王 雪 胡俊平 李文碩 張 生

（北京師范大學(xué)，北京 100875）1

（中國科普研究所，北京 100081）2

2023 年9 月20 日，2023 世界公眾科學(xué)素質(zhì)促進大會“數(shù)字時代的科學(xué)素質(zhì)”專題論壇在北京成功舉辦。論壇由中國科協(xié)、中國科學(xué)院、北京市人民政府共同主辦，中國科普研究所、中國教育技術(shù)協(xié)會聯(lián)合承辦。論壇邀請澳門大學(xué)教授、澳門國際學(xué)生評估項目（Programme for International Student Assessment，PISA）負責(zé)人張國祥，以色列工程師、建筑師和技術(shù)科學(xué)畢業(yè)生協(xié)會董事會主席埃胡德·梅尼帕茲（Ehud Menipaz），印度尼西亞科學(xué)院前院長、萬隆理工學(xué)院機械工程系名譽教授薩特里奧·蘇曼特里·布羅喬內(nèi)戈羅（Satryo Soemantri Brodjonegoro），教育部基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測中心主任、北京師范大學(xué)教授辛濤，中國科普研究所研究員胡俊平，清華大學(xué)日本研究中心主任助理龔超，一般財團法人中日創(chuàng)新中心首席研究員、清華大學(xué)日本研究中心研究員小池政就（Masanari Koike）等7 位專家學(xué)者作主題報告，并與參會者進行研討交流。議題圍繞數(shù)字時代公民科學(xué)素質(zhì)提升的新路徑、素質(zhì)測量評價新方法等關(guān)鍵問題，探討科學(xué)素質(zhì)建設(shè)適應(yīng)時代新需求的重要性、迫切性和實踐路徑，引發(fā)了廣泛關(guān)注。以下是對“數(shù)字時代的科學(xué)素質(zhì)”專題論壇上各位專家主要觀點的整理與歸納，并展望了今后公眾科學(xué)素質(zhì)發(fā)展的重點方向。

1 數(shù)字世界中的學(xué)習(xí)重新定義科學(xué)素質(zhì)內(nèi)涵

隨著數(shù)字技術(shù)的普及，傳統(tǒng)物理世界中科學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式需要適應(yīng)數(shù)字時代而不斷演變。數(shù)字世界成為人們學(xué)習(xí)、工作和生活中不可或缺的組成部分，數(shù)字世界中學(xué)習(xí)內(nèi)容的革新重新定義了科學(xué)素質(zhì)的內(nèi)涵。

張國祥指出，在過去的20 年間，技術(shù)已經(jīng)改變了學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，為學(xué)生提供了探索復(fù)雜現(xiàn)象并用數(shù)字工具表征、交流、分享創(chuàng)意的機會。同時，面對開放的、真實世界的問題，學(xué)生們需要保持主動、自主，而與此相關(guān)的必要技能和態(tài)度卻沒有得到足夠的重視。PISA 2025 科學(xué)素養(yǎng)測評框架中，新增了“數(shù)字世界中學(xué)習(xí)（Learning in the digital world，LDW）的能力”這一新領(lǐng)域。這種能力是指學(xué)生可以使用計算工具進行知識建構(gòu)和解決問題，要求學(xué)生能夠應(yīng)用計算和科學(xué)探究實踐，并進行有效的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)。其中，計算和科學(xué)探究實踐包括開展實驗并分析數(shù)據(jù)、構(gòu)建和調(diào)試計算、解決問題并識別模式的能力；自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力指學(xué)生能夠監(jiān)控、適應(yīng)學(xué)習(xí)過程，評價知識和表現(xiàn)，保持參與度，管理情緒狀態(tài)的能力。另一位專家梅尼帕茲也從一項學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，任務(wù)實踐能力是年輕一代所認為的最重要的要素，實踐和實習(xí)能給個人素質(zhì)成長帶來很好的指引。此外，在科學(xué)素質(zhì)的測評框架中，還新增了“評估和使用科學(xué)信息進行決策與行動”等與數(shù)字世界信息密切相關(guān)的測評領(lǐng)域。

