上海推进普通高中信息技术课程的思考与探索

来源 :中国信息技术教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:czwlivetowin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  2018年1月教育部公布了《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》(以下简称“新课程标准”),新课程标准围绕学科核心素养,吸纳学科领域的前沿成果,构建具有时代特征的学习内容,在问题解决过程中提升信息素养。在《上海市深化高等学校考试招生综合改革实施方案》实施的背景下,立足与上海“科创中心”城市对人才培养的需求,如何推进和实施新课程标准既是一个严峻的考验,也充满机遇与挑战。
  困难与挑战
  笔者通过日常教研、问卷调查、教学调研、网络教研等方式,汇总上海市高中信息科技(信息技术)实施的现状,聚焦新课程标准的推进过程中的主要问题。
  1.教师对核心素养理解有一定困惑
  新课程标准的修订回应了网络和数字化工具不断普及的现实需求,培养学生对信息技术发展的敏感度和适应性,结合信息技术变革的前沿知识与国际信息技术的发展趋势,调整和优化信息技术课程内容模块,提高了课程标准的前瞻性。新课程标准让学生不仅仅是“使用者”,更强调作为技术的“理解者”和“设计者”的定位,这必然要求学生对学科知识体系和技术本质有更深入的理解,因此,“计算思维”成为极有学科特色的要求。但是,教师对如何理解“计算思维”的内涵与外延有一定困惑。
  2.教师对专业知识提升有一定焦虑
  新课程标准的培养目标显然对教师在计算机科学方面的专业功底有更高的要求。新课程标准在课程结构上,安排了必修、选择性必修和选修课程,必修课程中的“数据与计算”和“信息系统与社会”两个模块,与上海2014版信息科技课程标准中的基础型课程内容有比较大的差异。在内容架构方面,上海高中信息科技课程以“信息处理”为主线,以信息编码、信息传输和信息处理为主要内容,强调体现信息科技中“科学”的内涵;在教学思路方面,上海信息科技课程以“至理”为教学追求。而新课程标准更注重更广泛的学习视野和更多的实践,将必修课程的两个模块聚焦在数据、计算和信息系统等方面,增加了大数据、人工智能、物联网、传感器等与时代紧密相关的知识;选择性必修课程增加了开源硬件、人工智能等新模块。这些知识很难从大学的专业学习中得到,当前也缺少系统的培训机会让教师提升。新课程标准对高中信息技术教师提出了较高的要求,增加了课改实施的难度。
  3.教学环境还需提升
  相比上一个版本,新课程标准更加突出了实践探究和课堂实验的设计与实施,使用了“信息技术实验室”指称信息技术课程的教学场所。“信息技术实验室”与传统的“计算机教室”相比,显然暗含了学习方式的变化,意味着学生必须经历使用软件和硬件开展验证、测试、调试、探究和设计的学习过程,要将知识的学习与实验探究相结合。目前,上海信息科技课程虽然均配有信息技术专用教室,但配置还比较陈旧,尤其是一些学校将机房改造为标准化听力考场,机器之间挡板的设计极大地妨碍了学生之间的讨论和合作交流。而机房除了台式机,缺少其他信息技术设备和教学资源,设备配置与新课程标准的要求不匹配。同时,实验室的环境和空间缺少规划,信息技术实验本身也缺少研究。
  4.教学资源面临困难
  教学资源的获得面临制约,以“大数据”的体验为例,一是获得可靠、真实的大数据比较难;二是很多网站开始使用反网络爬虫技术,设法保护自己的内容。
  思考与对策
  新课程标准的落实需要教学研究、教师培训、考试评价、资源保障等共同推进。上海市区校三级教研通过进一步学习新课程标准相关文件内涵,把握学科本质,共同开展了一系列研究和探索。
  1.从课程发展视角,解读课程“变化”
  研读新课程标准发现,相比上一版课程标准,新课程标准称得上是“翻天覆地”的变化,我们应该怎样应对这样的变化呢?
