前 情 提 要 ?
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2022年5月7日,由中國教育學會中小學信息技術(shù)教育專業(yè)委員會主辦,華東師范大學教育信息技術(shù)學系承辦的義務教育信息科技課程標準在線公益解讀暨雙新推進研討會在線上圓滿舉行。華東師范大學教育信息技術(shù)學系副教授、教育部義務教育階段信息科技課程課標研制組核心專家組成員李鋒老師帶來本次會議的第三個主題報告——《義務教育信息科技課程標準的目標界定與內(nèi)容結(jié)構(gòu)》。報告第一部分,以素養(yǎng)導向與科技并重為話題,回答了“技術(shù)”為何轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱萍肌钡膯栴};第二部分,聚焦于課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)中內(nèi)容模塊和跨學科主題的聯(lián)系;第三部分,結(jié)合教學實際解讀如何在課堂中落實核心素養(yǎng),提供了“基于問題視角”的策略;第四部分,以小學高年級和初中為例闡釋內(nèi)容邏輯與模塊間的關(guān)聯(lián)。最后,強調(diào),義務教育信息科技課程的目標是要讓學生能用本學科的思維方式去解決數(shù)字化生活中最一般的問題。
以下為主題報告的全文版本??
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非常高興有這樣的機會,和大家通過網(wǎng)絡(luò)的方式,也是我們這門學科的方式來交流信息科技課程標準,其實信息科技課程標準從4月21號發(fā)布以來,尤其是從事信息科技教學的老師都給予了充分的關(guān)注。當然在關(guān)注的過程中,我們也聽到了各種各樣的建議與問題,大體上包含以下三類。
第一類問題:為什么要把信息技術(shù)這門課變成信息科技?課標里提到的“科”與“技”的并重怎么體現(xiàn)出來?為什么體現(xiàn)?
第二類問題:為什么以前我們談信息素養(yǎng),但這次課程標準里提出來的是數(shù)字素養(yǎng)與技能?這種變化是為什么?導致了哪些不同?怎么落實?
第三類問題:為什么要設(shè)置這九個模塊。這九個模塊里面為什么沒有出現(xiàn)編程,編程所占比例為什么這么小?
其實我個人始終認為,這一次課程標準的修訂一定基于這個時代的需要,基于學生自身的發(fā)展,并非幾個專家坐在一起討論就可以決定。所以我就基于這三個問題和大家一起做梳理和思考。
一、素養(yǎng)導向和科技并重
第一個方面是素養(yǎng)導向與科技并重。為什么我們提出信息科技?就我個人認為,這我們這門課程所處的時代環(huán)境所決定的,在這個時代環(huán)境里,不再是簡單的操作就能達到目的。
(一)信息科技課程:從“技術(shù)”到“科技”
第一,現(xiàn)實與虛擬,創(chuàng)造全新時空
現(xiàn)實空間和虛擬空間的深度交織產(chǎn)生了非常多的機會,它拓展了人類生存的時空,這個不僅涉及到技術(shù),更涉及到科學,舉一個簡單的例子,今天我們用網(wǎng)上直播和大家交流,這就是這門學科的一種技術(shù)手段。
當然也有老師提問,如果按一周一課時的方式,怎么開展相應的探究與活動?我覺得以后可以針對這個問題專門探索,但是首先要在一到九年級設(shè)立這門課程。這些分析不是簡單的記憶,而是讓學生去探索。所以說從技術(shù)到科技,這是一個重要的轉(zhuǎn)向
第二,數(shù)據(jù)與資源,改變做事方式
