淺析信息技術(shù)在科技創(chuàng)新教育中的應(yīng)用

汪 玲

（南京市雨花臺區(qū)實驗小學善水灣分校 江蘇南京 210000）

引言

素質(zhì)教育理念影響下，我國一些學校也開始重視科技創(chuàng)新教育，科技創(chuàng)新教育符合新課程改革教學目標，有助于提升學校素質(zhì)教育水平以及學生創(chuàng)造力。傳統(tǒng)教育模式不利于科技創(chuàng)新教育的順利開展，信息技術(shù)為新型教育理念的發(fā)展創(chuàng)造了良好契機，信息技術(shù)本身難以實現(xiàn)教育創(chuàng)新，但信息技術(shù)屬于一種智能化技術(shù)，不僅能夠作為科技創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)設(shè)施，而且是人類高級智慧的體現(xiàn)，可以從思想上帶給學生啟發(fā)?？萍紕?chuàng)新教育中運用信息技術(shù)，有助于改變和優(yōu)化課堂教學方法、教學模式，可以更為靈活地呈現(xiàn)教材內(nèi)容，提升教學效率與教學質(zhì)量，打破教材對教師教學的限制，激發(fā)學生科技創(chuàng)新的興趣和好奇心，對學生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力具有積極的鍛煉作用。

一、信息技術(shù)在科技創(chuàng)新教育中的應(yīng)用意義

1.有助于構(gòu)建“生本”教學課堂

傳統(tǒng)教學課堂屬于教師的“一言堂”，是教師基于“師本”教育理念開展的一種教學模式，即課堂的主角是教師，學生處于一種被動傾聽狀態(tài)，學生更多是依靠死記硬背來學習教師傳輸?shù)闹R，課后會借助“刷題”的形式理解自己記住的知識。學生從教師的教學中能夠獲得的知識較為有限，知識的理解不夠透徹，不能靈活應(yīng)用知識，不能將關(guān)聯(lián)的知識融會貫通應(yīng)用。“師本”教學課堂的三個要素主要是教師、教材和學生，教師的教學活動出發(fā)點是教材，教師和學生之間缺乏有效互動[1]。而信息技術(shù)豐富了教師的教學手段，促使教師逐漸形成“生本”教育理念，即課堂活動中更為突出學生的主體地位，教師不會代替學生完成問題探究、分析和解決，教師是科技創(chuàng)新活動的引導者，課堂要素擴大到四個，即教師、教材、學生和多媒體，教材是教師設(shè)計科研創(chuàng)新課程的參考，教師的出發(fā)點與落腳點都是學生，多媒體則是教師完成教學的輔助工具。

比如，教師根據(jù)學生的實際情況選擇一個合理的科技研究主題，學生自己應(yīng)用相應(yīng)的信息技術(shù)完成資料收集、數(shù)據(jù)調(diào)查與分析等任務(wù)，在這一過程中，教師可以教授學生資料收集、數(shù)據(jù)分析等方面的計算機技術(shù)，學生掌握該技術(shù)后，就能實現(xiàn)所有科技研究數(shù)據(jù)的收集和分析，教師教給學生的信息技術(shù)就好比讓學生擁有了一個“漁網(wǎng)”，至于在哪一塊捕魚、捕什么樣的魚就可以由學生自己決定。學生的科技創(chuàng)新主動性被調(diào)動起來，會在參與中體會科技創(chuàng)新的魅力。

2.有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神

傳統(tǒng)課堂下，教師的權(quán)威性比較大，學生對教師所講內(nèi)容的質(zhì)疑比較小，例如，教師講出“水在零度以下才會變成冰”，學生就會接受這個結(jié)論。而信息技術(shù)拓展了學生的信息來源，在海量信息的影響下，學生對事物有了更多認識，學生可能會質(zhì)疑教師所講內(nèi)容，比如，學生提出“零度以上是不是也能結(jié)冰，為什么不能？”學生有了這種猜想后，就可以在網(wǎng)上搜集相關(guān)內(nèi)容進行驗證。教師應(yīng)鼓勵學生從不同角度看待和分析事物，能夠針對事物提出自己的新觀點。質(zhì)疑并不是胡亂猜想，而是一種有理有據(jù)的邏輯推理，學生在提出猜想后，還需要講出自己的猜想理由，并對自己的想法進行驗證[2]。

比如，冬天過冷時，窗戶會產(chǎn)生水珠，學生可以展開猜想，是不是只有冬天才會產(chǎn)生水珠，其他三個季節(jié)是不是也會有這個現(xiàn)象，這種現(xiàn)象發(fā)生的原因是什么？學生自己在網(wǎng)絡(luò)平臺通過關(guān)鍵詞搜索，得出這屬于一種常見的物理現(xiàn)象，即液化現(xiàn)象，除了液化，還有霧化和汽化。不同物理現(xiàn)象的條件不同，學生可以自己創(chuàng)造條件對這幾種現(xiàn)象一一進行驗證，在自我實踐與驗證中理解知識，并聯(lián)系實際想一下生活中有哪些現(xiàn)象屬于液化，讓學生領(lǐng)悟到科技創(chuàng)新和生活的聯(lián)系。

