信息技術科學教育創新發展作用

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信息技術科學教育創新發展作用

摘要:

本文以科普活動組織者的角度,系統闡釋了傳統與現代化信息技術應用方式對于科學教育活動(競賽)創新發展的輔助作用,結合實際案例綜合,辨證分析以大數據應用、3D技術、微課、微信平臺、創客等為代表的信息技術元素在天文辯論賽、生物模型評展、拆裝技術大賽、金鵬科技論壇等市區級科學教育活動(競賽)中發揮的實際效用,同時揭示如何有效規避過分依賴信息技術應用產生的弊端。

關鍵詞:

科學教育活動(競賽); 信息技術應用??;創新發展??;輔助作用

長久以來,人們對于信息技術的概念沒有精確的定論,但公認的最為簡潔的定義為擴展人類信息功能的技術。維基百科中闡釋的信息技術包括信息傳遞過程中的各個方面,其與科學教育領域融合,可以歸納為教育教學信息的產生、收集,教學方式和內容的交換、存儲、傳輸、顯示、識別與提取,教學策略和手段的控制、加工和利用等技術。信息技術應用于校內科學教育領域后,推動教學手段發生變革,從最初的多媒體教學向計算機輔助教學、網絡開放式教學轉變。同時,教學模式也發生質的飛躍,從傳統的教學模式向演示性、探究性、研究性學習模式轉變。在多項市區級校外科學教育活動與競賽的策劃、組織與實施過程中,信息技術的應用涉及方方面面,對于活動與競賽的輔助作用日益凸顯,包括活動設計階段創新模式的融入,方案完善階段的通知方式、報名途徑、活動預覽與介紹、競賽實時畫面與成績公布,宣傳推廣階段的后期制作、云存儲、新聞手段、大數據處理運算及評估等內容均有重要的輔助作用。同時,信息技術應用本身的革新與發展為科學教育活動與競賽的創新提供了參考依據。以下將從幾個方面簡要分析信息技術應用對中小學校外科學教育活動與競賽創新發展的助推作用。

一、信息技術應用引領科學教育活動(競賽)在策劃與設計階段的創新

1.現代信息技術應用能夠成就一項完整的科學教育活動

信息技術應用的革命總在指引各領域的發展方向。在20世紀末、21世紀初的十幾年間,隨著計算機的不斷發展創新,中小學生計算機比賽也成為當時最受熱捧和歡迎的科學教育競賽項目,并持續了較長時間。盡管當前計算機比賽正在逐步退出科學教育活動和競賽的大舞臺,但是信息技術應用對于一項完整的科學教育活動的主導作用依然存在,由計算機比賽衍生出的機器人比賽、編程比賽等項目,吸引了不同年齡層次的中小學生參與其中。創客運動的興起成為近幾年的熱門話題。創客泛指通過努力將各種創意轉變為現實的人,中小學生也可以作為創客參與活動。2015年是創客項目成為獨立運作的科學教育活動的重要一年,全國很多城市、地區都在探索自身的創客教育模式??v觀創客活動迅猛發展的上海、北京、深圳等地區均有針對中小學生單獨設立的創客比賽,且絕大部分都是以電子信息技術作為骨架支撐。除了搭建活動與競賽的平臺,許多城市還通過成立創客工作坊推動創客運動的發展。雖然現階段創客活動和競賽屈指可數,但是電子信息技術應用的創新與引領勢必帶動其迅速發展,并使其作為一項完整的科學教育競賽與其他活動爭搶生源。

2.信息技術應用為科學教育活動注入新的生命元素

在中小學生科學教育活動(競賽)的設計與策劃過程中,最重要也是最困擾組織者的莫過于傳統活動的創新發展。在北京很多區級活動僅僅延續兩三年就由于缺乏創新而被淘汰。比如朝陽區組織的科學教育動手類項目“中小學生拆裝技術大賽”共舉辦了3屆,前2屆是拆裝自行車,目的是提升學生生活中的科學技能。活動舉行到第2屆時,學生們對自行車的拆裝便非常熟練,評價的階梯性標準已經不再明顯,活動亟待進行變革。經過與專家多次商討,將第3屆活動改為拆裝鬧鐘比賽,以此衡量學生對于小零件的動手操作能力。比賽中首次引入3D元素,通過創設任務情境,學生分工完成指定任務,包括利用3D設計軟件設計并制作創意鬧鐘,以及在規定時間內完成指定鬧鐘的拆裝。同學們設計的3D作品經過3D打印機呈現在科技節大會等重要科學教育活動現場,起到了很好的引領效果。除此之外,傳統的多媒體信息技術應用方式也可以為科學教育活動增添新的活力。比如我們舉辦的區級科普劇表演大賽,因背景道具設計困難、造價超出學校預算等問題,成為很多學生參與該活動的障礙。而多媒體大屏幕背景的應用不僅有效解決了很多學校的資金與設計瓶頸問題,也促進了學生創新性科普劇表演模式的發展,如多媒體屏幕背景動態切換的探索、幕布皮影劇的發展等,這些進步使科普劇由“中看不中用”重道具輕內容,向“簡約而實際”的風格過渡,使學生更加重視創作好的劇本、表演更好的劇目。

