武法提

党的二十大报告强调要“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”，赋予了教育在全面建设社会主义现代化国家中新的使命任务。构建高质量的智慧学习环境是推进教育数字化转型的基本途径，使规模化教育与个性化培养成为可能。相比于传统的学习环境，智慧学习环境是资源、工具和技术都更为丰富的学习环境，通过构建数字化、个性化、自主化的学习场景，实现学习资源的共享、学习过程的监测和评估、学习效果的优化，从而促进学生的有效学习。

近日，教育部等18部門联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》（以下简称《意见》），对于“双减”背景下科学教育做加法提出24条意见，有利于推进教育、科技、人才的一体化高质量发展。如《意见》第1条提出要整合资源，精准对接学生需求；又如第5条提出要深化学校教学改革，提升科学教育质量，明确要求落实科学及相关学科教学装备配置标准，探索利用智能技术改进和强化实验教学。显然，智慧学习环境能够助力科学教育做好加法，通过为中小学生提供差异化教学、个性化学习、精准化教研等支撑服务，全面促进科学教育深入开展。

智慧学习环境促进差异化教学，激发学生科学探究欲。传统的以知识为中心的教学方式，难以满足学生的探索需求，导致其缺乏对科学知识的深入理解和应用。智慧学习环境的优势在于一方面可以帮助教师进行生成式教学设计，创造丰富的学习场景，激发学生的好奇心和求知欲；另一方面，智慧学习环境还可以辅助教师精准分析个体或群体学生的学情，为学生画像，做到因材施教，满足学生不同的学习需求和能力水平，从而促进差异化教学。

智慧学习环境支持个性化学习，提升科学学习效果。一方面，利用学习分析技术采集和评估学生过程性学习数据，形成个人学习分析报告，提供个性化学习资源，从而最大限度地优化学习效果，有利于形成良好的科学学习习惯；另一方面，科学学科强调实践和探究，智慧学习环境可以提供虚拟实验室、人机交互等技术支持，让学生在安全高效、交互性强的环境中进行实验探究，从而更加深入地理解科学观念，发展科学探究能力。

智慧学习环境保障精准化教研，打破科学教育围墙。在当前的科学教育中，城乡差距问题普遍存在。由于教育资源的不均衡分配，许多地区和学校缺乏优质的师资和科学教育场所。智慧学习环境作为一种数字化教育手段，可以通过人工智能、虚拟现实等技术手段，为薄弱地区、薄弱学校提供教学支持和援建科学教育场所，改进和强化实验教学，帮助学生更好地掌握科学知识和方法，形成良好的科学态度和责任意识。同时，在教育数字化转型背景下，通过人工智能与大数据技术，对学校教研组织形式进行优化，对科学骨干教师的教学风格进行画像，构建优质科学课堂的要素模型，以可视化的形式进行呈现与推广，从而缩小城乡、校际间教师教研能力的差距，促进科学教育的全面发展。

科学教育越来越受到关注和重视，加强和改进科学教育对于提高中小学生科学素养、培养科技创新人才具有重要意义。智慧学习环境的迭代与发展将推动科学教育从传统的“一刀切”向差异化、个性化、精准化的方向转变，同时，智慧学习环境在科学教育中的应用，也将为国家培养创新型人才提供强有力的支撑。

作者系北京师范大学教育技术学院院长、北京师范大学智能学习系统实验室主任

编   辑：卢秋红