想当科学天才“谢耳朵”,这门课程或许能帮你

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如果只能选一件工具来测量校园里一棵树的高度,你会选什么?尺子?竹竿?如果只能用随身携带的一个物品呢?有一类学生信心满满的掏出自己的手机,拍张照片,传入电脑,下载一个软件,算出自己身高和大树身高的比例,输入自己真实身高,bingo,大树的高度就算出来啦。这类学生是数字化时代的原住民,也是“数字科学家”课程的学习者。

 

媒体上不多谈的“数字科学家”计划到底是怎么回事儿?带着这样的疑问,茄葩记者日前采访了“数字科学家”计划的提出者,北京师范大学物理系教授、教育学项华教授。

 

茄葩:项老师,你好!能简单和我们聊聊您提出的“数字科学家”计划的背景是怎样的呢?

 

项华: 信息技术在教育中有两大方面:一个是管理,一个是教学,管理方面是指校园、办公,包括老师统计成绩,而我专注于教学层面。我一直以来从事物理学教学研究,早在2000年之初,也就是信息时代的开始,新的技术、新的理念都出来了,比如说e-learning,blended-learning。从那以后,我就一直沿着这个方向在做。

 

 今天我们产生这个数字科学家项目,e-scientist,e就是电化、数字化环境下的教与学。如何理解e-scientist计划可以从它的logo说起,这个“e”字似星云形状,颜色也是RGB红绿蓝(电脑的三基色),聚焦电子化,中英文象征国际视野;而“科学家”实际上是一个符号,区别于数字化学校、数字化研究院,科学家更聚焦于“人”——人的培养,人的潜能的挖掘,也包括一些科学精神、科学习惯、科学态度。

 

 茄葩:这门课程有哪些特点值得大家关注呢?

 

项华:“数字科学家”这门课程的核心的理念是提高人的科学素质、科学素养水平。课程主要培养学生利用计算机、信息技术的手段,解决科学问题,培养这方面的潜能,不只是能力,更关注科学素养和使用信息技术的意识,培养这种基本技能。

 

过去,人们用身边的“瓶瓶罐罐”学习和探究科学,这种“瓶瓶罐罐”在增强科学探究意识和提高科学能力的过程中曾经发挥着极其重要的作用。今天,计算机、数码相机等智能化设备随处可得,它们就是我们今天数码时代的“瓶瓶罐罐”,利用它们学习与探究科学,对于提高自身的科学素养水平很有意义。

 

我们的数字科学家课程正是关注信息素养、针对信息素养而言的。鼓励用身边的设备解决实际问题,比如,用手机的拍照功能,就能测量树高、过山车的运动情况、马路上行驶的汽车的速度等等。

 

茄葩:那么,这么一个好玩有趣的课程,学生反应如何?他们喜欢吗?有没有您印象深刻的学生作品?

 

项华:一旦和实际问题联系起来,学生的参与度非常高,而走出教室,走出课堂更令学生热情增加。虽然只是一个简单的意识的改变,但意义重大。毕竟学生可以探究的主题被拓宽了很多,甚至可以探究天体的问题、比如测量月球上某一陨石坑的面积。把计算机、信息技术作为探究的工具,利用数据挖掘、搜索引擎寻找学习素材和资源,说不定我们的中学生哪一天就会发现小行星。

 

让我印象深刻的作品有很多,如何用两台单反测量出天空中云朵的高度;如何利用微信取证治理小广告;做饭对PM2.5影响情况的研究;蓝光和红光补光对植物生长的影响等等。更多具体的作品案例,已经收录在《播种未来科学家的种子》优秀作品集中。国家教育咨询委员会委员顾明远还给本书题词:“给小小数字科学家们有模有样的探究活动点个赞!” 

 

茄葩:除了北京地区的中学生可以享受,全国其他地区的孩子们如何参与?

 

项华:今年将于9月22日,我们会举行全国数码探科学竞赛启动仪式暨教师课程教学会议,叫做“数码探科学”,这个比赛在北京市东城区办了两届区域赛,目前,我们打算将比赛推广至全国,全国的中小学生都可以参加。

 

虽然目前来看,该课程只面向青少年群体。但在未来,我的规划是:希望数字科学家课程所倡导的探究式教学,将从活动课程逐步进入主科课程,从理科领域扩散到文科领域。以大赛为平台,激励更多学生、老师参与进来。

 

随着技术的不断升级,我们也发现这个课程不能只停留在此,需要逐步的推广下去。设置中小学课程、大学课程,推广这种课程的理念和活动。公民的科学素养的提升不是一个概念,而是需要一些具体的途径、措施来推进。

 

茄葩:这能否和当下的“创客教育”有所联系吗?可否谈谈您对创客教育在中小学风靡一现象的看法?

 

项华:上个世纪中世纪,80年代中期,全球各个国家都在进行教育改革,围绕的核心就是“素养”。以素养为目标的教育改革,在中国被称为“素质教育”,而素质教育的两个内涵之一是实践、另一个是创新。这和我们国家的教育国情紧密相关,我们的学生缺乏动手、创造力、独立思考的能力。于是,各个学科、各个课程都有自己的尝试,那么今天提出来的创客教育,事实上并未脱离实践和创新的教育改革核心。

 

创客,只不过是换了一种表达,首先它不违背教育改革的总体意识,而创客教育的提出有它的时代特点,今天,大数据环境、互联网+的计划。在狭义上,创客教育是基于数字化环境下的一些创造、实践、动手制作,是基于编程这一基本的现代公民素养,用编程来解决生活、学习、生产中的问题,培养实践意识和创新能力。之所以在概念上混淆不清,是由于一些人把创客的概念广义了。

 

“数字科学家”课程是历经十几年不断思考而逐渐形成的课程,和现在大家看到的中小学创客教育现象是不同的。打个比方,创客现象和流行歌曲类似,是情绪性的、即时性的,新鲜而有魅力。

 

采访后记:很难想象,这样一位物理学教授,藏龙卧虎在北师大物理楼一个不足15平的办公室里,十年磨一剑,这位专家并没有频繁的抛头露面、高谈阔论,而是默默的设计出“数字科学家”的一整套具体途径、实操办法,不仅包括给中小学学生的课程设置、也在大学理课堂上直接渗透给学生;不仅给中小学的老师们讲授教学教法,也为全国各地的教育硕士录制教学视频,尝试线上授课。