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為何以及如何實施信息科技課程:教育數字化轉型視野下的新思考

2024-02-18 07:27吳砥郭慶朱莎
中國電化教育 2024年1期
關鍵詞:數字素養信息科技課程實施

吳砥 郭慶 朱莎

摘要:當前教育數字化轉型的推進已經進入深水區,《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》的出臺肩負著促進學生數字素養提升,助力教育數字化轉型的歷史使命。文章深入分析教育數字化轉型“轉”什么的問題,挖掘了教育數字化轉型的三個典型層面:制度層面的創新、物質層面的升級以及人的素養的提升。進一步地探討教育數字化轉型怎么“轉”的問題,構建了教育數字化轉型的系統運行模型。在此基礎上,分析了信息科技課程在教育數字化轉型系統中的制度耦合價值、物質統整價值、素養發展價值。隨后,在教育數字化轉型系統中,審慎分析并指出當前信息科技課程的實施困境:在制度層面,政策理解與師資隊伍發展不足;在物質層面,數字化軟硬件設施與資源建設不完善;在人的層面,數字化教育實踐意識與能力薄弱。最后,針對當前落實信息科技課程的困境,提出了針對性的實踐策略:強化培訓深度與廣度,建立完善的信息科技教師培育機制;加快新教材建設步伐,完善課程內容和相關資源體系;重塑信息科技教育價值觀,變革教學模式與方法;重視人機協同的教學實踐,促進人機融合創新發展;落實“教—學—評”一致性,關注師生數字素養評價。

關鍵詞:教育數字化轉型;信息科技;課程實施;數字素養

中圖分類號:G434 文獻標識碼:A

本文系2022年度教育部哲學社會科學研究重大課題攻關項目“教育數字化轉型的國際比較研究”(項目編號:22JZD045)、國家自然科學基金青年項目“融合證據推理和認知網絡分析的學生信息素養高階思維能力精準評價研究”(項目編號:62107019)研究成果。

① 朱莎為本文通訊作者。

當今世界正經歷百年未有之大變局,國際競爭日益加劇,社會發展的不確定性更加突出。國際競爭是綜合國力的競爭,歸根到底是科學技術和人才的競爭。在以人工智能為代表的新一輪科技革命迅猛發展以及社會數字化轉型快速推進的時期,我國教育面臨著適應科技發展、培養創新人才的嚴峻挑戰,全面落實教育數字化轉型是應對之道。2022年1月,全國教育工作會議提出了實施教育數字化戰略行動;同年10月,習近平總書記在黨的二十大報告中明確指出“推進教育數字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國”。教育數字化轉型是數字中國和教育強國建設戰略的重要支撐,是推進社會數字化轉型的關鍵環節,是培養創新型人才的必要舉措。然而,當前教育數字化轉型的推進已經進入深水區,尤其是在通用人工智能技術的沖擊下,存在技術功能不完善、數據安全隱私問題未解決等功能性障礙,加之教育主體普遍存在的意識和行動障礙,深刻制約著教育數字化轉型的進一步深化[1]。在此背景下,我國于2022年4月印發了新一輪義務教育課程方案和課程標準,預示著在社會數字化轉型的沖擊下,義務教育課程內容體系、人才素養結構的全面調整[2]。其中《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱《信息科技課標》)的頒布標志著信息科技課程首次成為國家課程。在數字化轉型的浪潮中,信息科技課程的價值不僅僅在于學生數字素養的培育,更肩負著深化推動教育數字化轉型的獨特歷史使命。本文將立足教育數字化轉型的視角,系統剖析信息科技課程在當今時代所具備的獨特價值,全面探析當前信息科技課程的實施困境并提出針對性的解決策略,旨在促使相關教育主體、研究者和社會各界進一步加深對信息科技課程的認識與理解,全面推動信息科技課程的有效實施。

