掌上金普
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民小编说
生成式人工智能的快速普及正在深刻重塑知识生产、传播与应用形态,也进一步放大了科技教育中长期存在的工具化倾向与文理分割的结构性短板。如何审视人工智能重塑科技教育的育人命题?科技教育与人文教育协同的内在逻辑和整体框架是什么?一起来看安徽师范大学教师教育学院特聘教授、博士生导师丁邦平等人的深入阐述——
2025年1月,中共中央、国务院印发《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》,明确提出“强化科技教育和人文教育协同”。[1] 同年11月,教育部等七部门印发《关于加强中小学科技教育的意见》,进一步细化了协同育人的实施路径,提出在科学实验与项目探究中引导学生思考科技的社会、环境与伦理影响,在人文教育中融入科技史、科学家精神与科学思维,营造崇尚科学、尊重人文的育人生态。[2]
科技教育与人文教育的协同发展,已成为教育强国背景下基础教育改革的重要命题。但在当前中小学实践中,二者协同仍存在明显的落地落差,多表现为课程数量的机械平衡、“理科课程加一点人文内容”的知识拼接,以及科技活动后的补充性伦理提醒。协同的要义绝非外在的课程相加,而是恢复科技教育本来具有的整体育人价值。面对人工智能时代的深刻变革,本文基于“大科学教育”的整体视角,梳理技术变革对科技教育的重塑,阐释科技教育与人文教育协同的内在逻辑,并探讨其在中小学教育中的实践推进路径。
人工智能重塑科技教育的育人命题
以生成式人工智能为代表的新一代信息技术加速普及,不仅改变了知识生产、传播与应用的方式,也推动科技教育的目标内涵、教学形态与价值导向发生深刻变化。重新审视技术变革下的育人定位,是推动科技教育与人文教育协同发展的现实起点。
(一)人工智能拓展科技教育的实践空间
生成式人工智能具备强大的数据处理、文本生成与代码撰写能力,能够承担部分信息检索与程序化知识加工任务。[3] 在中小学科技教育领域,人工智能的应用已覆盖自主学习支持、教学设计辅助与多元评估反馈等多个场景,[4] 极大丰富了教学交互形态,为问题生成、模型建构、虚拟实验与即时反馈提供了便利支架,降低了复杂科技探究的进入门槛。[5] 生成式人工智能还能够支持个性化学习路径,为不同基础的学生提供差异化探究支持。[6]
过去以知识记忆和程序化技能训练为主的传统教学模式正面临直接挑战。人工智能对基础认知负荷的释放,使学生有可能摆脱机械性应试任务的束缚,将更多精力投入到具身探究、跨学科思考与创造性表达之中。需要指出的是,技术所创造的这些条件仅展现了教育转型的“可能空间”,其能否转化为高质量的育人实效,仍取决于教学理念与实践路径的根本重塑。
(二)人工智能提升科技教育的育人要求
在信息与答案极易获取的数智时代,学生会使用智能工具并不等于能够识别其局限或能够提出值得探究的真实问题。过度依赖智能算法容易导致学习的“快餐化”,甚至引发概念理解表面化与“元认知懒惰”等隐忧;[7] 同时,商业算法的隐性偏见与技术黑箱也更容易侵蚀学生的独立判断力。[8]
这就对科技教育提出了更高的育人要求:人不必在知识储备与计算速度上同人工智能竞争,而应成为人工智能的自主提问者、审慎判断者与价值赋予者。科技教育的着力点也需要从“教学生解题”转向“教学生提问”,在技术应用中植入“技术向善”的伦理基因,引导学生追问技术“为何而用、为谁所用”以及“其应用边界在哪里”,实现从单纯的技术使用者向具备社会责任感的公民转变。
(三)文理分割制约人工智能时代的育人转型
长期以来形成的文理分割格局,是科技教育实现育人转向的深层制约。这种分割不仅源于知识分类与课程体系的固化,更深植于教师培养与评价机制的惯性之中。在实践中,科技教育容易被窄化为知识点记忆、解题技巧训练或少数学生的竞赛作品制作;人文教育则常被视为外在于科技实践的文化熏陶或事后补充。分科教学有其专业性价值,但当学科分工被固化为二元对立的价值判断时,理工科容易走向“务实而忽视价值”,人文学科则容易走向“务虚而脱离现实”。[9]
