史亞強(qiáng) 何強(qiáng)紅

青少年是國家的未來，民族的希望。信息科技素養(yǎng)是當(dāng)前基礎(chǔ)教育階段的弱勢，因此要加大提升青少年科學(xué)素養(yǎng)水平的力度和科普創(chuàng)新的動力，使青少年的思維、意識、精神、情感在數(shù)字化的引領(lǐng)下構(gòu)建新的模型。學(xué)校要以各種科普制作活動與創(chuàng)新大賽、傳統(tǒng)手工制作競賽、中小學(xué)生信息技術(shù)能力提升大賽、科學(xué)調(diào)查體驗活動、科學(xué)影像節(jié)等特色活動為載體，推進(jìn)科技創(chuàng)新活動與學(xué)校學(xué)科教育的有效融合。數(shù)字化時代的到來，使得語言的邏輯產(chǎn)生了巨大的變化，數(shù)字化下孩子們的科學(xué)素養(yǎng)和語文思維相互依賴，對孩子的健康茁壯成長注入科學(xué)的種子。

明日國家之強(qiáng)大源于今日青少年的數(shù)字化科技機(jī)遇

數(shù)字化轉(zhuǎn)型下青少年科學(xué)素養(yǎng)的新論述

科學(xué)素養(yǎng)在社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下發(fā)生著進(jìn)化，指人們用數(shù)字科技對科學(xué)知識的再加工、對科學(xué)活動、生活實踐以及技術(shù)創(chuàng)新等產(chǎn)生改進(jìn)與提升。它不局限于分支科學(xué)，而是科學(xué)發(fā)展中所有思維和實踐方法的廣泛概括和整合。數(shù)字化社會轉(zhuǎn)型的科學(xué)素養(yǎng)：數(shù)字技術(shù)對自然、社會、工程等學(xué)科體系的深再加工；思維方式的優(yōu)化，即能以更加邏輯化、理性化、定性化的方式分析問題；評估科學(xué)研究成果以及整個科學(xué)系統(tǒng)的能力。此外，青少能年要積極參與社會實踐活動，包括學(xué)習(xí)、生產(chǎn)、工作，都需要較好的科學(xué)素養(yǎng)，才能實現(xiàn)科學(xué)的人生，并具備利用現(xiàn)代科技為實現(xiàn)社會前進(jìn)與可持續(xù)發(fā)展的實踐能力和創(chuàng)新精神。

青少年科學(xué)素養(yǎng)與社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的差距

中國的尖端科學(xué)在世界上取得了舉世矚目的成就，源于基礎(chǔ)教育的夯實有力，然而相比于西方，中國的科學(xué)教育相比非常滯后，尤其是適應(yīng)時代變遷的科技后備人才的短缺。青少年科學(xué)素養(yǎng)綜合指標(biāo)落后，不能與時代更新同步前進(jìn)、缺乏相應(yīng)的鼓勵、激勵機(jī)制。因此我國學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的綜合水平低于同類發(fā)達(dá)國家。教育部門制定了科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展綱要，但學(xué)校很少推出行之有效的活動方案和實踐準(zhǔn)則。當(dāng)前在小學(xué)、中學(xué)階段，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)概念混亂，不具有整體性，也不具備系統(tǒng)性，概念也顯得抽象無力。我國在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面力度還不夠，市場機(jī)制發(fā)揮作用不足，另外還存在大量僵化落后的模式。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)青少年科學(xué)素養(yǎng)提升

隨著社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型和信息科技的飛速進(jìn)步，使用科學(xué)技術(shù)和信息化管理手段成為當(dāng)今社會創(chuàng)新發(fā)展的必要趨勢和不竭動力，尤其人工智能技術(shù)更加顛覆了人們對世界的傳統(tǒng)認(rèn)識和感知，原來的科學(xué)體系顯得呆板滯后。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為青少年提供了良好的發(fā)展環(huán)境，提高其創(chuàng)新精神，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)其科技實踐能力，為青少年未來發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。要提高青少年對信息科技的敏感度，智能化意識是必須的，因為人工智能是滿足他們學(xué)習(xí)、實踐、更新的需求，培養(yǎng)其科學(xué)創(chuàng)新意識以及科學(xué)文化素養(yǎng)等。因此，發(fā)展青少年科學(xué)素養(yǎng)是為了幫助青少年能盡快適應(yīng)科創(chuàng)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，讓學(xué)習(xí)方法和內(nèi)容更科學(xué)。只有從學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的角度促進(jìn)青少年智能的發(fā)展，才能實現(xiàn)青少年全面成長從而實現(xiàn)人類智力的飛躍。