  如果将技术发展的步伐与课程发展的脚步放在一个时间轴上对比,可以看到一个清晰的同步或交错发展的变化过程:20世纪80年代,信息技术飞速发展,催生了计算机课程,1989年有了WWW协议,分散在世界各个角落的计算机可以进行通信,同年,“信息素养”这一概念得到更多重视。1994年中国全方位接入因特网,网景浏览器1.0诞生,Windows 3.2中文版以及Word文字处理软件开始普及,1999年课程的一系列文件出台,提出以信息素养为主线,增强学生运用信息科技的实践能力。而后Web2.0兴起,信息爆炸成为热词,信息鉴别和处理能力更加重要,课程标准强化了对学生思维能力和学会学习能力的培养。随后的10年,移动互联网、物联网飞速发展,尤其是2016年,人工智能有一个爆发式增长,标志着人工智能的应用时代到来,计算思维成为新课程标准的重要思维方式。理解技术与课程的变化,便可理解新课程标准为何会提出“依据信息技术学科的自身发展特征,……,依托快速發展与日益更新的信息技术工具,保持对新技术成果的开放性”作为课程结构的设计依据之一。“技术”与“课程”的发展从计算机开始,最终回归了计算机学科的核心知识。认识到“变”的必然性和改革动因,理解课程继承与发展的过程,就能更好地接受新课程标准的变化。
  2.剖析技术本质,理解课程内容的“不变”
  虽然新课程标准的内容有很多改变,但“计算思维”的提出,就是对“不变”的深刻洞察。尽管计算机外在的形式从图灵无限长纸带的构想发展到各种智能设备的真实存在,但信息技术的本质没有改变,输入、处理、存储和输出的信息处理过程没有变过,计算机内部使用二进制没有改变,冯·诺依曼计算机基本架构没有变。对数据进行数字化,存储、计算并输出计算结果,这个过程始终没有变。技术不是技术产品,不是技术成果,不是会说话互动的机器人,它的本质仍然是一种问题解决方案。理解了这一点,便可以理解新课程标准为何提出“在问题解决过程中提升信息素养”这个重要论点,为何要将“运用计算思维形成解决问题的方案”成为学生必须的学习经历,因为只有让学生经历问题解决的过程,掌握问题解决的方法才能使其理解技术作为问题解决方案的本质。认识到这个本质,通过对计算思维的培养与课程标准中新的要求内容两者间相互支持、相互呼应的关系进行阐释,提升对新内容的把握,教师就能提升面对外部世界变化的“定力”,认识到自己的学科知识储备对于理解新课程标准的价值,减少对专业知识提升的焦虑,坚定潜心学习和专业发展的信心。   3.增强对技术的理性态度,研究学科德育的具体要求
  新课程标准坚持立德树人的课程价值观,引导学生理解信息技术应用过程中的个人与社会关系,履行个人在信息社会中的责任和义务,帮助学生成长为有效的技术使用者、创新的技术设计者和理性的技术反思者。因此,教师要将课程独特的育人价值与学科知识、思维方式等结合在一起,认识信息技术的边界,更理性地认识信息技术的优势与局限,同时对技术带来的伦理挑战更为审慎,对科技中蕴含的智慧和艰辛有更多深刻的理解。
  上海积极推进学科德育的研究,结合学科育人价值分析,研究如何达成可观察、可测量、可评价特征的德育目标,提高德育要求落实的可能性。征集教学实践中的真实教学案例,阐明案例的德育价值,说明德育教学策略在案例中的具体体现,以增进教师理解、掌握,促进德育要求落实。
  4.持续推进概念教学研究,促进对课程内容结构的认识
