明确课程新要求,确立创设着力点

2019-04-15 01:04:22 中国信息技术教育 2019年6期

李维明

教育部颁布的《普通高中课程方案(2017年版)》(简称《方案》)及《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》(简称《标准》)是在深入总结21世纪以来我国普通高中课程改革的宝贵经验,特别是总结了2003版的实验方案和标准的经验及不足,充分借鉴了国际课程改革的优秀成果推出的既符合我国实际情况,又具有国际视野的纲领性教学文件。其中,《方案》进一步明确了普通高中的教育定位,进一步优化了课程结构,强化了课程有效实施的制度建设;《标准》凝炼了学科核心素养,更新了教学内容,研制了学业质量标准,增强了指导性。

我们要实施普通高中信息技术新课程,首先必须明确新课程的新要求,学习它、理解它、吃透它,了解创设教学条件的重点、难点在什么地方,才能知道创设教学条件应该在什么地方着力,从而取得事半功倍的效果。

明确课程《方案》及《标准》提出的要求

课程《方案》及《标准》对于信息技术新课程的实施分别提出了哪些具体的要求?这是我们首先应该明确的问题。在这里我们讨论的是信息技术学科“教学条件的创设”的“策略”,所以关注的要求主要是教学相关的部分,主要包括课程设置、课程结构、实验室建设、教研培训、学业考试、教学资源等内容。

第一,《方案》规定了课程设置的相关要求

学制与课时:普通高中学制为三年。每学年52周,其中教学时间40周,社会实践1周,假期(包括寒暑假、节假日和农忙假)11周。每周35课时,每课时按45分钟计。18课时为1学分。

课程类别:普通高中课程由必修、选择性必修、选修三类课程构成。必修课程,由国家根据学生全面发展需要设置,所有学生必须全部修习。选择性必修课程,由国家根据学生个性发展和升学考试需要设置。参加普通高等学校招生全国统一考试的学生,必须在本类课程规定范围内选择相关科目修习;其他学生结合兴趣爱好,也必须选择部分科目内容修习,以满足毕业学分的要求。选修课程,由学校根据实际情况统筹规划开设,学生自主选择修习。

开设科目与学分:普通高中开设语文、数学、外语、思想政治、历史、地理、物理、化学、生物学、技术(含信息技术和通用技术)、艺术(或音乐、美术)、体育与健康科目和综合实践活动等国家课程,以及校本课程。其中,技术包括信息技术和通用技术,其必修内容分别按3学分设计模块(如表1)。

科目安排:科目内容根据学科自身特点和学生学习需要设计。必修内容原则上按学期或学年设计,选择性必修和选修内容原则上按模块設计。模块之间既相对独立,又体现学科内在逻辑。模块教学时间根据实际需要设定,一般为18课时的倍数。

第二,《标准》明确了课程结构及相关要求

课程结构:高中信息技术课程由必修、选择性必修和选修三类课程组成(如下页表2)。

必修课程:高中信息技术必修课程是全面提升高中学生信息素养的基础,强调信息技术学科核心素养的培养,渗透学科基础知识与技能,是每位高中学生必须修习的课程,是选择性必修和选修课程学习的基础。高中信息技术必修课程包括“数据与计算”和“信息系统与社会”两个模块。

选择性必修课程:高中信息技术选择性必修课程是根据学生升学需要、个性化发展而设计的,分为升学考试类课程和个性化发展类课程。选择性必修课程旨在为学生将来进入高校继续开展与信息技术相关方向的学习以及应用信息技术进行创新、创造提供条件。选择性必修课程包括“数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”“人工智能初步”“三维设计与创意”“开源硬件项目设计”六个模块。其中,“数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”三个模块是为学生升学需要而设计的课程,三个模块的内容相互并列;“人工智能初步”“三维设计与创意”“开源硬件项目设计”三个模块是为学生个性化发展而设计的课程,学生可根据自身的发展需要进行选学。

选修课程:高中信息技术选修课程是为满足学生的兴趣爱好、学业发展、职业选择而设计的自主选修课程,为学校开设信息技术校本课程预留空间。选修课程包括“算法初步”“移动应用设计”以及各高中自行开设的信息技术校本课程。

第三,《标准》提出了建立信息技术实验室等基础设施设备的相关要求

基础设施设备:对于信息技术课程而言,必要的基础设施、基本设备是课程实施的物质基础。普通高中学校要根据学生人数的多少、教学课时的需求,设立能满足各模块教学需要的信息技术教室和信息技术实验室,配备数量合理、配置适当的计算机和相应的实验设备,并配备满足各模块教学需要的软件及网络设施。有条件的地区及学校可以为开设移动应用课程、变革课堂教学方式和学生学习方式创造条件。

