基于移动终端技术的科学创新教育探究

【论文摘要】随着近年来互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，许多基于移动终端技术的科学创新教学资源应运而生，比如仿真学习软件、移动终端课件、微视频资源、网络学科主题社区等。这些信息技术的应用使科学创新教育更加生动，培养了青少年对科研的热爱和兴趣，并通过高效互动的方式促进了青少年高阶思维的建立和科学素养的提高。
　　【论文关键词】移动终端技术科学创新教育移动终端课件微视频
　　校内的科学创新教育在青少年创新素养培养方面起到了主导作用，学校如何搭建平台，使学生开阔视野，进发创意的火花并将其付诸实践是创新素质培养的关键。常规的科技创新教育主要以专家讲座、学生课题咨询、科技辅导教师授课为主，这种方式受到活动场地、时间等限制，使得互动性不够强，学生无法在科学探究过程中随时提问并获得有效解答，课堂较为枯燥，学习效率比较低下。
　　近年来，信息技术成为了当今世界创新速度最快、通用性最广、渗透力最强的高技术之一。随着信息技术的发展，许多基于移动终端技术的教学资源应运而生。移动终端技术指的是利用各种方法制作的多媒体课件、视频、教学软件、网络互动等平台能够在iPad、Android Pad等移动教学设备上运行，比如仿真模拟软件、移动终端课件、微视频资源、网络学科主题社区等。
　　这些基于移动终端资源的新兴授课方式具有以下优点：①达成碎片化学习方式；②互动性好；③即时性学习；④过程可重复。因此，我所在的中学已经将移动终端技术与科学创新教育相结合，鼓励青年科技辅导教师在教育方法上进行改革创新。期望通过教学模式的变革，提高学生的自主科学探究能力，逐步形成高效的思维能力和问题解决能力。下文通过几个已经成形的实践案例介绍移动终端技术在科学创新教育中的应用，并简单总结了实践经验和体会。
　　一、基于移动终端设备的仿真学习软件在科学创新教育中的应用
　　长期以来，青少年科学创新教育受到实验环境和设备的制约，限制了青少年的创新实践活动。目前网络上已有很多学习软件能够实现3D模拟效果，通过iPad下载移动终端软件，可使整个实验过程完整地呈现。通过这样的学习方式，能够加深学生的记忆，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验，获得对科学真谛的理解。
　　在微生物学课题探究过程中，学生往往需要对特定细菌进行菌种鉴定。国际上微生物菌种鉴定主要采用分子生物学方法，依赖PCR技术扩增细菌 16SrDNA序列，测序后利用GeneBank数据库对序列进行识别和鉴定细菌种属。整套过程周期长、操作难度较大，高中实验室较难实现，而通过常规的讲授式课程又很难使学生对整个过程进行理解。利用网络现有的学习软件就能够很好地解决这一问题。学生可以利用iPad下载移动终端软件“The Virtual Bacterial ID Lab”（如图1）模拟呈现整个微生物菌种鉴定的操作过程。学生根据提示，自行在软件界面进行操作，最后能够在一节课时间内获得某一细菌DNA的序列信息，并通过GeneBank数据库进行序列比对，最终获得该细菌的种属分类信息。
　　通过网络仿真软件的学习，学生普遍能够更好地理解和掌握较为前沿的研究知识点或研究方法，这也为其真正进行实验操作做好了坚实的理论铺垫。
　　二、移动终端课件、微视频在科学创新教育中的应用
　　随着平板电脑和网络的普及，教师能够使用iBooks Author等软件编写移动终端电子书（资源能在iPad、Android Pad等移动教学设备上运行），电子书中可以编写插入大量文字、图片、视频、音频、3D动画和检测习题，这些移动终端课件在课前或课后发放给学生，供学生自主学习和课后总结复习。另外，近几年基于微视频的教学模式也正逐步冲击着传统的教学模式。微视频指的是相对较短的、具有连续画面的视频片段，可通过 PC、手机、iPad（比如Explain Everything，如图2）等多种视频终端摄录或播放。教师依据教学规律录制时长为5～10分钟的视频片段，通过学生观看微视频进行深度学习。

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