劉益宇、袁仕紅、趙沛：生成式AI賦能青少年科學(xué)身份構(gòu)建的情境化策略與行動(dòng)反思

生成式AI賦能青少年科學(xué)身份構(gòu)建的情境化策略與行動(dòng)反思

劉益宇1 袁仕紅1

趙 沛2

(1華南師范大學(xué)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)研究院;

2 中國科普研究所)

如何增強(qiáng)青少年科學(xué)身份認(rèn)同是當(dāng)前科學(xué)教育的核心目標(biāo)之一。PISA2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架新增的“科學(xué)身份”維度強(qiáng)調(diào)青少年感受到自身與科學(xué)的聯(lián)系，知道如何才能參與科學(xué)，成為科學(xué)的使用者和生產(chǎn)者。然而，既有的科學(xué)身份研究范式，多側(cè)重于將其視為一種可被測量的靜態(tài)“認(rèn)同”，而對其作為在行動(dòng)情境中被持續(xù)塑造的“構(gòu)建”過程關(guān)注不足。生成式人工智能技術(shù)（Generative AI）具有深度交互性與生成性特征，這為我們重新審視這一“構(gòu)建”過程提供了新的契機(jī)。

科學(xué)身份構(gòu)建始于個(gè)體與科學(xué)世界的互動(dòng)，在獲得認(rèn)可和體驗(yàn)實(shí)踐的過程中不斷發(fā)展，并通過話語和敘事得以鞏固和內(nèi)化。這一過程性視角為我們理解生成式AI的賦能潛力提供了理論基礎(chǔ)，生成式AI的價(jià)值不在于簡單地告訴青少年“你是一個(gè)科學(xué)人”，而在于為其提供一個(gè)高度互動(dòng)、支持實(shí)踐和豐富話語的腳手架，賦能他們構(gòu)建并體驗(yàn)成為科學(xué)人的完整過程。由此，區(qū)別于測量靜態(tài)結(jié)果的“認(rèn)同”視角，我們聚焦于動(dòng)態(tài)的、過程性的“構(gòu)建”視角，將核心分析框架確立為一條清晰的構(gòu)建路徑：身份構(gòu)建始于“興趣”的激發(fā)，并在“能力-表現(xiàn)-認(rèn)可”的動(dòng)態(tài)循環(huán)強(qiáng)化中逐步升級和穩(wěn)固。科學(xué)身份不是一種等待被認(rèn)同的內(nèi)在本質(zhì)，而是與教師、同伴及工具的持續(xù)互動(dòng)、協(xié)商和實(shí)踐中的動(dòng)態(tài)過程。

我們認(rèn)為，生成式AI的價(jià)值不僅在于作為教學(xué)工具，更在于它使得我們將科學(xué)身份構(gòu)建從一個(gè)隱性目標(biāo)，提升為一種可以被明確設(shè)計(jì)和系統(tǒng)支持的顯性情境化策略，具體策略包括：（1）通過創(chuàng)造性互動(dòng)賦能科學(xué)興趣的生成與維持。 AI可通過創(chuàng)設(shè)個(gè)性化情境以轉(zhuǎn)化探究任務(wù)，通過多模態(tài)互動(dòng)和對話式檢索維持探究熱情，以及通過輔助學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性成果表達(dá)以激發(fā)持續(xù)動(dòng)機(jī)；（2）借助認(rèn)知腳手架支持科學(xué)探究能力的建構(gòu)與提升。 AI可通過模擬蘇格拉底式對話發(fā)展學(xué)生的元認(rèn)知能力，通過分解認(rèn)知負(fù)荷、提供多元表征搭建知識(shí)建構(gòu)階梯，以及通過輔助規(guī)范的話語實(shí)踐提升其科學(xué)語言能力；（3）以協(xié)同式建構(gòu)重塑科學(xué)實(shí)踐的表現(xiàn)形態(tài)。 AI讓青少年在更低的門檻上實(shí)踐科學(xué)共同體的核心規(guī)范，如協(xié)同生成可視化視頻以實(shí)踐“邏輯論證與呈現(xiàn)”的規(guī)范，或協(xié)同生成設(shè)計(jì)原型以體驗(yàn)“設(shè)計(jì)、迭代與驗(yàn)證”的核心工作流；（4）利用多維反饋強(qiáng)化內(nèi)外部認(rèn)可的形成機(jī)制。 AI通過過程性的微觀鼓勵(lì)和拓寬社會(huì)化傳播渠道，提供豐富的“外部認(rèn)可”；并通過設(shè)計(jì)“挑戰(zhàn)AI幻覺”的任務(wù)，促成最高層次的、基于批判性思維的“自我認(rèn)可”。

同時(shí)，我們也深入反思生成式AI賦能科學(xué)身份構(gòu)建的挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)。首先，在人機(jī)協(xié)同層面，存在知識(shí)生產(chǎn)挑戰(zhàn)與過度依賴風(fēng)險(xiǎn)。AI有限的主體性使其無法完全復(fù)刻人際間的平等對話與知識(shí)再生產(chǎn)，而青少年過度依賴AI則可能導(dǎo)致認(rèn)知惰性。其次，在情境構(gòu)建層面，存在“再情境化”的局限與行動(dòng)參與缺失風(fēng)險(xiǎn)。AI模擬的情境雖能突破時(shí)空限制，但身體與行動(dòng)參與的缺失，可能導(dǎo)致科學(xué)身份構(gòu)建所必需的默會(huì)知識(shí)難以生成。最后，在人機(jī)交互層面，存在情感交互的挑戰(zhàn)與情感參與缺失風(fēng)險(xiǎn)。AI模擬的情感反饋難以捕捉人際交往的細(xì)膩元素，可能導(dǎo)致青少年獲得的僅是淺層樂趣，而非對科學(xué)真正的熱愛。

作者簡介

劉益宇，華南師范大學(xué)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)研究院教授。研究方向?yàn)橄到y(tǒng)科學(xué)哲學(xué)與系統(tǒng)方法論、科學(xué)教育理論與創(chuàng)新實(shí)踐。

袁仕紅，華南師范大學(xué)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)研究院碩士研究生。研究方向?yàn)镾TEAM教育理論與創(chuàng)新實(shí)踐。

趙沛，中國科普研究所助理研究員。研究方向?yàn)榭破绽碚撆c實(shí)踐。

通信作者

趙沛, 郵箱地址: zpxuqiu@163.com。

項(xiàng)目資助

中國科普研究所委托合作項(xiàng)目“家校社協(xié)同視角下青少年校外科學(xué)教育優(yōu)化策略研究”（24QT070）。

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