从0-1的信息科技课程建设,
有了高校专家教授们的参与,
使信息科技课程焕发出
别样的生命力……
下面是来自吉林师范大学教科院的
钱松岭教授
给全国同行带来的
《信息科技课程目标解析及教学转化策略》
专题报告。
主题
魏雄鹰老师刚才讲述的是整体课程设计与实施,我作为高校老师,从信息技术课程与教学的研究角度与大家分享我的心得。接下来我认为另外2个报告非常有意义。第三个是教学,第四个是评价。我们4人的报告围绕信息课程与教学,从宏观到理论转化到教学的创新实践,再到教学的评价,构成了一个完整的设计。因此今天的设计非常有意义且用心。
我刚才介绍了常务专委会的常务理事的身份。专委会主任委员董玉琦教授在过去两年的时间里,在学术共同体中特别推行了一个研究兴趣小组,即special interests进入。
村委会有7个研究兴趣小组,其中一个是信息课程与教学兴趣小组,带头人是东北师范大学的谢月光老师。我作为信息课程与教学SIG的成员有责任和义务参加并支持这次活动。
无论从哪个角度分析,我认为我应该做的是分享。虽然我是高校代表,但是我相信这次到场的同行们在信息课程与教学研究中也有很深的造诣,后续的活动会越来越多地与大家分享。
今天我将向大家汇报信息科技课程的目标解析和教学转化策略,主要从4个方面展开。一是课程理解,二是目标定位,接下来我们将练习教学策略。首先我将阐述我对信息课程的基本理解。第一个观点是在数字社会的数字新一代中,我们所谓的数字土著或者数字公民与世界发生联系,其中的纽带就是技术。
关于信息技术课程,我有以下几点认识。
首先,信息科技课程作为学习对象,它涉及到信息科学原理、信息科技的人类智慧与经验。
第二点是作为学生学习生活创新中问题解决的工具,这里不再详细讲解。另外,我们需要关注自我与信息科技的关系,特别强调自我,即我们要指向学生的个性化学习。在数字化学习与创新过程中,学生作为个体必须思考个性化的数字,对自我与信息科技的关系进行反思,学习他们的思维方式,了解科学属性,并学会人机协同的关系。
第四点是信息科技的社会性,它作为信息科技课程满足社会发展需求和国家发展需要的属性。从哲学角度分析,我们需要将信息科技课程本身的内容作为学科事实学习什么?
第二个是认识论,我们应该用信息科技来做什么?第三个是价值论,我们应该追求什么样的科技以及课程目标是什么。接下来我将谈论对基于项目的理解,我认为信息科技课程有必要与大家分享这几个点。
首先,我们这门课程的第一个内容是计算表证。我想强调的是,计算首先提出信息科技的大观点。计算是人类创造性的思维活动,是引导创新与探索的引擎。这是轴心时代西方文明为代表的贡献,给人类的智慧之一,也是人类探索世界的方式之一。
自从毕达哥拉斯提到万物结束,实际上为西方理性思维发展埋下了一颗逻辑推理的**。
随着人类自然科学的不断进步,我们都以计算为基础。在西方宗教改革中,笛卡尔的思想解放了主体性之后,自然科学得到了大发展。因此,计算推动了人类智慧探索世界的能力。
我认为这是信息科技在以数学学科为基础上的新变化。另外,符号表征与计算相关。
人类由于抽象出不同的符号,包括自然科学E等于MC平方,这几个简单的字母改变了整个人的世界。
信息科技中一个非常重要的特点是符号表征。另一个是技术表征,我们生活在数字社会,见证了技术的发展和变迁。因此,我从这三个方面进行阐述。信息科技课程在人类发展中起到了非常基础的作用,也是引领人类不断创新探索的重要基础。
我们可以从课程的基础性理解这个问题。
我对于基本信息课程有了基本认识,我们需要从全球范围内探讨当下为什么要有这样的信息科技课程的目标和定位,以及他们如何思考和定位这样的课程目标。
