信息化环境下全面提升学生创新能力的探索与实践
摘 要：本文以潍坊在信息化环境下全面提升学生创新能力的探索与实践为例，介绍了潍坊在信息化环境下丰富创新活动内容、搭建创新平台和创新组织形式等方面的做法，阐述了信息技术对培养学生创新能力的理论支持和技术支撑作用。
关键词：信息化环境；提升创新能力；探索；实践
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2013）09-0008-02
创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，创新的关键在人才，人才的成长靠教育。本文以潍坊在信息化环境下全面提升学生创新能力的探索与实践为例，介绍了潍坊在信息化环境下在丰富创新活动内容、搭建创新平台和创新组织形式等方面的做法，阐述了信息技术对培养学生创新能力的理论支持和技术支撑作用。希望运用信息技术提升学生创新能力的思路，能够得到更多教育专家和信息技术专家的关注，为推进区域全体学生创新能力提升提供一点启示。
一、现代信息技术为培养学生创新能力提供新渠道
随着信息理论的发展，人们已经能够运用控制论、信息论的思想来解释、理解人的思维认知过程，现代教育技术将文、图、声、像等各种教学信息有机组合在一起，直接诉诸于人的感觉器官，不受时间、空间、微观、宏观的限制，在教学中实现了教育信息传输的高效率，突破了传统教育模式、方法和手段的局限性，有利于学生主动地观察、实验、猜测、验证、推理、交流与解决问题等活动，有利于改变学生的学习方式，有利于学生主体地位的落实，有利于教师角色的转变，有利于构建新型师生关系。现代信息技术为培养学生的创新思维能力提供了必须的技术支撑能力。从创新教育角度看，创新能力培养需要信息技术创建一个无“权威”束缚和民主自由的环境，为学生的创新性学习提供机会，促进人脑的多元思维和创造性思维，激发学生学习热情和学习兴趣，鼓励探索知识的奥秘，不断增强创新精神，提高创新能力。
二、现代信息技术为培养学生创新能力构建新载体
信息化环境为推进学生创新能力提供了自由开放的空间和技术支撑平台。潍坊作为全国教育综合改革实验区，充分认识到培养青少年创新意识和创新能力对培养创新人才的关键作用，在提高学生创新能力培养工作中，借助信息化、网络化、智能化等现代新兴技术手段，在中小学广泛开展机器人教育、动漫教育，运用信息技术为创新活动内容开辟了更为广阔的空间。
电脑机器人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术，充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术，是信息技术的重要内容，更是智能技术的结晶。开设电脑机器人教育课程给信息技术基础教育带来新的活力，成为培养中小学生创新能力的智能平台。潍坊机器人教育试点自2002年至今，坚持学生自主发现问题、寻找思路和解决问题，坚持自主动手动脑，坚持强化团队合作意识，全市先后建成中小学机器人实验室109座，配备各类教学机器人2700余台，编写《中小学机器人校本系列教材》，配发适合课堂教学和学生实践活动的视频演示光盘，受到广大青少年的热烈欢迎。依托机器人实验室，我们积极开展机器人课堂教学和实践活动研究，逐步探索和总结出了一些通过机器人教育提升学生创新能力的规律和方法。例如：在部分学校开设机器人必修课，将机器人教育融入信息技术课程，形成“以必修课为面，以活动小组为线，以竞赛项目为点的点、线、面相结合的教学链条”，使学生信息素养得到大幅提高。还比如：通过整合区域办学力量，组建机器人灭火、机器人足球、机器人创意等项目教研组，定期开展机器人教学研讨活动，形成以强带弱、以高带低、高低结合、共同提高的机器人教学研讨机制，走出了小学阶段打基础、初中阶段重点培养、高中阶段出成果的“小、初、高梯队式培养模式”，使大批特长生人才脱颖而出。
