老友吳向東來京,帶來新著《數(shù)字時(shí)代的科學(xué)教育:鳶尾花(IRIS)數(shù)字化探究之旅》。作為科學(xué)課特級教師的吳向東,寫出了一本與信息技術(shù)關(guān)系密切的書,我一點(diǎn)也不意外。因?yàn)閰窍驏|對信息技術(shù)一直情有獨(dú)鐘,也一直在自己的課堂上大量應(yīng)用信息技術(shù)。迫不及待地翻完整本書,心中竟有某種觸動(dòng)。讓我觸動(dòng)的正是吳向東在書中反復(fù)強(qiáng)調(diào)的核心理念——培養(yǎng)學(xué)生用信息技術(shù)探求事實(shí)的能力,以及實(shí)現(xiàn)這個(gè)理念的工具——傳感器。
探求事實(shí)要用到信息技術(shù)工具嗎?我們自身不是有感覺器官嗎?不錯(cuò),在生活中我們依靠視覺、聽覺、味覺、嗅覺來探求事實(shí)。但即使是我們身體的器官,有時(shí)候也未必能準(zhǔn)確地告訴我們事實(shí)真相。恰如吳向東在書中舉的例子,水是一種無色無味的液體,但學(xué)生通過感官觀察到的水卻是“有點(diǎn)白”、“有一種說不出的氣味”、“有點(diǎn)苦”……為什么會(huì)這樣呢?因?yàn)槿说母杏X是心理量,不是物理量,它們?nèi)菀资艿礁鞣N因素的干擾,很多情況下就不那么靠譜了。
那怎樣才能用信息技術(shù)幫助我們探求事實(shí)呢?答案就是讓信息技術(shù)工具充當(dāng)我們的感覺器官——我們的視覺、聽覺、味覺、嗅覺——這就要用到傳感器了。
若干年前,提到傳感器,似乎離我們還非常遙遠(yuǎn)??墒墙裉?,傳感器就在你我身邊。最簡單的,只要你有了智能手機(jī),你就有了傳感器。智能手機(jī)里的傳感器五花八門,包括了重力、加速度、旋轉(zhuǎn)向量、陀螺儀、磁場、接近感知、亮度、溫度、濕度、大氣壓力,等等。你若想在生活中隨心所欲地應(yīng)用傳感器,還可以安裝那些為特定功能設(shè)計(jì)的傳感器應(yīng)用軟件。讓我們看看吳老師手機(jī)里的傳感器應(yīng)用軟件:“Cardiogragh心電圖”——通過攝像頭捕捉手指血液流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的時(shí)亮?xí)r暗的圖像,準(zhǔn)確測量心跳速率;“俯臥撐教練”——手機(jī)放在地面,下巴觸碰手機(jī)時(shí)就計(jì)數(shù)一次;“食神來搖搖”——通過GPS確定持手機(jī)者的位置,再根據(jù)地圖上的數(shù)據(jù)提供附近餐飲店的介紹和聯(lián)系方式;“噪聲測試”——應(yīng)用話筒測試環(huán)境噪音的分貝值;“咕咚運(yùn)動(dòng)”——應(yīng)用GPS測量跑步的速度;“智能指南針”——通過磁場傳感器和GPS來定位……
如果我們再把小小的傳感器和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,就能捕捉到千里之外的信息,成為你的千里眼、順風(fēng)耳,就像現(xiàn)在網(wǎng)上公開的許多科學(xué)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),就看你會(huì)不會(huì)利用了。比如,海洋學(xué)家約翰·德蘭尼和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始在全球海底用高清攝像機(jī)、傳感器建立一個(gè)海洋互動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),并實(shí)時(shí)把數(shù)據(jù)放到網(wǎng)上,供人們隨時(shí)觀測海洋。
信息技術(shù)課與科學(xué)課的目標(biāo)本不相同,但用信息技術(shù)探求事實(shí)的能力是我們共同的追求。令人欣慰的是,這些年來,以傳感器為代表的新一代信息技術(shù)工具已經(jīng)悄悄地進(jìn)入了信息技術(shù)課堂。在機(jī)器人、Scratch等教學(xué)內(nèi)容中已經(jīng)能覓得傳感器的蹤影,有些老師甚至專門開設(shè)了以傳感器為主題的校本課程或特色課程。新技術(shù)對課程的沖擊和影響正逐步顯現(xiàn)出來,如是,課程的未來值得我們期待!