本文转自：中国教师报
科学教育新赛道
AI时代推进科技教育的三大着力点
简 敏 武小鹏
在全球化创新竞争与科技范式加速迭代的时代背景下，科技教育作为贯通基础教育与高等教育、联结知识习得与创新实践的关键枢纽，承载着提升全民科学素养与培养拔尖创新人才的双重使命。教育部等七部门联合印发的《关于加强中小学科技教育的意见》（简称《意见》），明确了以融合为特征、以实践为主线的推进路径，其核心旨归并非使学生单纯习得技能，而在于通过跨学科、跨领域、跨时空的深度融合，培育兼具科学理性与人文情怀的年轻一代。笔者以为，在AI时代推进科技教育，应从三大着力点入手。
涵育“学习力”和“生命力”，构建融合式课程与教学新生态
当前中小学科技教育课程迭代迟滞，内容落后于科技发展，亟须破解传统课程线性静态结构与AI时代动态适应之间的张力。为此，科技教育应由单纯的知识累积转向以实践为主线的贯通式素养培育，这一转型需要对课程、教学与教育生态进行深层重构。
其一，构建纵向贯通、横向关联的融合式课程生态体系，实现从“分层”到“贯通”的架构重塑。要超越简单的课程模块叠加，形成具有内在生长性的弹性课程结构，核心是建立“基础层—拓展层—研究层”三阶动态架构。基础层课程夯实核心概念与知识体系，构成素养培育的公分母；拓展层通过知识横向延伸与跨主题融合，培养学生知识迁移与应用能力；研究层课程迈向创生地带，采用项目化、模块化设计，鼓励学生与高校、科研院所或企业协同从事微科研或工程挑战，完成从知识“消费者”到“创造者”的转变。三个层次并非割裂，而是允许学生根据志趣与能力弹性选择、贯通基础教育与高等教育视野的连续体，本质是国家课程基础性、地方校本课程灵活性以及学术前沿课程引领性的有机融合。
其二，创设时空无界、虚实联动的融合式教学生态体系，实现从“课堂中心”到“场景多元”的革新。这要求从根本上超越传统教学时空范式，构建线上线下、课内课外、校内校外深度融合的立体场域。在时间序列上，形成“课堂教学—课后实践—周末研讨—假期深研”的连续性安排，使学习从制度化片段转为浸润式常态。在空间格局上，构建“校内资源—校际协作—社会科普—科研圈层”四级联动网络，将实验室、科技馆、企业研发中心等多样态场景深度联通。其关键在于通过“双师课堂”（科学家与教师协同）、跨校项目学习及元宇宙虚拟实验等形态，将社会优质资源转化为教学过程的有机构成。这种全景化实施使学生的“学习力”在持续挑战中被激活，“生命力”在广阔的社会与技术互动中得到滋养。
其三，践行科学精神与人文底蕴交织的融合式教育生态体系，推动课程组织从“内容拼盘”迈向“认知图谱”。课程内容须突破学科本位，转向塑造科技认知与价值判断的多维矩阵：在学科维度，统筹科学求真、技术善用、工程务实与人文明德，将科学史、哲学反思与伦理考量嵌入科技教育；在尺度维度，统摄学科深度、跨域广度与通识高度，培育复杂问题应对能力；在时空维度，贯通经典原理与前沿进展，联结历史积淀与未来指向；在认知维度，兼具原理探索与技术攻坚，实现知行合一。由此，培育学生以“科技之眼”洞察规律，以“人文之眼”审视意义，从而内化为理性与情怀兼具的创新人格。
聚焦“真实践”和“软技能”，创设融合式学习与支持新范式
AI正从封闭任务导向的“个体智能”转向开放协作的“群体智能”，从替代人类的“机器智能”转向赋能导向的“增强智能”，推动学习方式向个性化、智能化与沉浸化转型。相应地，科技教育的核心在于培育两类关键能力：一是借助AI开展复杂情境探究与创造的“真实践”能力；二是在人机协同中体现批判性思维、伦理意识与持续学习的“软技能”。上述能力的生成，有赖于融合式评价、教师发展与教研体系的协同支撑。
其一，构建聚焦过程与发展的融合式评价生态体系，为“真实践”提供导向与证明。传统科技教育评价常陷入重结果轻过程、重知识轻素养的窠臼。AI技术为构建全过程、多维度、发展性的融合式评价生态提供了可能。其核心在于打破单一主体与维度的局限，实现评价主体、数据与功能的深度融合。在实践层面，可利用AI为每个学生构建动态的“科技素养数字画像”，最终生成实证性的学习诊断与发展建议。由此，评价的功能得以从“选拔与鉴定”转向“促进与赋能”，实现个体发展、教学改进与系统治理三个层面的目标融合。
