主持人：现在流行一个词叫“未来已来”。如今，人工智能加速与各行各业的融合，正在不断推动着我们工作和生活的变革。教育是面向未来的事业，面对这样的发展趋势，学校、老师、学生该如何应对？
之所以说“未来已来”，是因为随着互联网推动数字化的普及以及计算能力的进一步提高，机器不仅能按照指令完成特定的工作，还能够进行自主学习和设定整体目标，用来全面替代人类的体力和脑力劳动，包括一些创造性的职业以及科学家、艺术家做的工作。可以说它是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，也开辟了一个人类社会前所未有的一个新兴时代，一个与工业革命完全不同的时代。
主持人：您刚才提到，应试教育将逐步过渡到注重个性发展、创造力和实践能力的综合评价体系中，基础教育会有怎样的变化呢？
葛令章：科技的发展需要人才的支持，科技人才需要具备一定的科学素养和创新能力，科技教育是培养科技人才的重要途径。智能时代所稀缺的人才是具有处理复杂问题能力、沟通和协作能力以及创新能力的人才。但应试教育是工业化的教育，是为流水线服务的，是标准化的、流程化的，学生们的书本一样、选拔考试的标准也一样，比的是谁算的快、谁记得牢、谁背的更熟。但人工智能时代，越是标准化的工作越容易被淘汰。从中我们不难发现，人工智能时代，知识储备的重要性正在下降，思维能力和科学素养变得越来越关键，知识本位向素养本位转变就成为了必然。这和下棋是一个道理，如果只懂得下棋的规则，没有下棋的经验和能力，一定不会赢的。学习下棋的规则就相当于“知识本位”，积累下棋的经验和提升下棋的能力相当于“素养本位”。关于基础教育的变化，通俗来讲就是学生要从“会”解题到“能”解决问题转变。
青少年是最有朝气、最富活力、最具创造性的群体，培养提高青少年的科技创新意识和科技创新能力，对于储备科技创新后备人才和实施创新驱动发展战略具有重要的现实意义。面向未来的教育，我们应该把孩子从重复的、无意义的刷题活动中解放出来，加强青少年科技创新教育，这是新时代对教育的诉求，也是我们努力的方向。
上世纪80年代以来，国际科学教育界逐渐认识到技术与工程对创新型人才和应用型人才培养的重要作用,各国纷纷开展基础教育阶段技术类课程的改革。至今技术与工程教育已经向基础教育的全学段延伸,被纳入多个国家的课程体系。我国义务教育科学课程标准（2022年版）将“技术、工程与社会”“工程设计与物化”列为学科核心概念，2023年关于加强新时代中小学科学教育工作的意见提出“统筹规划科学教育与工程教育”“探索项目式、跨学科学习，提升学生解决问题能力”等。但受应试教育的影响，我国基础教育中的技术与工程教育并未得到足够的重视。
石家庄外国语教育集团坚持“以人为本”的办学理念，试图打破这一局面，借基础教育课程改革之机，组建了科技创新教育团队，陆续研发了：人工智能、航模科技、科学种植、技术与设计、现代农业、木工、数控技术、无人机设计与制作、智能家居设计应用、三维产品设计与制造等大量科学、技术、工程类校本课程，在创新人才培养方面积累了一定的实践经验。
我个人认为，青少年科技创新教育概括起来就三句话：学好科学、学会设计、懂得造物。学好科学离不开科学教育，学会设计离不开技术教育，懂得造物离不开工程教育。关于“科学、技术、工程”之间的关系，我在这里做个简单介绍：世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以被认识和发现的（发现规律属于科学范畴）。人们在观察和研究物质的这些运动形式时，发现了规律，运用规律发明了技术。这些技术分别或者集成起来在多类工程任务中得以应用，后制造出各类产品，应用于社会方方面面不同领域，为社会创造财富。科学是关于客观世界普遍规律的认识，以发现为核心；技术是人类改变世界的方法、技艺、诀窍等，以发明为核心；工程是人类价值取向的造物活动，以建造为核心。
主持人：我国基础教育对科学教育是非常重视的，在技术及工程教育方面很多家长还不是很了解，葛老师，您结合实际展开讲讲。
葛令章：好的，从功能上来讲，科学、技术、工程是独立的主体，但在中小学的科技创新教育中，三者之间又是相互融合、相互促进的关系。
一、关于科学教育
一般认为，科学应该是以探索发现为核心，主要任务是发现、探索研究事物运动的客观规律。
在我国基础教育阶段，非常重视科学各分科的教学，但学生们获取知识的途径主要是靠记忆、了解、理解、掌握和运用(解题与应试)。实验探究、跨学科知识应用、科学探究的精神(态度、信念和价值观)的培养还需要进一步提高。很多学校的科学实验不是在实验室，而是在黑板上、在PPT中、在APP里。
石家庄外国语教育集团为了充分发挥实验课的作用，将功能单一的实验室，改造建设成集“教师上课、学生实验和实践活动”为一体的理化生（科学）专业教室，确保学生在老师指导下，边实验边探究，回归实验学科的本质。
二、关于技术教育
一般认为，技术以发明革新为核心，主要任务是解决“做什么、怎么做”的问题。
（一）高中的技术教育
高中的通用技术课程是一门“以产品设计为依托，从问题的发现开始，经过设计方案的制订、原型与模型的制作、方案的优化，直到最终方案的确定，学生要体验一个完整的设计过程。”石家庄外国语教育集团高中通用技术课程采用的是“核心素养导向的项目式学习”模式，学生们围绕真实情境中的一个真实问题，转化成技术可以解决的项目，通过创新设计，构建连续的学习任务群，使学生在解决问题中，形成技术意识、工程思维、创新设计、图样表达以及物化能力等学科核心素养。其本质是利用技术与设计解决生活中的实际问题，以发展学生学科核心素养。
（二）义务教育阶段的技术教育
我国义务教育阶段的科学课程中，并没有设置独立的技术设计章节，但在一些科学探究中会涉及教具、仪器的制作、解决实际问题方案的制定等，这实质上都涉及技术的问题。石家庄外国语学校的做法是：通过跨学科主题学习的方式，将技术、工程问题融入其中，培养学生创新实践能力。
在劳动课程中，虽然设置了“家用器具使用与维护、农业生产劳动、传统工艺制作、工业生产劳动以及新技术体验与应用等”任务群，每个任务群也设置了若干项目，但由于劳动课程的核心目标是“劳动素养”的培养，使得技术教育的内容不够突出。石家庄外国语教育集团的做法是:通过开设丰富的校本课程，提升学生技术运用和问题解决的能力。
三、工程教育：
葛令章：一般认为，工程的主要任务是解决“做出了什么”的问题。
新时代中国的发展离不开具有创新能力的高素质工程技术人才，特别是颠覆性创新工程技术人才。颠覆性创新人才需要从小进行工程思维、创新思维的培养,因而中小学工程教育显得至关重要。
青少年是国家创新人才的储备力量，是发展的助推之星更是社会进步的希望所在。他们对科学技术掌握的程度往往决定着一个地区的创新力、一个社会的发展力和一个国家的竞争力。所以，破解科技难题、推动科技进步归根结底要在人才培养上发力。但是，相对于科学和技术教育，中小学的工程教育还是非常薄弱的，学生缺乏工程类实践体验，使得诸多学生对工科不感兴趣。在基础教育阶段积极推动青少年科技创新教育，补上工程教育短板势在必行。石家庄外国语教育集团通过“高中选修课程、城市学校少年宫课程、开展一年一度科技节”，融入工程教育，这无疑是一项非常有意义的探索。