摘要:本文設(shè)計(jì)了信息科技跨學(xué)科主題與實(shí)驗(yàn)教學(xué)雙向互融育人模式,并基于“教-學(xué)-評(píng)”一致性視角設(shè)計(jì)了信息科技跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與實(shí)踐路徑,旨在重新審視課堂教學(xué)的育人核心——發(fā)展學(xué)生成長(zhǎng)型思維。
關(guān)鍵詞:“教-學(xué)-評(píng)”一致性;信息科技;跨學(xué)科;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新人才
中圖分類號(hào):G434" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" 論文編號(hào):1674-2117(2025)08-0092-04
2021年11月,中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)印發(fā)《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能行動(dòng)綱要》,要求將“數(shù)字素養(yǎng)與技能培育納入中小學(xué)教育教學(xué)活動(dòng),設(shè)立信息科技必修課程”。2022年4月,教育部印發(fā)的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(簡(jiǎn)稱“新方案”和“新課標(biāo)”),增強(qiáng)了“教-學(xué)-評(píng)”一致性在課程實(shí)施中的指導(dǎo)性,明確了“為什么教”“教什么”“教到什么程度”,強(qiáng)化了“怎么教”的具體指導(dǎo),做到好用、管用,并且第一次將信息科技課程列入國(guó)家課程,獨(dú)立設(shè)置跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。此次課程改革刻畫(huà)了新時(shí)代黨中央育人育才的目標(biāo)要求及深化課程改革的實(shí)施路徑,充分反映國(guó)家對(duì)信息科技課程的高度重視。2023年11月,教育部基礎(chǔ)教育司委托教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心組織研制并發(fā)布了《中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本目錄(2023年版)》,以指導(dǎo)中小學(xué)科學(xué)及信息科技等學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展,這是貫徹落實(shí)黨的二十大精神、強(qiáng)化科學(xué)教育與實(shí)踐教學(xué)、促進(jìn)學(xué)科育人方式變革的又一舉措。
“教-學(xué)-評(píng)”一致性:信息科技課程落地的行動(dòng)指南
2024年秋季學(xué)期,是新課程標(biāo)準(zhǔn)落地后,新教學(xué)指南實(shí)施的關(guān)鍵之年。在“教-學(xué)-評(píng)”一致性視角下,信息科技跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)立足學(xué)科融合與學(xué)科實(shí)踐,促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中理解學(xué)科概念和科學(xué)原理,領(lǐng)悟創(chuàng)新精神、探索意識(shí)及科技倫理,發(fā)揮信息科技課程在中小學(xué)科學(xué)教育中培養(yǎng)創(chuàng)新人才的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
1.“教-學(xué)-評(píng)”一致性
一是宏觀課程意義上的“教-學(xué)-評(píng)”一致性,是以課程標(biāo)準(zhǔn)為指引,頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)規(guī)劃基于課程標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)教材、課堂學(xué)習(xí)與考試評(píng)估的一致性(簡(jiǎn)稱“大閉環(huán)”);二是微觀課堂意義上的“教-學(xué)-評(píng)”一致性,是從課程標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化而來(lái)的,以學(xué)習(xí)目標(biāo)為指引,創(chuàng)新構(gòu)建、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于課堂學(xué)習(xí)變革層面上的教學(xué)、學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)的一致性(簡(jiǎn)稱“小閉環(huán)”)。
2.信息科技課標(biāo)的五個(gè)特色與亮點(diǎn)