我們可以利用這種科學的方法,去改變孩子做事的方式。尤其是充分利用好現(xiàn)實空間、虛擬空間完全打通所產(chǎn)生的各種各樣的數(shù)據(jù),去解決問題,形成新的方法,這已經(jīng)成為一種新型服務方式,種類有很多,例如大家在網(wǎng)上完成某個操作時,系統(tǒng)會為你推薦相關(guān)數(shù)據(jù)和服務,它在用數(shù)據(jù)描述你的特征,抓住你在網(wǎng)絡(luò)留下的數(shù)據(jù)從而精準地服務你。
舉個非常簡單的例子,我們小區(qū)出入需要掃碼記錄人員流動的數(shù)據(jù),可在門衛(wèi)大爺這里遇到了問題,大爺會覺得舉著牌子比較麻煩,但又礙于攝像頭的監(jiān)控不得不做這個操作,所以當我進去時,大爺就讓我比劃一下即可,我告訴大爺這樣無法讓后臺收到人員流動的數(shù)據(jù),可他并不能明白這個技術(shù)背后的邏輯,因此當數(shù)據(jù)成為現(xiàn)實空間和虛擬空間交織的一個重要資源的時候,我們一定要用學會科學的思維和方法去處理。
第三,智能與應用,革新應用技能
改變我們生活的不僅僅是數(shù)據(jù),還有智能化的手段,讓生活方式更加可行,更加便利,更加實時。
隨著智能化工具在我們生活中的應用,我們要求孩子能夠使用它,學會和它打交道并形成新的技能。從時空的拓展,從數(shù)字作為一種新的資源,從人工智能成為孩子一種新的打交道的工具的角度出發(fā),我們都可以梳理出數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全,人工智能作為這六條邏輯主線,去支撐著孩子在這方面的學習和鍛煉。正是基于這樣的考慮,信息科技課程標準的第二頁第三段和第三頁第一行,統(tǒng)籌安排了相應的學段內(nèi)容,是有利于發(fā)展學生的認知遷移能力和跨學科思維實踐能力,明確體現(xiàn)“科”與“技”并重。
我們提倡從技術(shù)到科技轉(zhuǎn)變,是希望讓學生能夠用符合這個時代的思維方式去思考這個時代的一切,從而變得更加理性,這才是最重要的目的。如果沒有這種思維方式,就很可能出問題,用以前的思維方式去思考這個時代的事情,甚至會出現(xiàn)更大的問題。
(二)信息科技課程:從面向“技術(shù)初學者”到“數(shù)字原住民”
為什么談到從信息素養(yǎng)到數(shù)字素養(yǎng)與技能的轉(zhuǎn)變,一定程度上,與我們面臨的學習對象有關(guān)。
2003年高中課標制定時,我們面對的學生是技術(shù)的初學者。他要使用信息技術(shù)并沒有現(xiàn)在這么方便,沒有技術(shù)基礎(chǔ)。但在如今這個時代,從一出生開始,每個孩子都有機會,看到各種各樣數(shù)字時代的工具、智能化的終端、互聯(lián)網(wǎng)帶來影響,他們就屬于數(shù)字原住民,所以信息科技課程是希望把原先的技術(shù)初學者轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字的移民。
國際上曾有研究,數(shù)字原住民在數(shù)字化環(huán)境下成長,有一種多向的思維。如果再簡單地用線性的思維或者信息處理的方式來規(guī)劃教學資源,就一定不適合他們。
數(shù)字原住民并不一定是合格的數(shù)字公民,要想成為合格的數(shù)字公民,就需要教育。我們就應該從原先的信息素養(yǎng)中,找出在數(shù)字化環(huán)境里孩子們需要具有的基本能力以及基本解決問題的方法。那么在義務教育階段,我們的目標就從希望孩子接觸數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄M⒆羽B(yǎng)成使用數(shù)字技術(shù)的好習慣、好行為、好方法、好道德。
例如在一二年級的內(nèi)容模塊里,有使用工具時如何保護眼睛?使用多長時間就需要休息?如何利用電子定時給自己養(yǎng)成好習慣、好行為、好方法。如果沒有在我們這門課程體現(xiàn)出來,那其他課程甚至家長都無法教育,所以這是我們這門課程的責任擔當。
