“AI时代，要教会学生勇于犯错、善于犯错，比考满分还重要，尤其不能因为害怕出错就从众，这样永远不可能创新。”在日前中国科学院学部第十一届科学教育论坛上，上海科技馆馆长倪闽景的一番话引起在场学者的共鸣。在这场以“AI+HI：重塑中小学科学课堂与个性化学习”为主题的论坛上，来自国内外的学者和一线的校长、教师们达成共识：AI时代的科学教育变革，绝非技术对教学场景的简单叠加，而是教会学生用AI激发思考，与AI协同创新。
此次论坛由中国科学院学部科学普及与教育工作委员会主办，上海交通大学承办，也是上海交通大学建校130周年重要活动之一。在论坛上，还举行了上海交通大学未来教师能力提升计划启动仪式。
和创新相比，满分毫无意义
“AI时代，创新能力是决定科技自立自强的关键。这要求科学教育的着力点必须从教学生解题转向教学生提问。”中国教育科学研究院党委书记、院长李永智说，科技自立自强不应该是面临卡脖子问题时的应急攻关，从长远来看，应该是从娃娃抓起的系统工程。
AI时代科学教育变革的核心是推动课堂完成从“知识传授”到“创新激发”的转向。“在创新面前，满分毫无意义。”倪闽景提到，在创新驱动的AI时代，过去靠分数筛选的教育逻辑，已无法适配人才培养需求。“获得诺贝尔物理学奖的科学家几乎少有考第一名的，考倒数的倒是好几个，也可能是排名靠后的学生更勇于犯错、不怕出错，而这正是创新的核心特质。”他直言，事实上，优秀的科学家百分之九十的时间在犯错，“创新不怕愚蠢，就怕相同。”
“人的能力等于人的创新性与技术相乘。也就是说，如果人的创新能力是零，人工智能再厉害也没用。”倪闽景说，AI时代培养学生的能力，就是要让每个孩子都善于发现问题、敢于提出问题、勇于付诸行动，而且不会害怕犯错。
中国科学院学部第十一届科学教育论坛现场。摄影：陶磊
AI+HI的本质，是二者的协同共创
面对AI席卷教育领域带来的普遍焦虑，与会专家认为，AI永远无法替代人类智能的核心价值，上海交通大学校长、中国科学院院士丁奎岭就表示，必须通过AI和HI，即人工智能和人类智能，二者协同创新。而科学教育就需要探索AI与HI协同共创的发展新路。
“AI可以部分地替代人，未来人类工作的核心价值，就是创造新体验、新空间、新现象。”倪闽景表示，但是人的热情、热爱不可替代。尤其是自主、专注、坚韧，是拔尖创新人才的底色。
他举例说，上海科技馆收藏的一只玻璃钢制作的狸猫是出自北京第一实验学校一名学生之手。这名学生并非大多数人眼中的优等生，而是成绩非常差，甚至可以说是大多数人眼中的“学渣”。但是他从零开始，花了十七周完成的这件作品，能打动每一个看到的人。“这名学生拥有的就是‘自主、专注、坚韧’。这种人类内心的力量，与成绩无关，也永远无法由AI赋予。”
“AI或许会改变知识的产出方式，但它也促使我们去思考更深层的问题，例如我们究竟将什么视作有价值的知识？”美国科学教育研究协会（NARST）主席、加拿大卡尔加里大学教授珍妮弗・D・亚当斯（Jennifer D. Adams）提出，AI完全可以成为学生科学实践的伙伴，但就像互联网刚刚诞生时，我们学会互联网生存，现在我们也需要逐渐学会与AI协作。她也提醒，AI并非中立工具，教师必须引导学生规避算法自带特定的偏差，这也是教师不可替代的核心价值。
推动科学素养培育融入全课程、全场景
不过，就我国中小学科学教育而言，培养有能力的专任教师、突破学科壁垒仍然至关重要。李永智列出一组数据，目前全国小学科学专任教师不足30%，平均每校仅1.6人，低于所有学科均值。即便北京、上海等大城市的郊区学校，也难按标准配齐。他特别提到上海交大首创的“国优计划”，该计划推动理工科优秀学生转读教育学，毕业后进入中小学从事科学教育，这为专业科学教师队伍建设开辟了可借鉴的新路径。
“其实任何学科、任何场景都可以是科学思维、科学方法的实践平台。”他以深圳南山区小学语文古诗《画》的跨学科教学为例：一节40分钟的课程融合了地理、物理、生物、音乐、美术等多学科内容，让学生既深化了语文理解，也感受到了科学思维的无处不在。
针对与会的中小学校长们关注的“科学教师需要哪些核心能力”，亚当斯表示，好奇心和对问题的探究精神固然非常重要，科学教师的共情能力也很重要，包括对他人的共情、对自然世界的共情，“这样，当学生成长为未来的技术研发者时，他们就会保留这份同理心。”她强调，关怀心、同理心等情感层面的能力，往往不在能力要求框架中，却对培养学生的责任意识和爱心至关重要。
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