不少学校开展的跨学科项目,仍普遍停留在知识拼接与任务拆分的浅表层面,尚未形成深层的育人逻辑贯通。人工智能并非造成文理分割的根源,却让这一长期存在的格局短板愈发凸显。人工智能时代的真实科技议题往往兼具技术原理、社会影响与伦理判断多重属性,单一的学科思维无法给出完整回应,原有分科育人的局限也就被充分暴露出来。面对人工智能时代的育人新要求,传统文理分立的思维已显露出明显局限,有必要重新认识科技教育与人文教育在育人过程中的内在关联。
科技教育与人文教育协同的内在逻辑
推动科技教育与人文教育深度协同,不能停留在外在的课程拼接层面,而需要回到概念本身厘清二者的内涵边界与内在关联,把握协同育人的本质要求与价值指向,为后续实践路径的构建提供学理支撑。
(一)厘清概念关系:协同育人的逻辑前提
推进协同的前提是澄清概念偏见与认识误区。在基础教育语境中,有必要厘清科学教育、科技教育与人文教育的内涵边界与相互关系。科学教育是一个较为基础和上位的概念,既包括学校物理、化学、生物学等正规课程,也涵盖科技馆、博物馆及家庭实践等场域中的非正式教育,其核心在于帮助学习者理解科学知识与方法,形成依据证据推理的习惯,认识科学的性质与限度。与国际通用的“科学教育”相比,“科技教育”带有鲜明的中国语境,近代以来“科学救国”等观念使其与国家发展紧密相连。在当代教育语境中,“科技教育”既指代科学与技术教育的统称,也特指以现代技术为载体的课外创新项目与竞赛活动。“人文教育”绝不等同于学科分类意义上的文科教育,其核心在于塑造人的精神世界,培养人文情怀、批判性思维与伦理责任。科技本身就是人类文明的重要成果,蕴含着求真务实、理性探索的人文精神;人文精神也需要理性逻辑与事实依据作为支撑。
科技教育与人文教育是育人过程的两个维度,科技赋予教育以理性和实用的工具,人文赋予教育以价值和方向,二者统一于人的全面发展。所谓协同,绝非科技课程与人文课程的简单拼接,也不是在技术实践之后附加补充性的伦理规约,而是在认识和解决科技问题的过程中,贯通科学理解、技术实践、社会分析、价值判断与责任行动。
(二)贯通求真、求实与向善:协同育人的本质要求
科技教育与人文教育的协同,本质上是科学理性与价值理性的有机融合,集中体现为“求真—求实—向善”三重价值维度的内在统一。科学事业本身就是具有人类文化、价值属性与社会关系的活动,科学教育内部天然具有稳定的人文教育传统。[10]
科技活动本身就包含人文问题。科学史中的求真精神,科学方法中的理性与谦卑,工程实践中的安全、公平和责任选择,都是人文价值在科技领域的真实呈现。反过来,人文教育若离开事实、证据和技术现实,也容易停留在抽象表态。所谓协同,与其说是外在的“添加”,不如说是向科技育人本位的“回归”。
在实践中,“求真”强调通过观察与实验揭示规律,是科技教育的基石;“求实”关注工程思维与实践效能,强调在真实情境中务实解决问题,是科技教育的实践延伸;“向善”则关注科技的应用方向及其对人类社会与生态环境的影响,是科技教育的价值归宿。人文教育不是科技教育外部的“刹车”,而是科技教育实现完整育人的内在维度。“求真”提供事实依据,“求实”转化实践力量,“向善”确立价值导向,三者相互交织、缺一不可。
(三)指向人的全面发展:协同育人的价值旨归
科技教育与人文教育的协同,最终指向人的全面发展这一育人目标。这一价值取向并非外在的主观设定,而是科学教育自身发展规律的体现,从科学素养的内涵演进脉络中可以得到清晰印证。学界对科学素养的内涵理解,呈现出不断拓展、逐步深化的演进轨迹:从侧重于科学内部知识、概念和方法的视角一(Vision I),扩展到关注日常生活与社会应用的视角二(Vision II),[11] 并进一步拓展为将科技置于广阔社会、政治、经济与伦理情境中的视角三(Vision III)。[12]
