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深度 | 教育部义教信息科技课程标准专家组组长熊璋:信息科技课程建设

熊璋 教育信息化100人 2023-12-16


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导读:7月23日,由教育部高等学校教育技术专业教学指导分委员会主办,西北师范大学承办,《电化教育研究》杂志社协办的2022年全国教育技术学专业院长(系主任)联席会暨“教育数字化转型与一流专业建设”研讨会以在线直播形式召开。教育部义务教育阶段信息科技课程课标研制组组长熊璋教授发表了题为《信息科技课程建设》的专家报告


熊璋教授认为:“有人说,信息科技课标的建设承担了绝大多数的建设任务,但我不这么认为。课标的建设只是提供了一个新的起点,没有老师的实践,课标就是零。教材和资源的建设也是当前非常重要的任务,但没有老师的实践,也是零。不论课标怎么设计,教材怎么编写,资源怎么建设,最后都是由老师传递给学生,老师是最后的一公里。”


注:熊璋教授的另一篇文章可点击阅读 《深度 | 熊璋:信息科技课程标准解读


分享 | 熊璋整理 | 教育信息化100人来源 | 2022年全国教育技术学专业院长(系主任)联席会暨“教育数字化转型与一流专业建设”研讨会


 以下内容据熊璋教授的大会分享整理


“合抱之木,生于毫末;九层之台,起于累土;千里之行,始于足下。”我想用这句来自《老子》的名言与大家共勉。不管我们有多么宏大的目标,都要从一砖一瓦开始建设,信息科技课程也不例外。


今天我主要谈两个问题:


一个问题是,信息科技课程的时代性、科学性和育人价值。最近我们做义务教育课程标准的修订的时候,我一直在问,假若信息科技课程不谈时代性,那么这次修订的时代性体现在什么地方?如果信息科技课程不是因为有科学性和育人价值,那它怎么样能够实现从 0 到1,实现从“没有”到“有”。


另一个问题是,教师是最后一公里。我们需要思考未来信息科技教师的作用是什么,教师的地位如何,我们又应该怎样培养这些教师。



01

信息科技课程的时代性、科学性和育人价值


信息科技课程建设从 0 到1,得来不易。原来高中阶段课程名为《普通高中信息技术课程标准》,义务教育阶段也有一个《中小学信息技术课程指导纲要》,而信息技术并不是一个国家课程。经过我们的不断努力,终于把它变成了一个国家的课程,其中一个非常重要的因素是,国家战略需要信息科技课程。


自从4月21日《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》公布以来,社会的评价非常正面,认为这一次从“信息技术”到“信息科技”,从 0 到1,是义务教育课程标准修订的一大亮点。

 

信息科技课程从无到有,需要我们的坚持。坦白地说,第一次义务教育课标修订会并没有通知我参加,也没有通知任何一个信息科技老师参加,因为原来信息技术课程在综合实践的分类之下,于是便将信息科技自然而然地又被划分到了劳动。但信息科技不是劳动,于是我反复地跟教育部领导讲,国家需要信息科技课程。


我们坚持了时代性,信息科技课程就能够服务国家的发展;我们坚持了科学性,信息科技课程就可以免除各种质疑,原来的信息技术课程面临很多的质疑;我们坚持了育人价值,就有信息科技课程存在的价值。


最近教育部组织了全国范围义教课标的系列权威解读活动,我也在课标解读里讲了时代性、科学性、育人价值。有一些其他领域的专家认为我讲得太过上位,但我认为信息科技的时代性、科学性、育人价值非讲不可,我们必须理直气壮地讲,我们必须响当当、硬邦邦地讲。

 

