實驗教學一直備受各界關注,而教育部最近發佈的《關於加強和改進中小學實驗教學的意見》(以下簡稱《意見》)則對實驗教學給予了總體指導,並在完善實驗教學體系、創新實驗教學方式、規範實驗教學實施、提高實驗教學能力、保障實驗教學條件以及健全實驗教學評價機制等方面給予了明確要求。
《意見》明確指出“促進傳統實驗教學與現代新興科技有機融合,切實增強實驗教學的趣味性和吸引力,提高實驗教學質量和效果。”對於因受時空限制而在現實世界中無法觀察和控制的事物和現象、變化太快或太慢的過程,以及有危險性、破壞性和對環境有危害的實驗,《意見》明確表示,“可用增強現實、虛擬現實等技術手段呈現”。
有業內人士認為,教育部《意見》的公佈,無疑是我國創新教育教學模式進化的重要風向標,不僅將藉助科技力量改變傳統的被動教學模式,而且從長遠來說都是對家校師生、教育科技企業以及社會、政府等多方受益的未來。同時,對於一直涉足科技教育領域的騰訊、華為、訊飛幻境等企業來說,也是重大的利好,進而影響我國科技教育領域的新行業格局。
實驗教學是創造教育的必然
開展實驗教學等創造教育已是社會發展之必需,也是當前我國教育改革的重要組成部分。簡單來說,實驗教學就是打破被動教學模式,老師不是簡單的傳授者,更不是傳統的“填鴨式”教學方式,還需進一步強化學生實踐操作、情境體驗、探索求知、親身感悟和創新創造,著力提升學生的觀察能力、動手實踐能力、創造性思維能力和團隊合作能力,培育學生的興趣愛好、創新精神、科學素養和意志品質。
根據《意見》要求,教育部制訂中小學實驗教學基本目錄和操作指南。省級教育行政部門要按照國家課程方案和課程標準要求,將實驗教學作為課程體系的重要內容納入學科教學基本規範,強化實驗教學要求;中小學校要針對不同學段教學要求精心設計實驗教學內容,組織開展好基礎性實驗和拓展性實驗(含探究性實驗、創新性實驗、綜合性實驗等)。注重加強實驗教學與多學科融合教育、編程教育、創客教育、人工智能教育、社會實踐等有機融合,有條件的地區可以開發地方課程和校本課程。
據瞭解,中小學實驗教學一般有四大功能:一是將知識、定理等與實際現象聯繫起來,通過實驗現象來檢驗知識。二是激發學科興趣,深化學科思維。實驗教學的具象化能夠引起學生視覺上的關注,激發學生的興趣,從而將科學常識與知識要點融合到實驗過程中,能夠更加有效地提高學生對於科學知識的認識。三是發揮學生的主體參與作用。學生實驗由學生進行設計與演示,通過學生進行自主探究與實驗,能夠調動起學習和探究的主體性與主動性。四是完善學科知識結構與技能體系。實驗教學是很好的完善知識結構、釐清知識體系的方式,以實驗推進教學能夠驗證許多知識結構的正確性,並在實驗過程中優化知識結構。
本次《意見》也提出,把學生實驗操作能力表現納入綜合素質評價以及2023年前要將實驗操作納入初中學業水平考試,考試成績作為高中招生錄取依據。這表明了教育部門要將實驗教學的評價、考試和招生進行協同的佈局。只有將實驗教學納入招生體系,健全實驗教學評價機制,才能讓學校真正重視實驗教學,提高實驗教學質量。此外,各級教育督導部門要將中小學實驗教學納入對地方政府履行教育職責督導評估的重要內容,並強化督導結果運用。
AVR技術天然賦能實驗教學
特別值得一提的是,《意見》明確表示:“鼓勵有條件的地方和學校,積極利用信息技術手段開展實驗教學管理,探索通過購買服務方式開展特色實驗教學或實踐活動。”尤其是明確了“可用增強現實、虛擬現實等技術手段呈現”。這無疑為科技教育行業領域裡的企業“大展拳腳”提供了廣闊的舞臺空間。
藉助5G、物聯網、雲計算、大數據、人工智能等新一代信息技術優勢,作為國內的科技巨頭的華為、騰訊、訊飛幻境等紛紛“大展拳腳”,以AR/VR為切入,構建實景體驗般的趣味教學。