PISA 對LDW 的重視表明，如何提高學(xué)生在數(shù)字世界中的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生使用計算工具開展科學(xué)探究實踐和解決現(xiàn)實科學(xué)問題，將成為科學(xué)素質(zhì)教育的重點內(nèi)容，這也為教育實踐指明了方向。

2 數(shù)字素養(yǎng)是科學(xué)素質(zhì)在新時代的突出表現(xiàn)

“加強全民數(shù)字技能教育與培訓(xùn)，普及提升公民數(shù)字素養(yǎng)”是我國“十四五”規(guī)劃的重要內(nèi)容。在當(dāng)前數(shù)字時代背景下，數(shù)字素養(yǎng)作為多元素養(yǎng)的復(fù)雜交織，是科學(xué)素質(zhì)在新時代的突出表現(xiàn)。

關(guān)于數(shù)字素養(yǎng)的概念內(nèi)涵及其與科學(xué)素質(zhì)的關(guān)系，布羅喬內(nèi)戈羅認為，21 世紀(jì)技能都可以稱之為數(shù)字素養(yǎng)的核心。尤其在當(dāng)前的通信技術(shù)環(huán)境下，它涵蓋了查找、評估和創(chuàng)建交流信息的能力，這需要認知、技能等多方面的支持。胡俊平指出，數(shù)字素養(yǎng)和數(shù)字技能的內(nèi)涵趨于融合統(tǒng)一，數(shù)字素養(yǎng)不再局限于狹義上的數(shù)字技術(shù)操作應(yīng)用，而是包含知識、技能、態(tài)度等數(shù)字化綜合能力。從數(shù)字素養(yǎng)與科學(xué)素質(zhì)之間的關(guān)系來看，數(shù)字素養(yǎng)是科學(xué)素質(zhì)在數(shù)字時代的突出表現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)是科技的重要組成部分，創(chuàng)新意識、批判思維、負責(zé)任態(tài)度以及解決復(fù)雜問題的能力等都是兩者應(yīng)有的內(nèi)涵。

在數(shù)字素養(yǎng)的評價框架和方法上，胡俊平提出了數(shù)字素養(yǎng)與技能評價的中國理念與方案。他的研究團隊將評價理念總結(jié)為“SPOON”，包括數(shù)字素養(yǎng)的評價范圍、導(dǎo)向、方法、網(wǎng)絡(luò)等方面的主張，是面向現(xiàn)代化需求的新理念。評價指標(biāo)體系的構(gòu)建主要考慮兩個方面：一是處理好當(dāng)下與未來的關(guān)系，確保指標(biāo)體系的穩(wěn)定性、前瞻性；二是評價指標(biāo)體系既要立足國情又要兼顧國際比較。評價框架最終包括數(shù)字認知、數(shù)字技能和數(shù)字思維3 個一級指標(biāo)，大數(shù)據(jù)分析和問卷調(diào)查兩種方法均適宜開展評價實踐。該理念和方案為我們開展中國全民數(shù)字素養(yǎng)與技能發(fā)展水平評價提供了很好的參考。

3 數(shù)字環(huán)境為科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)帶來機遇和挑戰(zhàn)

社交媒體是個體在數(shù)字環(huán)境中所應(yīng)用的典型軟件類型之一。以社交媒體為代表的數(shù)字世界信息傳播媒介大大加快了信息傳播的速度，擴大了傳播范圍，使信息能夠迅速擴散到世界各個角落，為科學(xué)知識的傳播和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)帶來了機遇和挑戰(zhàn)。

梅尼帕茲介紹了以色列數(shù)字化平臺的特點，闡釋了其在提升公民科學(xué)素質(zhì)和促進終身學(xué)習(xí)方面發(fā)揮的獨特作用。龔超指出，人工智能與不同學(xué)科、不同行業(yè)深入融合，在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要作用，如人工智能賦能考古、人工智能助力社會科學(xué)等典型成功案例，但同時也帶來了人工智能知識產(chǎn)權(quán)等道德倫理問題。小池政就指出，日本的數(shù)字技術(shù)發(fā)展迅速，但是社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型相對緩慢，這與人們擔(dān)心新技術(shù)應(yīng)用可能帶來新風(fēng)險相關(guān)。