首先,我们可以用兵荒马乱来形容全球。有人认为第三次世界大战,特别是俄乌战争过程中存在核危机。在兵荒马乱的世界中,我们国家面临复杂严峻的发展环境,必须统筹发展与安全,强化底线思维、极限思维,下好先手棋,打好主动仗,有效防控各类风险。
挑战中特别提到极限思维,这是之前没有提到过的。
从全球角度来看,国家安全史无前例的重要性与我们的课程密切相关。让我们回到国内,了解我国当前的状况。首先在过去的教师节中,我们特别强调大力弘扬教育家精神,加快建设教育强国。教育强国的意义在于实现中国式现代化。
我们在教育领域中有一个纲领性文件,即2035年中国教育现代化。实际上这有时间表,我们只有在2035年实现教育现代化才能再用10年左右的时间推进中国式社会主义特色的现代化。从这个角度来看,这是我国的一个宏观工作表。
我们在教育领域要实现现代化,我认为在义教课标发布之前有两个非常重要的政策性文件,我认为耐人寻味。首先我不需要念出名称。其次教育新基建文件中提到了一个时间节点,即2025年为教育高质量发展提供数字底座,以建立数字化环境。
接下来是课标公布的前一年,有一个提升数字素养与技能、提升全民素质素养与技能的行动纲要。这个纲要提到2025年要让全民实现数字素养与技能达到发达国家水平。我的理解是我们朝着教育现代化的目标发展。这两个政策的部署类似于一体两翼,即两个翅膀,一个是数字底座,建立数字化环境,另一个是人的现代化,只有对人的现代化和数字化环境共同发挥作用,才能推进教育现代化。
2025年是一个节点,2035年我们用10年的时间加快人的现代化。我们特别提到提升全民数字素养,接下来我们了解到义教课标的总目标是提升学生的数字素养与技能。国家部署在k12阶段没有明确,在课标颁布之前和之后非常明确的承担k12阶段学生或者中国公民的素质素养培养,主阵地在信息科技课程教学。
从国家发展框架分析,国家从数字素养和人的现代化角度进行了整体安排。
K12阶段以信息科技课程与教学为主阵地的数字素养与技能培养。除此之外,我们还提升全民数字素养与技能。在k12阶段,我们作为老师还制定了教师素质素养行业标准。从这个角度分析,国家已经完成对数字素养技能培养的整体部署。
接下来我们继续看刚才你提到的20届三中全会中提到的几个词语。
首先,我们需要推进高水平科技自立自强,发展新的生产力,培养新的人才。特别提到建设国家战略腹地关键产业内政,备份这个词是从信息科技课程的一个专业用词中引入的。
我们需要吸取俄乌战争给我们国家带来的教训,特别强调国家安全和科技强国。今年科技大会特别提到科技强国必备的基本要素有5个,总之,在2035年实现第二个百年目标,我们要建成科技强国,在世界上具有影响力、引导力和原创性的创造。这是本次科技大会特别强调的内容。我们也听闻了新闻,各个省迅速成立了科技委,科技委的领导是行政一把手,省长亲自作为科技委主任。我们要在未来10年中加快科技强国建设,屠已经获得诺贝尔奖9年多,至少要在国际上获得几个诺贝尔奖。另一个是教育强国,这里也提到了教育强国的6个力,这里就不再赘述。
第三次集体学习包括基础研究、战略导向和体系前沿,这是第一次非常明确地告诉我们基础教育研究的目的,也非常清晰地告诉大家战略导向、体系化、前沿导向、探索性和市场导向的应用性。各位老师从刚才的框架来看,我们是否认为信息科技课程责任重大?魏老师刚才提到亮相就是独立学科,因此我认为信息课程正是在这样的世情、国情、民情之下应运而生、应时而成。
