數字化成為我國科學教育高質量發展的重要突破口

全球正加速進入數字時代,人工智能、大數據等新一代信息技術飛速發展。教育是民族振興、社會進步的重要基石,也是推動科技發展的重要動力。我國正在加快建設世界重要人才中心和創新高地,做好科學教學教育,培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體的重要性更加凸顯。

人類歷史上,科技和人才總是向發展勢頭好、文明程度高、創新最活躍的地方集聚。回望每一次科技革命,當時的科學和人才中心正是抓住了科技與教育的融合契機,在推動教育發展的同時,進一步提升了國家競爭力。世界新一輪科技革命和產業變革迅猛發展,我們迎來難得的歷史機遇,把科技優勢融入科學教育,數字化正成為我國科學教育高質量發展的重要突破口。

科技革命與科學教育呈現融合發展、相互促進的特征

每一次科技革命都推動科學教育發展,而科學教育的提升又進一步促進了科技創新。科技革命與科學教育呈現融合發展、相互促進的特點。

第一次科技革命中,教育在促進科技和人才發展過程中已表現出推動作用,科學教育的發展處在萌芽期。科技表現為個人依據自身興趣或職業經驗的創造性行為。第一次科技革命前夕,英國教育體系正大力推動初等教育的普及,這在一定程度上推動了工業化發展進程。這一時期,科技發展受益于傳統的教育方式,即中世紀傳承而來的學徒制度。借助學徒制度,通過引導工人在作為學徒期間接受技能教育,有效實現了技術工人的培育。隨著科技革命的推進,學校教育的重要性得到廣泛認可。尤其是英國通過學校教育培養了大量接受初等教育的工人,進一步帶動了科技與生產結合,促使英國成為當時的科技強國。

第二次科技革命時期,美、德、英、法等國逐步建立初高等教育體系,科學教育在科技的發展中發揮更加重要的作用,系統的學習科學知識成為推動科技進步的引擎。這一時期的教育在促進科技創新方面已經發揮了重要作用,美、德、英、法等歐美主要國家都大力發展科學教育。

第三次科技革命時期,美國充分發揮教育在科技創新中的推動作用,大力發展強調科學、技術、工程和數學(STEM)領域學習的教育。國家大力投入和主動參與規劃,推動全球科技格局重塑。科學教育成為國家經濟發展的重要推動力。在以原子能技術、航天技術、電子計算機應用為代表的第三次科技革命中,科技研發與應用成本變高,科技創新對系統性教育的依賴性更強。科學教育在促進科技人才中扮演了不可或缺的作用,國家成為最主要的推動力量。美國建立了STEM教育體系。20世紀50年代起,美國啟動了太空競賽,將科學教育作為國家優先事項,并將其納入課程和教學計劃中。通過在學校教育中強調科學教育,培養了大量科技人才。

數字時代我國科學教育迎來發展機遇期

當今時代,數字技術、數字經濟已成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。隨著人工智能、大數據、云計算為代表的新一代信息技術加速突破應用,數字技術日益融入經濟社會發展各領域全過程,有效推動科學教育的發展。

如今,各國都意識到數字化能力是未來社會必須具備的能力,因此在科學教育領域,積極將數字化納入包括科學教育在內的人才培養和國家戰略規劃重要議程。隨著移動網絡、傳感技術以及人工智能和機器學習的出現,第四次科技革命無論在發生速度、涉及規模還是沖擊力度上,都將遠超前三次科技革命。

我國基礎研究和應用基礎研究實現重大突破,面向國家重大需求的戰略高技術研究取得重要成果,應用研究引領產業向中高端邁進,為我們科學教育高質量發展,加快建設世界重要人才中心和創新高地創造了有利條件。我國在現代化發展過程中,高度重視教育、科技、人才事業發展,圍繞如何建設現代化問題,作出了科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略等重大部署。我國教育、科技、人才事業正發生歷史性、整體性、格局性重大變化,逐步構建教育、科技、人才三位一體發展格局。

數據顯示,我國目前的教育強國指數居全球第23位,比2012年上升26位,是進步最快的國家。科技方面,我國通過堅持自主創新、自立自強,已經在諸多領域實現了從跟跑、并跑到領跑的轉變。2022年,我國在全球創新指數排名中位列第11位。人才方面,加快建設世界重要人才中心,人才事業獲得蓬勃發展。這些都為我國做好科學教育提供了有力支撐。

科學教育高質量發展將有效推動人才的培養和科技創新,將科學教育與新一代信息技術有效融合,數字化將推動我國科學教育高質量發展。數字化讓實現更加公平更高質量的科學教育成為可能。通過數字化手段,教育資源可以得到數字化存儲、傳播和共享,不再受限于時間和空間的限制,為科學教育提供了廣泛覆蓋優質教育資源的機會。在我國科學教育實施與推廣過程中,數字化是推進科學教育高質量發展的重要抓手,為我國科學教育實現個性化學習、終身學習、擴大優質教育資源覆蓋面和中國式教育現代化提供有效支撐。我國在開展科學教育過程中,將科技創新成果深度融合,將在此輪科學教育發展中取得引領優勢,更將推動新時代拔尖創新人才培養,進一步推動我國科技水平提升,加快推動把我國建設成為世界重要人才中心和創新高地。