信息科技課程面臨著學生從“技術(shù)初學者”到“數(shù)字原住民”的新挑戰(zhàn),這種挑戰(zhàn)要求我們將原先的信息素養(yǎng)更加聚焦在數(shù)字環(huán)境下學生要具有的素養(yǎng)和技能,這是需要我們更加關(guān)注的,也是學生未來需要發(fā)展的。
(三)義務教育信息科技轉(zhuǎn)向:提升學生數(shù)字素養(yǎng)與技能
基于這些考慮,這次課程標準修訂更加強調(diào)核心素養(yǎng),但是我們現(xiàn)在不提學科核心素養(yǎng),更注重這門課程要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)這次課程標準修訂發(fā)生了四個變化:
第一,目標轉(zhuǎn)向:從“技術(shù)操作”到“學科核心素養(yǎng)”,信息科技課程要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
第二,內(nèi)容轉(zhuǎn)向:從“關(guān)注工具特征”到“關(guān)注學科本體”,我們要關(guān)注信息科技課程能給這個時代的學生帶來什么變化。
第三,方式轉(zhuǎn)變:從“知識技能學習”到“解決問題能力發(fā)展”,在不同的情境下信息科技課程培養(yǎng)學生解決問題的能力,幫助學生能夠更加自信、從容,能夠更加具有責任與擔當?shù)厣妗?nbsp;
第四,價值轉(zhuǎn)向:從“應用行為”到“學科思維”,希望學生逐漸形成這個時代的思維方式,并且能夠用這種思維方式解決問題。
整體來看,此次課程標準從信息技術(shù)轉(zhuǎn)向信息科技,一方面是應對學生各方面的變化,另一個方面是為了應對國際競爭,同時也切合我們國家未來要建成數(shù)字中國,網(wǎng)絡(luò)強國,智慧社會,來培養(yǎng)合格的數(shù)字公民的戰(zhàn)略。如果我們沒有考慮這些,依然簡單地讓學生學習word,excel這樣簡單的計算機操作,那當世界處在風云變幻之中時,別的國家培養(yǎng)出能夠熟悉科學思維與方法的孩子,引領(lǐng)全局,而我們培養(yǎng)的依然還是技術(shù)操作人員,那必然會出大問題。這樣的轉(zhuǎn)變是為了適應目前我們國家時代發(fā)展所需要的人才,所以立意一定要高。
二、核心素養(yǎng)與六條主題線索
我們的課程要保持小學、初中、高中的整體銜接和一體化的發(fā)展。把從學生生活中抽取出的數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全、人工智能這六條主題線索作為一個框架,和我們要培養(yǎng)學生的素養(yǎng)包括信息意識,計算思維,數(shù)字化學習與創(chuàng)新,信息社會責任進行整合,形成遞進式的,螺旋上升式的課程結(jié)構(gòu)。在學習一部分內(nèi)容時,另一部分相應的能力也得到提高。
第一學段:信息交流分享、信息隱私與安全
學生一開始進入學校接觸這種信息科技和工具時,要養(yǎng)成好習慣,好方法,具有好能力,從而讓他在學習語文,數(shù)學,甚至學習任何學科的時候能意識到有很多不一樣的方式,甚至更高效。即扣好第一粒使用數(shù)據(jù)技術(shù)的扣子。
第二學段:在線學習、生活數(shù)據(jù)編碼
讓學生逐步滲透并掌握相應的方法,具有一定的遷移能力。
第三學段:身邊的算法、過程與控制
帶領(lǐng)學生觀察生活中的算法,并嘗試使用編程實現(xiàn)。我們要注重學生在復雜環(huán)境下解決真實問題的思維而不是讓學生死記硬背太多的公式和代碼。
第四學段:互聯(lián)網(wǎng)應用與創(chuàng)新、物聯(lián)網(wǎng)實踐與探索、人工智能與智慧社會
