第40屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽團隊項目挑戰(zhàn)任務(wù)現(xiàn)場。 大賽主辦方供圖
走進全國青少年科技創(chuàng)新大賽(以下簡稱“青創(chuàng)賽”)的現(xiàn)場,仿佛踏入了一座熱氣騰騰的“微縮科研工廠”:在“生物資源評價與應(yīng)用”團隊項目挑戰(zhàn)區(qū),選手們緊盯跳動的參數(shù),從繁雜的核桃數(shù)據(jù)中抽絲剝繭,用模型追溯生命的基因密碼;在“引力波信號檢測與識別”個人項目挑戰(zhàn)區(qū),少年們借AI在一段引力波探測器數(shù)據(jù)流中“大海撈針”,當(dāng)微弱信號被成功剝離,他們仿佛“聽見”了數(shù)億光年外的時空漣漪……
這一個個精彩的場景,引發(fā)了記者的思考:在AI迅猛發(fā)展的背景下,如何與AI雙向奔赴賦能科技創(chuàng)新?如何守護學(xué)生的原創(chuàng)力?
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幫助學(xué)生
直面AI時代雙重變局
在青創(chuàng)賽“生物資源評價與應(yīng)用”團隊項目挑戰(zhàn)任務(wù)結(jié)束后,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)大二學(xué)生張睿弛向記者分享了團隊的實戰(zhàn)經(jīng)歷。他介紹說,拿到任務(wù)書,團隊5人迅速分工,其中3人負(fù)責(zé)分析162份樣本信息,以確定核桃正確分類的關(guān)鍵表型及基因要素,并完成建模與訓(xùn)練。
這162份真實樣本信息,有的有用、有的是混淆,這正是還原當(dāng)前AI為學(xué)生學(xué)習(xí)、科研提供海量資料的真實生態(tài)。項目考核的核心,就是檢驗學(xué)生在信息冗余的迷霧中,精準(zhǔn)篩選關(guān)鍵線索與果斷取舍的能力?!拔覀?nèi)蝿?wù)明確,所以很順利完成了任務(wù)?!睆堫3谡f。
“AI工具簡化了數(shù)據(jù)統(tǒng)計、仿真實驗、模型搭建等基礎(chǔ)工作,大幅降低科創(chuàng)探究門檻,讓學(xué)生有條件深耕作物抗逆、生態(tài)治理、生物利用等長期課題,開展真正的‘從0到1’自主探究。”中國教育科學(xué)研究院數(shù)字教育研究所所長曹培杰表示,AI為青少年科技原創(chuàng)能力培育提供了全新機遇。
然而,一個不容忽視的問題是:AI的應(yīng)用,極易引發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性消解。
在曹培杰看來,過度依賴AI生成選題、實驗方案等,會讓學(xué)生喪失自主思考能力,導(dǎo)致實踐探究流于表面,缺失原創(chuàng)內(nèi)核與思維活力。
北京師范大學(xué)人工智能學(xué)院教授張家才指出,我國的人工智能教育還處在一個“摸著石頭過河”的起步階段,學(xué)校不能簡單地將“AI操作”當(dāng)成“AI素養(yǎng)”?!搬槍η嗌倌?,需要幫助他們直面AI的雙重挑戰(zhàn)——看清楚AI能做什么、不能做什么,看清楚自己在AI時代的位置,看清楚什么才是人類無法被替代的能力,看清楚人如何與AI進行有效協(xié)作。”張家才說。
“AI放大了學(xué)生的認(rèn)知邊界與經(jīng)驗,但這也意味著噪聲變多了?!敝袊茀f(xié)青少年科技中心主任辛兵表示,AI時代引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新不僅需要解決“真問題”,還需要精準(zhǔn)挖掘?qū)W生的高階思維與創(chuàng)新能力。
“我們需要做的,就是幫助青少年在AI浪潮中錨定人類獨有的核心價值,感受屬于人的創(chuàng)造力?!毙帘f。
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引導(dǎo)學(xué)生
借助AI追求自己的熱愛
“強噪音背景下微弱引力波信號的檢測與識別”這一真實科研項目也搬到了青創(chuàng)賽的現(xiàn)場。來自新疆的高一學(xué)生崔譯今,憑借扎實功底與AI“并肩作戰(zhàn)”,面對實時滾動的排名榜,他冷靜地與這位“好伙伴”協(xié)同寫代碼,最終斬獲該項目個人賽第三名。
“AI就像特別好的搭檔。”得知成績后,這個從小喜歡并開始學(xué)編程的男孩靦腆一笑,眼中閃爍著光芒,“未來,我要和AI一起探索更多未知。”
“與其焦慮被AI取代,不如探索人機協(xié)同的全新可能,完成個體難以實現(xiàn)的創(chuàng)新突破。”曹培杰強調(diào),青少年不必一味深耕底層AI技術(shù),而要學(xué)會借助AI追求自己的熱愛、深耕專長領(lǐng)域,讓技術(shù)成為創(chuàng)新的工具,而非創(chuàng)新的替代。