信息科技课程的从无到有靠创新。我们原来比较强调知识,强调知识传递,强调以知识为本,有点应试教育的意思,但新课标特别强调素养立意,坚决落实素质教育。


我们强调学科逻辑,强调一定要符合学生的认知规律,这其实属于科学性的范畴。大学有一门课程叫《计算机原理》,中学叫《计算机原理初步》,小学叫《计算机原理入门》,怎样确定学生在小学、中学、大学的不同阶段学习计算机原理的什么内容?以数学为例,学生从出生开始认识数字,小学阶段开始学习加减乘除,不同年龄段的学科逻辑特别清楚,并且符合小朋友的认知规律,这是信息科技课程特别重要的追求。


我们还特别强调真实性学习。作为一个义务教育阶段的全国课程标准,它一定是面向全国的小朋友,而非精英教育。我们一定既要考虑到北京、上海等发达地区,也还要考虑到很多的小朋友并不生活在北京、上海,我们要做到覆盖全体的青少年。


(一)信息科技课程的时代性

 


信息科技最大的价值是它的时代性,信息科技最大的特色也是它的时代性,信息科技最大的抓手也是它的时代性。所以我们一定要强调信息科技的时代性,这样我们才有立足之地。


国家的发展战略有两个大局。习总书记反复地说中国要建设成网络强国、数字中国、智慧社会,网络、数字、智慧哪一样不是信息科技?信息社会我们要不要中国精神?信息社会我们要不要中国力量?信息社会我们要不要中国声音?中国精神、中国力量、中国声音在信息社会的背景之下,显得尤为重要。


比如中国的精准脱贫,如果没有数字化、智能化,我们如何称得上“精准”二字,我们怎样实现精准地发现扶贫对象、扶贫方法、扶贫道路?我们怎样精准地解决贫困以实现真正脱贫?我们怎样精准地评价脱贫的效果?这都需要依靠大数据,依靠人工智能。比如中国的精准防疫,一个简单的健康码,一个简单的行程码,就能让中国在这一次的防疫过程中让全世界高看一眼。我们实施的一些精准防疫的措施,我们的学生能够实现“停课不停学”,依靠的也是大数据和人工智能。中国有各种各样的领先案例。我们的社会已经遍布数据,遍布算法,遍布机器,遍布人工智能,我们当然要让我们的小朋友有机会去认识这些。


新社交模式、新媒体模式已然出现。以一个短视频为例,不管你从事什么行业,你要么是短视频的生产者,要么是短视频的受众。短视频的普及对社会的影响如此之大,很显然要冲击教育。如何保证短视频健康地发展,不是单靠网信办就可以实现的,它必须依靠全国的中小学教育,必须依靠全体中国老百姓的信息素养的提升。


信息科技有发展迅猛、知识更新快的特点。以导航为例,刚买汽车的时候,汽车导航和手机导航大同小异,相差不大。半年以后,如果没有到4S店更新汽车导航,那么汽车导航将明显不如手机导航效率高,因为手机导航在不断更新。信息科技还有浸润、漫灌的效益,一个点使用了新科技,它的上下游,它的相关点都有可能会用上。


所以,信息科技对社会的影响非常之大的。


因此,我们青少年的教育要与时俱进,要让我们的青少年能够正确地理解时代的变迁,积极融入时代的变化,充分享受时代的进步,这就是我们教育的责任。


课程也要与时俱进,我们的信息科技课程必须响应时代的变化,必须适应时代的发展,必须促进时代的进步。如果信息科技不讲时代性,那我们这一次义务教育课标修订的时代性又体现在哪?



