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■ 王瑶洁
随着ChatGPT和DeepSeek等生成式人工智能以及大数据、物联网等技术走入大众视野，并逐渐影响人们的日常生活，现代社会也从信息时代步入了数智时代。数据收集、存储技术的发展将一切数据化和智能化，数据总量呈现超级别爆炸式增长，因此，科技创新能力已然成为综合国力竞争的重要指标。在当前教育、科技、人才一体化工作背景下，依赖于知识传授和经验总结的传统科学教育在我国的现代化建设中面临诸多挑战，因此科学教育智能化改革成为我国塑造教育发展新优势、赋能经济社会提质增效的关键一步。
数智时代对科学教育创新性发展的深刻影响。
第一，对科学素养认识的深化。21世纪初期，通过科学教育培养学生的创新精神，使他们成为具有核心竞争力的高素质人才，是各国科学教育改革的共同目标。此后，随着全球化的深入和科技的飞速发展，人类面临诸多共同的生存挑战，数智技术应运而生，通过全面的数据收集和精准的数据分析，为危机解决提供新路径。因此，各国科学教育在保护好奇心、培养兴趣并建构完善知识框架的基础上，进一步强调让学生形成严格缜密的思维，并逐步形成科学身份认同和参与科学生活的长期能动性，以适应全球科学技术竞争的巨大压力。在数智时代影响下，科学素养不再是纯粹的知识积累，而是更加强调能够运用科学的思维方法，了解智能驱动下技术创新的底层逻辑，借助科学实践能力将新点子转化成新方法、新技术，进而提升科学教育的成果转化率。
第二，推动科学教育跨学科学习。受到科学技术蓬勃发展的影响，新世纪出现了大量复杂的综合性问题，传统的分支学科教育已不再适应当下。交叉学科和边缘学科的大量出现，需要学生有着综合运用跨学科知识解决实际问题的能力。其中，包括理科课程内的小范围综合以及与其他学科的大范围综合，具有动态生成性的知识，更能适应飞速变化的社会需求。但跨学科学习需要极强的整合能力和数据分析能力，一直以来发展受到局限。因此，以数智技术为媒介，能够更好地推动科学课程与其他学科的融合。例如，虚拟现实、人机交互、虚拟数字人和元宇宙等技术的出现，能够在精准数据分析的基础上为学生跨学科学习创设真实的问题情境，提供更沉浸式的学习环境，从而保障跨学科学习效率，培养综合性应用人才。
第三，推动搭建科学教育智慧学习平台，支持学生的自主学习和创新实践。借助数智技术的力量，教师能够快速收集受教育者更为全面的学习行为数据。同时，高效的数据分析技术代替以抽样为代表的传统统计学方法，能够让教师得到更加精准的分析结果，这就为过程式支持和嵌入式评价提供了技术支持。传统的教学成效评估依赖于考试赋分和教师的质性总结，缺乏动态生成性和多维度综合考量性。数智技术能实时监控教学全过程，捕捉学生细微变化并广泛收集其个性特征、兴趣偏好、认知水平等数据，绘制个人“数字画像”并构建舆情监测体系，更好地支持教师判断学生学习需求的变化，从而及时优化教学过程，真正发挥多维度综合教学评价的增值作用。数智技术打破了技术壁垒，真正营造了虚实融合、自由开放而又安全可靠的智慧学习环境，实现了更具有针对性地教育评价。
数智化技术重塑了科学教育的知识观、学习观和教学观，推动我国科学教育提质增效，从而赋能新质生产力发展，更好发挥科技在国民经济生活中的基础引领性作用。
第一，培养新型劳动者，促进新兴产业的更新迭代。马克思通过生产力三要素揭示了当代社会生产的本质，其中“劳动者”是推动生产力发展的主体因素。信息技术革命推动人类生产力井喷式增长，当下各国生产力发展都已达到瓶颈期，唯有科技创新才能打破困境，而科技创新又关键依赖于劳动者的创造力。人才培养周期过长以及与产业发展需求错位的现实困境，制约着教育经济功能的发挥。数智时代下的科学教育，通过高效的技术支持，既优化了教育的实施机制，又能够精准把握新兴市场需求，从而通过高质量的教育过程，培养具有科学思维、终身学习能力以及跨学科实践能力等综合素质的新型劳动者，为新质生产力的发展提供坚实的人才支撑。
第二，推动数据资源转化，催生新兴业态，加速科技成果转化率。科学技术只有转化成现实的生产力，才能推动我国经济社会的可持续发展。数智技术能通过高效的数据收集能力，将大量的教育实体资源转化成数据资源，借由交互式AI学习机器，既能促进传统产业和新兴技术融合，推动旧有生产力发展提质增效，又能从大量的数据支持中精准分析出需求导向，催生新的生产业态，激发市场活力，创造新的经济增长点。从解决基础性问题到关注自然资源、环境保护等科学技术的前沿领域，数智时代的科学教育在更广泛的“情境”创设中，强调培养学生非认知的科学能力和科学态度，从而引导学生积极参与国际合作项目，共同应对全球气候变暖、能源枯竭等复杂的全球性挑战，在国际视野的关照下促进中国技术在全球范围内的广泛应用，加快科技成果转化率和教育资源产业化率。
综上所述，发展新质生产力的底层逻辑是以科技为导向，以高素质人才为核心内驱力，二者借助技术媒介高效利用各种资源，共同催生新的生产要素和新兴业态，以推动我国产业结构的多元化发展。数智技术的发展赋予了科学教育全新的创新路径，从而推动科学、教育、人才三位一体的布局体系，最终赋能新质生产力发展的各核心节点，以把握新一轮科技革命和产业变革的时代机遇，提高我国国际话语权。随着时代的发展，我国科学教育将不断朝向智能化发展，以便更好地发挥科技和高质量教育在国民经济社会中的基础性引领作用。
（作者单位：三峡大学）
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