二、信息技術應用加速科學教育活動宣傳與推廣模式的發展創新

中小學生科學教育活動宣傳推廣途徑很多,常見的以教委信息平臺通知、新聞與結果公示、媒體預告及新聞、宣傳海報與展板推介等形式為主。在信息化社會,好的教育活動為了讓更多學校、師生和家長所知曉,電子媒介成為眾多單位的一致選擇,其作用日益凸顯。但是上述信息形式僅能讓參與者了解部分或局部信息,將活動的實時狀態推送至信息接收者成為諸多科學教育活動宣傳推廣的重要目標。其中,新興的微信業務勢如破竹地進入大家的生活,微信公眾平臺則轉化為新時期強有力的宣傳輔助工具。在北京市第15屆金鵬科技論壇的活動籌備過程中,我們建立了微信公眾平臺。最初設立平臺的目的是借助它實時學生參與論壇活動的狀態,包括照片、活動感言等內容。在實際操作中,此平臺發揮了更多的作用,受到很多非活動參與者的關注。首先,在活動通知下發環節,平臺展示了歷屆論壇縮影、本屆論壇探究活動流程,以及需要參與者準備的物品等基本信息,幫助參與活動的教師、學生甚至家長都能提前了解活動宗旨、活動目的、活動大體內容;在活動進行中,學生參與科學探究的過程性信息、圖文資料等;活動結束,系統梳理活動過程、意義,每天一次跟蹤報道,附加教師對學生的評價、參與學生自行拍攝的照片等內容。通過微信公眾平臺的分享交流功能,使活動的價值為更多人解讀,教育意義得到最大限度闡釋。近年來,除了微信平臺,還有公共郵箱、活動專用網站、云端存儲等信息化平臺,它們承載活動文檔、視頻等電子資料,服務科學教育活動,發揮了不同的功能。

三、信息技術應用輔助科學教育活動運行多維評估模式的創新發展

1.信息技術應用推動科技輔導教師評估方式的革新

在科學教育活動(競賽)中,學生認知活動的最終教育目標并發揮最好水平,與輔導教師對活動本身的理解與技能的掌握息息相關。微課,又稱翻轉課堂,是近幾年教育界基于信息技術應用的一項重要產物,將重難點等分割性的知識以視頻的形式展現,能夠很好地體現教師對該知識的熟練度,能在一定程度上反映教師的教育教學基本功,因其不必“興師動眾”、集中教師現場評比的便捷性,受到很多教師的推崇。市區級科學教育活動(競賽)離不開科技教師的支持,微課成為有效銜接校內外科學教育的一個重要方式。在朝陽區中學生生物模型設計與制作比賽中,我們設計增添了生物教師微課評比環節,請教師利用自制生物模型講解并錄制某個知識點的課程視頻,突出強調生物教學的重難點內容。微課評比作為一項針對教師模型制作及使用能力的檢測手段,一方面為校內生物教師搭建了展示交流平臺,另一方面引導教師獨立或合作研究自制生物模型,從而更好地輔導學生參與研究性學習,提高設計制作生物模型的能力,加深鞏固知識,最終帶動校內更多的學生參與科學教育活動與競賽。

2.信息技術應用為學生參與科學教育活動(競賽)提供新的有效評估方式

在中小學生天文辯論賽活動中,參賽學生尤其關注最佳辯論團體和優秀辯手究竟花落誰家。幾屆比賽后,主辦方決定利用信息技術的傳統應用功能,借助數據處理的方式向師生公布較為細致的評價標準,通過對學生的邏輯思維、科學性、藝術性、語言、團隊協作和綜合素質進行加權分析,使師生對競賽的權重一目了然。參賽學校能全面對比分析多屆比賽中辯手的相關情況,結合學生辯論特長,積極有效地著手備賽。另外,在極限學習教育的探索中,游戲模式備受推崇,學生扮演角色,利用互聯網完成相應任務。而組織者對其評價則通過實時“財富”數字來衡量價值所得。參與學生能夠在滾動大屏幕中隨時獲得有效評價信息并進行戰略調整。學中玩、玩中學,情景式活動與信息技術的充分融合能夠激發學習熱情、提高效率。

