運用信息技術(shù)助力中小學科學教育

加強新時代中小學科學教育，對提升中小學生科學素質(zhì)、促進學生全面發(fā)展和建設教育強國具有重大意義。人工智能、虛擬現(xiàn)實等新興信息技術(shù)的快速發(fā)展，為加強科學教育提供了一個全新視角。

運用信息技術(shù)手段助力科學教育，有利于激發(fā)學生學習科學的興趣?？茖W實驗課，是培養(yǎng)學生科學思維、探索未知興趣和創(chuàng)新意識的有效方式，也是科學教育的重要環(huán)節(jié)?！蛾P(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》（以下簡稱《意見》）強調(diào)，探索利用人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)手段改進和強化實驗教學。用信息技術(shù)手段賦能課堂教學、科學實驗以及科學實踐活動，既能有效提升科學教育的效果，更能激發(fā)學生學習科學的興趣。比如，首都師范大學附屬回龍觀育新學校不僅開設了編程、3D打印、激光切割、教育機器人等課程，還提供了AR/VR互動、眼動追蹤等豐富的科技項目。通過游戲化、互動式的創(chuàng)意方式，引導學生走近科學、熱愛科學。

運用信息技術(shù)手段助力科學教育，有利于提升科學教育教學質(zhì)量。很多科學現(xiàn)象無法在現(xiàn)實中展示，也難以用言語準確描述。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)設逼真的學習情境，把危險性高、受限于環(huán)境或設備等無法進行的實驗通過虛擬場景進行操作，將微觀、抽象等現(xiàn)實中不可見的現(xiàn)象以及背后的原理等內(nèi)容直觀化、可視化，幫助學生更好地理解科學知識。比如，武漢硚口水廠路小學利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)給學生展示了食物在身體內(nèi)的旅行，讓學生身臨其境地體驗食物被消化的過程。將抽象的概念具體化，把枯燥的知識趣味化，降低了學生理解科學的難度，提高了科學教育教學的質(zhì)量和效果。

利用信息技術(shù)手段助力科學教育，有利于促進科學教育資源均衡配置。《意見》提出，注重利用先進教育技術(shù)彌補薄弱地區(qū)、薄弱學校及特殊兒童群體擁有優(yōu)質(zhì)教育教學資源不足的狀況?；ヂ?lián)網(wǎng)能夠打破地域空間、經(jīng)濟資源等限制障礙，將智慧教育平臺的優(yōu)質(zhì)科學課程傳遞到薄弱地區(qū)、薄弱學校，實現(xiàn)科學教育資源的流動共享，促進教育公平。比如，四川省綿陽市平武縣舊堡鄉(xiāng)中心小學是一所邊遠鄉(xiāng)村小學，學生少、班級多、老師少曾是困擾學校開展教學活動的主要障礙。自國家中小學智慧教育平臺上線后，學校充分利用平臺資源，實施“雙師課堂”，開展豐富多彩的科普、興趣小組等活動，提升了學生的學習興趣和成績。

在現(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，如何更好地運用信息技術(shù)助力科學教育，既是機遇也是挑戰(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)動和統(tǒng)籌校內(nèi)外資源，動員各方參與、提供科技項目資源和課程，加強謀劃指導和推動落實。各地中小學要高度重視科學教育，加強科學教師數(shù)字化能力的培養(yǎng)培訓，開齊開足開好科學類課程，配齊配足科技實驗教學設備?？茖W教師要注重將現(xiàn)代信息技術(shù)手段與傳統(tǒng)科學教育方式巧妙結(jié)合，不斷加強學習，創(chuàng)新教學設計，提升教育教學水平。

（作者系中國教育科學研究院院務辦公室副主任）

《中國教育報》2023年06月14日第2版