成制作和設(shè)計(jì)的過(guò)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(jià)值。這里體現(xiàn)的是被忽視的過(guò)程性教育。

張民選表示，相較于靜態(tài)性的問(wèn)題，更重要的是讓學(xué)生提高解決真實(shí)性、互動(dòng)性的問(wèn)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(guò)程性的要求，以及創(chuàng)新性、個(gè)性化的特點(diǎn)。

上海大學(xué)黨委常委、副校長(zhǎng)王從春同樣強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性活動(dòng)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(shí)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(shí)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(zhǎng)，上海師范大學(xué)教育學(xué)部部長(zhǎng)范國(guó)睿又提出了設(shè)計(jì)素養(yǎng)，“設(shè)計(jì)思維兼具科學(xué)、理性和直覺(jué)、想象力，它的培養(yǎng)是未來(lái)做STEM教育非常重要的起始性工作，但目前并不被重視。”

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

人工智能時(shí)代，人要去解決真正的問(wèn)題

“用‘人工智能+’解決科學(xué)教育的問(wèn)題，我覺(jué)得是未來(lái)的方向。”王從春在研討會(huì)上說(shuō)。

在當(dāng)前時(shí)代，人工智能的普及已經(jīng)是必然趨勢(shì)。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(lái)思維方式和理念的變化。通過(guò)體驗(yàn)，也能激發(fā)他們對(duì)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景的興趣以及對(duì)未來(lái)的思考，開(kāi)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(tái)和活動(dòng)。

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(shū)記、區(qū)教育局局長(zhǎng)孫磊舉了兩個(gè)例子。比如人工智能操場(chǎng)，在裝上感應(yīng)設(shè)備探頭后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生在操場(chǎng)的活動(dòng)，確保安全的同時(shí)能夠直接測(cè)算運(yùn)動(dòng)量。還有一些AIGC的創(chuàng)意設(shè)計(jì)活動(dòng)，比如讓學(xué)生通過(guò)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(guó)睿提醒大家要看到人工智能對(duì)教育的顛覆。從更高視角來(lái)看，如今的教育體系仍是工業(yè)時(shí)代的產(chǎn)物，已經(jīng)表現(xiàn)出對(duì)于人工智能時(shí)代的不適應(yīng)。當(dāng)機(jī)器也能夠完成知識(shí)生產(chǎn)，人的學(xué)習(xí)就不能只通過(guò)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(zhǎng)陳華提出，人工智能時(shí)代的科學(xué)教育，歸根結(jié)底還是對(duì)人的培養(yǎng)，要回歸“人”的本源。而當(dāng)人工智能時(shí)代到來(lái)，未來(lái)的“人”將如何呢？

上?？萍拣^館長(zhǎng)倪閩景指出，人工智能時(shí)代最大的特點(diǎn)，是未來(lái)“人”會(huì)像“神”一樣，每個(gè)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(lái)，造一個(gè)小行星可能不是科學(xué)問(wèn)題，而是社會(huì)問(wèn)題。“這意味著在這個(gè)時(shí)代，科學(xué)教育的邏輯變了。原來(lái)是通過(guò)統(tǒng)一的科學(xué)教育課程，挑出特別會(huì)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(wèn)題。而現(xiàn)在，每個(gè)人去解決的是自己的問(wèn)題，是真正的問(wèn)題?！?/p>

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(duì)象越來(lái)越被倡導(dǎo)應(yīng)該面向全體孩子。倪閩景表示，多樣化、實(shí)踐性、面向全體孩子，是我們現(xiàn)在新的人工智能時(shí)代的邏輯。拔尖創(chuàng)新人才是無(wú)法從小就被挑選的，他說(shuō)：“偉大不可以被計(jì)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(shí)現(xiàn)的是人人能創(chuàng)造、人人會(huì)實(shí)踐，“科學(xué)教育要面向全體學(xué)生，一個(gè)也不能少”。上海市市西中學(xué)校長(zhǎng)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(zhǎng)的過(guò)程。把這些所謂的高智商人才聚集起來(lái)是人力資源的浪費(fèi)，沒(méi)有自由，不可能有創(chuàng)造。

華東師范大學(xué)國(guó)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(shí)在于教育模式和評(píng)價(jià)機(jī)制?！皩?duì)孩子來(lái)說(shuō)，科學(xué)知識(shí)或許有限，但是科學(xué)語(yǔ)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(píng)價(jià)方面，更重要的是能力而不是所在的年級(jí)。”

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(shí)驗(yàn)室?！疤舻娜瞬皇浅煽?jī)考得好的人，而是不一樣的人，挑黑客、挑特別喜歡蟲(chóng)子的人，給他們辯論的機(jī)會(huì)、質(zhì)疑的機(jī)會(huì)、批評(píng)的機(jī)會(huì)、動(dòng)手的機(jī)會(huì)?！?/p>