我们理解信息科技课程的目标定位,义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性,为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理,提升自主可控意识,培育社会主义核心价值观,树立总体国家安全观。这里有几个关键时刻,大家可以理解为什么自古之后就要自立自强,为什么要国家安全观。
在全球发展大背景下,我们将目标定位为信息课程教学。这是我的体会,向大家报告。接下来我将讨论如何看待课程标准中的课程目标。课程目标要求是让学生学会做事,正确地完成任务。我将目标基本分类为内容、活动、能力、价值和关键目标。
请大家关注我的颜色,每个颜色代表一种内容,目标指明学生的学习内容、活动目标指明学生进行的活动、能力目标指明学生在某方面达到的水平以及表现的标准。价值观念目标指明学生内化的价值观以及学科观念,这称为学科思想。
我应该将能力目标放在首位,这实际上对应知识分类或哲学分类。这涉及本体论、认识论、价值论以及值得学习的内容。能力目标应该指向教学评价。我将从目标分类中提取这些目标进行分析。
第一个是内容目标的理解,即学科的事实性知识或者概念性知识。红颜色的内容是数字设备的使用基本规范。
请大家查看内容目标通常以什么样的词为开头,以便了解他需要了解的内容并且书写完成。这些目标截然非常清晰,有些目标既是内容目标,也是活动目标。因此我在这里向大家介绍内容目标。
第二个是活动目标,即我们如何实施。我的理解是学生在我们学校的信息科技学习之外,已经在数字生活中积累了丰富的数字经验。他们来到你的课堂上,经过你的教学,获得的是课堂经验。我们应该运用他们已经掌握的知识与技能进行活动。这个问题是否已经解决?
并非如此,正是由于我们学生带着数字技术的经验来到课堂上,经过课堂学习,他们一定会解决学科典型的问题和学科思想,这样他们才能带来收获,从活动中形成信息科技的学习,这是活动目标。活动目标实际上相当于之前的过程与方法,对应知识的类型是程序性知识或者认知知识,我用蓝色作为标记。我们在这里的目标描述中有一个关键词,通过我们看到课标里面有很多内容要求都是通过什么,所以大家看一下,这是蓝色的通过,这是我们的活动目标。
另一个是能力目标,即能够体现出信息科技的典型思维和行事方式的能力表现。这是我们学习过程中的表征、判断和牵引。在此我就不多说了,接下来我们来讨论价值观念。我对目标有两个理解,第一个是价值观,第二个是对学科观念的理解。
首先是大观念,即了解数据编码的作用与意义。前部分是目标,理解数据编码是保持信息社会与组织秩序的科学基础,这是我们的学科思想。接下来是价值观,最后是了解自主可控对国家安全以及物联网未来发展的重要意义。
我们将目标类型分为4种,即内容目标、活动目标、能力目标和价值观念目标。经过分类后,我将初中第四学段的目标展示给大家,请大家查看颜色,哪个颜色较多?蓝色代表信息意识、计算思维、能力目标和紫色。数字化学习、创新和素养强调学科实践,因此我们主要以蓝色活动目标为主。
接下来是信息社会责任。我们应该认识到信息社会责任一定是紫色多一点,虽然我们的图中有些字体使用紫色,这样我们整体上对第四学段的目标有了直观的感受。
我们从目标转向教学的基本原理是什么意思?我们需要从刚刚的目标转向原理,实际上它背后是基础知识的分类。不同的知识有不同的学习策略。目前我使用了布鲁姆的分类,即事实性、概念性、程序性、元认知。事实性是概念性,概念性是策略类,操作程序是操作类元认知,这是对自己学习的要求。
根据不同的知识类型,我们有不同的学习方式和基本原理。我们对于事实性知识或者概念性知识应该做什么?