互聯(lián)網(wǎng)的應用與創(chuàng)新:它帶給我們生活很大的變化,信息科技的教學要讓大家體會到互聯(lián)網(wǎng)下的新模式,讓學生進入到社會就可以成為終身學習者。
物聯(lián)網(wǎng)實踐與探索:互聯(lián)網(wǎng)是怎樣一種結(jié)構(gòu)?為什么物聯(lián)網(wǎng)可以起到預警作用……
人工智能與智慧社會:學生學習之后,如何和這些工具打交道?如何能夠更好地理解……
這都是需要向?qū)W生教授的。
我了解到國外一個研究人工智能教育的機構(gòu)所提到的一個例子,一個8歲左右的小孩觀察到這樣一種情況,以前,他的爸爸開車去車庫時,用手機遙控門的開關(guān),可現(xiàn)在,他們家使用了智能化系統(tǒng),系統(tǒng)可以感應車的移動并自動打開門,于是就認為家中有鬼。所以我們?nèi)绾巫屝∨笥阎浪^的“鬼”是什么,就需要通過我們這門學科中一些原理性知識,一些基本方法來講授。
為了更好地讓學生理解,這一次課程標準修訂也設(shè)立了跨學科主題。這是讓學生有設(shè)計,有問題,有驗證,有優(yōu)化。這樣的教學需要老師去引領(lǐng),學生的信息素養(yǎng)才可以實現(xiàn)更好的遷移。
整個模塊之間銜接是靠六條主題線索梳理出的。并不是說某一學段學習完某一內(nèi)容,后面的學段就完全不接觸。每個不同的階段內(nèi)容之間,我們都用合適的方式循環(huán)遞進,每一個內(nèi)容都有不同的體量和結(jié)構(gòu)。也經(jīng)常有老師問我,如何體現(xiàn)循序漸進和螺旋式上升,其實既表現(xiàn)在六條主題線索上,同樣也表現(xiàn)在素養(yǎng)上,素養(yǎng)的培養(yǎng)就是通過這種等級的劃分方式來開展。
舉一個簡單的例子。如上圖的“在線學習與生活”模塊,因為三年級的學生還沒有學數(shù)據(jù)編碼,所以可能比較常用的方式是通過信息來讓學生感悟,學生解決問題時能夠結(jié)合學習需要,將問題進行分解,在分解的過程中用文字和圖示描述解決,這不就是算法思想在學生腦中的體現(xiàn)?
如果涉及網(wǎng)絡(luò)上內(nèi)容,需要學生進行在線搜索獲取信息資源,在這一過程中學生會感覺到這些環(huán)境的變化已經(jīng)不再是以前的人機交互方式,越來越多智能化的工具在其中體現(xiàn)出來,通過這種智能化的工具或智能化的內(nèi)容,學生會感覺到在線學習和以前不一樣了。
所以,把這些內(nèi)容放在整個環(huán)境下,這便是在體現(xiàn)循序漸進,體現(xiàn)螺旋式上升。這種循序漸進和螺旋式上升,既表現(xiàn)在六條主題線索上,同樣也表現(xiàn)在素養(yǎng)上,學生的素養(yǎng)通過這種劃分的方式逐步提高。
三、發(fā)展的視角與問題策略
如何落實比較上位的信息意識、計算思維、數(shù)學創(chuàng)新、信息社會責任在課堂上呢,是一個既真實又尖銳的問題。我們課標組也專門梳理過一些情景:
若要落實信息意識,我們就一定要體現(xiàn)它的時代性,以往我們千方百計地搜查各種信息,而現(xiàn)在信息的推送卻五花八門,甚至還能個性定制信息 。在這樣日新月異的環(huán)境中,就要讓孩子具有新技術(shù)的意識,數(shù)據(jù)證據(jù)的意識,即如何辨別信息的真?zhèn)?,還有一定程度的共享意識。無論是老師,家長,還是學生,都需要了解如何安全有效地發(fā)布信息。
在線學習生活模塊中,我們要求學生能夠通過在線經(jīng)濟、新興媒體、人工智能等方面實際感受在線生活對學習生活的影響(例如精準的公交車預測,健康碼抗疫等),當然也要注意網(wǎng)絡(luò)詐騙,也就是說通過這些與時代相符合的實例,讓學生感覺到是信息科技如何影響它的生活學習的,從而讓他掌握新的方法,以后遇到了新的情景學會遷移,這正是在培養(yǎng)學生的信息意識。