  新课程标准精炼了数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念,这些大概念指向信息技术学科核心内容,反映学科本质,是将学科关键思想和相关内容联系起来的特殊的概念。要推动教师理解新课程标准,从“少而精”的大概念入手是一个很好的途径。理解这些大概念提出的基本原则,便可理解新课程标准是怎样“紧扣学科大概念体系,精心架构课程结构;选择课程内容,确保知识体系清晰”这一设计理念。但大概念通常是复杂的,也有一些概念是上位的,包含了很高层次的抽象,如何用学科大概念解读课程内容,需要给出逻辑框架和实例。上海自2014年起连续三年开展了概念教学的研究和实践,通过研究概念教学的方法,制作实体教具,设计教学资源,提供教学案例,为理解新课程标准提供了学习基础,开设全市概念教学的网络研修一体课程,提供具体的教学实例供教师借鉴和参考。
  大概念的理解首先需要结合具体的教学内容,通过市区校三级教研,推进基于概念的活动设计;其次还要围绕产生的问题背景,重视概念、知识体系、概念形成过程中蕴含的解决问题的方法,回溯概念的产生中科学家解决问题的方法,让学生不仅“知道事实”,而且“知道为什么”,讲好科技故事。
  5.从课程实施视角,深化对学科项目的认识
  上海信息科技课程自2004年开始推进“以项目(或活动)带动学习”的教学方式改革,十多年的教学实践积累了诸多项目设计和实施以及与之匹配的过程性评价经验。但项目学习具有一定的复杂性,突出表现为两个问题:一是项目的实施流程与知识系统学习之间的矛盾,缺失对知识的深度理解;二是学生偏向于解决问题和呈现成果,缺失对意义的追问。
  新课程标准回应了这些困惑,明确提出了“把握项目学习本质,以项目整合课堂教学”的要求,强调它是“学生在教师引导下发现问题,以解决问题为导向开展方案设计、新知学习、实践探索,具有创新特质的学习活动”。新课程标准关于项目学习的阐述,强调了项目本身应包含知识的建构和转化,明确学科知识的深度理解是项目学习不可或缺的。托马斯提出判断高质量项目化学习的标准,其中特别分析了和学科知识的关联性:项目化学习聚焦在能够驱动学生去面对学科中的核心概念或原则的关键问题,学生通过项目学习主要的学科概念和能力,需要“建立起项目活动和隐藏其后的希望掌握的概念性知识之间的关联”,真正重要的是学生所追求的问题、活动、成果和表现,都要协调起来服务于真正重要的理智和目的,而不是作为传统课程后的一个展示、表演、附加实践或作为例证的部分。
  6.加强单元教学设计,增强教学整体性
  新课程标准的推进面临教学内容调整和课时减少的现实矛盾,采用单元教学的方式可以发挥其“整体大于局部累加”的效益。单元教学设计是分解、传递和落实课程目标的关键一环,是统整单元内所有课时目标的主要手段,是对教学内容的“结构化”组织的抓手。2017年上海信息科技学科编制了《单元教学设计指南》,提供单元教学设计的原则、方法和典型案例,教师可将单元教学设计的路径和支架,通过流程、属性表和问题导向,提高单元教学设计的规范和质量,其中,流程呈现单元教学设计的步骤,属性表呈现单元教学设计的内涵品质,问题导向呈现单元教学设计的思考路径。单元设计体现了立足信息科技课程整体,准确把握不同学段的信息科技学习的定位,清晰地设计了单元在整个年段课程中的位置,体现了单元与单元之间在学生素养培养方面的有序的设计。
  7.从计算的角度,解读计算思维的内涵
