淺談信息技術(shù)應(yīng)用對科學(xué)教育活動（競賽）創(chuàng)新發(fā)展的輔助作用

摘要：本文以科普活動組織者的角度，系統(tǒng)闡釋了傳統(tǒng)與現(xiàn)代化信息技術(shù)應(yīng)用方式對于科學(xué)教育活動（競賽）創(chuàng)新發(fā)展的輔助作用，結(jié)合實際案例綜合，辨證分析以大數(shù)據(jù)應(yīng)用、3D技術(shù)、微課、微信平臺、創(chuàng)客等為代表的信息技術(shù)元素在天文辯論賽、生物模型評展、拆裝技術(shù)大賽、金鵬科技論壇等市區(qū)級科學(xué)教育活動（競賽）中發(fā)揮的實際效用，同時揭示如何有效規(guī)避過分依賴信息技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的弊端。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教育活動（競賽） 信息技術(shù)應(yīng)用 創(chuàng)新發(fā)展 輔助作用

長久以來，人們對于信息技術(shù)的概念沒有精確的定論，但公認(rèn)的最為簡潔的定義為擴(kuò)展人類信息功能的技術(shù)。維基百科中闡釋的信息技術(shù)包括信息傳遞過程中的各個方面，其與科學(xué)教育領(lǐng)域融合，可以歸納為教育教學(xué)信息的產(chǎn)生、收集，教學(xué)方式和內(nèi)容的交換、存儲、傳輸、顯示、識別與提取，教學(xué)策略和手段的控制、加工和利用等技術(shù)。

信息技術(shù)應(yīng)用于校內(nèi)科學(xué)教育領(lǐng)域后，推動教學(xué)手段發(fā)生變革，從最初的多媒體教學(xué)向計算機(jī)輔助教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)開放式教學(xué)轉(zhuǎn)變。同時，教學(xué)模式也發(fā)生質(zhì)的飛躍，從傳統(tǒng)的教學(xué)模式向演示性、探究性、研究性學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變。

在多項市區(qū)級校外科學(xué)教育活動與競賽的策劃、組織與實施過程中，信息技術(shù)的應(yīng)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(shè)計階段創(chuàng)新模式的融入，方案完善階段的通知發(fā)布方式、報名途徑、活動預(yù)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、新聞發(fā)布手段、大數(shù)據(jù)處理運(yùn)算及評估等內(nèi)容均有重要的輔助作用。同時，信息技術(shù)應(yīng)用本身的革新與發(fā)展為科學(xué)教育活動與競賽的創(chuàng)新提供了參考依據(jù)。以下將從幾個方面簡要分析信息技術(shù)應(yīng)用對中小學(xué)校外科學(xué)教育活動與競賽創(chuàng)新發(fā)展的助推作用。

一、信息技術(shù)應(yīng)用引領(lǐng)科學(xué)教育活動（競賽）在策劃與設(shè)計階段的創(chuàng)新

1.現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用能夠成就一項完整的科學(xué)教育活動

信息技術(shù)應(yīng)用的革命總在指引各領(lǐng)域的發(fā)展方向。在20世紀(jì)末、21世紀(jì)初的十幾年間，隨著計算機(jī)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，中小學(xué)生計算機(jī)比賽也成為當(dāng)時最受熱捧和歡迎的科學(xué)教育競賽項目，并持續(xù)了較長時間。盡管當(dāng)前計算機(jī)比賽正在逐步退出科學(xué)教育活動和競賽的大舞臺，但是信息技術(shù)應(yīng)用對于一項完整的科學(xué)教育活動的主導(dǎo)作用依然存在，由計算機(jī)比賽衍生出的機(jī)器人比賽、編程比賽等項目，吸引了不同年齡層次的中小學(xué)生參與其中。

創(chuàng)客運(yùn)動的興起成為近幾年的熱門話題。創(chuàng)客泛指通過努力將各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人，中小學(xué)生也可以作為創(chuàng)客參與活動。2015年是創(chuàng)客項目成為獨(dú)立運(yùn)作的科學(xué)教育活動的重要一年，全國很多城市、地區(qū)都在探索自身的創(chuàng)客教育模式?？v觀創(chuàng)客活動迅猛發(fā)展的上海、北京、深圳等地區(qū)均有針對中小學(xué)生單獨(dú)設(shè)立的創(chuàng)客比賽，且絕大部分都是以電子信息技術(shù)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(chuàng)客工作坊推動創(chuàng)客運(yùn)動的發(fā)展。雖然現(xiàn)階段創(chuàng)客活動和競賽屈指可數(shù)，但是電子信息技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新與引領(lǐng)勢必帶動其迅速發(fā)展，并使其作為一項完整的科學(xué)教育競賽與其他活動爭搶生源。

