记者：新时代以来，习近平总书记高度重视科学教育，在主持二十届中央政治局第三次集体学习时指出，“要切实推进科教融汇，在教育‘双减’中做好科学教育加法，播撒科学种子，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体”；在主持二十届中央政治局第五次集体学习时强调，“要进一步加强科学教育、工程教育，加强拔尖创新人才自主培养，为解决我国关键核心技术‘卡脖子’问题提供人才支撑”。那么，应当怎样理解科学教育？科学教育的重要性体现在哪些方面？
严纯华：科学教育是科技强国建设的根基性工程，是培育拔尖创新人才的源头活水。在以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的历史方位下，这一判断具有深刻的战略内涵。当前，下大力气加强和改进科学教育，对于加快建设高质量人才培养体系、服务引领科技创新、增强我国综合国力和国际竞争力具有十分重要的战略意义。科学教育承接国家科技战略需求，实现育人链条与创新链条、产业链条精准对接，解决教育与科创“两张皮”的结构性矛盾，形成“科学教育培育人才、人才支撑科技创新、科技创新反哺教育升级”的良性闭环，推动国家科教资源更好转化为核心竞争力。
科学教育是实现基础研究突破、攻克“卡脖子”技术瓶颈的重要密钥。通过科学教育打破认知结构与科学思维的壁垒，才能切实提升原始创新能力。科技强国建设的竞争本质上是创新人才的代际竞争。通过科学教育体系长周期的培养，能为科技强国建设持续释放人才红利。回溯近代以来的历史，世界强国的崛起无一不从先进教育发轫，世界科技中心的每一次转移均源于教育引领。当前，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革加速突破，围绕高素质人才和科技制高点的国际竞争空前激烈，美西方持续加筑关键领域技术封锁链。关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的，不掌握核心技术，我们就会被“卡脖子”、“牵鼻子”，高质量发展也无从谈起。只有坚持自主创新，在关键核心技术创新上取得重大突破，才能确保新质生产力和高质量发展建立在更加安全、更为可靠的基础之上。高校作为人才培养的主力军、科技创新的策源地和教育科技人才的融汇点，已成为国家战略科技力量的核心组成部分，而其根基深植于科学教育。面向到2035年建成科技强国的战略目标，唯有以科教融汇赋能拔尖创新人才自主培养，源源不断培养大批堪当大任的拔尖创新人才，方能为破解关键核心技术难题、实现高水平科技自立自强提供坚实人才支撑，以教育之强夯实科技强国之基，以科技之强托举中国式现代化伟业。
记者：作为国家发展和科技创新的重要基石，科学教育日益产生深刻的社会影响、受到广泛的社会关注。当前，我国的科学教育进展如何？现阶段还存在哪些突出问题？
严纯华：从贯穿大中小学的一体化科学教育体系建构来看，科学教育仍存在一些深层次的问题和明显的短板。比如，人才结构性矛盾较为突出，高水平领军科技人才数量和质量亟待提升，人才培养与国家战略需求、科技创新需要适配度不高；科学教育体系贯通不足，“招生—培养—就业”全链条联动不够，课程体系、教学技能、教材建设缺乏系统性统筹，大中小学各学段壁垒尚未有效打破，拔尖创新人才早发现、早培养、早成长的链条尚不健全；数智融合不深，部分教师科技前沿素养与教学能力滞后于数字化发展节奏，制约数智技术与科学教育的融合效能。与结构性问题相互交织的，还有科学教育领域存在的认识误区：一是存在“重科研轻教学”的价值偏差，未能充分认识到科学教育的实践性与育人功能。教学是耗时费力的“抱石上山”过程，而科研是兴趣和需求形成的“滚石下山”过程，当前的一些评价体系对科学教育的多维度育人价值认识不足。二是存在“理想模型”科学教育误区，仍以系统传授数学、物理、化学、生物等基础学科“理想体系”的知识为主，对人工智能等前沿领域的核心概念和基础原理在科技创新知识底座方面的作用关注不够，对科学教育需要着力培养观察、假设、验证、推理的科学方法与探索性、批判性的思维品质，以及使受教育者具备独立思考和解决复杂问题的能力等认识不足。其实，科学教育的本质不在于知识的机械堆叠，而在于科学素养的涵育与思维方式的塑造，让学生逐步养成科学地观察世界、思考问题和作出判断的能力。另外，资源配置不均衡问题比较突出，区域之间存在明显的科学教育资源鸿沟，部分学校科学课程被占用、优质科教资源数量有限、实验室资源供给不足、资源利用率不高等问题也普遍存在。
记者：当前，人工智能作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，正深刻重构知识体系、生产方式和思维模式，也正以前所未有的深度与广度重塑教育生态。在此情形下，科学教育面临怎样的机遇与挑战？