一、教育數字化轉型的基本要素與信息科技課程的實施價值

世界各國已經將教育數字化轉型上升至國家戰略高度。我國國務院2021年3月頒布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出“加快數字化發展,建設數字中國,迎接數字時代”“以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革”[3]。教育數字化轉型正是在數字中國加速推進、數字經濟蓬勃發展的宏觀背景下提出的,是教育系統主動適應新一輪科技革命和產業變革所構建之經濟社會發展新格局的必然選擇?!缎畔⒖萍颊n標》的適時發布是教育數字化轉型推進過程中的重要事件,因此理解信息科技課程的價值須將其置于教育數字化轉型的大背景下加以思考。

(一)教育數字化轉型的基本要素及系統運行機制

教育數字化轉型是一個系統化進程,解構其基本要素并剖析其運行機制是理解教育數字化轉型的基礎,即需要首先解答教育數字化轉型“轉”什么,以及怎么“轉”的問題。

1.“轉”什么:教育數字化轉型的構成要素分析

當前學界對教育數字化轉型的內涵尚無權威界定,國內外學者或是從廣義的社會視角關注數字技術與教育融合促進社會轉型,或是從狹義的教育視角強調數字技術對教育系統本身的革新[4]。盡管教育數字化轉型的概念界定存在差異,但學者們對教育數字化轉型有著共同的愿景,即教育數字化轉型最終將實現:需求驅動的教育范式的變革;數字化教育環境的建設;優質數字資源庫和良性資源共享機制的形成;數據賦能的、創新的、系統的教育設計思維的轉變;新型素養和能力結構的形成;教學活動形式和服務的創新;數字化文化和態度的形成。從中可以歸納出教育數字化轉型“轉”什么的三個基本層面:制度層面的創新、物質層面的升級以及人的素養的提升,如圖1所示。制度層面的創新是指形成一套與教育數字化轉型相匹配的政策、規劃、標準、規范,完善各級各類教育的管理體制和運行機制,為教育數字化轉型奠定良好的“軟環境”基礎。物質層面的升級是指開展硬件設施等物理系統以及軟件資源等信息系統的更新,逐步形成完善的教育數字化轉型的“硬環境”。人的素養的提升是指教育系統中的利益相關者緊跟數字時代教育發展與變革的趨勢,不斷提高自身數字素養,包括數字化教與學能力、數字化管理能力、數字化領導力等,提升教育主體在數字時代的適應力、勝任力和幸福感,成為具有數字化生存和競爭能力的時代新人。

2.社會物質轉型層面信息科技課程的統整價值

教育數字化轉型制度對物質建設提出了標準規范,例如2021年7月,教育部等六部門聯合發布的《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》強調以教育新基建推動教育數字化轉型[11]。然而,伴隨網絡通信、人工智能、大數據、XR、區塊鏈等數字技術的發展,社會數字化轉型導致物質實體和虛擬資源正以超乎預料的速度迭代創生,尤其是以ChatGPT為代表的通用人工智能技術的發展進一步加速了物質更新迭代的步伐,這使得人們的生存空間呈現出的“物理—社會—信息”交融的三元屬性愈發明顯[12]。在三元空間下,制度完善的步伐與物質革新的速度是不對等的。因此,實踐探索有必要走在制度建設之前,在實踐中統整紛繁復雜的物質,服務于人才培育。信息科技課程的實施正是起到了這種統整的作用。

信息科技課程對物質的統整價值可以分為兩個層次。淺層地看,信息科技課程的實施將廣泛的物質和資源匯總到同一教學實踐領域中。在信息科技課程成為一門國家課程之前,數字化的物質與課程的融合范圍較窄,那些具有完善的、古典的知識結構體系的自然科學類、人文社科類課程幾乎無法將豐富的數字技術完全融匯于課程之中,教師僅僅是將一些零星的技術手段用于備課或教學內容的呈現。而信息科技課程的知識體系需要隨著技術進步、物質更迭而不斷優化調整。這種與物質更迭同步發展的課程必然需要將物質統整于教學過程中,教會學生這些數字化物質的基本原理和使用方式,包括寬帶網絡、智能終端、智慧教室、XR設備、3D打印、智能機器人、數字資源等。同時,信息科技課程對物質的統整應用將暴露出當前物質建設的不足之處,為相關制度的完善提供反饋信息。深層地看,信息科技課程的實施將以一種融合式理念將廣泛的物質和資源統整到學生的生活與學習方式中。當前,數字化的物質與傳統學科課程融合普遍存在形式化、淺表化的問題,而信息科技課程具備引領性與超越性,其關注焦點已經從技術與課程的“物物整合”向人機協同、人機融合轉向,旨在以人機一體化的方式重構教育者本體[13]。在信息科技課程的培育下,學生將掌握與智能代理協同生產知識的方法,改變其生活和學習方式。