去年10月,中共中央政治局就推动我国数字经济健康发展进行第三十四次集体学习,习总书记在主持学习时发表讲话,之后我写了一篇题为《培养青少年数字素养,服务国家数字经济健康发展》的解读文章。国家的数字经济发展战略已经确定,习总书记都明确了互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链关乎中国的两个大局,全民全社会都要提升数字素养与技能,青少年当然也不能例外。数字经济的健康发展,未来需要更多的建设者和接班人,教育部不能缺席,义务教育不能缺席,信息科技亦不能缺席。


因此,信息科技课程实现从0到1,是应有之义。



(二)信息科技课程的育人价值



我们谈信息科技课程的育人价值,首先要解决的就是为谁培养人、培养什么人、怎样培养人的问题。其实每一门课程都应该有这样的思考,这是我们的出发点。


为谁培养人?应服务国家战略。培养什么人?需坚持立德树人。怎样培养人?要加强素质教育。在下图中,从信息科技课程培养人(育人价值)的角度,我做了一个分类。

 

  • 人文素养、科学素养、信息素养


人文素养解决人与人、人与社会的关系,尊重人的尊严,尊重人的生命。科学素养科学地解释自然、认识自然、改造自然、利用自然、保护自然,科学素养解决的是人与自然界的关系。数字素养与技能指向的是机器归谁管、数据归谁管、信息归谁管、人工智能归谁管的问题,这就是中央为什么号召要提升全体干部的数字素养与技能,号召要提升全民全社会的数字素养与技能。


在普通高中的课标里,我们定义了信息素养,包括四个维度,我们在义务教育课标里和中央保持一致,于是用了数字素养与技能,其实信息素养与数字素养与技能是一回事,都是四个维度:信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。


人文素养指向人与人、人与社会,科学素养指向人与自然界,数字素养与技能指向人与机器、人与数据、人与信息、人与算法、人与人工智能,这三个加起来才能够成为一个联合的核心素养。


  • 正确价值观、必备品格、关键能力


我们每一门课程标准总课程方案里都有正确价值观、必备品格和关键能力。那么什么是正确价值观?什么是必备品格?什么是关键能力?


 

价值观是主观的,是认知、理解、判断或抉择。正确的价值观包括忠于祖国、热爱和平,这是通用的。在人工智能场景下,在信息社会里,正确价值观必须加上在信息社会里如何扬善除恶,面对机器、面对数据、面对算法、面对人工智能的时候,应该坚持什么,应该怎么坚持。我们应该认识到信息社会的道德伦理建设的重要性。这些才是正确的价值观。



必备品格是品质与人格,是行为和表现。一个人严格要求自己,一个人尊重他人,这都是他的好品格。在信息社会里,在团队协作中,如何提供真实的数据、真实的信息,尊重他人的数字版权,不用信息欺骗,不伪造假数据,不滥用他人的数字权利,是我们应该关注的。


关键能力包括适应力、胜任力、创造力,在后边的内容中我会详细论述。


  • 有理想、有本领、有担当

 


信息科技课程要坚持培养德智体美劳全面,有理想、有本领、有担当的“三有”时代新人。


  • 从容感、幸福感、危机感、使命感


我们的小朋友生活在中国,生活在信息社会,通过人工智能、信息科技的教育,他们应该有从容感、幸福感、危机感、使命感。



从容感是一种健康的状态,有备无患,不盲目、不浮躁、不急功近利。有信息素养的人和没有信息素养的人,在面对一个真实问题的时候,明显有信息素养的人会更从容一些。

 

幸福感是指满足、安全、尊重。一个健康码,一个行程码,就可以让我们有一种安全的感觉,可以让我们安心地去旅行、去执行任务、去完成学业;一个电子支付,可以让我们长时间不会用到现金(现金是病毒传播的一个最重要的媒介)。信息科技不断带给中国人幸福感。



信息科技课程亦需要培养学生的危机感。所有的新科技都会带来新挑战,不持续学习就要落后,这个是信息科技最大的一个特点。所有的软件版本都在更新,硬件的版本升级也非常之快。


  • 适应力、胜任力、创造力



什么是适应力?信息科技课程适应时空变化,适应环境和生态,与时偕行,适者生存。学生如果没有这些素养,可能就会被时代落下。

 

不只是适应这个时代的变化,我们还可以贡献、推动这个时代的变化,驾驭这个时代的变化。如果适应力只是一个基本要求,那么胜任力可能能够达到满意的解决方案和完美的解决方案。如果适应力是知识和技能的层面,胜任力则上升到了态度、特质、动机的层面。

