生成式人工智能技术加速迭代与教育数字化转型的时代背景下,全球科学教育的发展方向成为各界高度关注的焦点。美国国家科学教学研究协会2025年年会的主题设定与议题安排,为我们理解科学教育领域的国际前沿动向提供了重要窗口。 从问题导向看,当前科学教育面临多重挑战。一上,传统以知识传授为中心的教学范式已难以适应时代需求,科学教育亟需转向培育学生科学素养、激发创新思维、提升公民科学素质的新目标。另一方面,中小学科学教师面临教学理念更新、教学方式创新、技术工具应用等多重压力,教师专业发展的系统性支持体系仍显不足。智能时代的到来深入加剧了这个矛盾,科技创新人才的培养需求对科学教育提出了更高要求。 从国际研究趋势看,问题的根本于教师角色定位的变革。NARST 2025年会将"科学教师"研究从单一维度拓展至"专业教育者、家长及社区成员"的三维共同体,体现出全球科学教育研究正在打破传统的学科边界,构建更加开放、多元的协同体系。这一转变意味着科学教师不再仅是课程实施者,而需要成为科学素养培育的参与者与设计者,是学生学习的支持者、学习资源的协同者。 会议数据充分反映了这一趋势的深度与广度。在设置的14项议题中,83.3%的议题直接指向教师专业实践能力提升,涵盖科学学习的情境特征与互动、中小学科学教学策略、职前教师教育数字化转型等核心领域。尤其值得关注的是,涉及人工智能技术教学应用的研究占比达27.6%,相比2019年的13.2%和2022年的18.9%,显示出加速上升的态势。这充分表明,智能技术正在成为赋能科学教师专业发展的重要工具。 从影响层面看,这一研究导向对我国科学教育改革具有重要启示。首先,重新重视科学教师的专业地位和作用符合时代发展需求。在科技创新驱动国家发展的当下,科学教师作为培养创新人才的关键环节,其专业素养直接关系到学生科学思维的形成。其次,掌握认知科学与情境教学原理是促进学生科学学习的基础。教师需要理解学生认知发展规律,根据具体教学情境灵活应用教学策略,而非简单地依赖技术手段。再次,教师专业发展应获得依托技术与实践共同体的全周期支持,包括职前培养、在职培训、教学实践反思等各个环节的系统性投入。 从对策层面看,需要推进多上的系统性改革。一是加强教师教学创新与技术环境支持的双驱动,建立以学生认知发展为中心的教学新模式。二是开展参与式社会文化实践,通过家长参与、社区协同等方式提升教学互动质量。三是借助技术手段创新评价方式,实现以评促教、持续自我提升。四是推进职前教师教育的数字化转型,让新一代教师从培养阶段就具备适应智能时代的教学能力。 从前景看,我国科学教育的发展方向应与国际前沿相适应。通过系统性改革,推动科学教师由单纯的课程实施者向科学素养培育的参与者与设计者转变,建立覆盖教师职业生涯全过程的专业发展支持体系,发挥新技术的赋能作用,为科技创新人才的培养提供可持续的教育支撑。
教育变革反映时代发展,教师转型关系国家未来竞争力。在科技与教育深度融合的背景下,构建适应未来需求的教师培养体系不仅是教育课题,更是关乎国家创新能力的战略工程。这场教育改革或将重塑全球人才培养格局。