信息化環(huán)境下全面提升學(xué)生創(chuàng)新能力的探索與實踐

☆ 李 陸 王會波

（濰坊市電教館，山東濰坊 261041）

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力，創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才，人才的成長靠教育。本文以濰坊在信息化環(huán)境下全面提升學(xué)生創(chuàng)新能力的探索與實踐為例，介紹了濰坊在信息化環(huán)境下在豐富創(chuàng)新活動內(nèi)容、搭建創(chuàng)新平臺和創(chuàng)新組織形式等方面的做法，闡述了信息技術(shù)對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的理論支持和技術(shù)支撐作用。希望運用信息技術(shù)提升學(xué)生創(chuàng)新能力的思路，能夠得到更多教育專家和信息技術(shù)專家的關(guān)注，為推進區(qū)域全體學(xué)生創(chuàng)新能力提升提供一點啟示。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供新渠道

隨著信息理論的發(fā)展，人們已經(jīng)能夠運用控制論、信息論的思想來解釋、理解人的思維認(rèn)知過程，現(xiàn)代教育技術(shù)將文、圖、聲、像等各種教學(xué)信息有機組合在一起，直接訴諸于人的感覺器官，不受時間、空間、微觀、宏觀的限制，在教學(xué)中實現(xiàn)了教育信息傳輸?shù)母咝?，突破了傳統(tǒng)教育模式、方法和手段的局限性，有利于學(xué)生主動地觀察、實驗、猜測、驗證、推理、交流與解決問題等活動，有利于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，有利于學(xué)生主體地位的落實，有利于教師角色的轉(zhuǎn)變，有利于構(gòu)建新型師生關(guān)系?，F(xiàn)代信息技術(shù)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力提供了必須的技術(shù)支撐能力。從創(chuàng)新教育角度看，創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要信息技術(shù)創(chuàng)建一個無“權(quán)威”束縛和民主自由的環(huán)境，為學(xué)生的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)提供機會，促進人腦的多元思維和創(chuàng)造性思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，鼓勵探索知識的奧秘，不斷增強創(chuàng)新精神，提高創(chuàng)新能力。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力構(gòu)建新載體

信息化環(huán)境為推進學(xué)生創(chuàng)新能力提供了自由開放的空間和技術(shù)支撐平臺。濰坊作為全國教育綜合改革實驗區(qū)，充分認(rèn)識到培養(yǎng)青少年創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力對培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵作用，在提高學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作中，借助信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等現(xiàn)代新興技術(shù)手段，在中小學(xué)廣泛開展機器人教育、動漫教育，運用信息技術(shù)為創(chuàng)新活動內(nèi)容開辟了更為廣闊的空間。

電腦機器人技術(shù)融合了造型技術(shù)、機械、電子、傳感器、計算機軟件、硬件和人工智能等眾多先進技術(shù)，充分地體現(xiàn)了當(dāng)代信息技術(shù)多個領(lǐng)域的先進技術(shù)，是信息技術(shù)的重要內(nèi)容，更是智能技術(shù)的結(jié)晶。開設(shè)電腦機器人教育課程給信息技術(shù)基礎(chǔ)教育帶來新的活力，成為培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新能力的智能平臺。濰坊機器人教育試點自2002年至今，堅持學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、尋找思路和解決問題，堅持自主動手動腦，堅持強化團隊合作意識，全市先后建成中小學(xué)機器人實驗室109座，配備各類教學(xué)機器人2700余臺，編寫《中小學(xué)機器人校本系列教材》，配發(fā)適合課堂教學(xué)和學(xué)生實踐活動的視頻演示光盤，受到廣大青少年的熱烈歡迎。依托機器人實驗室，我們積極開展機器人課堂教學(xué)和實踐活動研究，逐步探索和總結(jié)出了一些通過機器人教育提升學(xué)生創(chuàng)新能力的規(guī)律和方法。例如：在部分學(xué)校開設(shè)機器人必修課，將機器人教育融入信息技術(shù)課程，形成“以必修課為面，以活動小組為線，以競賽項目為點的點、線、面相結(jié)合的教學(xué)鏈條”，使學(xué)生信息素養(yǎng)得到大幅提高。還比如：通過整合區(qū)域辦學(xué)力量，組建機器人滅火、機器人足球、機器人創(chuàng)意等項目教研組，定期開展機器人教學(xué)研討活動，形成以強帶弱、以高帶低、高低結(jié)合、共同提高的機器人教學(xué)研討機制，走出了小學(xué)階段打基礎(chǔ)、初中階段重點培養(yǎng)、高中階段出成果的“小、初、高梯隊式培養(yǎng)模式”，使大批特長生人才脫穎而出。

動漫產(chǎn)業(yè)是創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，是高新科技、數(shù)字化技術(shù)和文化創(chuàng)意結(jié)合的產(chǎn)物。近年來，動漫產(chǎn)業(yè)在全球得到爆發(fā)式的高速發(fā)展，動漫創(chuàng)新人才短缺引起世界各國的高度重視。濰坊從2010年起在中小學(xué)中滲透動漫教育，為培養(yǎng)信息化創(chuàng)新人才進行了新的嘗試和努力。目前，全市有105所全國動漫教育實驗學(xué)校，建成標(biāo)準(zhǔn)中小學(xué)動漫實驗室105座，在動漫實驗學(xué)校建設(shè)、教師團隊建設(shè)、實驗課程開設(shè)、動漫教材和軟件培訓(xùn)等方面進行了多方位探索，總結(jié)形成了“三步六環(huán)任務(wù)導(dǎo)學(xué)法”、“階梯式五步教學(xué)法”、“教師結(jié)對制”、“學(xué)生幫扶制”等實驗教學(xué)規(guī)律和方法。發(fā)揮動漫企業(yè)人才技術(shù)優(yōu)勢，在全國知名動漫企業(yè)建立“濰坊市中小學(xué)動漫教育實踐基地”，開展“動漫企業(yè)進校園”活動，宣傳動漫文化，普及動漫基礎(chǔ)知識。依托高校動漫師資理論優(yōu)勢，在動漫教育教學(xué)和動漫專業(yè)發(fā)展方向強化教師高端培訓(xùn)，培養(yǎng)大批動漫骨干教師，形成了濰坊“基地建設(shè)、實驗教學(xué)、校企合作、高校拉動”四位一體的中小學(xué)動漫基地建設(shè)模式，培養(yǎng)了大批動漫創(chuàng)新人才，在廣大青少年中形成了一股清新的動漫科技風(fēng)。

