打破學科壁壘 用好技術紅利

原標題：打破學科壁壘 用好技術紅利

“博物學的探究性、綜合性和整體性，以及與人文科學融合的特點，對于現代科學教育具有重要價值，而中國現代意義的博物學傳統有所缺失，因此中國的科學教育可能更需要融入博物學的理念。”5月19日，在中國科學院學部第十屆科學教育國際論壇中，中國科學院院士、中國科學院學部科學普及與教育工作委員會副主任周忠和如是說。

楊玉良、談哲敏、袁亞湘等9位中國科學院院士以及美國、俄羅斯、英國等國與國內院校近百位學者出席了此次論壇。

聯合國教科文組織《2030年教育行動框架》指出，科學教育應該幫助學習者形成批判性思維，理解科學與社會的互動關系。在全球化浪潮下，科學教育、科學教材該如何變革？又該怎樣使用人工智能推動這場變革？這些問題成為與會專家學者探討的熱點。

博物學理念要融入科學教育

《山海經》中對地理、動植物、礦物的描寫，《本草綱目》對植物學、動物學、礦物學、物理學等內容的記載，曾為世界呈現了一個瑰奇神秘的文明古國的形象。

周忠和認為，在中國開展博物學教育有特殊意義，“博物學提供的關于生物、地質、天文等方面的實踐活動與認知體驗，比抽象的知識更能激發探索欲”。

中國科學院院士、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所所長徐星的觀點與之不謀而合，“科學應該是溫暖的，面向中小學的科學教育應該讓學生對世界產生興趣”。徐星同時直言不諱地指出，目前的科學教材雖然已有很大進步，但依然存在學科間割裂的現象。

周忠和現場分享的一個案例，從側面給出解答這一問題的視角。他介紹，目前英美國家大多數小學的教學多采取綜合課制與分科制相結合、以綜合課制為主導地位的方案，這恰好與早期學科不分家的人類認知發展階段相一致，也是基于博物學傳統的小學科學教育范例。

“科學知識傳授的時間、順序、方式要符合不同年齡學生的成長特點。”周忠和說。

如何讓博物學更好融入科學教育？徐星建議：“打通學科間的壁壘，注重科學與現實生活的關聯，將科學與人文、政治、經濟等領域的知識緊密結合，培養學生具有系統思維的能力。同時，要對從事科學教育的師范生進行知識結構的系統培養，也可以邀請科學家多進校園，通過言傳身教讓學生們感受科學精神、學習科學思維。”

“博物館也不妨結合中小學科學教育進行‘重構’，比如拿出單獨的展陳，發起科學項目、科學活動，同時博物館也可以‘走進’校園，向學生們傳播科學的魅力。”徐星說。

AI輔助科學教育需有度

語文老師用AI生成的視頻給學生講解七言絕句，音樂老師用AI生成的歌曲詮釋美聲唱法與流行唱法的不同……用AI輔助教學，已經成為當下教師教學的必備技能之一。

楊玉良表示，以ChatGPT、DeepSeek等為代表的人工智能工具，正在深刻重塑教育的生態與科學教材的內容與形式。

中國科學院院士、中國科學院數學與系統科學研究院研究員袁亞湘認為，人工智能可以構建虛擬博物館等智能的科學教育場域、催生人機共創的科學教育資源、打造數字教師開展人機協同教學、賦能科學教育評價，但同時也對科學教育提出挑戰。比如，要求教師變革教學模式，提高數字化教學能力，學生有可能過度依賴AI而能力弱化。

在陜西師范大學教授胡衛平看來，現階段中小學生獨立長期使用AI還需慎重，“AI通用模型，沒有教學思想的引領，沒有對專業領域內容的深度理解，沒有考慮育人的價值素養問題，也無法保證價值觀的形成。”他說，目前他正帶領團隊探索“AI+思維型探究實踐”，推行學習方式的改革，課程設置既有科學課，也有跨學科主題學習、社團課、興趣課。通過AI科學教師，輔助教師進行教學實踐；通過AI科學輔導員，指導學生自主開展實踐探索；通過打造創新的數字化科學實驗室，構建新型的科學探究環境。

“AI時代的到來，為我們做好科學教育加減法提出了新挑戰，它讓科學教育的知識性下降，但這并不意味著不需要知識，該如何平衡AI和科學教育的關系，是我們要思考的問題。”徐星說。（記者 金 鳳）