二、小學生科技創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀

1.科技創(chuàng)新教育發(fā)展存在較大區(qū)域性差異

應(yīng)試教育影響下，學校、教師、家長以及學生都更為看中各學科的卷面成績，學生的學習目的就是為了通過中考、高考等各種大型升學考試，學生的學習側(cè)重點是語數(shù)外等主要學科，科技創(chuàng)新不作為升學考試的衡量指標，所以學生不愿意在科技創(chuàng)新上面投入過多時間和精力。一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的學校已經(jīng)意識到科技創(chuàng)新教育對學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的積極意義，也將科技創(chuàng)新教育作為學校的重要特色，在科技創(chuàng)新教育方面投入了較多的人力、物力和財力，學校的重視也帶動了教師與學生的重視，學生能較為主動地參與到科技創(chuàng)新活動中，學生的科技研究作品以及數(shù)量相對都比較多。而一些經(jīng)濟落后地區(qū)的學校對科技創(chuàng)新教育不夠重視，特別是環(huán)境比較閉塞的農(nóng)村地區(qū)，學校本身缺乏科技創(chuàng)新條件和環(huán)境，學生不了解什么是科技創(chuàng)新，科技創(chuàng)新有什么作用，這些地區(qū)學校學生的科研參與度不高，科研作品幾乎沒有，有的個別作品質(zhì)量也不高?？萍际墙?jīng)濟發(fā)展的主要推動力，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)更能認識到科技創(chuàng)新對社會、經(jīng)濟發(fā)展的重要作用，也更重視人才的科技創(chuàng)新力培養(yǎng)[3]。相反，經(jīng)濟落后地區(qū)的教師、家長或是學生都希望能夠通過中考與高考這種大型考試，獲得繼續(xù)學習與進入大城市的機會，科技創(chuàng)新教育區(qū)域性差異也是經(jīng)濟發(fā)展差異的一種體現(xiàn)，更是教育觀念差異的一種體現(xiàn)。

2.科技創(chuàng)新教育存在較大的學科性差異

雖然一些學校比較重視科技創(chuàng)新教育，但應(yīng)試教育對學生的科技研究關(guān)聯(lián)學科也有較大影響，學生在語數(shù)外等學科投入的時間較長，對這些傳統(tǒng)學科的了解更為全面，所以學生的科技創(chuàng)新活動一般都選擇自己熟悉的學科展開與深耕。學生的科研創(chuàng)新活動通常不涉及機器人工程、計算機科學、環(huán)境科學等新型學科，這些都是國際普遍比較關(guān)注的學科，也是有一定時代特征的學科。學生在科技創(chuàng)新活動上的學科差異，表明學生的科技創(chuàng)新活動缺乏時代特征?？萍紕?chuàng)新的目的是將科技研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H的成果，能夠為人類的生活和社會的發(fā)展服務(wù)[4]。例如，環(huán)境保護是國際社會都比較關(guān)注的問題，學生圍繞環(huán)保所設(shè)計與研究的科技作品，符合社會的期待以及科技的發(fā)展規(guī)律。

三、信息技術(shù)在科技創(chuàng)新教育中的具體應(yīng)用策略

1.利用信息技術(shù)激發(fā)學生的科技創(chuàng)新興趣

傳統(tǒng)教學是一種說教式教學，教師對科技創(chuàng)新的教學更偏重理論，一些科技創(chuàng)新涉及諸多專業(yè)詞匯，小學生的認知水平不高，對理論的理解較為有限，學生會感覺科學相關(guān)的知識都是比較枯燥的內(nèi)容。學生意識不到科技創(chuàng)新和自身生活的關(guān)聯(lián)，教師口頭上講解的科技創(chuàng)新重要性并不能吸引學生的注意力。例如，教師在課堂上講解生命是一件特別奇特的事情，不同生命體的孕育方式也不同，比如雞鴨鵝等動物是孵化而來的，小狗、小貓等動物是胎生而來，很多學生并沒有見過具體的動物孕育過程，所以對教師講的知識處于一知半解的懵懂狀態(tài)，而且這種理解是淺層面的，對知識的掌握是依靠記憶完成的。

信息技術(shù)背景下，教師能夠利用多媒體的圖片、視頻向?qū)W生生動展示雞鴨鵝的孕育過程，小狗或是小貓的生產(chǎn)過程，通過動態(tài)的畫面引導學生認識動物的出生以及生長過程，真正意義上理解動物或人在不同生命歷程階段的差異性。信息技術(shù)能夠讓抽象的科學知識簡單化、具體化，降低學生的理解難度[5]。同時讓學生感覺到科技創(chuàng)新是一件特別有趣、特別重要的事情，例如早期小雞只能依賴雞媽媽孵化而來，但隨著科技的發(fā)展，利用熱水缸、電熱毯、機器等都能孵化小雞，這就是科技力量的神奇之處，在引導中讓學生對科技創(chuàng)新充滿好奇心和求知欲。