在视角三(Vision III)的框架下,科技教育不再孤立地传授技术技能,而是强调培养学生作为有责任感的公民,能够对人工智能伦理、基因编辑、生态危机等复杂科技社会议题进行理性审视、价值判断与积极参与。这一演进脉络表明,人文价值并非附着于科技教育外部,而是完整科学素养不可或缺的内在组成部分,体现了科技教育从“知识授受”向“社会参与”和“整体育人”的跨越。
从育人逻辑来看,知识习得、能力训练等具体教育目标,始终要统摄于人的全面发展这一根本目的之下。科技教育既要为有志于科技创新的学生奠定成长基础,也要面向全体学生培育理性判断、责任意识与健全人格。在人工智能时代,只有将科技维度与人文维度统一于人的发展之中,才能真正实现协同育人的核心价值。
“大科学教育”:科技教育与人文教育协同的整体框架
科技教育与人文教育的深度协同,无法通过单门课程的局部调整或是零散的跨学科活动真正落地。面对生成式人工智能深刻重塑知识生态与社会形态的时代背景,科技教育展现出明显的综合化、跨学科化与社会化趋势。这迫切需要能够有机统整知识体系、课程结构、学习场域与多元主体的整体性育人框架,“大科学教育”理念正是顺应这一需求提出的系统性方案,为科技教育与人文教育的深度协同提供了统摄性视角与实践载体。
“大科学教育”并非在现有课程体系之外新增一门学科或一种课程类型,而是重新理解和组织科学教育的内容、资源与育人方式的新型科学教育观。[13]“大科学”体现了现代科技活动高投入、跨学科、大协作与社会化应用的系统特征,其本身就交织着复杂的科技伦理与社会影响;“大教育”则打破了封闭的学校教育藩篱,强调全员、全过程、全方位与全场域的育人格局。二者共同支撑起“大科学教育”的核心内涵。
“大科学教育”的核心不在于把更多课程拼接起来,而是通过三重统整功能打通科技教育与人文教育的割裂状态,实现协同育人的深度落地。一是统整知识与议题,把科学原理、工程应用、价值判断与社会责任纳入同一育人过程,让学生在真实科技议题中同步深化科学认知与人文思考;二是统整场域与资源,有效整合科技馆、博物馆、科研院所、高精尖企业等校外资源,推动校内外科学教育协同发展,让科技教育与人文教育融合的场域从课堂延伸至广阔的社会生活;[14] 三是统整主体与力量,促成文理教师、科技工作者与人文专家的跨界联动,为协同育人提供持续的主体支撑。
以“大科学教育”为整体视角,科技教育与人文教育的协同不再是模糊的理念倡导,而是有明确统整方向的育人实践。这一框架跳出了“课程相加、内容拼接”的浅层协同思路,为二者的深度融合提供了清晰的认识坐标,也为后续实践体系的构建确立了基本遵循。
推动科技教育与人文教育深度协同的实践路径
“大科学教育”所强调的知识统整、场域贯通与主体协同,绝非停留在宏观理念层面,而需要组织化、制度化的机制全方位承载。科技教育与人文教育的深度协同是一项系统性、生态化的工程,难以依靠单一学校的零散探索或简单的行政指令推进,有赖于构建环环相扣、上下贯通的实践落地体系,通过微观学校主阵地、中观区域枢纽和宏观国家生态的层级联动,推动协同育人从理念倡导逐步转化为常态化的育人实践。
(一)筑牢微观主阵地:重构学校课程、教学与教师发展生态
学校是科技教育与人文教育协同育人的微观主阵地,育人成效最终依赖课程教学范式的变革与教师实践智慧的生成。
首先,推进课程与教学范式的整体性重构。传统科学教育偏重于单一学科的分科知识传授与解题训练,容易使教学偏向工具理性。学校可围绕系统与模型、能量与物质、结构与功能等跨学科核心概念打通知识联结,打破知识拼盘式叠加的局限,引入基于复杂科技社会议题的跨学科深度学习。例如,开发“其他垃圾应该填埋还是焚烧”等真实、开放、兼具伦理思考空间的跨学科议题课程,将科学原理、工程技术、经济成本与社会伦理有机交织。[15] 项目成果不能止步于模型与作品,更要引导学生说明证据来源、方案针对的真实问题与潜在影响,让技术实践与伦理判断、公共责任形成内在关联,借助全学科协同的思维对接与贯通式课程设计,实现求真、求实与向善的内在统一。[16]