3.人的發展轉型層面信息科技課程的育人價值

人的素養發展不足是教育數字化轉型的木桶短板所在。有研究者將人的發展不足歸咎于技術擴散的本質規律,即人們意識到技術的價值并主動應用技術的時間總是滯后于技術本身的發展,從而導致在技術發展初期人們的素養發展緩慢[14]。也有研究者指出大肆部署數字技術無法觸及教育的本質問題,教育主體并不會因技術介入而得到重塑[15]。我們從課程實踐視角出發,可以發現當前的課程體系并不能很好地承載教育數字化轉型對教育系統重塑的期盼,不能很好地在教學實踐過程中融合數字技術以培養具備數字素養的人才。信息科技課程的實施是補齊教育數字化轉型在人的發展要素上短板的關鍵舉措。

在教育數字化轉型背景下,信息科技課程的育人價值具有更加深刻的內涵,主要體現在三個方面。首先,信息科技課程直接指向與教育數字化轉型緊密相關的數字素養與技能的培育。教育數字化轉型相關制度中強調全民數字素養與技能培育是建設網絡強國、數字中國的一項基礎性、戰略性、先導性工作[16],信息科技課程則是將制度層面的愿景轉化為了課程層面可操作可實施的育人目標。其次,信息科技課程的實施將適應并強化數字原住民的學習方式,促進所有學生學會學習。作為數字原住民的學生,他們能在主觀能動的支配下自主安排學習時空,開展碎片化學習、移動學習、泛在學習等多元化學習,這正是教育數字化轉型所期待重塑的學習方式。然而,這種學習方式并非所有學生都能駕馭,在當前應試教育的囹圄下,甚至只有極少數學生具有超越同輩的能動學習能力。信息科技課程旨在讓所學生都掌握三元空間中開展人機協同的多元化學習的技能,養成自主學習的意識與習慣。最后,信息科技課程的實施是促使學生走向自由全面發展并倒逼教育數字化轉型系統有序發展的關鍵變量。教育實踐應當發揮人的認識和實踐的主體性,具有主體意識是教育數字化轉型中人的要素發展達標的重要標志。然而,傳統學科課程在應試教育體制下的數字技術應用實踐是淺表的,教學依然以教師講授結構化的知識經驗為主,以應對升學考試??偟膩砜?,物質部署并未觸及教育實踐中學生的被動地位。信息科技課程強調學生主動應用數字技術開展學習,能夠全面落實以學為中心的理念,促進學生自由、全面、個性化地發展,成為具備自主能動、自我認同,應對未來世界的不確定性和復雜性的創新人才[17]。學生在信息科技課程中習得的學習技能、養成的素養品格將全面遷移至其余學科的學習,這將倒逼傳統學科課程的數字化教學變革,進一步地推動教育數字化轉型系統整體的有序發展。