 

学生有了创造力,就有了思想准备,有了动机,有了探索的精神,有了创新的理念。我们信息科技常常讲反思、迭代、优化,这也是创造力的体现。



(三)信息科技课程的科学性

 


我认为,信息科技课程的科学性体现在三个方面,第一,信息科技课程坚持素质教育;第二,信息科技课程符合学科逻辑;第三,信息科技课程同步认知水平。


信息科技课程有素养目标、学科逻辑、内容承载、情景案例、学业质量五个环节。


信息科技课程的科学性还表现在,信息科技课程可以补充其他课程,信息科技课程可以丰富其他课程。另外,信息科技课程可以补充其他的课程的不足,丰富其他课程没有的内容,这是信息科技课程特有的。


  • 逻辑关联的课程结构


信息科技课程是逻辑关联的课程结构,不同阶段强调的重点不同。以下为小学低年级、小学高年级、初中阶段:


 

 

  • 学科逻辑


信息科技课程有六条学科逻辑:数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能。这六条学科逻辑是相互关联的,而非相互独立的。

 

以上的六条学科逻辑,每一条我列出了六个要素。通过这张图,可以明确看出:和数据相关的要素有哪些?和算法有关的要素有哪些?和网络有关的要素有哪些?和信息处理有关的要素有哪些?和信息安全有关的要素有哪些?和人工智能有关的要素有哪些?这 36 个要素是相互交叉、相互融合的。我们只不过要在不同的年级,用不同的方法向学生传递这些理念。

 

学科逻辑服务素质教育,而不是知识点。所有的这些要素都是相互关联的,不是相互割裂的,是螺旋上升的,不是静止的。这些在不同的地方可以用不同的情景和案例来诠释,同样一个数据,同样一个算法,在不同的应用中,在不同的场景中,在不同的地域,可以用不同的情景和不同的案例来诠释。


需要强调的是,我们一定要考虑到真实性教育和教育公平的问题,我不希望全国的教材、全国的资料、全国的资源、全国的情景案例都发生在北京、上海这样的大城市。2017 年以前,普通高中的信息技术发布了五套教材,我发现这五套教材里的情景和案例都是在大城市。这对于生活在山区、农村的孩子们而言是不合适的且不公平的。


  • 课程结构


课程的结构要响应不同学段素养表现的刻画,要遵循学科逻辑,符合学生认知水平,同时我们还要呼应其他课程。


 

最近联合国科教文组织发布了全球首份基础教育人工智能课程报告——《政府行为的K12AI课程计划》。红色横线及红色方框部分写明中国有一个信息科学与技术的课程,由中国教育部推进的信息科学与技术课程,涵盖了人工智能课程,贯穿了小学、初中、高中阶段。


在研制课标之初,我们坚持一定要有贯穿1- 12年级全程的素养表现的水平刻画,我们一定要有一个贯穿1-12年级的课程标准。尽管只有3-8年级是独立开课,1、2、9年级是融合开课,但是课程标准不能缺席。


  • 真实性学习

 


真实性学习的理念是指一定要让学生能体验、有感悟,从真实的场景中感悟、分析真实的问题,完成真实的任务。真实性学习必须是服务于主题的,是与学科逻辑密切相关的。所以说我们的学科逻辑中会有交叉,会有融合,会有综合。学生学习的过程是体验、感悟、思考、内化的过程。


  • 大概念、主题式、体验性、综合化


科学性还表现在信息科技课程坚持大概念、主题式、体验性、综合化。以下是这四点的具体解释:


 




 


02

教师是最后一公里


有人说,信息科技课标的建设承担了绝大多数的建设任务,但我不这么认为。课标的建设只是提供了一个新的起点,没有老师的实践,课标就是零。教材和资源的建设也是当前非常重要的任务,但没有老师的实践,也是零。不论课标怎么设计,教材怎么编写,资源怎么建设,最后都是由老师传递给学生,老师是最后的一公里。