我們并沒有沒有有意識地培養(yǎng)學生的計算思維,但是在這樣一種情境中,學生去食堂買飯,通過刷卡或者二維碼支付,消費者就完成了它的消費行為。學生不完全是技術(shù)環(huán)境的消費者,以后可能是一個經(jīng)營者,在這個現(xiàn)實空間和虛擬空間完全交織在一起的環(huán)境中,他已經(jīng)使用了智能化工具。那么如何利用其讓生活的質(zhì)量提高,讓工作效率提高,這是我們要重點關(guān)注的。即我們要把孩子從一個技術(shù)環(huán)境的消費者轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€技術(shù)環(huán)境下的生產(chǎn)者。
我們希望學生能夠用我們這門學科的思維的方式界定問題,分析問題,設(shè)計算法,驗證優(yōu)化。有了這種思維,就可以用其理解當下的種種,用他所學的思維方法與這個社會的不同的領(lǐng)域相結(jié)合,去創(chuàng)新,而不是簡單地適應這個社會,這就是我們所說的數(shù)字化學習與創(chuàng)新。
計算思維和編程有三種理念。我們以前比較注重在圖形化編程環(huán)境下的learn to code的學習理念。那學生學習完之后有何用處,能否解決生活中的實際問題,這正是另一種理念考慮的問題。例如語文課中的龜兔賽跑如何讓用信息科技的方法助力學生理解,這正是code to learn的理念。
國際上更加倡導的是這樣的理念:學生畢竟要進入到社會,所以不能以簡單的code to learn學習為主,我們要為他創(chuàng)設(shè)項目式學習的情境,讓他自己去設(shè)計,找問題,實現(xiàn),不一定那么復雜,需要老師給一些概念上的支架。
因此,盡管有些老師認為編程很重要,也要擺脫learn to code的思維,朝向code to learn, code to innovate這樣的理念發(fā)展,這是培養(yǎng)與這個時代所需的計算思維的重要理念,如果只是講一講編程,學生是很難用這種方法去解決現(xiàn)實問題的。
以前我們認為學生可以不具備相應的思維,能按部就班的操作即可,但如今不創(chuàng)新就意味著落后。所以我們要讓這一代孩子具備創(chuàng)新意識和創(chuàng)新的基本能力。我們在課標中也力爭體現(xiàn)了創(chuàng)新,讓學生首先有這種意識,其次有這種基本功,有這種能力,但也一定不是通過復雜的原理與操作把所有學生培養(yǎng)成計算機專家。
數(shù)字化學習與創(chuàng)新,注重探究過程的設(shè)計。怎么讓學生有機會認識一次這種環(huán)境,讓學生有創(chuàng)意地設(shè)計一次他解決問題會用到的東西,讓學生去物化一次,去交流一次?通過這樣的過程可以逐漸形成學生的素養(yǎng),這種素養(yǎng)通過六條主題線索,通過大主題、大單元、大概念、大綜合,讓學生在這種環(huán)境里逐步實現(xiàn),但一定不是復雜的。原理并不代表給學生增加負擔,有些原理可以通過最形象的方法讓學生快速理解。
當學生有信息意識,有了計算思維,有了數(shù)字化學習與創(chuàng)新的能力,我們同樣還要讓學生有責任與擔當。以往的現(xiàn)實空間秩序相對傳統(tǒng)和穩(wěn)定,但在虛擬空間中,這種責任擔當會產(chǎn)生新的秩序,學生需要具備查閱信息的能力,安全的幫助需要幫助的人等等。所以我們說,當現(xiàn)實、虛擬空間完全交織在一起時,因為數(shù)據(jù)現(xiàn)實用戶、虛擬用戶的并存,現(xiàn)實服務者與智能服務者的共同結(jié)合,使得我們生活的環(huán)境有新的秩序、新的規(guī)則、新的法律,那么學生如何保護好自己也是至關(guān)重要的。