严纯华：习近平总书记指出，要“积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新”。随着新一轮科技革命和产业变革加速突破，人类社会正迈入人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代，人工智能、量子科技、生物技术等前沿技术集中涌现并引发链式变革，为科学教育的转型升级提供了历史性契机。在理念层面，数据科学、人工智能素养如同数学、哲学等成为所有受教育者应该具备的素养。在资源供给层面，人工智能可广泛汇聚国内外优质教育和创新资源，打破地域与校际壁垒，加速优质课程供给能力与科学教育内容系统性革新。在教学层面，人工智能能够为学生创造多资源开发、多情景展现、多形式交流的沉浸式学习环境，有效促进教师“精准教”、学生“个性学”。在全球视野层面，人工智能促进科学教育数字化转型，成为提高科学教育全球竞争力与影响力的关键杠杆。当然，人工智能的迅猛发展也对科学教育提出了一些严峻挑战，核心矛盾集中在人的能力与技术发展的适配性上。教师亟需具备数字化思维方式、多学科交叉知识结构、知识再生产能力以及数字素养和技能等。如果这些综合素养缺失，加之与教育数字化发展协调性不够，将严重影响数智技术与科学教育的融合效能。同时，人工智能技术应用于科学教育的实际效果受整体环境、教师意愿和准备程度、教育水平等多种要素影响。因而，以人工智能赋能科学教育，既需要强化以改善科学学习成果为旨归的价值理性原则，也需要教师提升课程开发与重构能力，使课程体系与培养范式适应人工智能时代的科学知识生产方式，实现从知识传授到创新能力培养的深层转型。
记者：新征程上，做好科学教育加法，对科学教育提出了哪些新要求？如何进一步提升科学教育成效，厚植拔尖创新人才早期培养的沃土？
严纯华：适应时代发展、社会转型与技术升级的需求，统筹推进教育、科技、人才一体发展，对科学教育提出了系统性新要求。其一，要求科学教育的战略起点向基础教育延伸。突破“卡脖子”技术、实现科技自立自强，基础教育是关键一环。《教育发展“十五五”规划》明确要求，加强青少年科学素养、批判性思维和创新能力培养。科学教育需要从小激发好奇心、想象力和探求欲，夯实创新人才早期培养根基。其二，要求科学教育实现全学段贯通与多主体协同。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》专章部署“一体推进教育科技人才发展”，要求围绕科技创新、产业发展和国家战略需求协同育人，强化科研机构、创新平台、企业、科技计划人才集聚培养功能。科学教育需要突破学段割裂，构建“启蒙—夯基—进阶—科研”全链条贯通路径，推动社会资源深度融入学校教育教学。其三，要求科学教育加快实现从“知识本位”向“素养本位”的转型。这意味着要尽快改变以知识传授为中心的传统范式，将重心转向高阶思维培养、探究实践能力提升与科学精神涵养。因而，需要全周期深化人才自主培养模式，依托“中学生英才计划”、“强基计划”、“基础学科拔尖学生培养计划”等推动大中小学科学教育衔接；以整体性的眼光优化专业课程设置，通过“强化学科交叉、淡化专业壁垒”创新学术组织设置，建立微专业和跨学科课程体系；全链条推进产学研用深度融合，以重大科学问题破解和社会需求为牵引，将前沿科技创新成果转化为自主科学教育人才培养能力。
推进科学教育，需要将先进育人文化建设列为重点任务。文化是科学教育最深层的支撑。科学和人文是人类认识世界的两个基本范式，两者的辩证统一为人们提供更全面、更深刻的认识框架，包括认知维度的互补、价值体系的平衡、思维范式的革新、文明发展的指导。推动科学教育与人文教育的协同，不是简单的知识叠加，而是创造新的知识界面，以人文情怀、人文底蕴、人文素养支撑学生科学精神和科学方法培养，让科学接受人文价值的引导与规范，让高素质创新型人才兼具科学精神和人文情怀。应根据不同学段特点，广泛开设科学哲学、科学技术史、科学社会学和认知科学等跨学科课程，实现文学、历史、哲学、艺术等人文学科与理、工、农、医等学科的交融；注重培养学生的跨学科思维能力和综合素质，让学生在学习科技知识的同时，思考科技对社会、伦理、文化等方面的影响，培养其人文素养与社会责任感。注重科学家精神的浸润，将老一辈科学家精神与新时代科学家感人事迹作为鲜活教材，润物无声地融入人才培养全过程，培育学生唯实求真的意志品质和服务国家的责任担当。营造澄明与自由的学术文化，从培养提问能力、提供冒险尝试空间、倡导多样性拔尖理念等方面激发创新活力。在把握世界科学教育改革前沿趋势中找准自身定位，在国际比较中明确改革方向，使科学教育既扎根中国大地又面向世界、面向未来，培养兼具家国情怀与全球视野的创新人才。
严纯华，中国科学院院士、中国高等教育学会副会长
来源：《红旗文稿》2026年第18期
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