其次,建构协同育人的教师专业发展生态。教师是科技教育与人文教育协同的直接执行者,传统“文理教师各自为战”或浅层联合培训无法打破学科壁垒。学校可建构跨学科教师专业学习共同体,以共同育人任务为纽带,打破教师日常教学的学科孤岛状态。通过明确多元角色分工,围绕同一议题开展联合设计、协同授课与集体复盘,教研共同体得以在协商对话中生成集体实践智慧。[17] 日常研修可从科学史、科学哲学的典型案例切入,帮助理科教师建立人文视角,同时引导文科教师理解科学逻辑与证据原则,在双向学习中消除专业隔阂,推动教师从单一学科的知识传授者转变为科技教育与人文教育协同育人的设计者与引导者。
(二)激活中观枢纽:整合区域资源与建构跨界协同机制
仅靠校内力量难以支撑完整的“大科学教育”格局,需要依托中观层面的区域统筹,打通校内外的资源壁垒。
一方面,实现校内外全域资源的横向贯通与深度融合。区域教育行政部门与教研机构应发挥中观枢纽作用,打通学校与社会之间的资源壁垒,构建“学校—场馆—企业—科研院所”协同育人资源圈。资源利用不能停留在零散参观的浅层形式,而要完成系统化的课程转化:现场观察什么、提出哪些问题、收集哪些证据,回校后如何开展分析论证并讨论伦理与社会影响,都需要纳入整体教学设计。[18] 例如开展基于在地资源的自然观察、科技伦理考察等项目,让学生在真实的社会大课堂中感受科技的温度与人文的分量。
另一方面,建立跨界教研机制与教研员引领支持系统。区域教研部门需要突破传统分科教研的体制藩篱,设立跨学科教研指导组,开发区域案例库与行动指南。通过教研员的专业引领,指导一线学校围绕社会性科学议题开展校本行动研究,破解跨学科教学中的资源匮乏与设计盲区。[19] 同时推动跨校、跨学科联合教研常态化,让优质协同育人经验从单点探索辐射至区域层面,形成资源共享、互促共进的跨界教研新生态。
(三)优化宏观生态:强化国家政策引导、评价改革与全社会支持
微观的学校变革与中观的区域联动,最终需要宏观层面的制度设计与生态涵养提供坚实保障。
首先,强化课程标准的顶层引领与课程设置的制度空间。国家层面需要进一步将科技教育与人文教育协同纳入中小学科技教育整体政策框架,在课程标准修订中凸显科学本质以及科学、技术、社会与环境的内在联系,将科技伦理、社会责任从科学学科的延伸内容转化为各相关学科共同关注的育人目标。课程设置既要保持分科知识的系统性,也要为真实问题驱动的跨学科实践预留课时与空间,为学校层面的实践探索提供稳定的政策预期。
其次,深化评价体系改革,发挥评价指挥棒的正向导向作用。传统单一纸笔测验的评价局限,客观上固化了分科教学与工具理性的偏向。宏观层面需要扭转唯分数论的评价局限,建立基于核心素养的质量标准与评价体系。[20] 倡导引入表现性评价、过程性评价与跨学科素养进阶评价,将科学探究中的创新潜能、技术应用中的伦理审视能力与社会责任感纳入综合素质评价指标。针对学生科技素养数字画像等新型探索,要坚守素养导向的初衷,避免其演变为新的分数排名载体,更不能用少数可量化指标窄化学生的成长内涵,真正让评价服务于学生全面发展。
最后,涵养全社会共同参与的“大科学教育”文化生态。科技教育与人文教育的协同育人无法仅凭学校和教育部门独立完成,还需要国家层面的顶层规划与全社会的文化滋养。要进一步完善科普与科学教育相关制度,推动科研机构、大众传媒与各类社会组织发挥正向引导作用,避免陷入技术至上或技术恐惧的极端认知,在全社会营造崇尚科学精神、彰显人文关怀的良好氛围。
信源:人民教育
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