素养为本，技术创变：迈向数智时代的中小学科技教育

教育评论来源:《山东教育》中学刊查看次数:9发布日期:2026-04-24

素养为本，技术创变：

迈向数智时代的中小学科技教育

郑娅峰

科技创新是百年未有之大变局中的关键变量，而中小学科技教育则是涵养国家科技自立自强潜力、孕育未来创新人才的源头活水。面对科技的飞速发展与人工智能的迭代跃升，我们必须构建一个适应数智时代发展要求、响应国家创新人才培养之需、契合学生认知发展规律且能有效落地的科技教育新生态。面向未来，应在以下五个维度实现进阶破局，推动数智时代科技教育高质量发展。

锚定更高远的素养导向，推动科技与人文育人目标的融合。数智时代的科技教育绝不应止于知识的单向灌输，而必须转向以学生为中心、以探究实践为路径的素养培育。科技教育体系应遵循学生认知规律，实现纵向贯通，小学低年级侧重感知体验与兴趣激发，中高年级强化概念理解与动手探究；初中阶段聚焦基于真实问题的跨学科项目式学习；高中阶段则延展至实验探究与前沿工程实践。同时，科技教育也需服务于“培养完整的人”这一教育的终极目标。在依托数智技术发展学生工程能力与创新思维的同时，必须强化科技教育与人文教育的协同融合。通过在科学实验与项目探究中融入人文元素、科学史话，并在追寻真理的过程中反思科技对社会、环境及伦理的深远影响，涵养其科技报国的家国情怀与崇尚理性的科学精神。

推动更深层的技术赋能，创设虚实融合的探究教学生态。虚拟仿真技术、多模态大模型与AI智能体为教育变革提供了丰富的工具选择和广阔的变革路径，促进科技课堂从被动接受向主动探究、跨学科综合的范式跨越。在实践中，学校应注重拓展虚实结合的科学探究环境，打破物理时空与实验耗材的局限，让不同尺度的科技探究变得可触可感。同时，教育智能体凭借强大的多模态内容生成、精准意图识别与跨学科知识整合能力，化身为“智能导师”或“学习同伴”，辅助学生开展自主科学探究，支持复杂的科学论证过程，提供“千人千面”的探究支架和适应性反馈，实现大规模、个性化因材施教。

实施更精准的评价改革，构建多模态伴随式的素养画像。评价是引领科技教育变革的“牛鼻子”。素养本位的评价体系必须突破传统纸笔测试的局限，坚决防止简单以考试结果论英雄的功利化倾向。借助人工智能与大数据技术，我们可以对学习过程进行多模态、伴随式记录，通过构建底层计算模型与动态监测网络，对学生在虚拟科学探究、合作学习、工程设计中的微观行为、情感态度及认知发展进行捕捉，生成个性化的“科技素养数字画像”。

培养更主动的教师群体，促成智能时代角色转型。数智时代的科技教育，对教师的数字素养与智能化教学素养提出了更高的要求。技术的重塑绝非削弱教师的地位，而是促成人机协同的新型教育生产力。在这场深刻的变革中，教师亟须从传统的技术使用者和知识传授者，转型为智能工具的驾驭者、跨学科探究活动的设计者以及学生情感价值观的引领者。为支撑这一转型，各地应建立健全科技教育专门教研队伍，依托云教研平台与“学术+产业”双导师制，为教师深度参与科技教育前沿实践提供广阔的平台与坚实的机制保障。

构筑更广阔的协同网络，汇聚校家社共育共享的社会资源。优质的科技教育需要全社会的共同托举。我们必须打破学校的围墙，依托校家社协同育人的“教联体”机制，构建广阔的区域科技教育合作网络，进一步推动科研院所、科技企业、重点实验室向中小学常态化开放。充分发挥国家中小学智慧教育平台及多模态大模型的普惠价值，向农村及师资薄弱地区提供高质量的数字化、智能化学习资源、工具和课程。以数字化手段消弭区域间的“数字鸿沟”与“资源壁垒”，确保每个孩子都能享有公平而优质的科学教育。

任重道远，更需砥砺前行。科技教育的变革，是一场关乎国家核心竞争力和民族未来的接力赛。作为基础教育强省，山东始终勇立在教育改革的潮头。我们坚信，凭借全省教育同仁的教育智慧与实干担当，必能在中小学科技教育的探索征程上，锐意进取，形成更多可复制、可推广的“山东经验”。让我们携起手来，以素养为本、以技术重塑，在时代的浪潮中，共同描绘出一幅具有齐鲁风韵、强国气象的中小学科技教育新图景，为造就大批具备科学家潜质的拔尖创新人才，作出无愧于时代的贡献！

（作者单位系北京师范大学）

 

 

 

 

 

（《山东教育》2026年4月第11期）