有老師問我,為何把自主可控這種技術(shù)寫在課標里,如果我們每個人的數(shù)據(jù)不放在自主自給、自主可控的平臺上,會有非常多的危險,所以就需要讓學生首先有自主可控的意識。這種意識既關(guān)乎一個人的安全,更重要的是關(guān)乎一個國家未來發(fā)展的安全。我們可以把培養(yǎng)學生的這方面責任與擔當滲透在各學段內(nèi)容以及學生的生活中。
課程實施中落實核心素養(yǎng)的一種策略是:通過“基于問題的視角”。信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任,可以滲透在學生要解決的問題中。通過解決問題讓學生把六條主題線索合理地結(jié)合起來,讓學生能夠體驗到從“非數(shù)字化環(huán)境“到“數(shù)字化環(huán)境”的變化,讓學生感受“基于經(jīng)驗做事”到“依據(jù)數(shù)據(jù)”做事,讓學生理解開放的數(shù)據(jù)采集、分析與應用,讓學生學會與智能工具打交道。從小學到初中、高中,一步步實現(xiàn)對學生的培養(yǎng)。
四、內(nèi)容邏輯與模塊關(guān)聯(lián)
以下為不同學段的內(nèi)容邏輯與模塊關(guān)聯(lián)。
通過課程里的內(nèi)容邏輯與模塊關(guān)聯(lián)就可以很好地培養(yǎng)學生的相關(guān)思維與能力。例如小學低階段要養(yǎng)成好習慣,形成好道德。認識到在線學習生活的重要性;小學高階段要掌握一些探究方法,甚至開展一些動手操作;小學最高階段需要將之前學習的內(nèi)容結(jié)合,使學生認識到互聯(lián)網(wǎng)與生活、與學習、與社會結(jié)合的新模式,掌握如何利用原理知識使社會變得更加的智能以及如何處理好人和智能化環(huán)境之間的關(guān)系,以便今后在這個社會上游刃有余地生活。
課標中我們也設(shè)計了很多這類情境的案例,并且通過學業(yè)質(zhì)量體現(xiàn)。
信息科技課程學業(yè)質(zhì)量標準是在每個學段的學習結(jié)束后,對學生在信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等方面應達到的學業(yè)成就及表現(xiàn)特征進行的總體描述。下圖為學業(yè)質(zhì)量。
在通過整個體系把孩子要面臨的問題一點一點滲透在這種教學情境中,當學生離開學校進入到社會之后,依然可以用現(xiàn)在教授的方法更好地學習,也正契合了我國全民數(shù)字素養(yǎng)與技能的培養(yǎng)要求,為我們國家數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。這些也都在課標里得以體現(xiàn)。
五、問題思考與課程要旨
課標的制定固然不是完美的,但是我們要深刻地領(lǐng)略課程的設(shè)計內(nèi)核,因為它是面向孩子的未來的,面向國家的發(fā)展的,所以我們就一定要堅決落實。從這個角度來看,義務教育信息科技課程不是讓學生學習高深的計算機知識,甚至不是高中,大學知識的下放,更不是要把每個學生培養(yǎng)成計算機專家,我們要讓學生通過數(shù)字化的思維方式解決數(shù)字化生活中最一般的問題。
信息科技教育的最終目的是讓我們的下一代這種數(shù)字原住民能夠從容,能夠自信,能夠負責任的生活在新時代,為我們的數(shù)字中國、網(wǎng)絡(luò)強國、智慧社會培養(yǎng)相適應的人才。
今天現(xiàn)在非常高興有這樣一次好的機會,針對于目前大家提出來這些問題做一個交流,這門課程的成功與否,能否支持孩子學習方式的變化,還需要大家齊心協(xié)力,共同創(chuàng)建信息科技課程教育的新局面。
供稿:肖雨欣