《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(簡(jiǎn)稱“信息科技課標(biāo)”)的頒布實(shí)現(xiàn)了信息科技課程在義務(wù)教育階段從“0”到“1”的質(zhì)變。此次信息科技課標(biāo)凸顯五個(gè)特色與亮點(diǎn):一是以“素養(yǎng)表現(xiàn)”細(xì)化培養(yǎng)目標(biāo),刻畫(huà)信息科技課程核心素養(yǎng)的四個(gè)維度——信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新及信息社會(huì)責(zé)任。二是抽取信息科技課程“六條邏輯主線”——數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全及人工智能。三是按照“內(nèi)容承載”素養(yǎng)目標(biāo)與學(xué)科邏輯,實(shí)現(xiàn)“大概念”“主題式”“體驗(yàn)性”“綜合化”等頂層設(shè)計(jì)。四是以“情境案例”直接服務(wù)于“內(nèi)容承載”,讓學(xué)生仿佛置身于信息科技和智慧社會(huì),體驗(yàn)與感悟情境與案例的真實(shí)性和實(shí)踐性,既符合素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng),又符合學(xué)科邏輯。五是“學(xué)業(yè)質(zhì)量”是對(duì)信息科技課程發(fā)展的整體教學(xué)效果評(píng)估,主要檢測(cè)的是學(xué)生學(xué)習(xí)后的綜合素養(yǎng),皆在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科技倫理、探索實(shí)踐及自主創(chuàng)新可控意識(shí)。
育人模式:跨學(xué)科主題與實(shí)驗(yàn)教學(xué)雙向互融機(jī)制構(gòu)建
2022年4月,教育部頒布新方案明確指出“強(qiáng)化課程綜合性和實(shí)踐性,推動(dòng)學(xué)科育人方式變革,著力發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)”。此輪新課程改革的核心是突出課程育人導(dǎo)向,指向?qū)W科育人:一是優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu),實(shí)施跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),打破學(xué)科邊界,實(shí)現(xiàn)學(xué)科間知識(shí)融合互通;二是強(qiáng)化學(xué)科實(shí)踐教學(xué),注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展,搭建學(xué)科間知識(shí)與能力互通建構(gòu)橋梁。因此,筆者通過(guò)學(xué)科實(shí)踐與學(xué)科融合雙向互融構(gòu)建了信息科技學(xué)科育人模式(如圖1)。
跨學(xué)科主題與實(shí)驗(yàn)教學(xué)雙向互融機(jī)制構(gòu)建注重“科學(xué)”與“技術(shù)”并重,并結(jié)合學(xué)科主題學(xué)習(xí),指導(dǎo)學(xué)生在理解科學(xué)原理概念和掌握科學(xué)思維方法的基礎(chǔ)上,借助實(shí)驗(yàn)器材和數(shù)字化學(xué)習(xí)工具與資源,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)原理、探索科學(xué)方法、創(chuàng)新科學(xué)設(shè)計(jì)、模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、分析問(wèn)題能力、設(shè)計(jì)籌劃能力、統(tǒng)籌綜合能力等。
實(shí)踐路徑:“教-學(xué)-評(píng)”一致性視角下信息科技跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
1.實(shí)施流程
筆者基于信息科技跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)科融合與學(xué)科實(shí)踐的學(xué)習(xí)目標(biāo),并結(jié)合開(kāi)展教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)及課堂評(píng)價(jià)的方法,綜合構(gòu)建了“教-學(xué)-評(píng)”一致性視角下信息科技跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施流程(如下頁(yè)圖2),其中包括實(shí)驗(yàn)流程、項(xiàng)目實(shí)施、融合與實(shí)踐及師生活動(dòng)四個(gè)維度。
2.教學(xué)模式
筆者根據(jù)信息科技課程學(xué)科融合與學(xué)科實(shí)踐特征,將跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為跨學(xué)科驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、跨學(xué)科探究性實(shí)驗(yàn)、跨學(xué)科創(chuàng)新應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)及跨學(xué)科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等。
跨學(xué)科驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)學(xué)科融合視角進(jìn)行實(shí)踐探索,驗(yàn)證科學(xué)原理或技術(shù),獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)或證據(jù),驗(yàn)證科學(xué)原理或技術(shù)的正確性,重在驗(yàn)證信息科技課程中“科學(xué)”與“技術(shù)”是雙向互融的,即理論與實(shí)踐實(shí)現(xiàn)對(duì)接??鐚W(xué)科驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)操作步驟為確定實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備、進(jìn)行分析等。
跨學(xué)科探究性實(shí)驗(yàn)是對(duì)某種學(xué)習(xí)現(xiàn)象的產(chǎn)生做出合理的假設(shè),創(chuàng)新設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)的正確性??鐚W(xué)科探究性實(shí)驗(yàn)探究步驟為基于現(xiàn)象提出問(wèn)題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、實(shí)踐探索、評(píng)估正確性等。