二、教育數字化轉型的當前瓶頸與信息科技課程的實施困境

從教育數字化轉型的三大要素層面現實地看信息科技課程的實施困境將更加系統地指明信息科技課程的未來發展方向。

(一)制度層面:政策理解與師資隊伍發展不足

1.課標解讀不深入各方協同不流暢

《信息科技課標》可以廣義地被視為教育數字化轉型在制度層面的又一重要文件和發展節點。人們對于教育數字化轉型相關政策的理解與實施的困境,可以映射到對《信息科技課標》的理解與實施中去。主要體現在以下幾點:首先,解讀不夠深入且理解不統一。盡管面向教師的《信息科技課標》培訓已經在一定范圍內鋪開,教育部、地方教育管理部門、相關學會協會、一些一線中小學紛紛組織了層次不同的培訓活動,旨在幫助一線教師正確理解《信息科技課標》的理念和實施要點[18]。然而,當前教師存在對《信息科技課標》理解不一致,認識不深入的問題,以至于在具體的教學實施過程中還存在較大的理想差距。具體表現為,大部分教師依然難以擺脫講軟件、學操作、學編程的傳統教學桎梏。盡管部分教師已經在嘗試關注知識和操作背后的科學原理,但還遠遠無法將教學上升至培育學生數字素養的高度。其次,優質的實踐示范不足。盡管一些專家已有針對某些課題設計了相對完善的教學示范案例,但總體來看優質案例數量較少,對于課程內容的覆蓋較窄,難以有效指導教師舉一反三自主開展教學設計。最后,實踐過程缺乏協同。在數字技術和課程整合的長期實踐中,管理者、教師、學生和其他利益相關者的多主體協同機制還不夠完善[19]。區域領導者受教學改革成效的壓力對中小學校提出全面應用數字技術的要求,學校管理者出于形式化的教學成果需求制定“短平快”的應用計劃,教師則在堅持知識傳授為中心的基礎上應付數字化教學的任務要求。信息科技課程雖然成為一門國家課程,但依然未擺脫“副科”的地位,在實踐過程中建立多主體協同一致的服務體系和機制依然困難重重。

2.教師教育和教師專業發展制度不健全

教師是課程的主要執行者,課程的有效實施與教師專業水平、教學理念等直接相關。信息科技課程在教育數字化轉型系統中的意義更加深刻,這迫切地對信息科技教師提出了更高的要求。然而,當前信息科技課程的教師教育和教師專業發展制度還不夠健全,難以支撐教育數字化轉型對高質量信息科技教師的需求。具體體現在以下方面:首先,高等院校職前信息科技教師培育體系欠缺。目前中小學信息科技教師的學科背景相對混雜,包括計算機科學、教育技術學、其余理工科專業等。高等院校,尤其是高等師范院校尚未形成專門的信息科技師范生培育體系,包括完善的課程體系、規范的師范生技能培訓體系、以及完備的教育見習與實習體系等。其次,在職信息科技教師專業發展制度不完善。目前在職信息科技教師隊伍整體專業化水平落后于其他學科教師[20]。除了表現為專業背景混雜現象之外,信息科技教師還長期缺乏明確的職業定位。除了教學任務,信息科技教師的工作范圍還涉及廣播、錄音、攝像、視頻剪輯、校園網絡與數字設備維護等。信息科技教師任務教學之外的任務繁重,反而在教研、培訓、專業發展等領域長期處于學校的邊緣地位[21]。

(二)物質層面:數字軟硬件設施與資源建設不完善

1.教材陳舊配套教學資源建設薄弱

《信息科技課標》已經對信息科技課程內容進行了科學規劃,體現了“科”“技”并重理念,彰顯了課程的時代性和科學性。教材和教學資源是課程理念和內容在實踐中落地的保障。迄今為止,面向《信息科技課標》的信息科技教材還在研制過程中,傳統信息技術教材配套的資源質量較低,難以滿足信息科技課程的需求。主要表現為以下方面:首先,陳舊的教材無法反應信息科技課程的核心內涵?,F存的信息技術教材版本眾多,出版時間較早,內容較為陳舊,主要涉及計算機基本知識、辦公軟件使用、基礎編程等內容[22]。這些知識技能層面的內容與“科”“技”并重理念相去甚遠,亦無法服務于學生數字素養的全面培育。其次,現存的教學資源質量較低,呈現出電子文檔、教案演示文稿、優質課視頻等堆積的形態,不符合信息科技課程的實施需求。具體來說,單個資源通常是一節課或者一個單元,內容體量較大、粒度較粗,難以支持學生碎片化的自主學習;資源在呈現形式上主要以文字、圖像、音視頻為主,不夠生動有趣,不利于激發學生的學習熱情[23]。最后,資源服務體系還不夠完備。當前的課程資源建設偏向臨時性、專題型、一次性,而缺乏常態化、規?;?、可持續性的資源建設與服務體系[24]。對于實施信息科技課程而言,如何構建開放、共享、互聯、共通的課程資源協同共建機制也是一項關鍵挑戰。