2.信息技術(shù)應(yīng)用為科學(xué)教育活動注入新的生命元素

在中小學(xué)生科學(xué)教育活動（競賽）的設(shè)計與策劃過程中，最重要也是最困擾組織者的莫過于傳統(tǒng)活動的創(chuàng)新發(fā)展。在北京很多區(qū)級活動僅僅延續(xù)兩三年就由于缺乏創(chuàng)新而被淘汰。

比如朝陽區(qū)組織的科學(xué)教育動手類項目“中小學(xué)生拆裝技術(shù)大賽”共舉辦了3屆，前2屆是拆裝自行車，目的是提升學(xué)生生活中的科學(xué)技能?；顒优e行到第2屆時，學(xué)生們對自行車的拆裝便非常熟練，評價的階梯性標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不再明顯，活動亟待進(jìn)行變革。經(jīng)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(xué)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(chuàng)設(shè)任務(wù)情境，學(xué)生分工完成指定任務(wù)，包括利用3D設(shè)計軟件設(shè)計并制作創(chuàng)意鬧鐘，以及在規(guī)定時間內(nèi)完成指定鬧鐘的拆裝。同學(xué)們設(shè)計的3D作品經(jīng)過3D打印機(jī)呈現(xiàn)在科技節(jié)大會等重要科學(xué)教育活動現(xiàn)場，起到了很好的引領(lǐng)效果。

除此之外，傳統(tǒng)的多媒體信息技術(shù)應(yīng)用方式也可以為科學(xué)教育活動增添新的活力。比如我們舉辦的區(qū)級科普劇表演大賽，因背景道具設(shè)計困難、造價超出學(xué)校預(yù)算等問題，成為很多學(xué)生參與該活動的障礙。而多媒體大屏幕背景的應(yīng)用不僅有效解決了很多學(xué)校的資金與設(shè)計瓶頸問題，也促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新性科普劇表演模式的發(fā)展，如多媒體屏幕背景動態(tài)切換的探索、幕布皮影劇的發(fā)展等，這些進(jìn)步使科普劇由“中看不中用”重道具輕內(nèi)容，向“簡約而實際”的風(fēng)格過渡，使學(xué)生更加重視創(chuàng)作好的劇本、表演更好的劇目。

二、信息技術(shù)應(yīng)用加速科學(xué)教育活動宣傳與推廣模式的發(fā)展創(chuàng)新

中小學(xué)生科學(xué)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(jié)果公示、媒體發(fā)布預(yù)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(xué)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。但是上述信息發(fā)布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(tài)推送至信息接收者成為諸多科學(xué)教育活動宣傳推廣的重要目標(biāo)。其中，新興的微信業(yè)務(wù)勢如破竹地進(jìn)入大家的生活，微信公眾平臺則轉(zhuǎn)化為新時期強(qiáng)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(shè)立平臺的目的是借助它實時發(fā)布學(xué)生參與論壇活動的狀態(tài)，包括照片、活動感言等內(nèi)容。在實際操作中，此平臺發(fā)揮了更多的作用，受到很多非活動參與者的關(guān)注。首先，在活動通知下發(fā)環(huán)節(jié)，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(zhǔn)備的物品等基本信息，幫助參與活動的教師、學(xué)生甚至家長都能提前了解活動宗旨、活動目的、活動大體內(nèi)容；在活動進(jìn)行中，發(fā)布學(xué)生參與科學(xué)探究的過程性信息、圖文資料等；活動結(jié)束，系統(tǒng)梳理活動過程、意義，每天一次跟蹤報道，附加教師對學(xué)生的評價、參與學(xué)生自行拍攝的照片等內(nèi)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(wǎng)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(wù)科學(xué)教育活動，發(fā)揮了不同的功能。