设立信息技术教室:普通高中学校首先要根据本校平行班的数量,设立信息技术教室。建议按照教育技术装备要求,配足配齐计算机和相关网络设施,努力保证每班上课时一人一台计算机,并安装能保证课程正常开展的软件。

设立信息技术实验室:同时,设立信息技术实验室。实验室应针对每个模块单独设立,着重满足学生实践操作的需求;除了考虑配备实验用品之外,还应当考虑配备适当的工具和测试仪器,以保证实验的水平和质量。在条件不足的学校,也应设立多个模块共同使用的信息技术实验室,便于教学的正常开展。

第四,《标准》提出了开展信息技术课程教学及教研培训的相关要求

教学建议:信息技术教学是培养学生信息技术学科核心素养的基本途径。教师在教学中要紧紧围绕学科核心素养,凸显“学主教从、以学定教、先学后教”的专业路径,把项目整合于课堂教学中,重构教学组织方式,创设有利于学生开展项目学习的数字化环境、资源和条件,引导学生在数字化学习的过程中,领悟数字化环境对个人发展的影响,养成终身学习的习惯。

教研培训:随着课程改革的深入,信息技术的课程理念及教学内容也发生了相应的变化,给地方和学校实施课程提出了新的挑战。建议各地采取有效措施加强信息技术教师队伍的建设,按课程要求配足信息技术专职教师,为课程开设提供基本的保障。同时,开展多样化的教师培训和教研活动,提高信息技术教师的教学能力。

教师培训的重点:明确新课程的理念,让教师明确学科课程蕴含的立德树人价值,明确学科课程追求的学科核心素养内涵,为准确依据课程标准实施教学指明方向。明确课程标准所表述的内容及教学要求,让教师了解课程标准的内容结构体系,明确教学要求,创新教学手段,彰显先进的教学观念及方法,使课程标准的教学要求得以有效实施。提高信息技术教师的知识和技能水平,让一线教师了解当前信息技术科技发展的最新动向及趋势,了解信息系统的基本原理和使用方法,掌握数据结构及算法求解的基本原理和编程实现,掌握数字化学习的基本路径及常见方法。教师信息意识的增强、信息素养的提升,可以为课程标准的实施打下良好的基础。加强教师的学科专业知识培训,依据课程标准中涉及到的课程模块,以培训专项的方式加大信息技术教师本学科知识与技能的培训力度,提高信息技术教师的学科专业水平。

第五,《标准》提出了设计信息技术课程学业考试的相关要求

学业水平合格性考试:高中信息技术课程学业水平合格性考试面向全体高中学生,是对学生高中阶段信息技术学科基础知识和基本技能掌握情况的标准参照考试。学业水平合格性考试应重视对学生知识、技能和问题解决能力的考查,注重理论联系实际,注重信息技术和社会、经济发展的联系,注重信息技术知识和技能在生产、学习、生活等方面的广泛应用,激发学生学习信息技术的兴趣,促进学科核心素养目标的达成。学业水平合格性考试注重全面考查学生学习的广度,强调考试的知识覆盖面,应保证一定的考试时间和全面的考查内容。

根据学业水平合格性考试的性质和要求,学业水平合格性考试以必修课程两个模块为基础,以信息技术学科核心素养水平1为目标来制订评价方案。评价标准应依据学业质量水平,结合当地学生的学习情况制定。

为了全面评价学生的学业水平,应创设多种评价方式,如纸笔测试、上机测试、过程性学习评价等,多途径采集学生准确的学习信息。如果采用大规模统一考试,则建议采用上机测试的形式,注重考核学生的实践能力和应用能力。

学业水平等级性考试:学业水平等级性考试主要用于学生升学,即为高校入学提供依据。学业水平等级性考试应具有较高的信度、效度,必要的区分度和适当的难度。学业水平等级性考试在考查知识与技能的同时,还要注重考查能力,把对能力的考核放在首要位置。尽量采用能测试学生问题解决和实践能力的形式,如纸笔测试与上机测试相结合的方式。

根据高中信息技术课程学业水平等级性考试的性质和要求,考核内容建议以必修课程模块和选择性必修课程中的“数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”三个模块为基础,选择既能体现信息技术学科核心素养、又能为高校培养人才打下基础的内容。制定评价标准时,应依据相应的学业质量水平,结合当地教学的实际情况合理设计。

第六,《标准》提出了建设信息技术课程教学资源的相关要求

关于教学资源:信息技术课程教学资源主要包括教师教学材料、学生学习材料和教与学的环境等与教师教学、学生学习密切相关的资源。这些资源是课程实施必不可少的素材,直接关乎信息技术教学的质量,应当给予足够的重视。