2019年8月,華為與中國科學技術館正式啟動深度合作,雙方圍繞AR&VR教育領域,優勢互補,共同推動將教育類的AR&VR內容普及推廣,觸及到更多的消費者,加快科普知識的普及。
12月初,騰訊教育與英特爾簽署戰略合作協議。騰訊教育應用平臺在AI能力層將開放包括語音識別(ASR)、自然語言處理(NLP)、語音合成、文本識別等通用AI能力,以及口語測評、作文批改、知識圖譜、AI教輔等教育AI能力,並通過該平臺讓應用實現對全終端容器平臺的兼容。
訊飛幻境AR智能課桌
就在大家紛紛下場時,一家視覺人工智能企業訊飛幻境已經搶先進入到了成熟的AR/VR+教育商用階段。據瞭解,訊飛幻境的AR智能課桌產品利用增強現實技術,結合人工智能、語音智能可以通過多個二維碼卡牌實現3D實訓內容的交互。這樣的新型實驗教學設備已經成功落地全國30多個省市,應用於小初高校園、科技館、圖書館、普法基地等地。K12全學段各學科的豐富內容,加上法制、職業培訓等定製化類目,讓體驗式學習走進了更多人的學習與生活。
在專業領域,訊飛幻境作為一家技術創新型企業,是2019世界VR產業大會中國VR50強企業中的一員;同時,還先後兩次承接過國家重要大型活動的技術支持與保障。從2017年“砥礪奮進的五年”大型成就展,到2019年“偉大曆程 輝煌成就——慶祝中華人民共和國成立70週年大型成就展”,訊飛幻境的智能交互類展示項目都得到了教育部實力認可。不僅在國內市場大熱,訊飛幻境還在今年連接更多國際市場與資源,與澳大利亞中聯評估、澳洲成峰高教、韓國OTTIYA等確立了海外合作。
由此可見,利用AR/VR技術與實驗教學深度融合,完成信息技術推動創新創造教育,實現教育教學方式的革新,的確未來可期。而處於這一前瞻領域的科技教育企業,也將隨著實驗教學的政策明確與深入推進,得以更快速的發展。
新形勢下機遇和挑戰並存
但並不因此而確信實驗教學的推進就是一馬平川的,有專家認為,長期以來因受學校重視程度、實驗設備、管理制度、考核評價等因素的制約,實驗教學在各地各校開展情況並不容樂觀。主要是學習“指揮棒”以及人財物的“瓶頸”等問題。據瞭解,實驗教學存在重視程度不夠、開不齊開不足、內容形式陳舊單一、實驗教學質量不夠高以及教育經費短缺等問題。這些問題嚴重製約了基礎教育內涵發展,迫切需要改進和加強。
儘管解決當前實驗教學困境,需要構建與德智體美勞全面培養的教育體系相適應、與課程標準要求相統一的實驗教學體系。而《意見》也予以明確了相關要求:一是教育部制訂中小學實驗教學基本目錄和操作指南;二是省級教育行政部門按學科制訂實驗教學基本規範;三是學校要開足開齊實驗課程,組織開展好基礎性實驗和拓展性實驗。但實際落地推進中必然面臨諸多現實難題。
更具挑戰的則是從事實驗教學領域的“人才”。儘管在這方面教育部的《意見》表示要對現有相關學科教師實驗教學能力進行分析研判,有針對性地制定培訓方案,納入教師培訓體系,列入“國培計劃”“省培計劃”,確保到2022年前完成教師實驗教學能力全員輪訓,但實驗教學能力並非一蹴而就的。
值得肯定的是,《意見》在實驗教學評價機制等方面予以了明確要求,比如,把教師實驗教學能力、教學水平和教學實績作為相關學科教師職稱評聘、績效獎勵等的重要依據。加快暢通實驗教學人員和實驗室管理人員職稱評聘通道,提高其高級職稱的比例。把學生實驗操作情況和能力表現納入綜合素質評價;2023年前要將實驗操作納入初中學業水平考試,考試成績納入高中階段學校招生錄取依據;在普通高中學業水平考試中,有條件的地區可將理化生實驗操作納入省級統一考試…這些無疑對於從事實驗教學領域的各方面人員和單位或機構,都是一種積極的驅動力。
實驗教學機遇和挑戰並存,我國創新教育任重而道遠。相信隨著《意見》的頒佈和實施,我國的實驗教學必定全面而縱深的發展,到底推進如何,還需拭目以待。
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