林 眾
人民教育出版社信息科技編輯室主任、編審。普通高中信息技術課程標準修訂組、中小學綜合實踐活動課程指導綱要編寫組、義務教育信息科技課程標準研制組核心成員。從事中小學信息技術教材編寫工作20余年,參編教材20多冊,承擔《義務教育信息科技教學指南》編寫任務。
為落實《義務教育課程方案(2022年版)》和《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱“課標”),教育部教材局組織編寫了《義務教育信息科技教學指南》(以下簡稱《教學指南》)及配套課件,并于2024年8月底在國家中小學智慧教育平臺發(fā)布,供全國義務教育階段3—8年級師生免費使用。為了更好地幫助廣大信息科技教師了解《教學指南》、用好《教學指南》,本刊近日專訪了《教學指南》及配套課件的編寫組成員、人民教育出版社信息科技編輯室主任林眾。
本刊編輯:《教學指南》和配套課件對于義教階段信息科技課程的落地來說是一件重要的事情,請您簡單介紹一下《教學指南》的設計思路。
林 眾:《教學指南》是信息科技課程實施的基準性參考依據。一是《教學指南》及配套課件從學生認知出發(fā),按照“小學低年級注重生活體驗—小學中高年級介紹基礎知識—初中階段利用信息科技手段探索解決問題的過程與方法”的思路進行整體設計。由于一、二年級屬于融合開課,因此小學低年級階段主要指小學三年級,這時候的學生正處于認知發(fā)展的關鍵時期,他們的觀察能力有了比較顯著的提高,能夠觀察到身邊的事物,有了一定生活經驗的積累。這時候我們就要注重利用他們這一特點,從情境設計,到案例引入,從他們身邊的點點滴滴作為切入點,讓他們能建立初步的信息意識,激發(fā)學習信息科技的興趣,為后續(xù)學習打好基礎。到了小學中高年級,學生的思維能力從形象思維逐步向抽象思維過渡,因此很適合把學科的基礎知識通過身邊的案例,逐步讓學生去消化、理解,從而讓學生養(yǎng)成運用信息科技的思維去看世界的能力。初中階段的信息科技設計從網絡(系統(tǒng))角度出發(fā),把前面所學進行綜合性梳理,強調在學習過程中培養(yǎng)解決真實問題的能力。
二是圍繞“數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能”六條邏輯主線,設計“在線學習與生活、數據與編碼、身邊的算法、過程與控制、互聯網應用與創(chuàng)新、物聯網實踐與探索”六個模塊內容。我們在設計指南時,注重橫、縱兩條線。橫線是指六條主線之間的聯系,它們之間是交織的關系,在設計時需要注意聯系,如講數據(大數據)時,必然要和人工智能有聯系;講信息處理時,也會和信息安全有很大的相關性等等。縱線是指六條邏輯主線在六個模塊中是螺旋上升的遞進關系,低年級的內容要為高年級打基礎,如七年級網絡分層的思想,就是對前面所學的數據、網絡、信息處理等邏輯主線的集中展示。
三是《教學指南》按照每周1課時的容量進行設計,每冊《教學指南》分為30課,教師可以結合當地學情酌情調整教學內容;配套課件主要是為教師便于開展教學以《教學指南》為依據開發(fā)的相關資源。
本刊編輯:可以說,《教學指南》和配套課件的出臺在義教階段所有的學科中是一種獨特的存在,您覺得它的特色、創(chuàng)新性和價值有哪些體現?
