以人民的科学教育推动大众科学的蓬勃发展

□郭 哲

字数:2715 2024-09-22 版名:理论
  科学的成功蕴含着人类的价值,不断推进着人的全面发展和自我解放。中国革命与马克思主义建立起本质联系就源自百年前先辈们举起的科学大旗,重视教育、支持科技、关爱人才,是中国共产党百年奋斗的重要经验。习近平总书记在党的二十大报告中关于教育、科技、人才的系统论断,为我们在新时代新征程开启科教兴国、人才强国、创新驱动伟大社会历史运动新篇章提供了“根与魂”。习近平总书记指出:“要深化科技体制、教育体制、人才体制等改革,着力打通束缚新质生产力发展的堵点卡点”,为新时代科学教育事业全面深化发展指明了方向。
  智能社会开启科学教育的新空间
  群体性突破和汇聚创新加速工业社会和信息社会的融合跃迁,成为智能社会形成演化的核心动力。人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术,具有溢出带动性很强的“头雁”效应。在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术的驱动下,人工智能加速发展,呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征,正在对经济发展、社会进步、国际政治经济格局等方面产生重大而深远的影响。
  人工智能的加速发展,使创新和创造力培养成为教育的核心目标。从2023年开始,人工智能几近爆发式发展。2023年世界人工智能领域发生的重大突破日新月异,甚至是“分新秒异”,科学教育对这场变革的适应性直接关系着能否推进新的国家竞争力的形成,强烈地促使我们的教育升级传统目标和路径,迎接新的挑战、形成新的模式。
  人的全面发展,未来可能不仅要在人类内部定义,更要在人类与人工智能之间定义。当前,AI已形成新的生产力,AI赋能的智能社会将是人类社会历程中一次全方位、系统性的变革,将彻底改变人类社会的生产生活和社交方式,重构个人、企业、政府、社会之间的互动联系,引发国际竞争格局和社会治理形态的重大变化,其规模、影响范围和复杂性前所未见,蕴含的机遇和挑战也前所未有。显然,与工业社会甚至信息社会相比,智能社会呈现出指数级速度演进特征,日益体现出协同、融合的鲜明特点。这个过程中,传道、授业、解惑的基本教育功能将在很不确定的背景下面临通用人工智能(general artificial intelligence,AGI)的全面重塑。在高附加值的经济创造活动中,如果人工智能达到超越人类的“奇点”时刻,一切游戏规则都会改变。随着 AI等技术的发展,未来竞争不仅在人类内部,更在人类、人工智能、可能的“赛博人”等群体之间展开,大量重复性的体力工作与低脑力工作都可能被机器和AI所替代。这些本源性的问题,都会给教育带来新的挑战,并随着科技突破的边界,迎接不可回避的变革。
  人工智能重塑科学研究范式,再造科学教育过程。智能社会的兴起,将催生人类学习理论与方式的彻底革命。这场变革的“桅杆”已然显现,起始于中心化的、中心控制式的变革,将使基于知识和知识逻辑化的工作被AI大量取代。AI正在模拟高维科学时空,以跨学科的知识穿透能力,通过对巨型复杂知识点的链接带来基础科学新突破,改变乃至重构科学研究范式。我们看到的“阿尔法折叠”(AlphaFold)对蛋白质三维结构的精准预测是革命性的。AI对未来科学教育的挑战必须持续关注,特别是在生成式人工智能这个浪潮中,AI已经能够模仿,甚至超越人的学习机制,能够通过建立各种算法将已有知识打散并进行再连接以实现知识增值。GPT读取再造了人的判断、情感能力,逐渐地扩展到审美等更高层次的表达。通用人工智能(AGI)加上教育,会使我们未来的受教育者越来越聪明还是相反方向?这可能也是一个大问题。当AI、AGI作为教育助理的时候,它是我们的学习伴侣,还是会和人的属性进行新的统一?人机边界日益模糊或者人机不分,对教育的本质、对教育的工具都会产生革命性影响。科学教育需要开拓新的发展空间,通过更加互动、沉浸式的学习体验,实现个性化和互动化的学习环境。技术与教学的深度融合还会促进跨学科学习,通过整合不同学科的知识和方法,促进人的全面发展和创新能力的培养,推动其能够在快速变化的世界中掌握方法,并解决问题和迎接挑战。
   作为一种公共产品的科学教育,正在为一个新兴的未来筑基
  现代化的核心是人的现代化,支持人民跟上时代步伐始终是党中央关心的重大课题。在中国式现代化建设征程中,深度参与全球产业分工和合作,无疑需要新型劳动力供给能力的显著提升,这是关系国力兴衰、民族未来的根本性问题。科学教育是非常重要的公共产品,国家和社会都是构成教育体系的一部分,协力推动下一代成为适应新的人工智能发展的创新力和技能拥有者。
  科学教育应形成校内教育与校外教育的高度互补以及学科和跨学科科学教育之间的融合格局。我们要创造一种新的场景,提升人们跨学科沟通、跨领域对话的机会和能力,培养人以科学精神为灵魂、以科学思维为核心、以科学知识为基础,通过科学方法提升自主探究世界、创造知识、应用实践的能力,让今天的年轻人敢于面向未来、解决无法预见的复杂问题。要更加重视科学家精神、创新能力、批判性思维的培养培育,训练人正确地感受和定义真实世界的问题(产生批判性思维),为他们的解决方案产生创新的想法(创造性思维),并使用正确的方法和技术(科学和分析思维)。
  国家科普能力建设要肩负起塑造新时代创新者的任务,为学习型社会、学习型大国筑牢基础。科学教育要从根本上实现科技创新和科学普及的结合,充分估量跨界创新、“无边界”创新催生技术群体性突破的挑战,深刻把握教育、科技、人才贯通发展的时代规律,实现科普理念革命性变革,引领理论创新、传播最佳实践、催化跨界协作,推进产教融合、科教融汇,推动现代化的科学传播、教育体系构建,构筑起全民科学化、现代化的思想方法和思维方式,不断提升全体人民紧跟科技文明时代的能力。
  打造展教研一体化创新系统,构筑科学文化与科学教育的新地标。科技强国立基于先进文化和深厚的民族精神。百年之前的“李约瑟之问”、世纪之初的“钱学森之问”,都需要我们在科学文化上给予回答。科技馆要高举服务大众的科学旗帜,服务创新时代人的全面发展,理念革新,破壁跨界,贯通科学教育、人才培养、精神养成、文化涵养各个环节,把高品质服务产品送到公众中间,不断满足人民群众日益增长的科学文化需求,始终把事业发展的基点建立在推进大众的创新创造实践之上,助力支持、参与科技创新成为全民的自觉行动,以大众科学的蓬勃发展推动以科技创新为核心的全面创新。
  好奇心是人的天性,从小树立“科技创新、强国有我”的志向,要形成一大批具备科学家潜质的青少年群体,勉励他们为实现我国高水平科技自立自强作贡献。今天,科学教育不仅要在“双减”中做好加法,更重要的是面向未来,帮助青少年当下勇当小科学家,未来争当大科学家,以蓬勃涌现的小小科学梦,厚植中国式现代化和民族复兴的科学基础。
  (据《中小学科学教育》,有删节)