2.傳統機房難以支撐課程內容實施

盡管教育數字化轉型已經一定程度上實現了物質更新換代,但對于信息科技課程而言,目前的學校機房還不能滿足課程實施的需求,建設專門的信息科技實驗室是有必要的,《信息科技課標》也明確指出要建設支持信息科技教學的實驗室環境。目前學校機房的不足在于以下幾點。首先,空間布局不利于開展新型的教學實踐。目前機房普遍采取行列式布局方式,即講臺為教師端,教室內的計算機連續排列在多排長桌上。這種布局方式較為死板,學生被分割為相對獨立的學習個體,難以通過協作交流開展項目式、探究式學習,更難以完成跨學科實踐任務。其次,中小學機房軟硬件設施配置存在一定程度的地區差異。智慧教育示范區以及一些發達城市的中小學校擁有配置較為優越的機房,而偏遠地區能夠保證數字網絡環境的建設,但在信息科技軟硬件設施的建設方面還達不到較高水準,制約著信息科技課程的高質量實施。再次,一些前沿的智能設備的部署還不夠完備。信息科技課程是一門與時俱進的課程,人工智能作為課程內容的邏輯主線之一,要求課程向學生傳授智能技術的原理、應用,促進學生形成人機融合思維。這就要求信息科技實驗室能夠具備相應的智能設備,如機器人、VR等,目前僅有少數條件優越地區和學校具備這些智能設備與資源。

(三)人的層面:數字化教育實踐意識與能力薄弱

1.教育者存在教學變革意識轉變難題

在教育數字化轉型系統運行過程中,教師的教學變革意識是關鍵且重要的一環。目前存在的主要難題是,信息科技課程對教學內容、理念、模式的全方位變革需求與教師長期以來被應試教育體制和傳統課程內容所塑造的固化教學思維之間的矛盾[25]。具體來說,表現為以下幾方面:首先,教師數字素養不足,缺乏數字化教學意識。當前正處于教育數字化轉型的初級階段,教師的數字素養水平整體不高,尤其是偏遠地區以及高齡教師[26]。數字素養對信息科技教師的重要性更甚,發展不足將制約信息科技教師的數字化教學變革意識。其次,教師對數字技術的價值理解不深刻,將其視為教學的輔助工具。長期以來,受應試教育結果論觀念的影響,技術介入教育的成效備受質疑,技術之于教育只能被視作可有可無的教學輔助工具。信息科技教師同樣會受這種思想的影響,形成形式化的學科價值觀念,對如今教育數字化轉型背景下的信息科技課程價值缺乏深刻的理解,難以主動開展教學變革實踐。最后,學校和教師存在天然的教學變革風險規避意識。教育數字化轉型使得學校在組織層面面臨創新成功帶來的正面競爭優勢以及實踐失敗帶來的負面影響之間的抉擇。在風險和收益并存的情形下,學校和教師往往都會選擇風險最小化,即在不動搖傳統教學組織根基的基礎上以一種形式主義的風格將數字技術接入教學實踐[27]。

2.教與學模式傳統人機融合層次較淺

教育數字化轉型對人的發展的內在要求是通過人機協同的教育實踐實現人機融合,達成這一目標的關鍵舉措是創新教與學的模式。對于信息科技教師而言,意識層面的教學變革困難必然會反映到行為層面,導致教學模式囿于傳統,難以實現信息科技課程對于人機融合的價值追求。主要反應為以下幾點。首先,教師缺乏組織和實施新型教學模式的能力?!缎畔⒖萍颊n標》頒布至今,已有一些地區和學校開始探索新型教學模式,本研究團隊也深入一線課堂參與了聽評課。我們發現部分教師已經產生諸如翻轉課堂、項目式教學等教學變革想法,但教學實踐所呈現出來的依然是傳統講授模式的面貌。其次,教師缺乏借助數字技術落實“教—學—評”一體化的能力。信息科技課程鼓勵教師借助數字技術在教學過程中開展過程性、伴隨性的學習評價[28]。然而,教師目前尚缺乏將循證評價嵌入教學過程的能力,難以為學生的個性化學習提供指導。再次,教師在課程中使用數字技術還處于“物物整合”的表層階段。數字技術在教師眼中還未擺脫知識獲取的客體工具屬性,教學過程依然呈現出人與技術各自獨立工作的狀態。教師傳授給學生的是技術的應用方式與技巧,而不是如何與技術協同實現知識生產與創造[29]。最后,學生自主學習缺乏科學有效的引導。盡管作為數字原住民的學生具有主觀能動的學習特征,但其在復雜的三元空間中的自主學習缺乏科學性,遠未達到人機協同的高級學習階段。接受信息科技教育是學生掌握科學的人機協同學習技能的直接方式。當前信息科技教學實踐還處于起步階段,大多教師還無法走出傳統信息技術學科教學的囹圄,在教學過程中對人機協同的關注較少,難以科學引導人機協同的學習實踐。