  要将核心素养落地,需要结合教师的困惑,将核心素养进行教学操作性转化,教师需要的不仅是对“计算思维”各个角度的分析,更需要的是面对具体教学内容时的操作能力。我们将教师有关计算思维的困惑提炼为两个主要问题:一个是计算思维具体可表现为哪些方面的能力?回答是主要可落实在抽象、符号化,形式化、自动化,建模、逻辑思想在问题解决中的应用等方面。另一个是在当前的教学内容中,如将计算思维作为培养目标,有哪些知识是比较薄弱并希望有所提高之处?回答是怎样将现实中的信息抽象为符号,怎样用物理的方法将符号转换成物理状态(如传感器),怎样用计算模型(如图灵机)按形式化的方法对信号进行处理(如数字化),怎样将数学和逻辑思想(如递归和迭代)在实际项目工程中实现信息自动化处理的过程彰显出来等。
  8.组建研究团队,研究教师专业提升的路径
  新课程标准的推进需要一支“先锋队”,率先研究实践,起到示范和带头作用,同时也为各区提供更加广泛的教师培训支持。2017年上海组建了上海市Python研究小组,招募教师志愿者参与共同研究和实践,目的在于培养一支队伍,设计一系列项目,提供典型教学案例,积累学习资源,为新教材的全面实施提供先导和支持,开展从VB到Python的迁移研究,目前已经完成了计算机图像识别、卷积神经网络手写数字图片识别、数据分析与可视化(透视某共享单车数据表)、机器学习典型算法(某共享单车使用量预测)的课例开发与培训。
  教师的专业素养提升是一个循序渐进的过程,要从易到难,提供专业学习的路径。同时,要拓展教师学科专业知识的“宽度”与“深度”,一方面通过学科知识培训让教师深入学习新课程标准的学习要求,另一方面通过实例拓宽教师的专业视角。
  9.开展初高中衔接的教学探索
  新课程标准的实施对学生的学习起点有一定的要求,因此,要夯实初中阶段的教学,建立初中和高中课程的衔接,开展初中人工智能启蒙的研究与探索。通过研究初中阶段数据与计算思维的要求,开展人工智能启蒙教育,重视计算机文化。例如,我们近年来通过开展初中阶段“小数据”分析的探索,提供真实的数据,通过更多维度、更多相关性的数据,让学生根据评定结果提出推测,选择性地使用具有相关性的数据表,通过公式、函数、排序等操作进行数据处理后用数据证明自己的推测。
  結语
  课程建设既需要顶层设计,也需要基层探索,只有自上而下的理论借鉴和自下而上的典型经验相结合,才能走出扎实的课程建设和教学研究之路。尽管当前信息技术课程的实施教师面临一些困难,但是我们不应将教师看成被动的执行者,他们有活跃的思维,有积极探索的精神,有创新实践的热情,有得到学术尊严和职业自信的需求,当下的困难和挑战也是未来发展的动力,上海市信息技术教师的发展会一直秉承“日拱一卒无有尽,功不唐捐终入海”的理念,行走在“积累、沉淀、发展”的路上。
其他文献
〔摘要〕 民主党派的民主监督总体上可以纳入权利监督而非权力监督的范畴。民主党派民主监督具有政治性、民主性、制度性、合作性、监督性五大特征。通过调研可知,当前对民主监督的政治性虽有充分认识,但工作中偏重于事务性监督;民主监督的自主性和主动性不足,监督氛围不够浓厚;民主监督形式虽有创新,但仍需不断拓展;民主监督的制度框架基本确立,但制度化水平还不高;监督效果虽有改进,但监督职能没充分发挥。为此,要建立
声明在先,我讲的是一般老人,你也许不是这样。  冯梦龙在《古今潭概》中,采录了一则《老人八反》,描述老人的反常现象维妙维肖:“夜不卧而昼睡;子不爱而孙爱;近事不记而记远事:哭无泪而笑有泪;近不见,远却见;打却不痛,不打却痛(如捶背敲膝——艺注);面白却黑,发黑却白:如厕不蹲,作揖却蹲。此老人八反。”细细观察老人的起居行为,确实如此。不过这“八反”多从生理角度着眼,若从心态变化采看,更有些值得思索的