动漫产业是创意产业的一个重要组成部分，是高新科技、数字化技术和文化创意结合的产物。近年来，动漫产业在全球得到爆发式的高速发展，动漫创新人才短缺引起世界各国的高度重视。潍坊从2010年起在中小学中渗透动漫教育，为培养信息化创新人才进行了新的尝试和努力。目前，全市有105所全国动漫教育实验学校，建成标准中小学动漫实验室105座，在动漫实验学校建设、教师团队建设、实验课程开设、动漫教材和软件培训等方面进行了多方位探索，总结形成了“三步六环任务导学法”、“阶梯式五步教学法”、“教师结对制”、“学生帮扶制”等实验教学规律和方法。发挥动漫企业人才技术优势，在全国知名动漫企业建立“潍坊市中小学动漫教育实践基地”，开展“动漫企业进校园”活动，宣传动漫文化，普及动漫基础知识。依托高校动漫师资理论优势，在动漫教育教学和动漫专业发展方向强化教师高端培训，培养大批动漫骨干教师，形成了潍坊“基地建设、实验教学、校企合作、高校拉动”四位一体的中小学动漫基地建设模式，培养了大批动漫创新人才，在广大青少年中形成了一股清新的动漫科技风。
三、现代信息技术为培养学生创新能力搭建新平台
网络信息的海量性为学生探究习得提供了宝贵的平台，信息技术的互动很好地培养了学生的主动参与、探究发现、交流作用的能力。潍坊于2012年建成基于全市共享的首个中心学生数字图书馆，形成藏书近20万册、2200余种基础教育数字期刊、近300种基础教育和重要综合类报纸、180多所著名大学优秀硕博论文和重要会议论文、近万个数字教育视频的规模。潍坊中小学数字图书馆对国内五大图书供应商的数字图书及音像资源进行了整合，重构了跨库搜索引擎，实现了一站式登陆访问，使学习和阅读图书变成了一件随时随地方便的事情。
信息技术虚拟现实的仿真性可以有效地激发学生的需要、体验和联想，有助于学生自然地进入学习状态，激发学生参与探究的积极性。目前，潍坊正在借助信息技术建设基于全市共享的大型网上虚拟实验室，计划覆盖物理、化学、生物、地理等多个学科。当前，已经建成物理数字化互动仿真教学实验系统，含有188种组件和208个实验案例，能仿真电学、波、光学、力与运动和声学实验。建成化学数字化互动仿真教学系统，含有233种组件和143个实验案例，能精确仿真化学反应，并能够绘制图表分析实验数据。安装数字星球系统，通过软件控制地理数字资源，融合多媒体信息实时互动及屏中屏演示功能，实现了用数字视像圆球体屏幕，以立体模式展示天文地理信息，使人们能够从全球、整体、综合和区域的角度研究探索宇宙空间环境和地球环境，为学习者创建了一个真实感知地理环境和时间跨越的体验平台。
四、现代信息技术为培养学生创新能力提供新形式
现代信息技术的出现，不仅极大地提高了信息传递的质量和速度，而且增强了人类认识世界和改造世界的能力。在教育领域内，运用信息化手段合理地配置教育资源，发挥信息技术无时空和主体限制的特性，变革推进学生创新能力普及教育的组织形式，可以促进资源共享，推进学生个性发展，实现人人享有的创新能力培养机会。潍坊通过举办人人参与的网上中小学生科技节，组建网上社团，聘请网上专家面对面指导，实现了科技创新普及教育城乡学生全覆盖，“科技创新教育潍坊模式”受到同行的广泛关注。
潍坊首届网上中心学生科技节共设计十二个大类113个项目，活动贯穿全年，吸引了全市广大不同年龄的中小学生和科技教师参赛，以计算机表演赛项目为例， 2012年山东省共有52万余人参赛，其中，潍坊参赛人数达到47万余人，占全省的90%，运用信息技术使全市科技创新教育实现城乡普及成为可能。信息技术的应用还改变了传统的组织管理和传播模式，我们研发了中小学数字化科技创新网评网赛工作平台，实现了学生科技创新作品网上申报和网上竞赛，引入外地评委，开展网上评审，推行了管办评分离工作体制，扩大了学生参与范围，提高了竞赛公开透明度。我们还制作了科学家进校园网上选课平台，每年吸收包括两院院士，名牌高校、科研院所的大批教授专家来潍讲学，深受学生喜爱。
运用现代信息技术培养学生创新能力是一种有益的尝试，它不仅能够有效促进学生创新潜能的挖掘，而且能够激发学生学科学、爱科学、用科学的热情，营造校校参与、人人参与的科技创新氛围，有利于打造生动活泼、科技鲜明、创新十足的快乐校园。
[编辑：昌曙平]