教育技術裝備在綜合實踐活動課程中的科學化應用

江藝 陳琳

1 同濟大學附屬新江灣城實驗學校 上海 200433 2 上海市楊浦區教育學院 上海 200090

1 引言

隨著《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》等方案的出臺，教育技術裝備作為實施綜合實踐活動課程的關鍵手段和重要工具，直接影響到課程質量和效果[1]。然而，在綜合實踐課程中，有些裝備在實際應用中并未能達到預期效果[2]。因此，我們需要重新審視教育技術裝備在綜合實踐活動課程中的應用效度，思考如何理解并深化教育與裝備之間的聯系。當“教育技術裝備的科學應用”被視為綜合實踐活動的教學理念和方法體現的時候，裝備就不再是傳統的教學工具了。在其應用過程中，教師將重點關注如何在科學的規則意識指導下，引導學生開展科學實踐探究，以獲取科學知識，培養科學態度，并提升科學能力。這將對進一步提升綜合實踐活動課程的實施質量，培養學生的實踐能力與創新精神產生重要意義。

2 內涵理解

教育技術裝備通常指為實現教學目標在教育教學活動中使用的工具、設備和材料[3]。隨著教育信息化的到來，教育技術裝備已經成為保障教育教學、培養學生實踐能力和創新精神的重要抓手，也是增強科學素養的重要手段，成為促進學生全面成長的堅實后盾。

2017 年，教育部發布《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》，對綜合實踐活動課程的課程性質、基本理念目標、參考主題與活動方式進行了說明。規定綜合實踐活動是從學生的真實生活和發展需要出發，從生活情境中發現問題，轉化為活動主題，通過探究、服務、制作、體驗等方式，培養學生的綜合素質和科學素養的跨學科實踐性課程[4]。同樣，《義務教育課程方案和課程標準（2022 年版）》也定義了科學素養，強調科學知識、科學技能、科學方法和科學能力的重要性。并明確提出綜合實踐活動課程可以在提高學生科學知識認知水平和科學興趣的同時，促進科學素養的全面發展。這種教育方式強調生活的過程和學習的實踐，而非僅僅停留在書本知識的傳授上。

由此可見，綜合實踐活動課程以其特殊性而顯出挑戰性，具有直接、實踐、綜合、開放、生成、自主等關鍵特征。在綜合實踐活動課程的設計與實施中，教育技術裝備的科學應用變得至關重要。首先，教師可以利用教育技術裝備設計出更加豐富、生動的活動，提高學生的學習興趣和參與度，促進主動學習的真正發生。其次，教育技術裝備可以提供實踐活動所需的工具和設備，使學生能在實際操作中體驗理論知識，尤其是科學知識的應用，提高實踐能力和科學素養。最后，教育技術裝備在綜合實踐活動課程中的應用，不僅提供了一個具有實際意義的學習環境，也提供了豐富的學習資源。在這樣的環境中，學生可以親手操作教育技術裝備，實踐他們在理論學習中獲得的知識，并從中培養科學素養。

在綜合實踐活動課程中，學生、教師、教育技術裝備以及裝備研發者之間構成相互關聯的閉環（圖1）。作為教育技術裝備的主要用戶，學生從中獲取知識和技能，并提升綜合能力。學生與教育技術裝備的直接交互為裝備研發者提供產品體驗反饋，生成對教育技術裝備性能和使用體驗的重要評價。作為教育過程的引導者，教師借此提供生動真實的教學活動，不僅提升學生的興趣度與參與度，還提供教學需求反饋，以助力教育技術裝備的結構迭代與功能優化。而裝備研發者需要根據反饋信息不斷提升裝備的教育品質。為確保教師能夠熟練掌握并有效使用相應的裝備，需要適時開展技術培訓。培訓內容不僅包括教育技術裝備的使用技巧，也應涵蓋如何將教育技術裝備融入教學，以更好地實現教學目標[5]。

圖1 教育技術裝備與綜合實踐活動課程實施的關系圖

3 實踐應用

3.1 現狀分析

在當前的綜合實踐活動課程中，教育技術裝備的應用已經成為一種常態，具體體現為各類實驗器材、電子設備、專業軟件等裝備在課程中發揮著重要的輔助教學作用。它們不僅讓學生更直觀地感知和理解知識點，而且也提高了學生的參與度和學習積極性。然而，這些教育技術裝備的應用并不總是能達到預期效果。具體的應用狀況和效果，還取決于裝備的種類、數量、使用方法以及配套的教學設計等因素[6]。

因此，教育技術裝備的應用需要增強科學內涵，即要將科學的方法引入教育技術裝備的設計與使用中，以確保教育技術裝備能夠科學有效地服務于教育目標，提升教育的效果和效率[7]。教育技術裝備的科學化應用須基于科學理論的指導，也必須經歷科學實踐的驗證。這就要求我們深入理解科學的基本概念和特性，逐步更有效地應用教育技術裝備。

3.2 應用原則

教育技術裝備的科學應用，不僅能提供豐富的學習資源，還能激發學生的學習興趣，提升其科學素養。以下以“綠寶石之謎——探秘新江灣城生態濕地”活動為例，論述教育技術裝備的科學化應用原則。