教学资源的建设:信息技术课程教学资源的建设,应以数字化的教学资源建设为重点。建议各地依托本地教育行政部门设立的教育资源应用平台,结合信息技术课程的特点,建设适应教学需要的教学资源,提供给本地区信息技术教师教学使用。特别倡导普通高中学校在校本教研的基础上,积极鼓励教师使用信息化教学手段、应用数字化教学资源,并在使用的过程中锐意创新,改進和完善数字化教学资源,丰富适合本学科教学的一线经验,为课程实施提供鲜活的素材。教研机构要在教学资源建设中发挥引领导向作用,把握资源建设的正确方向,使之有效地支持教学、服务教学,提高资源的利用水平,促进教师发展,提升教学质量。

针对重点难点问题,确立创设着力点

课程《方案》及《标准》对于信息技术新课程的实施分别提出了许多具体的要求,信息技术学科“教学条件的创设”的“策略”就是怎么去落实这些要求,着力解决影响课程实施的重点、难点问题,以推进新课程的正常实施。

1.正确处理信息技术课程设置中的“2+2=3”的问题

在《方案》中,技术(包括信息技术和通用技术)必修学分为3学分,而在《标准》中设计的必修1和必修2模块分别为2学分。这就出现了必修模块内容2+2=4学分,而必修学分要求只有3学分的情况,这就是信息技术课程设置中的“2+2=3”的问题。同时,据目前了解的情况,即将出版的几套信息技术新教材都是按必修1和必修2模块独立成册,每一本书的内容包含了2个学分的全部内容。这样一来问题就出现了:4学分的内容只须学习其中的3学分,怎么取舍?学业考试3学分足够,该考哪些内容?

简单的处理方法是:必修1全学,必修2只学一半。这样处理虽没依据,却也好操作:第一学期一本书,第二学期半本书,简单。但这样处理存在两个问题:一是第二本书内容的取舍问题,二是必修模块1和必修模块2学习内容的完整问题。具体来说,模块2有三个部分的内容——“信息社会特征”“信息系统组成与应用”和“信息安全与信息社会责任”,样样都必需,如何取舍?再说,舍去任何一部分,学习内容都不能完整。

有没有其他处理方式?当然有。我们知道,必修模块1中有“数据与信息”“数据处理与应用”“算法与程序实现”及“感受人工智能”四个部分,其中“算法与程序实现”与其他部分有所不同,是操作性比较强的内容,且是进一步学习算法与数据结构的基础,所以教学所花费的时间精力,特别是给学生实践、消化、掌握需要的时间也会多一些。反观必修模块2的内容,对学生来说生活中了解相对更多,上手相对更容易。由此想到能否考虑将两个模块来个大组合,把“信息社会特征”“信息系统组成与应用”“信息安全与信息社会责任”“数据与信息”“数据处理与应用”和“感受人工智能”这些操作较少的内容放在一个学期内学习,每周安排2学时;而将“算法与程序实现”放在另一个学期学习,每周安排1学时,以便学生有更多感受、体会、消化的时间,以取得更好的学习效果。同样是三个学分的课时,得到了4学分的效果,何乐而不为!

如果再考虑长远一些,还可以将必修模块1中的“算法与程序实现”与选择性必修模块1“数据与数据结构”中的“数据及其价值”“数据结构”和“数据结构应用”三部分内容结合起来学习,每周安排2~3课时,一学期完成,所学内容从基础到提高,数据、结构、编程一脉相承、融会贯通。这对于有更多打算的学生来说,提高了学习效益,岂不美哉。

总之,信息技术课程设置中的“2+2=3”的问题可以有多种解决的办法,只要符合自身实际,就可以收到良好的效果。

2.积极推动信息技术实验室的建设

信息技术学科是一门实验学科,它的创立和发展都离不开信息技术的操作与实验。在普通高中如何才能做到“设立能满足各模块教学需要的信息技术教室和信息技术实验室”,非常值得研究,更值得大家积极去努力推动。

这里提到的“信息技术教室”,就是学校通常配置的“网络教室”,即可以上网的计算机室,是各个学科都可以使用的公共教室。在这里学生可以进行获取、处理简单的信息的操作,解决各学科上网的问题。

而“信息技术实验室”的功能却远不止这些,它必须满足各模块的实验需要。《课标》要求的必修及选择性必修模块一共有8个,由于各地学校的基础条件及教学需求有所不同,所以配备的策略也会不同。

最“豪华”的配置是每个模块设立一个专用实验室,并针对本模块的教学需求装备设施设备,开展信息技术实验。按此思路,针对具体模块的实验室主要功能及基本配置的设想如下:

(1)数据与计算实验室:提供数据采集、数据编码、数据分析和可视化表达、体验数字化学习、算法及编程实践等方面实验条件。主要配备数据采集、分析、处理设备,算法及编程教学实践环境等。