三、信息技術(shù)應(yīng)用輔助科學(xué)教育活動運(yùn)行多維評估模式的創(chuàng)新發(fā)展

1.信息技術(shù)應(yīng)用推動科技輔導(dǎo)教師評估方式的革新

在科學(xué)教育活動（競賽）中，學(xué)生認(rèn)知活動的最終教育目標(biāo)并發(fā)揮最好水平，與輔導(dǎo)教師對活動本身的理解與技能的掌握息息相關(guān)。微課，又稱翻轉(zhuǎn)課堂，是近幾年教育界基于信息技術(shù)應(yīng)用的一項重要產(chǎn)物，將重難點(diǎn)等分割性的知識以視頻的形式展現(xiàn)，能夠很好地體現(xiàn)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(xué)基本功，因其不必“興師動眾”、集中教師現(xiàn)場評比的便捷性，受到很多教師的推崇。

市區(qū)級科學(xué)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(nèi)外科學(xué)教育的一個重要方式。在朝陽區(qū)中學(xué)生生物模型設(shè)計與制作比賽中，我們設(shè)計增添了生物教師微課評比環(huán)節(jié)，請教師利用自制生物模型講解并錄制某個知識點(diǎn)的課程視頻，突出強(qiáng)調(diào)生物教學(xué)的重難點(diǎn)內(nèi)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(nèi)生物教師搭建了展示交流平臺，另一方面引導(dǎo)教師獨(dú)立或合作研究自制生物模型，從而更好地輔導(dǎo)學(xué)生參與研究性學(xué)習(xí)，提高設(shè)計制作生物模型的能力，加深鞏固知識，最終帶動校內(nèi)更多的學(xué)生參與科學(xué)教育活動與競賽。

2.信息技術(shù)應(yīng)用為學(xué)生參與科學(xué)教育活動（競賽）提供新的有效評估方式

在中小學(xué)生天文辯論賽活動中，參賽學(xué)生尤其關(guān)注最佳辯論團(tuán)體和優(yōu)秀辯手究竟花落誰家。幾屆比賽后，主辦方?jīng)Q定利用信息技術(shù)的傳統(tǒng)應(yīng)用功能，借助數(shù)據(jù)處理的方式向師生公布較為細(xì)致的評價標(biāo)準(zhǔn)，通過對學(xué)生的邏輯思維、科學(xué)性、藝術(shù)性、語言、團(tuán)隊協(xié)作和綜合素質(zhì)進(jìn)行加權(quán)分析，使師生對競賽的權(quán)重一目了然。參賽學(xué)校能全面對比分析多屆比賽中辯手的相關(guān)情況，結(jié)合學(xué)生辯論特長，積極有效地著手備賽。

另外，在極限學(xué)習(xí)教育的探索中，游戲模式備受推崇，學(xué)生扮演角色，利用互聯(lián)網(wǎng)完成相應(yīng)任務(wù)。而組織者對其評價則通過實時“財富”數(shù)字來衡量價值所得。參與學(xué)生能夠在滾動大屏幕中隨時獲得有效評價信息并進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整。學(xué)中玩、玩中學(xué)，情景式活動與信息技術(shù)的充分融合能夠激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、提高效率。

四、不可回避的負(fù)面問題——過分放大信息技術(shù)應(yīng)用的作用勢必引來“禍水”

信息技術(shù)對于科學(xué)教育活動領(lǐng)域的作用，包括信息技術(shù)本身的價值和利用信息技術(shù)產(chǎn)生的附加價值兩種途徑。任何科學(xué)教育活動與競賽都不能完全脫離信息技術(shù)應(yīng)用，但不代表信息技術(shù)應(yīng)用在教育活動中起決定作用。

首先，在信息技術(shù)獨(dú)撐一面發(fā)展為完整科學(xué)教育活動（競賽）的作用中，將信息技術(shù)理解為實施教育內(nèi)容的唯一途徑是有局限性的，同樣是錯誤的。比如創(chuàng)客運(yùn)動在國內(nèi)中小學(xué)科學(xué)教育的風(fēng)起云涌，似乎只有電子技術(shù)能詮釋創(chuàng)客的內(nèi)涵，但是創(chuàng)客的宗旨是實現(xiàn)頭腦中的創(chuàng)意，不是只有電子助推的產(chǎn)品才能稱之為創(chuàng)意。作為活動的組織者，我們更希望低齡段的學(xué)生在參與和體驗中感受設(shè)計與創(chuàng)造的過程，而不是過度強(qiáng)調(diào)作品的功效；高齡段的學(xué)生實現(xiàn)自己的設(shè)想，創(chuàng)作出滿意的產(chǎn)品，絕不僅僅是現(xiàn)在風(fēng)靡的基于電子技術(shù)的科技套材。