林 眾:我們要認識到,此次出臺的《教學指南》不是教材,而是對課標有效落地的具體化實施建議。為此,我們在設計過程中做了以下幾點嘗試。
一是開放性設計。為了讓教師教學更有針對性,我們突破了以往教材、教師用書的版式設計方式,將指南做了左右對稱式設計。左邊是在每堂課應該開展的學習活動設計,右側是針對學習活動的教學建議。這種設計思路,不但能讓教師理解編寫者的意圖,還能把《教學指南》對課標理念的轉化,通過文字形式進行表達,也能提示教師對教學內容的把控程度。但這樣的設計,尤其是左側學習活動的描述方式,與過去、現在任何一本“教材”比較而言,都缺乏步驟描述。這種設計的目的,一是為了“去操作化”,希望能讓教師更加聚焦學科內涵;二是為了“留白”,期待教師通過教研,結合教情、學情對《教學指南》內容進行二次開發(fā),從而讓指南更符合當地的教學實情。
二是加強人工智能的比重。課程標準頒布于生成式人工智能正式發(fā)布前。我們在編寫《教學指南》時,經過和課標組不斷溝通,認為隨著生成式人工智能的面世與發(fā)展,不遠的將來,每位學生都會擁有人工智能作為“伙伴”,能助力他們的學習生活,提供更為實時、客觀、準確的評價。因此,在遵循課程標準的基礎上,指南加重了生成式人工智能的比例,從三年級開始,就提及用生成式人工智能制作簡單作品。為了體現螺旋上升的理念,我們在四年級中增加了第六單元關于人工智能與大數據的部分,目的是讓學生在體驗真實案例的過程中,了解人工智能是挖掘大數據中蘊含巨大價值的萬能鑰匙,并能讓學生了解在人工智能的應用中,對大數據的使用不是越多越好,數據的品質、方法的設計也是影響性能的重要因素,從而為五年級講解算法效率做一些鋪墊;這個單元的最后一課專門設計了生成式人工智能在生成結果時可能出現的問題,并引領學生探究應對措施,目的是培養(yǎng)他們辨識數據真假的意識和能力,引導其正確認識技術應用,更好地融入信息社會。到了七年級,就要從信息系統(tǒng)角度,讓學生了解人工智能的應用給社會帶來的影響,尤其是給數字版權保護帶來的挑戰(zhàn)。
三是用中國故事,講好自主可控。信息科技的發(fā)展是我國近些年科技進步的一大亮點。這就要求我們在《教學指南》中要落實好這個代表性元素,即通過鮮活的案例,讓學生切實感受我國信息科技發(fā)展給人民生活帶來的益處,以及自主可控的重要意義。主要從兩個方面展開:一方面,我們要通過介紹我國信息科技的應用創(chuàng)新,讓學生切實感受學科知識背后的原理與代表的價值,如針對購物、快遞、外賣等應用軟件,分析當數據由少變多時,該應用的功能有哪些提升,從而體會數據給生活帶來的積極影響;另一方面,我們還要通過講解,讓學生切實樹立信息安全意識,落實信息社會責任,最終的目的是讓學生通過學習,能游刃有余地在數字時代生存。在學習的過程中,我們要讓學生結合真實案例,認識到自主可控對我國科技發(fā)展、人民安居生活的關鍵作用。
本刊編輯:《教學指南》是義務教育階段信息科技課程實施的基準性參考依據,為一線教師解決了教學資源的問題,教師們在應用《教學指南》教學中有哪些需要注意的地方?
林 眾:一是要注重從大概念到邏輯主線的轉變。無論是《義務教育課程方案(2022年版)》,還是在課標中,這次都沒有了大概念的說法,信息科技引入了用邏輯主線的說法。這就意味著教師在使用過程中,要認清邏輯主線對課標內容的意義,即不是讓教師通過六大概念去割裂地梳理整體教學內容體系,而是要認識六條邏輯主線在各模塊中體現的前后關聯,這是落實核心素養(yǎng)的最好體現。如算法,從三年級開始就強調“結合學習需要,能將問題進行分解,并用文字或圖示描述解決問題的順序”;在五年級強調“理解算法是通過明確的、可執(zhí)行的操作步驟描述的問題求解方案,能用自然語言、流程圖等方式描述算法”。這種設計是對計算思維中“具備計算思維的學生,能對問題進行抽象、分解、建模,并通過設計算法形成解決方案”的具體細化,只有打好基礎,才能讓學生在后續(xù)年級的學習中,對大系統(tǒng)可以分解為小系統(tǒng)、物聯網的系統(tǒng)原型和分層思路等有更明確的認識。