跨學(xué)科創(chuàng)新應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)是基于需求,創(chuàng)新設(shè)計(jì)符合要求的信息科技項(xiàng)目方案、系統(tǒng)或產(chǎn)品??鐚W(xué)科創(chuàng)新應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)實(shí)踐步驟為確定實(shí)驗(yàn)需求、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、搭建實(shí)驗(yàn)設(shè)備和編寫(xiě)程序代碼等。
跨學(xué)科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是基于想象,還原真實(shí)情境,利用數(shù)字化軟件對(duì)信息科技系統(tǒng)或產(chǎn)品進(jìn)行模擬仿真,以達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果。跨學(xué)科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作步驟為確定實(shí)驗(yàn)情境、選擇仿真軟件、設(shè)定實(shí)驗(yàn)步驟、運(yùn)行仿真軟件、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及優(yōu)化設(shè)計(jì)。
教學(xué)審視:課堂教學(xué)的育人核心是發(fā)展學(xué)生成長(zhǎng)型思維
“教-學(xué)-評(píng)”一致性視角下開(kāi)展信息科技跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué),強(qiáng)化“科學(xué)”與“技術(shù)”并重,培養(yǎng)創(chuàng)新人才。課堂教學(xué)的育人目標(biāo)是落實(shí)立德樹(shù)人,核心是發(fā)展學(xué)生成長(zhǎng)型思維。
1.學(xué)生思維進(jìn)階的四個(gè)層次——道、法、術(shù)、器
“器”是信息科技課程用于提高效率和簡(jiǎn)化復(fù)雜問(wèn)題的“科”與“技”的學(xué)習(xí)工具;“術(shù)”是信息科技課程中知行合一的具體操作和實(shí)踐技能,是“科”與“技”學(xué)習(xí)方法與方式;“法”是信息科技課程中實(shí)現(xiàn)價(jià)值觀的最根本的戰(zhàn)略、方法和指導(dǎo)方針及思路,是“科”與“技”的算法與模型;“道”是指信息科技課程中人生成長(zhǎng)正確價(jià)值觀與思想決策模式,是“科”與“技”的科學(xué)規(guī)律和哲學(xué)原理。
2.學(xué)生思維演變的三個(gè)階段——學(xué)科思維、高階思維、哲學(xué)思維
計(jì)算思維是信息科技課程核心素養(yǎng)中的核心,它是指學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法,在問(wèn)題解決過(guò)程中涉及的抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)等思維活動(dòng)。在人工智能時(shí)代,隨著生成式人工智能大模型的出現(xiàn),信息科技學(xué)科更加需要培養(yǎng)學(xué)生融合創(chuàng)新解決實(shí)際問(wèn)題的思維方式,即高階思維,它是發(fā)生在學(xué)生較高認(rèn)知層次上的心智活動(dòng)。其主要包括創(chuàng)新能力、問(wèn)題求解能力、決策力和批判性能力等,重在體現(xiàn)信息科技時(shí)代對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新要求。哲學(xué)思維是指人們認(rèn)識(shí)、改造客觀世界所運(yùn)用的具有哲學(xué)特征的思維方法,主要包括辯證性思維、批判性思維、實(shí)踐探索思維及超經(jīng)驗(yàn)思維。
結(jié)束語(yǔ)
信息科技跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重在實(shí)踐探索中體驗(yàn)與感受、理解與領(lǐng)悟信息科技課程底層邏輯的哲學(xué)原理——生活即學(xué)習(xí)、生活即技術(shù)、生活即思考。所以,教師應(yīng)通過(guò)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生理解信息科技課程中的底層邏輯——“器”與“術(shù)”,即學(xué)科思維;引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐探索、創(chuàng)新融合,展現(xiàn)思維進(jìn)程中的迭代與進(jìn)階,即高階思維;促使學(xué)生領(lǐng)悟信息科技課程的哲學(xué)原理——“道”與“法”,即哲學(xué)思維。課堂教學(xué)的育人核心是培養(yǎng)學(xué)生從學(xué)科思維,歷經(jīng)高階思維的錘煉,上升到哲學(xué)思維,即發(fā)展學(xué)生成長(zhǎng)型思維。
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本文系2024年安徽省教育科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“基于教學(xué)評(píng)一致性的中小學(xué)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐研究”(項(xiàng)目編號(hào):JKT24044)研究成果。