首先,我们需要分解它。其次,认识论可以用于开发或者创设。我们的老师需要思考如何解决这个问题,结合情境凝练价值观念。我们要思考如何让刚刚做的活动具备关键能力、必备品格和价值观念。这就是基本原理。
数字设备学段可能较低,虽然非常浅,但是它带来的学科基本认识非常深刻。
这里有一条目标,即了解数字设备使用的基本规范。这涉及两个关键词,一个是数字设备,我们常见的基本规范有哪些。我们将这些关键节点概念进行分解,数字设备分解为个人使用、集体使用和社会使用的数字设备。规范包括安全规范、物理安全和数据安全、健康规范、身体健康和心理健康。我们形成了这样的基本框架,或者可以说以大概念为组织的结构。
在这里,数字设备作为节点概念需要人们认识到它实际上是一种工具。接下来,数字设备有17种,它的方法步骤、工作原理和数据安全健康有它的意义。
我们将目标分解为具体的教学内容,这个地方非常简单,适用于小学阶段。我们了解周围使用的数字设备,你认为它与日常使用的家用电器有何不同?请他思考这样的对比。
另一个方面是身体健康,这是整个过程中的重点。我们需要让学生在自己的生活场景中学习,因此我们需要设计这个过程。作为研究,如果我们无法完成,那么需要各位老师通过与学生的了解将热气腾腾的数字化生活场景传递给学生,背后隐藏着信息科技学习。
另一个理念策略是对我们价值观的一种方法。
我给大家举个例子,概括的观念不一定非常宏观。这里有这样的理念,对于数字设备非常简单,实际上信息系统包括输入、处理和输出,虽然简单,但是非常基础。
做事情需要按照一定的顺序和步骤,这是生活常识,也是一个观念。我们在使用数字设备过程中需要保证自己的健康和安全。
接下来我将为大家展示印度10年前的计算机科学教材。他们早已将concept概念教学融入自己的教材中。他们在讲述信息系统,例如樱桃浇花、花成长,最后到花开花。他明确地告诉老师应该让学生从这个过程中体验到什么原理。企业发展into devices,allow us输入系统中类,使我们可以将信息传递给计算机。
我不再赘述,每个过程都有一个小总结或者让学生能够学习到的观念。
我们需要特别关注目标,通过整理分别对不同目标进行认知过程,并且制定相应的策略。我们通常会在右侧进行符号学习、概念学习、命题探究、设计、实验体验等课标转化为教学过程中的基本原理,即知识本位决定我们如何学习这些内容目标的教学方法。以概念性学习为例,我们通常会通过概念直接展示、对比,然后学生概括。我给大家看这个简单的例子,它的目的是什么?
让孩子看到的图片实际上是信息传递的图片。针对不同信息传递方式,学生需要甄别其不同,因此他们体会到信息传递的特征。例如声音传递、图片传递和视频传递等。
他在探究过程中对信息有了基本理解。活动目标必须带领学生实践。我总结了一个策略,名为场景分析、原理认知应用迁移。这可能是大部分老师目前所做的教学。
由于时间关系,我不再详细举例。关于能力目标,实际上能力是运用知识解决问题的综合性,尤其是在设计方面的问题解决类型中。
在设计问题的信息科技课程中,我们通常有两种常见的方法。第一种是创新优化,让学生创作学生作品、平面或者工程性作品,这是能力的体现。第二种是我们常见的小项目,让学生尝试探索,最终形成创意物化可见的人工制品。
我不再详细讲解。这里有一个例子,爱心护蛋白制作和温度调节控制系统。疫情期间,学生们发现大白每天比较热,为了解决这个问题,设计了一个点击防护服通风的小设备,让小风扇在防护服里散播。
虽然这个案例已经完成,但是老师可能并未意识到这个问题。我不清楚在座的学生是否可以制作一个小风扇将防护服的热空气吹散并且调节温度。虽然他们制作了这个控制,但是利用我们的学科解决了一个问题,他忽视了最重要的一点,即风扇可能扩散病毒的传播速度。
从这个角度来看,尽管有一个大国,但是如果老师和学生认识到解决设计问题中非常重要的影响因素,即边界要求、边界条件和实现的功能,虽然这里面有问题的案例,但是我认为这会给我们一定的启示。这是能力目标,关键目标更容易实现。我们可以将角色扮演共情,将你想象成故事里的角色,这是常见的策略。另外,体验,例如信息法律法规的教育,我们可以尝试模拟法庭的体验。实际上,这个过程不是让他学会什么,而是让他通过体验得到共情的认识,这是价值观念的教学策略。
以上是我从课程目标的分类到课程目标转化为教学策略的基本原理,再到具体的教学方法,向大家做了一个简要报告。
最后钱教授用《荀子.修身》中的
“以善先人者谓之教”大家共勉。