老师是我的心目中最重要的一个成分,我们像是在建一个大楼,课程标准相当于一张图纸,教材和资源相当于地基,必须通过老师的装修(其实装修也是一种创新),才能够更好地引导学生,教育学生,让学生得到综合素养的提升。


教师是新课程建设的核心要素,我们不得不对教师提一些要求。


首先,教师要有与时俱进的心态。


我们要打造的是一个新课程,原来的教学方法、教案、讲义,可能都不能用了,教师必须与时俱进。对于我们所有的老师来说,新课标是一个机遇,也是一个挑战,能够跟新课标共同的进步,就能成长,如果不能跟新课标一起进步,那可能就会被淘汰。



什么是与时俱进的心态?希望教师们能够理解新课标的意义,接受新课标的改变,思想与身体同时进入新时代。


与时俱进的心态包括,我们的教师一定要迎接挑战、除旧布新,成为新教师。我认为我们应该花三到五年打造中国高质量的信息科技专业的教师队伍,有三个手段:第一,对现在的信息科技教师加强培训、加强培养;第二,在相关的师范院校培养更多的普通高中和义教阶段的信息科技教师;第三,吸收北大、清华、北航、北邮等学校专业的毕业生进入教育的队伍。


具体的每一个老师,我希望你们能够放下旧的教案,融入新课程的建设,敢于创新。我认为老师是一个再创作的过程,不要被课标、教材、资源所约束。老师应该做得比课标、教材、资源更好。


其次,教师一定要有探索创新的动机。


非常明白地告诉我们的教师,不管是大学、中学还是小学,未来5-10年,教育改革的排头兵应该是信息科技老师。只要我们信息科技的老师充分发挥自己信息科技的见解、信息科技的能力,不断探索创新,探寻新的教学模式,语数理化生全部都会慢慢跟上。


什么是探索和创新的动机?我希望我们的老师看到新课标后想的是,配合新课标的课堂是什么样子?适合新课标的教学是什么样子?落实新课标的教案是什么样子?这就是朝着未来发展的探索创新的动机。



新课程、新课标提供给我们每一位老师一个新天地,探索和创新数字化的平台、数字化的工具、数字化的资源都是我们的抓手。我强烈建议一线老师要成为引领教育改革的排头兵,这也是我们信息科技老师的新机遇,未来一定是信息科技的老师引领教育改革。


最后,教师也要有协同共进的能力。


信息科技一定是个团队作业,不是一个人可以关起门自己探索的,一定要互助。大家一起密集地讨论,互相取长补短,互相吸取新的经验。



教育部去年发布的一个文件,要求所有的学科老师都要有双核要素,信息科技老师有得天独厚的优势。物化生老师的双核要素,一个是学科的要素,另一个就是信息的要素。我们信息科技的老师得天独厚,已经早走一步。我希望,我们的“新教师”能够变成新的专业的教师队伍的重要一份子。也就是说,现在的一线教师可以依靠新课标进入到新的场景,利用新的教材、新的资源做一些探索创新,打造新的课堂、新的教学,带领学生做出新的成绩,这样你就成为了未来教师队伍中既有经验又有新做法的专业老师。


我认为,老师是最后一个跟学生做交互的“界面”,课标、教材、资源最后都是通过老师传递给学生的,教学活动的组织、教学内容的呈现、教学效果的评估,是信息科技课程建设非常重要的部分。



如何从提升学生的兴趣到提升学生的求知欲?如何让学生从知其然到知其所以然?如何让学生从解决一个问题到举一反三,触类旁通,融会贯通,解决一类的问题?如何让学生从适应探索到适应创新?