二是了解核心素養(yǎng)與邏輯主線在各年級中的占比各不相同。從課程比重來看,核心素養(yǎng)與邏輯主線始終貫穿全部教學,目的在于培養(yǎng)學生終身的數字素養(yǎng)與技能。但要注意到,囿于教學內容的側重,核心素養(yǎng)、邏輯主線在各模塊內容中的比重也各有側重。《教學指南》作為課標的有效落實抓手,也遵循了這種設計理念。如在三年級,從核心素養(yǎng)角度看,學生的認知使得教學更側重行為、意識的培養(yǎng)與確立,相比之下,計算思維的占比就顯得沒那么顯著,而信息社會責任也偏重入門。從邏輯主線角度看,有些年級的教學內容確實不適合某些邏輯主線的展開,完全可以作為參考性的借鑒。如五、六年級中網絡和人工智能邏輯主線的部分,教學內容占比都不會過大,而更應該講好算法、信息(數據)處理等方面的相關內容。因此,教師在教學中要從實際教學內容出發(fā),切忌對核心素養(yǎng)、邏輯主線生搬硬套,尤其是在每節(jié)課教學時,不建議面面俱到地作為教學要求去落實。
三是教學中要做好減法。此次《教學指南》的教學設計內容較為豐富,如果按照以往以技能操作的方式去開展教學,會使有限的課時更顯吃緊,因此教師需要在教學中做好取舍。事實上,課標內容在設計之初,就極具開放性,允許設計者選擇更能體現因地制宜原則的教學內容,而不用去追求多而全。《教學指南》也完全按照這個思路進行內容設計,教師在教學中,只要選擇的內容能為后續(xù)教學做好支撐,并達成學業(yè)要求就完全可行。如三年級“使用恰當的在線平臺獲取文字、圖片、音頻與視頻等資源,設計、創(chuàng)作簡單作品”,教師不必把每種媒體形態(tài)都面面俱到地選用一遍,可以找準1~2種作設計,只要在教學中訓練好學生能用作品表達思想,鍛煉好能力的遷移性,其余的交給課后,讓感興趣的學生嘗試即可。同時,教師在教學中不宜過度追求深度和廣度。如在講解算法時,此次沒有對編程的要求,僅僅希望通過程序驗證,讓學生進一步體驗算法的執(zhí)行與效率,為下一步解決問題的策略或方法做好鋪墊。
四是體現跨學科的設計理念。在案例設計、內容選擇時,教師要結合學生的現實生活和學習實踐以及當地的社會發(fā)展,適度設置基于真實情境的學習任務、典型案例或研究性項目活動,便于學生主動理解知識、掌握技能、發(fā)展能力。同時,要充分考慮跨學科主題的遴選,引導學生在使用信息科技自主探究的過程中,處理好與其他課程的聯系,并能有效解決其他課程的問題,切實把“學技術”與“用技術”的理念有效融合。例如,在四年級第四單元第19課中,《教學指南》設計了“氣象數據與國家安全”的案例,借助科學課“人類活動與環(huán)境”中“自然災害”相關知識的案例開展教學。學生已經在一、二年級時有了“人類生活與自然環(huán)境相關”的認識,再加上生活中經常能看到各種自然災害的官方報道,在教師的進一步引導下,學生能對極端氣象災害形成一定的感性認知,以此引出氣象數據關乎國家安全的結論。
本刊編輯:您認為,《教學指南》對于信息科技課程實施具有怎樣的作用?在信息科技學科一體化設計方面,《教學指南》未來還有哪些工作要做?
林 眾:《教學指南》對信息科技課程實施的作用,除了有效落實課標理念外,另一個意義在于對數字化教材的探索。因此,我們可以認為《教學指南》是這個過程的初始版本。為了方便教學,編寫組從《教學指南》出發(fā),除了制作相關的配套課件供教師使用,還制作了一批數字資源供教學免費使用,包括虛擬仿真、驗證程序、輔助工具軟件等。這些開發(fā)的數字資源如能得到教學的認可,會對今后信息科技的數字教材研發(fā)起到借鑒作用。課標中要求“注重迭代更新……促進資源動態(tài)更新,體現時代特征,倡導共建共享,充分調動社會各界力量,建立資源建設共同體,鼓勵各級各類課程資源共享”。因此,我們想通過一線教學,匯集更多的優(yōu)秀案例,真正建立起信息科技的資源庫,為信息科技教學貢獻綿薄之力。同時,我們也希望,經過一個輪次的教學,可以從核心素養(yǎng)角度出發(fā),在數字教材的建設中有效融入多元的評價體系,為今后每一位學生的學習提供較為精準的參考。