為了讓學(xué)生能夠?qū)W以致用、更好地了解行業(yè)中如何實現(xiàn)科技賦能,青創(chuàng)賽期間舉辦了“青少年成長支持計劃雙選會”。在現(xiàn)場熙熙攘攘的人潮中,來自北京航空航天大學(xué)博士研究生趙振國(化名),攥著簡歷直奔自己心儀的科技公司的面試區(qū)。作為一名主攻模式識別與智能控制的AI方向博士生,他此行的目標(biāo)十分明確:“我想把學(xué)到的AI知識,‘種’進芯片里?!睅е@份跨界融合的想法和熱情,他自信地坐到了一家芯片研發(fā)企業(yè)的面試官面前。
“企業(yè)要解決的是真實問題,動手能力和對領(lǐng)域的熱愛缺一不可?!标兾髂翅t(yī)學(xué)儀器企業(yè)研發(fā)負(fù)責(zé)人告訴記者,AI時代,人才的知識結(jié)構(gòu)與能力模型正在經(jīng)歷重塑,“熱愛”這一內(nèi)驅(qū)力正是支撐人才在技術(shù)變革中不斷前行的不竭動力。
曹培杰提醒,青少年科創(chuàng)切忌追逐模糊概念、跟風(fēng)熱點賽道,要立足生活觀察、聚焦現(xiàn)實痛點,用AI賦能原創(chuàng)思考、落地創(chuàng)新構(gòu)想?!皩W(xué)生以獨有的創(chuàng)意視角,和AI協(xié)同干的事,是很多成年人想不到的,這是熱愛的動力,也是原創(chuàng)力的直接體現(xiàn)。”曹培杰說。
3
要把更多目光
投向?qū)W生的基礎(chǔ)培養(yǎng)
機器人上春晚、機器人參加馬拉松比賽……當(dāng)下,具身智能無疑是科技界最為熱門的話題之一。
“具身智能雖是前沿科技,但人形機器人不僅需要‘大腦’,比如智能決策,更離不開‘小腦’,也就是運動控制?!蹦戏娇萍即髮W(xué)王建坤教授介紹,這背后是數(shù)十種核心零部件的支撐,更是對物理、數(shù)學(xué)、電子與機械等多學(xué)科原理的綜合考驗,“學(xué)生們要知道,再尖端的科技,也必須扎根于扎實的基礎(chǔ)與過硬的動手能力?!?/p>
曹培杰也建議:“培育學(xué)生原創(chuàng)能力,必須沉下心抓實基礎(chǔ)培養(yǎng)?!?/p>
“在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),許多頭部企業(yè)創(chuàng)始人及其核心技術(shù)骨干,都是在計算機課上完成了思想啟蒙。推進人工智能全學(xué)段教育,也將成為人工智能人才成長的搖籃?!辈芘嘟艿挠^察直擊科創(chuàng)育人本質(zhì):科技創(chuàng)新沒有捷徑,看似枯燥的基礎(chǔ)教學(xué)、長期的基礎(chǔ)積累,正是頂尖創(chuàng)新的源頭活水。
中國人工智能學(xué)會教育工委會主任、浙江大學(xué)本科生院院長吳飛教授認(rèn)為,科技創(chuàng)新不僅需要繼承已有人類知識,更需要對現(xiàn)有理論體系的批判性反思、超越經(jīng)驗數(shù)據(jù)的抽象思維能力、基于物理直覺的概念創(chuàng)新和嚴(yán)格的實驗驗證框架,這種源于“無”的創(chuàng)新是大語言模型的能力邊界,也恰恰是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心:創(chuàng)造,而非重復(fù)。
“教育應(yīng)當(dāng)回歸創(chuàng)造力本身:保護學(xué)生‘標(biāo)新立異’的勇氣,培養(yǎng)他們質(zhì)疑與??钡牧?xí)慣,從會讀書到會創(chuàng)造,訓(xùn)練他們在不確定中探索的能力。”吳飛說。
“我們不是幫學(xué)生‘搶跑’,而是幫他們‘換賽道’。”在張家才看來,創(chuàng)新人才AI素養(yǎng)不可或缺,當(dāng)前,科技教育關(guān)鍵在于認(rèn)知范式的轉(zhuǎn)換,更有效的路徑是將AI的核心理念與批判性思維嵌入語文、數(shù)學(xué)、科學(xué)及信息技術(shù)等既有學(xué)科的教學(xué)實踐之中,使其成為貫穿知識建構(gòu)過程的認(rèn)知工具與思維腳手架。唯有如此,才能讓AI應(yīng)用從“技術(shù)附加”走向“素養(yǎng)內(nèi)化”,實現(xiàn)學(xué)生跨學(xué)科遷移與思維方式的系統(tǒng)性重構(gòu)。
AI時代,需要以基礎(chǔ)培養(yǎng)“深蹲助跑”,才能不斷推動技術(shù)創(chuàng)新“起飛跳躍”,實現(xiàn)科技成果多點開花。正如吳飛所說:“AI能定義未來的工具,但只有人才能決定其發(fā)展方向?!?/p>
《中國教育報》2026年08月14日 第04版
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