讓青少年科技夢想的土壤更加肥沃

鼓勵青少年參與社會轉(zhuǎn)型，永葆對未知領(lǐng)域的赤子之心

首先，要培養(yǎng)青少年積極健康的學(xué)習(xí)態(tài)度，引導(dǎo)青少年學(xué)會不斷探索和挑戰(zhàn)，對科技領(lǐng)域永遠(yuǎn)保持新鮮感和追求力。其次，由于青少年科學(xué)思維受年齡、環(huán)境、家庭等客觀的限制，教師可以選用圖形化編程提高學(xué)生線上實操能力，采取STEM跨學(xué)科融合科學(xué)與其他學(xué)科的知識，項目式科技教育灌輸科學(xué)工程思維等，以滿足青少年的個性化學(xué)習(xí)需要。第三，增強(qiáng)青少年學(xué)習(xí)的積極性，營造寬松、友好、有序的學(xué)習(xí)環(huán)境，吸引青少年探索、勇于克服學(xué)習(xí)過程中的困難，恐懼是學(xué)習(xí)的天敵。青少年應(yīng)該勤奮學(xué)習(xí)，不斷探索和挑戰(zhàn)，積極求知，有針對性地去識別自己不熟悉的領(lǐng)域，充分開發(fā)探索能力，激發(fā)出對未知世界的探索精神，通過不斷地利用自身的智力和能力加以開發(fā)。探索的過程可以讓青少年更好地掌握世界，體會它的真實面貌，也更加清楚自身在它中的各種關(guān)系，讓自身更加成長和提高。此外，只有不斷探索和挑戰(zhàn)，樹立對未知領(lǐng)域的求知欲，才能有效鼓勵青少年進(jìn)行更多的創(chuàng)新與實踐，以期取得實質(zhì)性成果，培養(yǎng)出堅持不懈的進(jìn)取精神，發(fā)揮個人潛能，獲得更大的成就感，將創(chuàng)造力和技能結(jié)合，激發(fā)青少年完成目標(biāo)的動力，拓寬自己的視野，不斷進(jìn)取，成為擁有智慧的榜樣，為自己的進(jìn)步和發(fā)展打下基礎(chǔ)。

讓青少年的智力聯(lián)想像科幻劇一樣美妙

青少年是國家未來的希望，科學(xué)教育對他們來說尤其重要。激發(fā)青少年的智力聯(lián)想和促進(jìn)科學(xué)問題的解決能力可以在很大程度上促進(jìn)科學(xué)發(fā)展與社會進(jìn)步。我們可以通過開發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能、拓寬學(xué)生思維眼界，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)素材和科學(xué)思維的熱愛，使他們可以在復(fù)雜的科學(xué)問題中進(jìn)行獨(dú)立思考，從而培養(yǎng)科學(xué)問題的解決能力。同時，開展科學(xué)實踐活動可以激發(fā)學(xué)生自身的智力聯(lián)想，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)及其應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，拓寬科學(xué)知識面，并為學(xué)生以后將科學(xué)和實踐有機(jī)結(jié)合奠定基礎(chǔ)。擁有了科技的智慧，孩子的競爭力將會大大提高；在創(chuàng)新行為習(xí)慣的引領(lǐng)下，孩子能夠更加有效地學(xué)習(xí)，發(fā)掘自身潛力，譜寫成長起航的美好故事。

讓青少年思維飛躍的翅膀更自由舒展

孩子們的學(xué)習(xí)要緊緊圍繞實際、技術(shù)運(yùn)用展開，要動手實踐，開拓創(chuàng)新思維，增強(qiáng)技能，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，探究科學(xué)實驗，以提高學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)他們的創(chuàng)造力，使他們明白技術(shù)知識的實用性，發(fā)展全面的學(xué)科素養(yǎng)，當(dāng)孩子的思想處于特別自由的狀態(tài)下，創(chuàng)造力獨(dú)具一格。強(qiáng)化對實踐操作的技能訓(xùn)練，以有效地提高其學(xué)習(xí)科技的興趣和能力。在教學(xué)過程中，要激發(fā)學(xué)生參與科研的熱情，讓他們經(jīng)歷實驗失敗，堅定失敗就是經(jīng)驗和教訓(xùn)的信念；要鼓勵他們克服困難，不怕失敗，強(qiáng)化習(xí)慣的培養(yǎng)與能力的發(fā)展。教師應(yīng)充分發(fā)掘和培養(yǎng)他們的創(chuàng)作潛能，開辟更多學(xué)習(xí)平臺并提供基礎(chǔ)知識和技能訓(xùn)練，為他們創(chuàng)造一個優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，和提供更大的機(jī)遇，讓他們有機(jī)會從事實際應(yīng)用，從而不斷提高競爭能力，讓自身的成長更加適應(yīng)數(shù)字化社會。