【摘要】微博的快速发展为企业开展危机公关提供了一个新的方式——微公关,它的生产和传播具有自身的特点,利用好这一新兴平台企业能在危机公关中把握先机。本文就微公关在内容和形式方面的新发展及企业如何更好的利用微公关这一手段进行分析。  【关键词】微博 微公关 危机公关  微公关,顾名思义,是指组织或个人通过微博这一社交平台对自身形象进行管理和经营,从而创造出较好的舆论环境,充分利用微博主体及传播载体的草
项目情境分析  本案例选自上海科技教育出版社的教材《信息技术(必修1 数据与计算)》第三单元算法与程序设计之项目七:以计算圆周率为例——设计简单数值数据算法。该项目通过设计简单数值型数据算法解决计算圆周率问题,对程序三种控制结构进行深入探究,并通过比较不同算法的运行时间感受算法效率,引导学生主动对程序或算法进行优化。本项目引导学生利用计算机科学领域的思想方法界定问题,抽象特征,并能设计合理的算法形
我国现存最早的医学巨著《黄帝内经》十分重视养生问题,它所记载的养生方法相当丰富,并具有顺应自然、形神兼养、动静结合、常变统一的特点,有着科学的内涵。这些方法长期以来有效地指导着人们养生防病,收到满意的效果。例如,它提出“春夏养阳,秋冬养阴”的养生原则就颇具指导意义。本文现就“秋冬养阴”的含义、原理与方法略作介绍,以冀对读者能有所裨益。    一、什么叫“秋冬养阴”    《素问·四气调神大论》说:
来越多的研究证实,智商与饮食之间存在重要关联。一些食物可刺激大脑认知功能,提高记忆力。一些食物则妨碍大脑正常功能,损害智商。《印度时报》最新载文,刊出多位营养学家总结出的应该避免的“有损智商的9种食物”。  甜食 食糖及含糖食物不仅会增加体重,而且会损伤大脑功能。长期吃糖会危害神经健康,干扰记忆力。吃糖过多还会干扰学习能力。因此,专家建议应避免常吃含糖食物。  酒精 长期饮酒不仅伤肝,而且会导致大
自从我启用了微信运动的计步工具,每天晚间,我都会把点赞派送给朋友圈中勤奋的跑者,相比之下,对于那些活跃度更高的文友,我的关注反而少了许多,也淡了许多。其实,这一点都不奇怪。身为资深的跑者,我通过微信运动,与志趣相投的本地朋友兑现着日复一日的关注。  起先,我只点赞排行榜上前二十名的高手,有的朋友能够跑足三四万步,大致折算下来,距离在二十公里以上,相当于半程马拉松,业余跑者能拿出这么亮丽的成绩单,实
《易筋经》上栽有“神仙起居法”,系简便易行的有益功法。不论站着、坐着、走着、睡着,无时间地点限制,随时随地均可练习此功,次数不限,对文学、教学、科研工作者最为相宜。  本功法主要是按摩肝脾内内脏(图1、2),加强消化功能,促进肠胃蠕动,有利小腹充实、五脏敷华,特别是背拳按摩肾部及命门(图3),有利于水升火降。中医认为,两肾一为相火,一为肾水,水火既济,百病不侵。按摩时以两肾发热,双手酸累为止。命门
1.制作卡片和图表,标出你的体重下降情况和饮食规律。  2.不要让任何人用食物来“讨好”你。  3.制定出你的体重应该达到的标准,写下来,贴在你每天都能看到的地方。  4.在达到了旧的体重标准以后,应该经常制定出新的减莺标准。在你有生之年经常称一称自己的体重。  5.每天要喝8杯(8盎司)的水。水对于身体的功能是基本的,因为它廉价而且无热量,可以成为节食的最合适的饮料。  6.你在紧张的情况下也许
50载写成一部书——上将萧克创作《浴血罗霄》始末    我刚到解放军文艺出版社当编辑的时候,就听老同志说,萧克手里有一部长篇小说。我有一种初生牛犊不怕虎的劲头,直接找到了萧克家里。得到的回答是:首长现在还很忙,等空下来再和你们联系。过了不久,我就接到萧克秘书的电话,说可以去谈一谈。  那是一个秋天的下午,我如约来到萧克的家里。老将军和我说起了这部书稿的来历:  长征结束后,党中央在延安召开了苏区党