2.利用信息技術(shù)體現(xiàn)科技創(chuàng)新的個體差異

傳統(tǒng)的科技創(chuàng)新主題主要來源于相關(guān)教材，探究主題比較單一，受限于師資力量、資料來源等，教師會給學生安排統(tǒng)一的科技探究主題，這一過程中基本不會考慮學生的個體差異。但學生作為獨立個體，不僅思想大不相同，而且知識擅長領(lǐng)域、學科喜好也大不相同，統(tǒng)一的主題可能只能滿足一部分學生。比如，教師要求學生根據(jù)自己的想象畫一幅科幻畫，并寫一篇描述科技畫的科技型論文，這類科技創(chuàng)新活動更受有畫畫功底學生的青睞，有些學生雖然腦中有豐富的聯(lián)想，但是不能用手中的筆通過畫畫的形式呈現(xiàn)出來，這會打擊這部分學生科技創(chuàng)新的積極性，讓學生對自己的科技創(chuàng)新能力產(chǎn)生較大懷疑，認為自己不適合科技創(chuàng)新。再例如，教師要求學生做一個環(huán)保相關(guān)的科技小作品，一些學生對環(huán)保知識了解比較少，感覺難以達到教師的要求，可能會直接讓家長幫忙完成任務(wù)。

信息技術(shù)背景下，教師可以充分考慮學生的個性化差異，基于學生的興趣以及認知，設(shè)置多樣化的科技探究主題[6]。例如可以給出環(huán)保、天文、計算機、機器人、社會調(diào)查等相關(guān)的探究主題，讓學生根據(jù)自己的喜好選擇。學生選好科技主題后，可以自己利用信息技術(shù)搜集所要用的資料，例如有學生對生命科學比較感興趣，就想自己孵化一個小雞，學生可以在網(wǎng)上搜索小雞的具體孵化方法，利用現(xiàn)有的素材創(chuàng)造符合條件的孵化環(huán)境，自己嘗試小雞孵化。學生在科技創(chuàng)新活動中會逐漸領(lǐng)悟“科學是什么”，并逐漸形成“愛科學、用科學”的高尚情操，促使學生成長為科學思想的傳播者、科學精神的弘揚者、科學知識的普及者、科學方法的提倡者。

3.利用信息技術(shù)實現(xiàn)科技創(chuàng)新的過程化評價

傳統(tǒng)教學中教師通常采用結(jié)果評價，這種評價不夠全面，使得教師容易忽視學生在過程中的進步和努力。比如，教師安排學生做一個科技小作品，部分學生動手比較差，其在過程中也經(jīng)過了很大努力，全程都是自己一個人完成，但是最終的作品依舊不夠完美；個別學生在制作過程中，可能獲得過家長的幫助，最終的作品也比較完美。如果教師單純評論最終作品，可能對學生不夠公平，自己動手的學生可能會喪失科技活動信心，找家長幫忙的學生可能在后續(xù)科技活動中會繼續(xù)依賴家長的幫忙，難以發(fā)揮評價對科技創(chuàng)新活動的作用，不能真正意義上挖掘?qū)W生的科技創(chuàng)新潛力。

信息技術(shù)背景下，教師能夠?qū)W生的科技創(chuàng)新活動進行過程化評價，比如學生在結(jié)果呈現(xiàn)時，不僅可以呈現(xiàn)最終作品，還可以利用手機等工具錄制或是拍攝自己科技創(chuàng)新的過程，將整個過程剪輯成一個完整的視頻，科技創(chuàng)新活動結(jié)束后，學生可以分享自己的科研靈感，科技創(chuàng)新過程中比較有趣的事情，學生的分享也是二次思考的過程，有助于教師和其他學生更好理解自己的科技創(chuàng)新意圖，同時能夠讓教師更好挖掘?qū)W生作品中的科技點以及閃光點，對學生在科技研究過程中的認真負責給予高度肯定和表揚，讓學生可以體會到科技創(chuàng)新過程的趣味性。例如，一些學生最后的論文表達不夠規(guī)范，學生的過程記錄能夠讓教師展開更詳細的論文撰寫指導。教師可以在全部學生的科技作品中選擇幾個學生高度感興趣的作品，將學生劃分成對應(yīng)的小組，對科技作品繼續(xù)進行深加工，因為科技創(chuàng)新的目標不應(yīng)局限在科技模型上，更應(yīng)該體現(xiàn)科技作品的實用性。例如，有學生創(chuàng)作了一個風力水車，但成品還不能實現(xiàn)風力提水，小組成員就可以繼續(xù)研究與實驗，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)作出一個能夠真正提水的風力水車，讓學生在反復實驗和錘煉中，增大作品得科技含量。

結(jié)語

綜上所述，創(chuàng)新是國家發(fā)展與社會進步的主要動力，知識經(jīng)濟時代下，人才培養(yǎng)的重點在于創(chuàng)造力的培育，很多發(fā)達國家的學習教育都將“培育學生創(chuàng)造力”作為教學目標。學校開展有計劃、有目的、有步驟的科技創(chuàng)新教育，可以培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力，有助于實現(xiàn)學生的全面發(fā)展和綜合素質(zhì)提升，對培養(yǎng)科技后備人才至關(guān)重要。