圍繞數(shù)字化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建提升青少年科學(xué)素養(yǎng)的育人環(huán)境

國家智慧教育平臺與青少年科學(xué)素養(yǎng)

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下，國家智慧教育平臺應(yīng)運(yùn)而生，正確、科學(xué)運(yùn)用這一平臺，有助于提升學(xué)生信息科技水平。平臺課后服務(wù)中的科普教育欄目，有著豐富的科學(xué)教育資源，包括海洋、航天、地球科學(xué)、生命科學(xué)等項目，特別是在漫游科技館一欄中，可以鏈接到中國科技館以及各省市科技館，科普內(nèi)容更加豐富，資源的科技含量更加前沿，像3D虛擬實驗、工程游戲、課堂音視頻等是科技教育的絕佳資源，實現(xiàn)了把科普教育和活動搬到了線上。用好智慧教育平臺，引導(dǎo)學(xué)生去理解科學(xué)知識，從而培養(yǎng)他們對科學(xué)的興趣；平臺可以給學(xué)生定期進(jìn)行科學(xué)實踐活動，然后通過實時評估檢驗和研究他們的科學(xué)素養(yǎng)，從中讓學(xué)生獲取科學(xué)技能，讓學(xué)習(xí)變得智慧，讓素養(yǎng)變得智能。

國家智慧教育平臺旨在倡導(dǎo)智慧學(xué)習(xí)，推動學(xué)科學(xué)習(xí)和技術(shù)應(yīng)用同步發(fā)展，構(gòu)建一個以數(shù)字化課程為基礎(chǔ)的智能學(xué)習(xí)環(huán)境。通過智能技術(shù)為青少年提供有趣的虛擬實驗體驗，讓他們能夠更輕松獲取知識和技能，提高科學(xué)素養(yǎng)。此外，國家智慧教育平臺也提供了多樣的互動課程和實驗室和在編系統(tǒng)，幫助學(xué)生們更好地理解學(xué)科知識，讓孩子們也能夠感受創(chuàng)作實驗的快樂。另外，也提供了實時在線指導(dǎo)和資源，讓學(xué)生們能夠更快完成任務(wù)，提高技能。

人工智能教育與青少年科學(xué)素養(yǎng)

人工智能課程，著眼于學(xué)生的信息科學(xué)素養(yǎng)，重在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，感受人工智能工作原理，理解人工智能技術(shù)運(yùn)行機(jī)制，提高信息社會參與的積極性，從而具備較高的信息科學(xué)素養(yǎng)。培育學(xué)生科學(xué)思維技能，利用人工智能讓學(xué)生在實驗性學(xué)習(xí)中獲取更多的經(jīng)驗。通過培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，讓他們能夠靈活運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行思考，讓問題的解決更加新穎。使用人工智能技術(shù)構(gòu)建教育內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境，可以為青少年提供最新科學(xué)成果的一站式信息源，加速青少年的學(xué)習(xí)進(jìn)程，有效把握和利用資源優(yōu)勢，使科學(xué)教育不再受地域等因素的限制，人工智能技術(shù)恰恰可以做到這一點(diǎn)，拓展了孩子科學(xué)素養(yǎng)的空間寬度和時間長度，利用人工智能技術(shù)為青少年提供定制化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教育機(jī)會，使其個性化學(xué)習(xí)得以實現(xiàn)，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。引入虛擬實驗室，利用人工智能模擬實際實驗，將實驗過程傳達(dá)給青少年，加深對實驗過程體驗的真實感。在科學(xué)素養(yǎng)提升過程中，建立智能化學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生可以通過自由探索的方式來了解并理解各種技術(shù)領(lǐng)域。