布羅喬內(nèi)戈羅指出，數(shù)字媒體與科學(xué)素質(zhì)間存在密切關(guān)聯(lián)，數(shù)字媒體為人們提供了輕松獲取信息和節(jié)省時間的途徑，但數(shù)字媒體既可以傳播科學(xué)信息，也可以傳播虛假的、誤導(dǎo)性的、非科學(xué)的信息，給公眾科學(xué)素質(zhì)的提升和培養(yǎng)帶來了機遇和挑戰(zhàn)。為此，他提出幾點建議：第一，科學(xué)家可以通過數(shù)據(jù)解釋來幫助公眾更好地理解科學(xué)知識，使用生活化語言進行科普；第二，在監(jiān)測和評估全球性問題，如氣候變化，并進行科學(xué)決策時，科學(xué)家應(yīng)該讓包括公眾和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)在內(nèi)的所有利益相關(guān)者參與進來，并確保這一過程的透明度和獲取到的本地及全球數(shù)據(jù)的可用性；第三，學(xué)術(shù)界也應(yīng)發(fā)布相關(guān)的政策簡報，以解釋基于證據(jù)的決策過程，從而幫助相應(yīng)的政策制定者作出決策；第四，人們應(yīng)當(dāng)意識到數(shù)字媒體的威脅和負面影響，核查并確保信息來源的可靠性。

4 數(shù)字技術(shù)賦能科學(xué)素質(zhì)的精準(zhǔn)智能化測評

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等智能技術(shù)的發(fā)展，基于計算機的交互式測評、游戲化測評等創(chuàng)新測評成為科學(xué)素質(zhì)測評的重要形式。

辛濤指出，科學(xué)素質(zhì)測評呈現(xiàn)出概念內(nèi)涵深化、測評手段計算機化的趨勢。其中，基于智能技術(shù)的計算機化測評，包括增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實等測評手段和技術(shù)的應(yīng)用是科學(xué)素質(zhì)測評發(fā)展的重要趨勢。科學(xué)素質(zhì)的測評形式經(jīng)歷了從紙筆任務(wù)到表現(xiàn)任務(wù)，再到計算機交互式任務(wù)的發(fā)展過程。計算機交互式任務(wù)能夠通過用戶在數(shù)字環(huán)境中的選擇、點擊、拖拽等交互行為，模擬真實的科學(xué)探究任務(wù)，在完成任務(wù)的過程中收集學(xué)生的表現(xiàn)，并基于表現(xiàn)推斷學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，是當(dāng)前國內(nèi)外共同關(guān)注的熱點話題。

隨著技術(shù)的發(fā)展，計算機交互任務(wù)還涌現(xiàn)出了不同的形式，比如基于課堂的嵌入式評價、基于情景的交互式測評、基于嚴肅游戲的測評等。如何基于智能技術(shù)，開發(fā)高效、可信的測評任務(wù)，將是數(shù)字時代科學(xué)素質(zhì)測評的熱點。

5 結(jié)語

本次專題論壇中，專家學(xué)者圍繞“數(shù)字時代的科學(xué)素質(zhì)”展開了主題豐富、內(nèi)容多樣的學(xué)術(shù)交流，與會者對數(shù)字時代科學(xué)素質(zhì)的內(nèi)涵、測評與培養(yǎng)方式的革新有了更立體的認識，對數(shù)字世界給科學(xué)素質(zhì)教育帶來的機遇和挑戰(zhàn)有了更為深入的思考。報告專家從各自國家或地區(qū)以及專業(yè)領(lǐng)域的視角出發(fā)，相互交流觀點、借鑒經(jīng)驗，共同探討數(shù)字時代科學(xué)素質(zhì)的研究方向和實踐道路，為提高人們的科學(xué)素質(zhì)水平貢獻智慧。

聚焦本次專題論壇的研討主題，今后數(shù)字時代的科學(xué)素質(zhì)研究有下列幾個重點發(fā)展方向：一是從數(shù)字世界與物理世界相互交融的角度，思考科學(xué)素質(zhì)的全新內(nèi)涵；二是利用數(shù)字工具探索促進科學(xué)素質(zhì)提升和開展科普實踐的新方法；三是研制基于人的全面發(fā)展和智能技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)素質(zhì)評價新范式；四是建立促進數(shù)字時代科學(xué)素質(zhì)提升的體制機制。