四、不可回避的負面問題——過分放大信息技術應用的作用勢必引來“禍水”

信息技術對于科學教育活動領域的作用,包括信息技術本身的價值和利用信息技術產生的附加價值兩種途徑。任何科學教育活動與競賽都不能完全脫離信息技術應用,但不代表信息技術應用在教育活動中起決定作用。首先,在信息技術獨撐一面發展為完整科學教育活動(競賽)的作用中,將信息技術理解為實施教育內容的唯一途徑是有局限性的,同樣是錯誤的。比如創客運動在國內中小學科學教育的風起云涌,似乎只有電子技術能詮釋創客的內涵,但是創客的宗旨是實現頭腦中的創意,不是只有電子助推的產品才能稱之為創意。作為活動的組織者,我們更希望低齡段的學生在參與和體驗中感受設計與創造的過程,而不是過度強調作品的功效;高齡段的學生實現自己的設想,創作出滿意的產品,絕不僅僅是現在風靡的基于電子技術的科技套材。其次,科學教育活動(競賽)的宣傳與推廣創新離不開多種渠道的信息技術應用方式,但是紙質宣傳頁、背景舞美等項內容絕對不能忽略。另外,電子數據丟失或損毀的現象在活動組織中也時常發生,保存好學生的原始紙質版過程性資料、活動檔案等也是活動組織者的重要職責,過分依賴信息技術產品有時會造成難以挽回的損失。同時,缺少了面對面的商討與更正環節,對于多種新型信息傳播途徑如微信公眾平臺者的要求則更高,適合的言論、客觀的敘述與公正的評價是指向組織者的利劍,是組織者急需對運行平臺進行綜合考量的重要指標。第三,信息技術應用對于師生創新性評估方式的助推作用固然重要,但是過于強調大數據時代的效果會令學生產生選擇性困難。因為電子數據是客觀的,當多種評價元素混合進入評價量表,需要處理的信息量很大,學生兼顧的內容過于繁雜,可能產生顧此失彼、重形式輕內容的現象。比如在某項市級競賽活動中,組委會提供了全面的評價表單,其中文明禮儀一項所占權重很大,尤其是以場地垃圾的上交量作為文明禮儀的直觀計分,這種引導使很多學生專門自帶垃圾進場上交以獲得相應分數,真正的教育意義何在?

綜上所述,傳統和現代信息技術應用為中小學生科學教育活動(競賽)的創新發展提供了有利支撐,這些輔助作用涵蓋了活動前期準備、活動過程和活動后期效果評價等方方面面,與此同時,過分依賴信息技術應用也會產生多重不良影響。因此,充分發揮信息技術應用的積極作用,規避其負面效應是每個活動組織者的必修課。在每項科學教育活動(競賽)的設計策劃、實施、宣傳推廣的各個環節中,我們要針對信息技術要不要用、如何用的問題進行多次推敲與論證,確保其真正有利于科學教育活動發展,切實服務學校與師生,實現信息技術應用的價值最大化。

作者:王芳 單位:北京市朝陽區青少年活動中心

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點評

結合2015年征文主題“信息技術應用與科學教育創新”,本文作者能夠從信息技術的概念界定入手,先描述信息技術應用對校內科學教育的作用——特別是對科學教學模式的影響及變革,接著重點論述信息技術應用對科學教育活動(競賽)創新發展的輔助作用,層次分明,并緊緊扣住了本次征文的主題。本文的特色在于能夠基于作者自身參與科學教育活動(競賽)的實踐,從信息技術應用引領科學教育活動策劃與設計階段的創新,信息技術應用加速科學教育活動宣傳模式的創新,以及信息技術應用輔助科學教育活動運行多維評估模式的創新3個方面,通過實際案例進行了論證,對廣大青少年科技輔導員具有較好的啟示、參考和示范作用。如果作者能夠進一步結合相關科學教育理論進行探討,精煉文章內容、題目和各級標題,則會為本文增色更多,學術性亦可提升一步。

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