信息化競賽、數(shù)字化影像與青少年科學(xué)素養(yǎng)

青少年參加各種比賽活動需要花大量的時間、精力研究和準(zhǔn)備素材，在解決問題過程中加深科學(xué)理論的理解，這有助于開發(fā)他們的思維能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)水平。從而培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，讓他們用科學(xué)的態(tài)度去解決問題，他們也在競賽過程中體驗到了科學(xué)知識給他們帶來的樂趣、快樂和挑戰(zhàn)。競賽活動為參賽的孩子們提供讓他們可以以競爭的方式解決復(fù)雜的科學(xué)問題的環(huán)境，這就他們擁有較高的科學(xué)水平和科學(xué)素養(yǎng)。他們在學(xué)習(xí)中可以獲得邏輯思維和技巧，這些技巧可以用來解決許多科學(xué)問題。此外，參賽的孩子們還可以掌握科學(xué)研究的知識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力以及學(xué)會從不同的角度思考問題，讓他們在解決問題中擁有更開闊的思路，樂觀堅定地探索世界。孩子們可以討論、分析、探究問題，有助于增強(qiáng)他們之間的相互了解，也能更有效地教育孩子，讓孩子們能夠重視科學(xué)技術(shù)，努力去獲取科學(xué)知識。影像化的科學(xué)素材是數(shù)字化社會的產(chǎn)物，可以美化視覺，享受科學(xué)創(chuàng)作的過程。它能夠體現(xiàn)科學(xué)過程的動態(tài)全貌，使青少年在觀看科學(xué)影像的過程中迅速掌握科學(xué)體系、科學(xué)本質(zhì)和物理規(guī)律，從而拓寬自身的科學(xué)認(rèn)知。從而獲得更多的科學(xué)知識，改善科學(xué)素養(yǎng)?？茖W(xué)影像節(jié)通過向青少年展現(xiàn)常見的科學(xué)領(lǐng)域，以及提供與科學(xué)相關(guān)的活動，給予青少年更多的了解科學(xué)和參與科學(xué)實踐的機(jī)會，增進(jìn)他們對科學(xué)知識的掌握。

數(shù)字化科創(chuàng)節(jié)與青少年科學(xué)素養(yǎng)

數(shù)字化科創(chuàng)節(jié)為青少年提供了一個全新的發(fā)現(xiàn)科學(xué)未來的機(jī)會，為他們創(chuàng)造了深入探索和學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的機(jī)會。通過數(shù)字化科創(chuàng)節(jié)，青少年可以更充分地參與科技活動，讓他們更直觀地體會科技的重要性，激發(fā)其應(yīng)用科技的熱情。此外，它還可以提供跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)青少年系統(tǒng)思考、創(chuàng)新實踐的能力，構(gòu)建數(shù)字思維、促進(jìn)科技分析判斷與決策技能，最終讓他們更清楚地認(rèn)識到科學(xué)的力量。因此，應(yīng)該多舉辦一些數(shù)字化科創(chuàng)節(jié)活動，有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其學(xué)科學(xué)習(xí)能力。數(shù)字化科創(chuàng)節(jié)可以促進(jìn)中小學(xué)生們喚醒學(xué)習(xí)技能更新、發(fā)散思維的持續(xù)發(fā)展。這些能力集結(jié)了科技專家的智慧，共同啟發(fā)學(xué)生們探索科學(xué)技術(shù)所帶來的可能性。這種數(shù)字化科創(chuàng)節(jié)不僅僅是在應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，而且促進(jìn)了學(xué)生們創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率，激發(fā)科學(xué)素養(yǎng)，系統(tǒng)思考，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。它突出了創(chuàng)新思維、實踐性學(xué)習(xí)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)的重要性，旨在讓學(xué)生深刻認(rèn)識到知識的使用和多重應(yīng)用。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型與青少年科學(xué)素養(yǎng)

