目前，我国基础教育阶段和“芯”关系最为密切的课程主要有：科学、人工智能、信息技术等。相关教材、课程、教师看似万事俱备，实则各有各的困难。

普遍起步稍晚，教学方法需改进

科学教育是提升全民科学素质、建设创新型国家的基础，小学科学教育对从小激发和保护孩子的好奇心与求知欲，培养学生的科学精神和实践创新能力具有重要意义。上世纪中叶，美国就已经出现了以科学知识和科学方法为目标的现代小学科学课程的雏形；英国1988年为义务教育阶段学生开设的国家统一课程中，数学、英语、科学并列为核心课程，而其他课程则为基础课程。与发达国家相比，我们的起步有些晚——根据《义务教育小学科学课程标准》，我国从2017年秋季起，小学科学课程起始年级调整为一年级。

2013年，英国对中小学教学大纲进行全面改革，改革内容之一就是将“计算机科学”列为基础必修课程。2016年初，美国前任总统奥巴马曾投入40亿美金，称要让每个美国孩子在小学具备最简单的编程能力。我国也在抢抓人工智能发展的重大战略机遇，2017年7月国务院发布的《新一代人工智能发展规划》中，要求在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。2018年4月28日，《人工智能基础（高中版）》教材正式发布。

和语文、数学等学科相比，科学、人工智能、信息技术等课程需要学生自己动手参与设计、活动、实验的内容较多，这给“因材施教”的分层教学带来了极大的便利，教师可以从学习目标、学习材料等不同方面进行设计。例如在学习生物环境这部分内容时，教师可以给学前认知较好的学生发放海洋环境主题的学习材料，给学前认知中等学生发放荒漠主题的材料，给学前认知较差的学生发放农场主题的学习材料。看似主题不同，实质为难度不同，对学习者的能力要求不同。这样既照顾了学生的自尊心，又能达成教学目标。

地区差异较大，老问题短期内难解决

“努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育”，十九大报告中的这句话引起了社会各界的强烈共鸣。政策指向了公平，但地区间的教育现实依然存在巨大的鸿沟。虽然办学条件日益改善、办学水平稳步提高，但中、西、东部地区仍然存在较大差距。

科学、人工智能、信息技术等对教具、装备、实验器材相关要求较高的课程，由于资金投入的原因，地区间的差距尤其明显。《人工智能基础（高中版）》教材正式发布后确定的首批40所实验基地学校中，仅有约两成来自西部。必须承认，学校确实存在软件、硬件、师资配备等方面的差距；但不能忽视的是，即便是偏远山区的学生，也有着对人工智能、信息技术等新学科学习的热情。

此外，作为传统意义的副科，教师往往一人负责多个年级，备课量大幅增加；培训进修的机会增多，但有的培训存在流于形式甚至走过场的问题。诸多问题牵扯到历史、观念、资金、评价体系等多方面因素，有些问题成为老生常谈，但短时期内现状难以改变。

为切实有效缩小地区差距，改进教学方法，提升学生科学素养、创新能力，我们研究了一些对策。

直面“命门”问题，找寻我们的对策

“互联网+”教师教育，提升教学水平。对于中国这样一个幅员辽阔的国家来说，要提高教师乃至全体国民的整体素质，建立起终身教育体系和学习型社会，最重要的基础和前提就是要发展现代远程教育和网络教育，建立信息化、标准化、开放性和社会化的学习平台。

目前我国正在开展基于“互联网+”的教师教育尝试。2018年3月，教育部等五部门印发的《教师教育振兴行动计划（2018—2022年）》中所采取的主要措施就包括：“互联网+教师教育”创新行动，具体路径为：启动实施教师教育在线开放课程建设计划，遴选认定200门教师教育国家精品在线开放课程，推动在线开放课程广泛应用共享。实施新一周期中小学教师信息技术应用能力提升工程，引领带动中小学教师校长将现代信息技术有效运用于教育教学和学校管理。

据笔者调研，涉及科学、信息技术学科的教材出版单位或多或少都有基于本版教材的精品示范课及配套资源。基于版权及其他方面的考量，大多处于各搭平台、各自为战的局面，造成整体呈现资源散、版本乱、使用率低的局面。为达到提升教学水平的目标，笔者建议各级教育主管部门以《教师教育振兴行动计划（2018—2022年）》为契机，依托全国教师管理信息系统，加强在职教师培训信息化管理，建设教师专业发展“学分银行”。

“互联网+”分层课程，缩小地区差距。教师教学水平的提高，借力于基于“互联网+”的教师教育；改变地区之间的差异，也可以由此入手。基于“互联网+”的网络公开课，已经开始影响目前的教育生态。2011年，教育部35所高校103门精品视频公开课立项，首批20门课上线，中国公开课正式拉开帷幕，一定程度上为我国的教育生态注入了新的活力。

以往，偏远山区学生与人工智能等高新科技知识间存在巨大的信息鸿沟，网络及手机的普及，拉近了彼此之间的距离。即使是边远山区的学生，只要拥有可以上网的手机，就可以充分利用这些材料，从中汲取养分，实现自我提升，促进自身科学素养及创新能力的提高。然而略显遗憾的是，目前网络公开课更多关注于高等教育以及基础教育中较为传统的课程，而与中小学阶段科学、人工智能、信息技术等课程相关的网络公开课几乎难寻踪影。在此，笔者呼吁教育主管部门、教材出版单位、网络公开课制作机构，尽快开发针对基础教育阶段不同层次学生的网络课程，以借助互联网优势，使基础薄弱的学生有机会开拓视野，使有条件有能力的学生更上一层楼，进而缩小地区间的差距，促进基础教育阶段学生整体科学素养及创新能力的提升。

教材+配套材料，降低备课难度。笔者在实地调研中发现，科学、人工智能、信息技术等需要学生动手的课程，一线教师把大量时间花费在准备各种教学所需的器材、实验用品上。以科学为例，一个学期需要准备的器材、实验用品有近百种，而多数学校的教师往往担任多个年级的教学工作，仅此项工作就要耗费大量时间。因此笔者建议，由各级教育主管部门或教材出版单位肩负起学科教学所必需的相关用品配套工作，以切实减轻一线教师负担。

习近平总书记早有告诫：“互联网核心技术是我们最大的‘命门’，核心技术受制于人是我们最大的隐患。一个互联网企业即便规模再大、市值再高，如果核心元器件严重依赖外国，供应链的‘命门’掌握在别人手里，那就好比在别人的墙基上砌房子，再大再漂亮也可能经不起风雨，甚至会不堪一击。”为解决“命门”的问题，我们必须充分认识基础教育中相关课程对科技、民族、未来的重要性并积极行动。也许见效稍缓，但“日日行，不怕千万里；常常做，不怕千万事”。