三、教育數字化轉型的發展深化與信息科技課程的實施策略

基于上述分析的信息科技課程實施困境,亟需從制度、物質以及人三個層面努力,促進信息科技課程的有效實施,推動教育數字化轉型的深化發展。

(一)強化培訓深度與廣度,建立完善的信息科技教師培育機制

建立完善的信息科技教師培育機制是有效落實信息科技課程的重點工作。做好這項工作需要從以下幾點努力:一是深化專家對試驗區的持續性指導?!缎畔⒖萍颊n標》的解讀工作已經在一定范圍內鋪開,但總體來說局限于專家或區域教研員以講座形式傳達課程理念。作為一門全新的課程,期待教師迅速接受和理解課程理念并開展高質量的教學實踐是不現實的。須建立專家和教研員指導下的課程試點機制,鼓勵專家和教研員深入自身工作所在的區域開展持續性的深度教學指導,全方位糾正和調整一線教學,服務一批試驗區教師迅速領悟《信息科技課標》的內涵與精神,具備教學變革能力。二是開展形式多樣的教研和培訓活動。區域教育管理部門積極組織舉辦信息科技課程教學的研修活動,包括講課比賽、課例評選、跨校協同教研、工作坊等,各中小學校也要形成常態化的信息科技課程教研制度。邀請專家和教研員積極參與線上線下相結合的培訓活動,重視利用多樣化的技術為教師創設高逼真、高沉浸感的學習環境,豐富教師的真實教研體驗[30]。三是在試驗區快速迭代產生寬覆蓋面的優質課例。在專家和教研員指導下,試驗區要盡可能在較短時間內形成覆蓋全學段課程內容的優質教學案例,為全國各地的信息科技課程實施提供直接的經驗和案例指導。四是構建職前信息科技師范生培育制度,完善在職信息科技教師考評制度。高等師范院校要盡快部署信息科技(師范)的本科專業以及信息科技教育的研究生專業,形成一套完善的職前信息科技教師培育體系。要從課程開設數量、教學實施質量、學生發展情況等方面完善在職信息科技教師績效考評制度,增強學校對于信息科技課程的重視程度。

(二)加快新教材建設步伐,完善課程內容和資源體系

《信息科技課標》發布至今還沒有配套的教材可供教學參考,也沒有體系化的課程資源可供使用,目前的機房也不足以支撐信息科技課程的全面有效開展,全面加強信息科技課程的相關物質建設是課程實施的基本條件。對于教材建設,應當遵循幾個原則:一是全面貫徹數字素養培育目標,敢于摒棄傳統信息技術教材關注結構化知識與技能的思路,堅持“科”“技”并重理念設計課程內容。二是以課程邏輯主線組織主題式的教材內容,貫徹學習進階理念,在各模塊的教材中均滲透六條課程邏輯主線的內容[31]。三是教材情境設計要充分考慮國家和地方特色,以及不同地區學生生活經驗的差異,體現我國自主科技進步與面臨的挑戰。四是探索信息科技數字教材建設,構建統一完善的數字化學習平臺,形成集成教材、資源的在線學習空間。對于信息科技課程配套數字資源建設,應考慮以下幾點:一是對互聯網上不斷涌現的各類教學資源,采取一種信息科技課程“大資源觀”的理念,形成開放、共享、互聯、共通的數字資源的協同共建模式,完善資源生產、審核、發行、維護的共享機制。二是注重小體量、短時長的流媒體資源建設,服務于教師自主選擇、拆分組合。小體量的教學資源開發難度和成本小,易于更新,能確保信息科技教學資源建設的常態化、規?;?、時效性與可持續性[32]。三是注重資源的生動呈現,綜合采取多媒體、互動視頻、虛擬仿真、全息投影等技術,將數字資源以生動活潑的形式呈現給學生。對于信息科技實驗室建設,應關注以下幾點:一是探索在傳統計算機設備的基礎之上配裝紅外遙控、智能傳感等物聯網設備,部署機器人、VR設備、編程無人機等智能設備,服務于學生項目式以及跨學科學習需求[33]。二是構建工作站式的實驗室布局,即形成一塊塊開放的學習空間,如教學演示空間、情境體驗空間、合作創造空間、交流展示空間等,增強信息科技實驗室對不同教學內容需求的兼容性和可拓展性,方便實驗室的更新升級[34]。

