運(yùn)用信息技術(shù)助力中小學(xué)科學(xué)教育

加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育，對(duì)提升中小學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展和建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)具有重大意義。人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新興信息技術(shù)的快速發(fā)展，為加強(qiáng)科學(xué)教育提供了一個(gè)全新視角。

運(yùn)用信息技術(shù)手段助力科學(xué)教育，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。科學(xué)實(shí)驗(yàn)課，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、探索未知興趣和創(chuàng)新意識(shí)的有效方式，也是科學(xué)教育的重要環(huán)節(jié)?！蛾P(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》）強(qiáng)調(diào)，探索利用人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段改進(jìn)和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。用信息技術(shù)手段賦能課堂教學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，既能有效提升科學(xué)教育的效果，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。比如，首都師范大學(xué)附屬回龍觀育新學(xué)校不僅開(kāi)設(shè)了編程、3D打印、激光切割、教育機(jī)器人等課程，還提供了AR/VR互動(dòng)、眼動(dòng)追蹤等豐富的科技項(xiàng)目。通過(guò)游戲化、互動(dòng)式的創(chuàng)意方式，引導(dǎo)學(xué)生走近科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)。

運(yùn)用信息技術(shù)手段助力科學(xué)教育，有利于提升科學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量。很多科學(xué)現(xiàn)象無(wú)法在現(xiàn)實(shí)中展示，也難以用言語(yǔ)準(zhǔn)確描述。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)逼真的學(xué)習(xí)情境，把危險(xiǎn)性高、受限于環(huán)境或設(shè)備等無(wú)法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)通過(guò)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行操作，將微觀、抽象等現(xiàn)實(shí)中不可見(jiàn)的現(xiàn)象以及背后的原理等內(nèi)容直觀化、可視化，幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)知識(shí)。比如，武漢硚口水廠路小學(xué)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給學(xué)生展示了食物在身體內(nèi)的旅行，讓學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)食物被消化的過(guò)程。將抽象的概念具體化，把枯燥的知識(shí)趣味化，降低了學(xué)生理解科學(xué)的難度，提高了科學(xué)教育教學(xué)的質(zhì)量和效果。

利用信息技術(shù)手段助力科學(xué)教育，有利于促進(jìn)科學(xué)教育資源均衡配置。《意見(jiàn)》提出，注重利用先進(jìn)教育技術(shù)彌補(bǔ)薄弱地區(qū)、薄弱學(xué)校及特殊兒童群體擁有優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源不足的狀況?；ヂ?lián)網(wǎng)能夠打破地域空間、經(jīng)濟(jì)資源等限制障礙，將智慧教育平臺(tái)的優(yōu)質(zhì)科學(xué)課程傳遞到薄弱地區(qū)、薄弱學(xué)校，實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育資源的流動(dòng)共享，促進(jìn)教育公平。比如，四川省綿陽(yáng)市平武縣舊堡鄉(xiāng)中心小學(xué)是一所邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)村小學(xué)，學(xué)生少、班級(jí)多、老師少曾是困擾學(xué)校開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的主要障礙。自國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)上線后，學(xué)校充分利用平臺(tái)資源，實(shí)施“雙師課堂”，開(kāi)展豐富多彩的科普、興趣小組等活動(dòng)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成績(jī)。

在現(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，如何更好地運(yùn)用信息技術(shù)助力科學(xué)教育，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，需要多方協(xié)同配合。各地相關(guān)部門特別是教育行政部門，要注重調(diào)動(dòng)和統(tǒng)籌校內(nèi)外資源，動(dòng)員各方參與、提供科技項(xiàng)目資源和課程，加強(qiáng)謀劃指導(dǎo)和推動(dòng)落實(shí)。各地中小學(xué)要高度重視科學(xué)教育，加強(qiáng)科學(xué)教師數(shù)字化能力的培養(yǎng)培訓(xùn)，開(kāi)齊開(kāi)足開(kāi)好科學(xué)類課程，配齊配足科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備?？茖W(xué)教師要注重將現(xiàn)代信息技術(shù)手段與傳統(tǒng)科學(xué)教育方式巧妙結(jié)合，不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，提升教育教學(xué)水平。

（作者系中國(guó)教育科學(xué)研究院院務(wù)辦公室副主任）

《中國(guó)教育報(bào)》2023年06月14日第2版