其次，科學(xué)教育活動（競賽）的宣傳與推廣創(chuàng)新離不開多種渠道的信息技術(shù)應(yīng)用方式，但是紙質(zhì)宣傳頁、背景舞美等項內(nèi)容絕對不能忽略。另外，電子數(shù)據(jù)丟失或損毀的現(xiàn)象在活動組織中也時常發(fā)生，保存好學(xué)生的原始紙質(zhì)版過程性資料、活動檔案等也是活動組織者的重要職責(zé)，過分依賴信息技術(shù)產(chǎn)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(huán)節(jié)，對于多種新型信息傳播途徑如微信公眾平臺發(fā)布者的要求則更高，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(yùn)行平臺進(jìn)行綜合考量的重要指標(biāo)。

第三，信息技術(shù)應(yīng)用對于師生創(chuàng)新性評估方式的助推作用固然重要，但是過于強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)時代的效果會令學(xué)生產(chǎn)生選擇性困難。因為電子數(shù)據(jù)是客觀的，當(dāng)多種評價元素混合進(jìn)入評價量表，需要處理的信息量很大，學(xué)生兼顧的內(nèi)容過于繁雜，可能產(chǎn)生顧此失彼、重形式輕內(nèi)容的現(xiàn)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(quán)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(dǎo)使很多學(xué)生專門自帶垃圾進(jìn)場上交以獲得相應(yīng)分?jǐn)?shù)，真正的教育意義何在？

綜上所述，傳統(tǒng)和現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用為中小學(xué)生科學(xué)教育活動（競賽）的創(chuàng)新發(fā)展提供了有利支撐，這些輔助作用涵蓋了活動前期準(zhǔn)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(shù)應(yīng)用也會產(chǎn)生多重不良影響。因此，充分發(fā)揮信息技術(shù)應(yīng)用的積極作用，規(guī)避其負(fù)面效應(yīng)是每個活動組織者的必修課。在每項科學(xué)教育活動（競賽）的設(shè)計策劃、實施、宣傳推廣的各個環(huán)節(jié)中，我們要針對信息技術(shù)要不要用、如何用的問題進(jìn)行多次推敲與論證，確保其真正有利于科學(xué)教育活動發(fā)展，切實服務(wù)學(xué)校與師生，實現(xiàn)信息技術(shù)應(yīng)用的價值最大化。

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作者簡介

王芳，北京市朝陽區(qū)青少年活動中心科普部部長，電子信箱：18911028683@163.com。

點(diǎn)評

結(jié)合2015年征文主題“信息技術(shù)應(yīng)用與科學(xué)教育創(chuàng)新”，本文作者能夠從信息技術(shù)的概念界定入手，先描述信息技術(shù)應(yīng)用對校內(nèi)科學(xué)教育的作用——特別是對科學(xué)教學(xué)模式的影響及變革，接著重點(diǎn)論述信息技術(shù)應(yīng)用對科學(xué)教育活動（競賽）創(chuàng)新發(fā)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(xué)教育活動（競賽）的實踐，從信息技術(shù)應(yīng)用引領(lǐng)科學(xué)教育活動策劃與設(shè)計階段的創(chuàng)新，信息技術(shù)應(yīng)用加速科學(xué)教育活動宣傳模式的創(chuàng)新，以及信息技術(shù)應(yīng)用輔助科學(xué)教育活動運(yùn)行多維評估模式的創(chuàng)新3個方面，通過實際案例進(jìn)行了論證，對廣大青少年科技輔導(dǎo)員具有較好的啟示、參考和示范作用。

如果作者能夠進(jìn)一步結(jié)合相關(guān)科學(xué)教育理論進(jìn)行探討，精煉文章內(nèi)容、題目和各級標(biāo)題，則會為本文增色更多，學(xué)術(shù)性亦可提升一步。

——翟立原（中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會理論工作委員會副主任委員，第23屆全國青少年科技輔導(dǎo)員論文征集活動評審委員會主任委員）