(三)重塑信息科技教育價值觀,變革教學模式

長期以來工具導向的課程價值觀是難以瞬間扭轉的,人們目前對于信息科技課程的價值理解和認同還處于較為淺顯的階段,在實踐中即反應為以學生為中心的新型教學模式的缺位。必須要從意識上重塑教育主體的信息科技課程價值觀,在實踐中轉變信息科技教學模式[35]??梢試L試做好以下幾點:一是建立上下協同一致的信息科技課程協同推進機制,全面改造教師的信息科技課程價值觀。學校應當全面貫徹上級教育管理部門對信息科技課程的開設要求,解放學校信息科技教師的附加責任,使其專注于教學和教研。教師通過積極參與區域、學校的研訓活動,不斷打磨信息科技課程的教學技能,逐漸深化對信息科技課程的價值理解和認同。二是以促進學生自由、全面、個性化發展為目的,嘗試探索新型教學模式??商剿鞔髥卧虒W范式,在教學過程中以核心大概念為統攝,讓學生親歷“場景分析—原理認知—應用遷移”的循環[36]。同時,可以綜合采取翻轉課堂、項目式學習等教學模式,鼓勵“做中學”“用中學”“創中學”??梢詮纳钪械男畔⒖萍紙鼍俺霭l,激發學生主動發現問題、提出問題、探究科學本質、設計解決方案、利用技術開展探究實踐、交流探究結果,在這樣完整的問題解決過程中,學生的數字素養將得到全面均衡的發展。

(四)重視人機協同的教學實踐,促進人機融合創新發展

近年來,智能技術,尤其是通用人工智能技術的發展,一定程度上打破了傳統知識論中人是知識認識、判斷、發現和證實的唯一主體的論斷[37]。智能代理已經具備幾乎所有結構化知識經驗并具備一定程度的知識生產能力,將替代機械生產勞動者。人機融合是教育數字化轉型的標志,是未來人才必備的能力品格。信息科技課程需要以人機融合為導向,全面培育學生的人機協同能力,形成人機協同的思維模式,進而倒逼其余學科的變革,促進教育數字化轉型系統整體地向前推進??梢詮囊韵聨c做出努力:一是建立“師—生—機”的協同發展觀。這種協同發展觀遠非當前技術應用主義的課程教學觀念能實現的,因為機器的用途只在于機械化地代替重復性教學工作。信息科技教學應關注人的智慧和機器智能的互補,以及人機系統中的角色分工、協作與問題解決,形成人與機器共同作為認知主體進行感知、交互和決策的超越人機各自智能的新型智能系統[38]。二是在教學模式的創新中引導學生進行人機協同的實踐。信息科技課程的有效實施能夠為學生創造自由開放、拓展性強的學習時空,為學生創設明確的人機協同任務或項目,支持學生在親身實踐中充分發揮人機協同的產能、體悟人機協同的價值、掌握人機協同的技能、形成人機協同的思維。三是警惕人際協同實踐中可能出現的人的偏差。對于心智尚不成熟的學生而言,將人機協同的思維帶入課堂勢必會產生一些偏差意識和行為。教師須全面監管學生的實踐過程,及時糾正偏差,必須將數字素養的培育滲透在人機協同的實踐中,促使學生在實踐過程中進行自我規約與監督,保持自我意識、在乎自我存在、建構自我身份[39]。