活動整體由初識濕地、濕地考察、實驗探究和濕地保護4 個板塊組成。每個板塊都設定有明確的任務，通過查閱資料、實地考察、數據收集與分析，以及實驗探究，引導學生深入理解濕地的重要性和其對小氣候的調節作用，并探討如何保護濕地。教育技術裝備提供的信息搜索、數據記錄、實驗模擬等多種功能，既創設了豐富的學習環境，也提供了難得的實踐機會。

3.2.1 堅持目標導向的教育技術裝備應用，提升科學能力

教育目標的確定是應用教育技術裝備的關鍵原則。所有教育技術裝備的應用都應以實現教育目標為出發點和落腳點。“地理定位”裝備的應用能幫助學生定位自己在新江灣城濕地的具體位置，鍛煉空間認知能力；“環境檢測”儀器的使用有助于學生了解濕地環境；“植物識別”軟件則為生物多樣性的理解提供了可視化平臺，可提升學生的科學認知能力。

3.2.2 堅持學生中心的教育技術裝備選擇，培養科學態度

滿足學生學習需要和提升學習效果是應用教育技術裝備的核心原則。教師首先通過調查了解學生對濕地植物和地理環境的興趣濃烈程度，并在此基礎上選擇“植物識別”軟件和“環境檢測”儀器等作為考察裝備。同時，協同學生設計支架式的任務學習單，幫助學生熟悉裝備的使用方法、了解功能性質，以增強其學習自主性和主動性，培養其科學態度。當然，科學態度不僅包括對科學的興趣和熱愛，還包括客觀、理性、懷疑、好奇、堅持等科學的思維方式。學生只有親歷教育技術裝備支持下的科學實踐活動，才能體悟并形成積極的科學態度。

3.2.3 堅持融入教學的教育技術裝備使用，理解科學知識

與教學內容、教學方法緊密結合是應用教育技術裝備的重要原則。在老師的建議下，學生首先使用“環境檢測”儀器收集關于周圍環境的相關信息。他們去校園的不同地點收集數據，比如有陽光的地方、樹蔭下或者建筑物內。然后再分析收集的數據，以理解植物的生長、動物的活動等各種環境因素對生態系統的影響。教育技術裝備加持下的實踐活動使學生深入理解了科學原理，更提高了他們分析和解決問題的能力。

3.2.4 堅持持續優化的教育技術裝備使用，體驗科學探究

基于反饋信息的優化與迭代是應用教育技術裝備的根本原則。教師定期收集和整理教育技術裝備在活動開展中使用情況的資料，如使用便捷度、數據精準度、操作安全度等，并根據反饋信息調整教學方案，或升級換代相應的教育技術裝備。通過動態優化的過程，學生在體驗科學探究的同時，提升科學意識與能力。

3.3 應用步驟

在教育技術裝備的應用過程中，我們要把握科學的步驟（圖2），以提高教育技術裝備的使用效果和效率。

圖2 教育技術裝備在綜合實踐活動課程的應用步驟

3.3.1 明確教學目標，選擇適配裝備

以教學活動需達成的知識、技能和情感等維度的目標作為選擇和配置教育技術裝備的依據。如：為了讓學生了解濕地環境，需要選擇“地理定位”設備、“環境檢測”儀器；為了理解生物多樣性，則可選用“植物識別”軟件等裝備。這些裝備既能幫助學生達成學習目標，又能滿足他們的個性化學習需求。

3.3.2 完善教學設計，推進活動實施

在設計和實施教學活動時，要靈活運用教育技術裝備，并根據實際情況調整教學策略，優化教學過程。活動設計要符合教學目標、適應學生特點、貼近教學內容。如：當發現學生在使用“環境檢測”儀器遇到困難時，應立即提供指導和幫助，或調整教學方法，以幫助學生更好地理解和操作裝備。

3.3.3 評估使用效能，優化裝備技術

活動過程中，教師要隨時收集使用的反饋信息，評估教育技術裝備的使用效果，根據反饋信息及時提出教育技術裝備的技術優化建議。如某裝備的使用過于復雜導致學生不易操作時，老師可考慮更換一個操作更簡單的裝備，或提供更詳細的操作指導。同時，還應根據教學反饋適時調整活動內容，以更好地滿足學生的學習需要[8]。

4 反思展望

教育技術裝備在綜合實踐活動中的科學應用為學生的學習帶來很多益處[9]，不僅有助于學生更深層次地理解教學內容，而且有利于學生形成科學思維，并提升問題的發現與解決能力。

隨著科技的不斷發展，教育技術裝備日益豐富和多樣。我們應該持續關注新興的教育技術裝備，探索多樣化教育技術裝備的應用，以更全面地滿足學生學習的真實需求。當然，教育技術裝備本身是無法直接提升教學質量的，其中的關鍵問題在于如何科學應用。我們需要始終以教學內容和方法為依據，以學生學習效果為目標。

同時，教育技術裝備的科學應用是一個持續優化的過程。要根據教學反饋和學生反饋，不斷調整和優化教育技術裝備的應用，以適應不斷變化的教學和學生發展需求。

隨著教育技術的不斷發展，教育技術裝備的應用應更豐富、更科學，在提高教學效果、滿足學習需求、培養實踐能力和探究精神等方面發揮更大效用，從而推動教育的全面發展。