“科学学习的终点从来不是标准答案，而是独立探究、理性求证与创新思考的能力。”在人工智能深度融入基础教育的当下，中小学科学教育正迎来一场深刻的育人变革。立足教育“双减”政策要求，落实新时代科学教育加法部署，福建师范大学聚焦人工智能与中小学科学教育深度融合，持续探索科学教育从传统“知识传递”向新时代“思维生长”转型的有效路径，为基础教育高质量发展提供可借鉴、可推广的实践范式。

  科学教育是培育青少年科学素养、夯实国家科创人才根基的重要载体，更是衔接教育、科技、人才一体化发展的关键环节。长期以来，传统中小学科学教育形成了以课堂讲授、知识识记、习题训练、纸笔评价为主的教学模式。在信息资源相对匮乏的阶段，这种模式能够快速完成基础科学知识普及，为学生搭建学科认知框架，具有相应的时代价值。

  随着人工智能技术的普及应用，知识获取方式发生颠覆性改变。AI大模型能够快速生成解题思路、实验解析和知识总结，极大降低了基础知识的获取门槛。传统以记忆知识、固化刷题、分数评价为核心的育人模式，已难以适配新时代创新人才培养需求。科学教育的核心任务，不再是让学生机械掌握既定科学结论，而是引导学生厘清知识生成逻辑、养成科学思辨能力、激活自主创新潜能，真正实现从“学会知识”向“会学、会思、会探”转变。

  顺应基础教育改革大势，人工智能时代的中小学科学教育，正在经历全方位的范式转型。过去的科学课堂，侧重结果输出、统一教学和分数评价，重知识积累、轻思维培育，重标准化教学、轻个性化探究，难以充分保护学生的好奇心与探索欲。新时代科学教育立足素养育人导向，实现三重深刻变革：育人目标从知识本位转向素养本位，聚焦科学思维、探究能力与创新精神培育；教学形态从单向灌输转向人机协同、情境驱动的探究式学习；育人模式从应试型培养转向全过程、成长性的综合素养培育，让科学教育真正回归育人初心。

  技术赋能不等于工具叠加。在当下的教育实践中，不少学校对人工智能的应用仍停留在作业批改、资源检索、习题生成等浅层环节，仅将其视作提升教学效率的辅助工具，未能发挥其重构课堂生态、重塑育人逻辑的核心价值。

  依托长期基础教育教研积淀，福建师范大学对人工智能的教育功能与育人边界作出清晰界定。人工智能并非简单的“知识解答器”，过度依赖智能生成答案，容易造成学生思维惰性与认知外包，背离科学教育探究求真的本质。其更为科学、更为核心的定位，是学生自主探究的“认知脚手架”。通过创设真实探究情境、模拟变量动态变化、提供即时过程反馈、补充多元正反例证，人工智能能够帮助学生将模糊的直观想法转化为可验证的科学假设，将零散的信息梳理为完整的证据链条，将主观判断升级为严谨规范的科学解释。始终坚持“支撑不替代、辅助不包办”的原则，随着学生探究能力提升逐步弱化技术辅助，最终助力学生实现独立自主的科学探究。

  立足范式转型规律与技术育人定位，学校持续探索人工智能赋能科学教育的深度变革路径，从教师角色、学习方式、实验形态、评价机制、应用规范五个维度推动育人模式根本性转向，真正推动科学教育从知识传递全面走向思维生长。

  课堂生态的革新，首先体现在教师角色的重塑。人工智能介入教学场域后，构建起“师—生—机”协同育人的全新课堂结构，承接基础知识讲解、重复性训练等低阶教学工作。教师得以从繁琐的程式化教学中解脱出来，专注高阶育人设计与思维引领，围绕课程标准与学情特点锚定素养目标，创设开放真实的驱动性问题情境，精准预判学生认知误区与思维断点，以宏观把控、关键点拨、方法纠偏的方式引领课堂方向，形成“技术低位支撑、教师高位育人”的良性教学格局。

  学习方式的转变，是思维生长的核心关键。传统科学学习侧重答案对错，新时代科学课堂更加注重探究过程的严谨性与逻辑性。教学过程中，引导学生不再局限于获取标准答案，而是深度追溯结论的生成过程、核验证据的支撑力度、辨析推理的逻辑漏洞、研判探究过程的不确定性。通过多维度人机对比探究、交叉核验辨析，让学生养成“有据可依、有理可证、有疑必探”的科学习惯，在证据与结论的反复校验、质疑与求证的循环迭代中培育科学思维。

  实验教学作为科学教育的核心载体，也实现从“验证知识”到“探索未知”的升级。传统课堂的验证性实验流程固定、内容单一，多是对课本结论的复刻巩固，难以激发创新探索热情。借助人工智能虚拟仿真技术，诸多微观反应、极端环境、高危复杂的实验场景得以可视化呈现，学生可以自由假设、反复试错、自主探索。结合智能传感采集与数据算法分析技术，师生从繁琐的数据整理工作中解放，集中精力投入方案设计、规律探究与趋势研判，让实验教学从机械操作升级为假设驱动的自主科研实践。

  育人评价体系也随之实现迭代升级。学校摒弃唯分数、唯结果的单一评价模式，建立全过程、多元化的过程性评价机制。聚焦学生提出问题、构建假设、设计方案、采集证据、修正观点、复盘反思的完整探究轨迹，依托实验日志、项目报告、课堂辩论、学习档案等载体，动态记录学生思维成长与能力提升过程。尊重探究过程、包容试错创新，让每一次自主探索、每一次思维突破都被看见、被认可，让评价真正服务学生成长。

  在赋能教学的同时，学校同步建立规范化、可控化的人工智能应用准则，筑牢科学教育育人底线。针对智能技术带来的信息偏差、认知依赖、学术诚信、数据安全等潜在风险，将AI使用规范融入日常教学全过程。引导学生如实记录工具使用流程，核验智能生成内容，追溯权威信息来源，杜绝盲目照搬答案。通过常态化的识错、辨错、纠错专项训练，引导学生理性看待智能工具价值，破除技术迷信，养成独立思考、审慎求证的科学品质。

  深耕基础教育，聚力科教革新。福建师范大学始终立足师范办学特色，持续深耕人工智能与基础教育融合创新研究，以前沿教研成果赋能中小学科学教育提质增效。未来，学校将持续推动理论研究与课堂实践深度融合，不断完善智能时代科学教育育人体系，助力青少年科学素养与创新思维全面提升，为培育新时代科创人才、服务教育高质量发展持续贡献师大力量。（作者：刘爽，福建师范大学教育学院 讲师）