三、現(xiàn)代信息技術(shù)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力搭建新平臺

網(wǎng)絡(luò)信息的海量性為學(xué)生探究習(xí)得提供了寶貴的平臺，信息技術(shù)的互動很好地培養(yǎng)了學(xué)生的主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、交流作用的能力。濰坊于2012年建成基于全市共享的首個中心學(xué)生數(shù)字圖書館，形成藏書近20萬冊、2200余種基礎(chǔ)教育數(shù)字期刊、近300種基礎(chǔ)教育和重要綜合類報紙、180多所著名大學(xué)優(yōu)秀碩博論文和重要會議論文、近萬個數(shù)字教育視頻的規(guī)模。濰坊中小學(xué)數(shù)字圖書館對國內(nèi)五大圖書供應(yīng)商的數(shù)字圖書及音像資源進行了整合，重構(gòu)了跨庫搜索引擎，實現(xiàn)了一站式登陸訪問，使學(xué)習(xí)和閱讀圖書變成了一件隨時隨地方便的事情。

信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實的仿真性可以有效地激發(fā)學(xué)生的需要、體驗和聯(lián)想，有助于學(xué)生自然地進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生參與探究的積極性。目前，濰坊正在借助信息技術(shù)建設(shè)基于全市共享的大型網(wǎng)上虛擬實驗室，計劃覆蓋物理、化學(xué)、生物、地理等多個學(xué)科。當(dāng)前，已經(jīng)建成物理數(shù)字化互動仿真教學(xué)實驗系統(tǒng)，含有188種組件和208個實驗案例，能仿真電學(xué)、波、光學(xué)、力與運動和聲學(xué)實驗。建成化學(xué)數(shù)字化互動仿真教學(xué)系統(tǒng)，含有233種組件和143個實驗案例，能精確仿真化學(xué)反應(yīng)，并能夠繪制圖表分析實驗數(shù)據(jù)。安裝數(shù)字星球系統(tǒng)，通過軟件控制地理數(shù)字資源，融合多媒體信息實時互動及屏中屏演示功能，實現(xiàn)了用數(shù)字視像圓球體屏幕，以立體模式展示天文地理信息，使人們能夠從全球、整體、綜合和區(qū)域的角度研究探索宇宙空間環(huán)境和地球環(huán)境，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建了一個真實感知地理環(huán)境和時間跨越的體驗平臺。

四、現(xiàn)代信息技術(shù)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供新形式

現(xiàn)代信息技術(shù)的出現(xiàn)，不僅極大地提高了信息傳遞的質(zhì)量和速度，而且增強了人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。在教育領(lǐng)域內(nèi)，運用信息化手段合理地配置教育資源，發(fā)揮信息技術(shù)無時空和主體限制的特性，變革推進學(xué)生創(chuàng)新能力普及教育的組織形式，可以促進資源共享，推進學(xué)生個性發(fā)展，實現(xiàn)人人享有的創(chuàng)新能力培養(yǎng)機會。濰坊通過舉辦人人參與的網(wǎng)上中小學(xué)生科技節(jié)，組建網(wǎng)上社團，聘請網(wǎng)上專家面對面指導(dǎo)，實現(xiàn)了科技創(chuàng)新普及教育城鄉(xiāng)學(xué)生全覆蓋，“科技創(chuàng)新教育濰坊模式”受到同行的廣泛關(guān)注。

濰坊首屆網(wǎng)上中心學(xué)生科技節(jié)共設(shè)計十二個大類113個項目，活動貫穿全年，吸引了全市廣大不同年齡的中小學(xué)生和科技教師參賽，以計算機表演賽項目為例,2012年山東省共有52萬余人參賽，其中，濰坊參賽人數(shù)達到47萬余人，占全省的90%，運用信息技術(shù)使全市科技創(chuàng)新教育實現(xiàn)城鄉(xiāng)普及成為可能。信息技術(shù)的應(yīng)用還改變了傳統(tǒng)的組織管理和傳播模式，我們研發(fā)了中小學(xué)數(shù)字化科技創(chuàng)新網(wǎng)評網(wǎng)賽工作平臺，實現(xiàn)了學(xué)生科技創(chuàng)新作品網(wǎng)上申報和網(wǎng)上競賽，引入外地評委，開展網(wǎng)上評審，推行了管辦評分離工作體制，擴大了學(xué)生參與范圍，提高了競賽公開透明度。我們還制作了科學(xué)家進校園網(wǎng)上選課平臺，每年吸收包括兩院院士，名牌高校、科研院所的大批教授專家來濰講學(xué)，深受學(xué)生喜愛。

運用現(xiàn)代信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是一種有益的嘗試，它不僅能夠有效促進學(xué)生創(chuàng)新潛能的挖掘，而且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的熱情，營造校校參與、人人參與的科技創(chuàng)新氛圍，有利于打造生動活潑、科技鮮明、創(chuàng)新十足的快樂校園。