其二，塑造具备跨学科素养与人机协同智慧的融合式教师生态体系，使其成为“软技能”培养的关键引路人。在“AI+教育”新生态中，教师角色从传统的知识权威转向协同探究者、跨学科设计者以及人机协同引导者，其转型本质在于知识结构、角色认知与实践能力的深度整合：一方面，要融通学科知识、教学方法与技术知识，强化对AI原理与边界的理解，引导学生理性运用技术；另一方面，教师的人文引领与智能工具的技术赋能应协同共进，突出情感联结与价值判断的不可替代性。最终促成教师成为科技精神与人文情怀相贯通的示范者。
其三，建设基于真实问题与协同共创的融合式教研生态体系，为新范式提供持续动力源。传统意义上以学科和学校为壁垒的教研模式，如今难以应对跨学科、跨情境的“真实践”挑战。融合式教研的核心在于研究主题、主体与方式的深度融合：主题上紧扣项目式学习、智能工具运用、跨学科课程设计中的真实问题，实现“教学问题即研究课题”；主体上组建由教师、教研员、教育技术专家乃至科学家、工程师等参与的跨界共同体，促成理论与实践、校内与校外的深度对话；路径上利用线上平台与虚拟教研室等数字空间，开展资源共建与数据共享，形成线上线下混合教研新常态，从而使教研平台升级为智慧生成、成果孵化与教师专业发展的核心引擎。
构建“新体系”和“多空间”，营造融合式协同与发展新格局
《意见》将中小学科技教育定位为开放的“生态系统”。构建这一生态系统的关键在于通过融合式空间生态、协同生态与跨国生态的建构，形成开放共生、持续进化的协同发展新格局。
打造虚实结合、全域覆盖的融合式空间生态体系。科技教育需要将实体场所、虚拟环境与社会场景无缝连接，实现物理空间、数字空间与社会实践空间的深度融合。物理层面，将校内实验室、校外科技馆、企业研发中心乃至社区工作坊整合为网络化、功能互补的“泛在学习场域集群”；数字层面，利用元宇宙研学平台与数字孪生技术等，构建泛在化的“虚拟实践空间”。其核心机制在于建立区域性“社会科技教育资源数字地图”与智能化“供需对接平台”，以数字化手段打破信息孤岛，实现学校课程需求与社会资源供给的精准匹配。
构建多元主体、制度驱动的融合式协同生态。资源的高效流动依赖于稳定协同的机制，关键在于参与主体、协作模式与支持制度的深度融合。首先，推动参与主体从“双边合作”走向“网络化协同”。形成政府主导，高校、企业、科普机构及社区共同参与的常态化网络；其次，推动协作模式走向制度化。推广“科技副校长”或“特聘导师”制度，让一线科学家、工程师定期深度参与课程设计与项目指导。创设“教师企业实践站”与“学术休假”计划，完善教师赴产业与科研机构研修的制度通道，促进教育界与科技界人才的双向流动；最后，探索市场化协作模式，引导社会力量围绕真实教育问题提供资源与服务。
塑造面向全球、互联互通的融合式跨国生态体系。在全球化与数字化交织的当下，科技教育生态亟须本土实践与国际资源的融通，实现中国经验与全球对话的深度耦合。一方面，要建设国家级科技教育数字资源中枢，统筹汇聚全球优质课程、开源工具及典型案例；另一方面，要搭建高水平国际合作平台，通过发起或参与国际科技教育联盟、举办跨国青少年科技挑战赛、开展教师国际研修计划等，深度融入全球科技教育网络。更高层次的目标在于，系统凝练“AI+教育”的中国经验，在服务国内改革的同时，提升我国在科技教育领域的国际话语权与影响力。
AI正以范式变革之力重塑知识形态、创新逻辑与人才内涵。中小学科技教育的关键不在于追逐技术更迭，而在于构建以融合为方法论、以育人为价值锚点的成长生态。未来科技教育的使命在于“人的完成”，使年轻一代既能洞察科技之“真”、善用科技之“力”，更能驾驭科技之“道”，在技术洪流中始终保有理性、尊严与创造力。这不仅是教育对时代的回应，更是文明延续人文精神的根本选择。
（作者简敏系福建省厦门第一中学教师，武小鹏系广州大学教授）
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