(五)落實“教—學—評”一致性,關注數字素養評價

義務教育信息科技課程強調“教—學—評”一致性,將過程性評價滲透到教學活動中,及時衡量和干預學習過程[40]。在人機協同的實踐中,應當以數字素養為學生過程性評價的核心內容,做好以下幾點:一是細化學生數字素養的評價指標體系?!缎畔⒖萍颊n標》指出了信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四方面的核心素養,這些粗粒度的維度還不足以支撐和指導教師開展細致的過程性評價。因此,需要首先細化課程核心素養的評價指標體系。在指標體系構建過程中要充分考慮人機協同、人機融合,而不是局限在數字技術的簡單應用。二是基于“教—學—評”一致性理念進行教學和評價設計。以數字素養評價指標體系為支撐,在教學各環節設計人機協同的表現性學習活動,并進行針對性地評價設計,明確各環節的評價內容與評價方法。三是探索智能化的數字素養評價。在每個教學環節采集學生學習活動的多模態表現性數據,如推送測試題完成情況,智慧平臺記錄的過程性學習行為,合作探究的學習單,課堂智能感知系統采集的生理狀態數據等?;谶@些多模態數據探索數字素養評價模型的智能計算,為教師提供教學過程的及時反饋,促進針對性的教學調整和干預[41]。四是建立師生數字素養監測和預警體系。根據《信息科技課標》的要求,制定以師生數字素養為核心的監測方案,借助智能技術常態化地開展師生數字素養的無感式、伴隨式評價,同時基于評價結果建立師生數字素養預警機制[42]。

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作者簡介:

吳砥:教授,博士,博士生導師,研究方向為師生數字素養監測與評估、教育信息化發展戰略與政策規劃。

郭慶:在讀博士,研究方向為學生數字素養評價。

朱莎:副教授,博士,碩士生導師,研究方向為學生數字素養評價、智慧教育教學。

Why and How to Implement Information Science and Technology Curriculum: New Insights from the Perspective of Educational Digital Transformation

Wu Di1, Guo Qing2, Zhu Sha1

1. National Engineering Research Center for E-Learning, Central China Normal University, Wuhan 430079, Hubei 2. Faculty of Artificial Intelligence in Education, Central China Normal University, Wuhan 430079, Hubei

Abstract: The current promotion of educational digital transformation has entered a critical phase. The issuance of the “Compulsory Education Information Science and Technology Curriculum Standards (2022 Edition)” bears the historical mission of deepening the promotion of educational digital transformation. A thorough analysis of what educational digital transformation “transitions” led to the identification of three key elements: innovative institutional practices, material upgrades, and enhanced human competencies. Furthermore, the “how” of educational digital transformation was explored, resulting in the development of a systematic operational model for educational digital transformation. Based on this, the institutional coupling value, material integration value, and competency development value of information technology courses in the educational digital transformation system were analyzed. Subsequently, the current implementation challenges of information science and technology courses in the educational digital transformation system were carefully identified: at the institutional level, there is insufficient understanding of policies and the development of teacher resources; at the material level, digital hardware and software facilities and resource construction are incomplete; at the human level, there is a weak awareness and capability for digital educational practices. Finally, in response to the current challenges of implementing information science and technology courses, targeted practical strategies were proposed: enhancing the depth and breadth of training, establishing a comprehensive mechanism for cultivating information science and technology teachers; accelerating the development of new teaching materials, improving curriculum content and related resource systems; reshaping the values of information science and technology education, transforming teaching methods and approaches; attaching importance to the humanmachine collaborative teaching practice, promoting innovative development through human-machine integration; implementing consistency in“teaching-learning-evaluation”, and focusing on the evaluation of teachers and students digital literacy.

Keywords: educational digital transformation; information science and technology; course implementation; digital literacy

收稿日期:2023年10月22日

責任編輯:趙云建

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