常規(guī)教學(xué)中運(yùn)用了新科技技術(shù)，體現(xiàn)著當(dāng)下教育數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，通過開發(fā)利用現(xiàn)代技術(shù)和方法，實現(xiàn)更準(zhǔn)確的教學(xué)，學(xué)科內(nèi)容更加靈活，例如將豐富的視頻、文獻(xiàn)以及其他介質(zhì)資源融入教學(xué)，為學(xué)生提供有趣味的學(xué)習(xí)氛圍，讓他們可以更好地理解學(xué)科知識，構(gòu)成知識體系。另外，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型讓學(xué)生更好的參與學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生能夠根據(jù)自身興趣和理解能力，自行探究獲得知識，節(jié)約學(xué)習(xí)資源成本，激發(fā)創(chuàng)新靈感，拓寬世界視野，從而提高青少年的科學(xué)素養(yǎng)。能夠讓學(xué)生更加投入地接受知識，有效提高他們的科學(xué)素養(yǎng)，助力青少年學(xué)生的發(fā)展。數(shù)字教育可以將科技技能和知識融入教學(xué)，幫助學(xué)生了解科學(xué)知識，以更有趣的和體貼的方式呈現(xiàn)科學(xué)知識，促進(jìn)科學(xué)的快樂學(xué)習(xí)。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅能夠讓學(xué)生更有興趣，利用技術(shù)有效獲取信息，提升學(xué)習(xí)能力，更重要的是，能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，增強(qiáng)他們創(chuàng)做新事物的勇氣，促進(jìn)對科學(xué)理念的更新深化。因此，教育數(shù)字化不僅提高了教師的教學(xué)水平，也更新了青少年的認(rèn)知思維，推動青少年學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)，促進(jìn)其未來發(fā)展。

科學(xué)素養(yǎng)助力語文學(xué)科思維的提升

科學(xué)素養(yǎng)將拓展學(xué)生學(xué)習(xí)語文的視野，語文學(xué)科能力沉淀是良好科學(xué)素養(yǎng)的體現(xiàn)與檢驗，良好的科學(xué)意識與語文學(xué)科思維有著必然的邏輯關(guān)系。孩子們還可以更加全面地探索語文學(xué)科的知識和思想：通過科學(xué)素養(yǎng)，孩子們對語文學(xué)科中的語言文字，文學(xué)節(jié)奏，文學(xué)抽象思維以及文學(xué)價值觀都能有更全面的理解。提高他們的語文學(xué)科思維能力，從而更好地理解語文內(nèi)容，獲取更高的學(xué)業(yè)成績。只有具備良好的科學(xué)素養(yǎng)，才能幫助孩子進(jìn)一步拓展語文思維，提升語文學(xué)科能力和語文思維。青少年科學(xué)素養(yǎng)的提升和構(gòu)建，以便幫助孩子們認(rèn)識世界和思考問題。它提供了一系列有利于發(fā)現(xiàn)問題、理解和解決問題的策略。鼓勵學(xué)生實踐觀察，詢問問題，是發(fā)展語文思維的基礎(chǔ)。學(xué)生可以通過觀察事物，付諸思考，改變他們對世界的看法。然后，學(xué)生們可以通過歸納推理來進(jìn)一步深入理解文章。最終，這將有助于學(xué)生樹立更清晰、更靈活的語文思維模式，從而獲得具體的語文思維發(fā)展。數(shù)字化科學(xué)素養(yǎng)可以加強(qiáng)語文觸覺，強(qiáng)調(diào)邏輯性與可視話語教學(xué)，并促進(jìn)以數(shù)字為核心的認(rèn)知、語文任務(wù)和有效交互。以更深刻的方式理解語文隱含的信息，同時培養(yǎng)提高學(xué)童數(shù)字化文本解讀能力、抽象思維和網(wǎng)絡(luò)表述能力。數(shù)字化科學(xué)素養(yǎng)還可以激發(fā)學(xué)生的興趣，數(shù)字化文本呈現(xiàn)節(jié)奏自然，圖像精細(xì)，精心設(shè)計的圖表，讓學(xué)生更能夠吸引，語言表達(dá)也更具有邏輯性，有效提升文本的可讀性，學(xué)生在完成語文活動時，更加有動力并有擾改意識?？偟膩碚f，數(shù)字化科學(xué)素養(yǎng)和語文思維的有效融合，有利于提升學(xué)生審美以及增強(qiáng)對現(xiàn)實生活的認(rèn)識，加深文本的理解，增加學(xué)生空間和詞匯的想象，讓學(xué)生的語文思維具有邏輯性、準(zhǔn)確性和可行性。

（作者單位：甘肅省定西市隴西縣思源實驗學(xué)校）

基金：本文系甘肅省2022年全民科學(xué)素質(zhì)行動軟課題項目《構(gòu)建提升青少年科學(xué)素養(yǎng)的信息化培養(yǎng)體系》的研究成果，序號：17