(2)信息系统与社会实验室:提供小型无线网络组建,小型信息系统搭建,小型物联网应用等方面实验条件。主要配备典型的信息系统、无线网络、物联网实验平台及设施设备等教学实践环境。

(3)数据与数据结构实验室:提供运用数据结构组织、存储数据,算法编程实现、解决问题等方面实验。主要配备数据结构、算法及编程教学实践环境等。

(4)网络基础实验室:提供基本的网络设备和器材,让学生经历从硬件连接到网络配置的全过程,在具体的联网过程中掌握相关参数的设置方法。设置一些联网中常见的故障,包括硬件连接故障、网络连接的错误配置等,引导学生从分析问题入手,判断故障原因,探索解决故障的方法。

(5)数据管理与分析实验室:提供能按照特定数据管理的需求,使用数据库管理系统建立关系数据库,会选用恰当的策略与方法,对数据进行管理等方面实验条件。提取数据,能正确选用数据分析方法和工具分析并解释数据。主要配备数据库管理系统和数据分析软件及设施设备等教学实践环境。

(6)人工智能初步实验室:提供典型的智能系统,实现简单的人工智能应用模块的搭建,环境、参数及自然交互方式的配置等方面实验。主要配备开源人工智能应用平台及教学实践环境等。

(7)三维设计与创意实验室:提供三维图形和动画设计、三维作品发布等方面实验条件。主要配备三维图形处理软件、三维打印机等教学实践环境。

(8)开源硬件项目设计实验室:提供利用开源硬件及相关资料,体验作品的创意、设计、制作、测试、运行等方面实验。主要配备联网的计算机外,还应根据项目的特征与实施需要,配置开源硬件、设计工具、组装工具、测试测量工具与仪器及教学实践环境等。

除了这种“一对一”的“豪华”配置,还可以考虑以模块内容的相关性,组合设立信息技术实验室。比如,對于必修模块1和选择性必修模块1,其内容十分相关,而且两个模块学习的时间也不尽相同,则可将它们合并为“数据及结构-算法及编程实验室”,以充分利用实验室资源。总之,各校可以根据本地教学实际,因地制宜,创设适合本地教学的、彰显学校特色的信息技术实验室,为新课标的实施创造适宜的条件。

3.科学设计信息技术课程学业考试

新课标的一个基调就是提升学生的核心素养,提倡的教学方法是项目学习法。在这样的背景下,如何设计学业水平合格性考试,使之既能较好地体现项目教学的成果,又能反映核心素养的提升?

首先需要解决的问题就是考试的形式问题。虽然人们常说内容决定形式,但信息技术学业考试的形式往往会制约考试的内容,所以有必要在此加以讨论。

网考:之前的信息技术学业水平考试,不少省区采用了互联网上联网考试的形式。网考的优势是考试组织成本低、阅卷及成绩统计及时方便,同时又能较好地反映学生对计算机的操作水平。缺点是由于学校计算机数量的限制,每次考试需要分成若干批参加考试,整体考试时间不能统一;另外,为了避免各批次考生相互串题,考试试卷为计算机自动组卷,自动生成,题目的一致性不是很好,难以实现考试公平。

纸考:所有的考生统一使用一份纸质试卷,在统一的时间内考试。这样的形式优势是可以实现全体考生一次考完,相对容易实现考试公平。缺点是由于题面的限制,所选题目必须是文字图表能表达的内容,操作也只能纸上谈兵,不能很好地体现信息技术学科的实践性,且阅卷及成绩统计也费力费时。

说到这里,诸君是否想到了信息技术学科的性质:实验学科。理化生不也是实验学科吗,它们的考试可以进入“最公平”的高考,信息技术学科正好借鉴一下:采用“纸考+实验操作”的形式,不就OK了吗?

然后就是考试的内容选取。由于信息技术学科存在前述2+2=3的问题,所以考试内容的选取就需要有一定的灵活性。一种方法是各省统一规定考试内容,明确规定考试范围;另一种方法是将必修1和必修2两个模块的内容全部列出,让学生在试卷上根据自己学习的内容选择答题。两种方法各有优劣:前一种操作简便,但剥夺了学生的选择权,缺乏灵活性;后一种学生可以灵活选择考试内容,但却给命题、阅卷等操作层面带来了不少的困难。看来,如何科学地设计信息技术课程学业考试,还真得考验各方面的智慧。

以上讨论了信息技术课程教学条件创设中的一些重点难点问题,初步确立创设着力点和一些设想。当然,信息技术课程教学条件创设中需要解决的问题远不止这些,其中模块教学、教研培训等问题会在今后讨论,这里只是开个头,抛砖引玉而已。