第一,从兴趣到求知欲。



兴趣来自于真实体验(真实场景与案例),对于小朋友来说,某些知识可能是未知的,但是在他的年龄档次可以通过学习认知,这就符合他的认知规律。我希望我们的所有教学一定是要让学生(尤其是低年级学生)可以在非常愉悦轻松的环境中被老师带入到信息科技的新天地,要不断地让学生有成就感,培养他们的从容感、幸福感,培养他们对信息科技的认同感,使他们可以感受到和信息科技同呼吸,共命运,相辅相成,相得益彰。



从兴趣到观察,到好奇心,再到求知欲。兴趣是一种被激发的过程,多激发几次就能够让我们的小朋友形成一种积极的心态。这种积极的心态就是好奇心,就是求知欲。如果说兴趣是被动的,那么好奇心和求知欲就是主动的;如果说兴趣和观察只是局部的、短期的,那么好奇心和求知欲可能变成长期的、全局的;如果说兴趣是一个点,那么好奇心和求知欲可能变成一个面。

 


举一个例子,刷脸是生活中很常见的一个现象,上高铁、在无人商店购物、手机登录账号等都可以通过刷脸实现。小朋友在手机上刷脸登录账号时刚开始是一种体验,然后会产生兴趣,那他的兴趣如何演变成求知欲?当他产生一些疑问:手机如何认识我的?手机可以分辨花草吗?手机怎么分辨花草的?这便是为小朋友埋下了求知的种子。


第二,从“知其然”到“知其所以然”。

 



过去的信息技术教“知其然”是没有问题的,但是并没有把“知其所以然”足够地开展。这个事情“就是这样的”,这属于体验感悟,教师一定要引导学生去想“为什么是这样的”。从表象到原因,再到原理,这是一个升华的过程。“知其然”可能是一种现象,但当小朋友可以做到“知其所以然”,他就可以理解一类的现象。


第三,从解决一个问题到举一反三



手机可以分辨人脸,这是一个问题。那么手机可不可以分辨植物?手机可不可以分辨其他动物?这便是在举一反三。


第四,从探索到创新

 


一个问题用不同的方法解决,这是一种探索;一个问题不用旁人的方法而是创新一个方法解决,这就是创新;探索是用不同的常见手段解决问题,创新是用一个全新的手段解决问题;探索是借助用过的不同平台、工具、软件解决问题,创新则是发展一个新的平台解决问题。这就是小朋友思维模式的内化提升。 



仍然以刷脸为例,化妆会影响刷脸吗?戴帽子会影响刷脸吗?戴口罩会影响刷脸吗?小朋友如果这样思考,那么他们就会走向创新的层次。如果不刷人脸,那么可以用照片代替吗?如果可以,那么可以用老照片吗?如果老照片可以,那么可以把原来的黑白照片变成彩色照片吗?可以把原来静止的照片变成动画吗?这样小朋友就实现了一个从探索到创新的思想建设。小朋友可能没有做到以上事情的能力,但他的思维模式、他的动机、他的素养都得到了训练。



在信息科技课程的建设里,课标是一个基础的起点,接下来我们面临的是教材建设、资源建设。配合着教材建设和资源建设,未来将走向教学建设最重要的环节——老师跟学生的实施。


教育部正在组织做一些调研,希望在全国找一些好课。各地的老师可以相互之间开展一些教研活动,推选出来一些好课,这些好课可以对其他的老师产生很好的辅助作用,能够助力实现全国师资队伍的整体提升。我们可以在培养学生的同时,得到更好的一个师资队伍,更好的师资队伍将来也可以培养更好的学生。如此这般,信息科技课程建设就将逐渐变成一个良好的生态,并将逐渐由信息科技课程通过教学改革成果辐射到其他课程。


注:熊璋,系对外经济贸易大学信息学院院长,北京航空航天大学教授;国家教材委员会科学学科专家委员会委员、教育部基础教育信息科技课指委副主任、教育部义教信息科技课程标准专家组组长。


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