问题——新一轮科技革命与产业变革加速演进,对基础教育的人才培养提出更高要求。
传统课堂以知识传授为主,学生接触真实科研场景、理解科学方法、开展跨学科探究的机会相对有限,导致“学与用”之间存在距离。
尤其在人工智能等新技术快速迭代背景下,如何让中小学生既打牢科学素养底座,又形成面向未来的创新意识和实践能力,成为不少城市教育转型的重要课题。
原因——余杭区之所以能够打造具有“未来感”的课堂场景,关键在于将区域创新资源优势转化为教育优势。
当地集聚之江实验室、良渚实验室等科研平台以及一批科技企业,拥有可持续供给的科研项目、专家队伍和应用场景。
与此同时,余杭区在规划层面将“教育、科技、人才一体化改革”作为区域发展战略的重要抓手,明确把“全国中小学大科学教育先行区”和“全国‘人工智能+教育’样板区”作为方向目标,以制度设计推动资源开放、课程重构与评价改革协同发力。
近期在学校落地的脑科学示范教学基地、学生通过设备进行意念控制机械臂等课堂实验,正是以校企合作和技术支撑为载体,将前沿科研成果转化为可教学、可体验、可探究的学习内容。
影响——将实验室资源“引进来”,并非简单增加一门课程或一次活动,而是对学生学习方式、教师教学能力和学校治理体系的系统重塑。
一方面,前沿科学装置和真实问题情境进入校园,有助于激发学生好奇心与求知欲,让科学教育从“做题式理解”走向“探究式学习”,在观察、实验、建模、论证中形成科学思维与工程意识。
另一方面,科学家进校授课、实验室常态化开放,强化了学校与区域创新体系的连接,提升了学生对科技前沿的感知度,也为教师提供了更新知识结构、改进课堂设计的外部支持。
更重要的是,人工智能等内容被纳入全体学生学习体系,并在实践案例中不断迭代,有利于缩小数字鸿沟,提升学生未来适应力和综合竞争力。
从区域层面看,教育端的创新人才培养与产业端的创新链、人才链相互促进,有助于形成可持续的人才供给和创新生态。
对策——推动“大科学教育”落地见效,关键在于从资源、课程、师资、评价与协同机制上形成闭环。
其一,构建校企合作共同体,明确企业、科研机构与学校在课程共建、设备共享、实践指导、伦理安全等方面的权责边界,确保合作可持续、可复制。
其二,培育科学教育“种子学校”,以试点先行带动全域推广,形成一批可参考的课程包、实验项目与教学流程,避免“盆景化”“活动化”。
其三,建立常态化开放机制,通过“每周讲座、每月开放”等方式把资源供给变为制度安排,让学生持续、稳定地接触科学方法与科研规范。
其四,强化教师专业发展,推进跨学科教研与项目化学习能力提升,解决“设备进校但课堂用不好”的现实难题。
其五,完善评价体系,从单纯结果评价转向过程性、综合性评价,更关注探究能力、团队协作、创新思维与科学精神,防止功利化、竞赛化倾向对科学教育初衷的挤压。
前景——面向“十五五”,余杭区提出打造校企合作共同体、培育科学教育种子学校等目标,体现出以系统工程推进教育变革的思路。
随着科研机构、企业与学校之间的链接不断加深,基础教育有望更早、更稳地融入区域创新网络,形成从科学启蒙、兴趣培育到能力塑造的梯度培养链条。
可以预期,类似的探索将从“技术展示”走向“课程常态”,从“少数试点”走向“普惠覆盖”,并在实践中进一步回答两大关键问题:一是如何在保障学生身心发展规律基础上科学引入新技术,二是如何在区域竞争中形成可复制、可推广的制度经验。
若能在课程标准、教师队伍、资源供给和治理机制上持续深化改革,其经验或将为其他地区推进“人工智能+教育”和大科学教育提供可借鉴的样本。
余杭区的实践表明,教育改革中"科技赋能"不是简单叠加,而是系统性重构。
当实验室与教室的界限被打破,当科学家与教师形成育人合力,基础教育才能真正担负起培养创新人才的重任。
这一探索不仅为区域发展注入新动能,更为我国教育改革创新提供了有价值的区域样本。