科技日报记者 吴叶凡
自动采摘水果的仿藤蔓机械臂、远程监护老年人的智慧养老设备、用于垃圾分类的语音识别技术……前不久，在北京一零一中学举办的中小学科学教育创新与发展研讨会（以下简称“研讨会”）现场，来自不同年级的6名学生展示了科学探索创新成果。
“中小学科学教育是以自然科学内容为主，以提高青少年科学素养为导向，以培养科技创新人才为目标，提升和发展青少年科学素养的教育教学活动。它是推动教育、科技和人才高质量协同发展的关键着力点。”北京市海淀区教育科学研究院院长吴颖惠指出。
2023年，教育部等十八部门联合印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，提出着力在教育“双减”中做好科学教育加法，一体化推进教育、科技、人才高质量发展。两年过去，科学教育有哪些优秀实践经验？如何打造科学教育发展的“新引擎”，推动科学教育走深走实？研讨会期间，来自多所学校的校长分享了各自经验。
AI赋能：应对技术变革
当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进。其中，以人工智能技术为代表的新质生产力，正在全方位地重塑人们的生产、生活方式。在教育领域，人工智能技术融进课堂内外，改变着教育的模式和生态。面对技术带来的挑战和变革，不少科学教师产生了疑惑：人工智能时代，应怎样开展科学教育，才能跟上新技术发展的“步伐”？
中国人民大学附属中学（以下简称“人大附中”）校长刘小惠认为，应从两方面着手，推动AI成为赋能科学教育的“新引擎”。“一是将人工智能作为教学内容，融入科学教育；二是将人工智能作为工具手段，提高学生的人工智能素养。”她说。
刘小惠以人大附中为例介绍，学校在教学内容层面，创建了横向跨学科、纵向分层次的人工智能课程体系。“我们已建立起相应的课程群，涉及30多门课程。学校AI跨学科团队还研发了‘AI+X’跨学科创新教学课例，积累了100多个教学案例。”刘小惠说。
此前，人大附中和中国人民大学附属小学的老师联手，开设了“AI+数学”“AI+物理”等六门课程。“学生非常喜欢这些课程，老师们也对这样的创新实践感到十分兴奋。”刘小惠说。
研讨会上，刘小惠还特别提到，AI赋能科学教育不能忽视对人文素养的培养。前不久，北京市教委印发《北京市推进中小学人工智能教育工作方案（2025—2027年）》，强调人工智能赋能五育融合培养体系，提出拓展“AI+美育浸润”等方面的应用场景。刘小惠分享了一节令她印象深刻的课程，课程名为“与生成式人工智能一起创作——用AI触摸青铜器里的‘中国’脉搏”。“这是一节由信息技术老师和历史老师联合教授的北京市级研究课，学生能够在学习中感受国宝的魅力，激发文化自信。”她说。
集团“作战”：共享教育资源
做好科学教育，需要优质的师资、器材等教育教学资源。然而，相对于庞大的学生基数，优质的科学教育资源仍是“稀缺品”。此前发布的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》明确，要确保薄弱地区、薄弱学校在科学教育中“一个都不能少”。因此，如何落实优质资源的共享，是摆在学校和教育部门面前的一道必答题。
集团化办学是促进教育资源优质均衡的重要方式。2023年8月，教育部等部门联合印发了《关于实施新时代基础教育扩优提质行动计划的意见》，提出健全学区和集团办学管理运行机制，促进骨干教师交流轮岗和优质教育资源共享，加快推进学区内、集团内学校率先实现优质均衡。这一办学模式是推动科学教育走深走实的又一重要“引擎”。
研讨会上，多位专家提出，集团办学过程中，需要推动不同学校间教育理念、机制、课程、评价的统一，避免“形聚神散”的问题；对于覆盖中小学的教育集团，还应做好学段间的衔接，构建贯通培养体系。
北京市第八十中学校长任炜东分享了集团化体系下科学教育的实践经验。目前，北京市第八十中学教育集团共有十所中小学，同时对口帮扶北京通州、密云，以及河北雄安、云南昆明、贵州罗甸等地学校。任炜东指出，构建教育集团科学教育体系，需要从“文化、制度、数字化”方面进行横向联动，形成关于科学教育的共识观念、完善相关制度保障，搭建科学教育智能化生态平台；同时构建纵向衔接的科学教育体系，做好学段间的衔接。
“我们还开展了集团项目化学习培训，为集团教师提供指导。”任炜东介绍，前不久，北京市第八十中学教育集团课程发展中心围绕国际中小学工程技术教育，为老师们举办了一场少年工程院STEM课程培训活动。“这次培训让我意识到传统科学教育的局限性，我打算将所学知识运用到教学中，设计更有趣的项目，培养学生的综合能力，推动集团科学教育的发展。”北京市第八十中学枣营分校老师张媛媛说。
协同育人：动员各方力量
去年底，教育部等十七部门联合印发《家校社协同育人“教联体”工作方案》。“教联体”是以中小学生健康快乐成长为目标、以学校为圆心、以区域为主体、以资源为纽带，促进家校社有效协同的一种工作方式。研讨会上，多位专家指出，科学教育要充分发挥“家校社协同育人”的作用，在完善学校主阵地的同时，更要动员社会力量，开辟社会大课堂。
吴颖惠介绍了北京市海淀区的实践经验，“科技企业、科研团队等以捐资、挂牌、冠名等形式，建设校园天文台、气象站等教学设施设备及场所。”吴颖惠说，同时，海淀区还聘请院士等高层次人才参与科普讲座、科技周、科技节、科学营等公益活动。“此外，我们还引导和鼓励科技馆、青少年宫、儿童活动中心、博物馆等科普场所面向中小学生免费开放。”她介绍。
北京一零一中学校长熊永昌介绍，过去几年，北京一零一中学联合多家科研机构，共建培养基地。“今年3月，学校与清华大学电子工程系开展‘物理实验大中衔接培养’活动。此前，我们还与腾讯公司合作，举办人工智能大模型科技英才研训营。”他说。
广州市黄埔区教育研究院院长陆优君则介绍了不同学段的科学教育协同模式。
在学前阶段，黄埔区搭建了“家—园”协同的“科学+”教育特色课程，通过组织家长和幼儿共同参与科学教育活动等方式，引导幼儿在动手操作中感受科学的魅力，为中小学科学教育奠基。在小学阶段，黄埔区依托区内丰富的科普资源，构建“馆—校”协同的“科学+”特色课程，将科学教育与区域内专业场馆、基地、少年宫的科技资源紧密结合，为学生提供广阔的科学探索空间。在初中阶段，黄埔区充分利用自身作为教育部“基础教育课程改革实验区”及“广东省中小学校人工智能试点应用实验区”等优势，搭建“数—智”协同的“科学+”教育特色课程群，开发数字赋能的互动式、场景式“科学+”特色课程。在高中阶段，黄埔区聚焦拔尖创新人才培养，打造“研—创”协同的“科学+”教育特色课程群，通过与高校和科研机构合作，以项目式学习引导学生走进创新实验室，在大学、中学双导师的引领下开展科学探索与实践，为学生未来从事科研工作打下基础。
“下一步黄埔区将继续以科学教育特色课程群为‘引擎’，统筹推进教育科技人才培养体制机制一体改革。”陆优君说。
