2023年教育部等十八部門頒布了《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》,提出要著力在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法,要加強(qiáng)中小學(xué)科學(xué)及相關(guān)學(xué)科(物理、化學(xué)、生物、地理、信息科技/信息技術(shù)、通用技術(shù)等)課程標(biāo)準(zhǔn)及教材修訂完善工作,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)等要求。此次出臺(tái)的《中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本目錄》,正是深入貫徹落實(shí)這一文件精神的具體措施。
信息科技是一門“科”與“技”并重的課程,具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性等性質(zhì),課程設(shè)計(jì)注重吸納國(guó)內(nèi)外信息科技的前沿成果,從信息科技實(shí)踐應(yīng)用出發(fā),提升學(xué)生對(duì)基本概念和基本原理的理解。在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科技倫理,提升全體學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)與技能等方面都有獨(dú)特的價(jià)值。因此,在信息科技課程教學(xué)中,必須重視學(xué)科實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
加強(qiáng)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》明確提出要“突出學(xué)科思想方法和探究方式的學(xué)習(xí),加強(qiáng)知行合一、學(xué)思結(jié)合,倡導(dǎo)‘做中學(xué)’‘用中學(xué)’‘創(chuàng)中學(xué)’”,“信息科技課標(biāo)” 中更是提出了“要注重把握數(shù)字化學(xué)習(xí)的特點(diǎn)合理利用數(shù)字化平臺(tái)、工具和資源,運(yùn)用線上實(shí)驗(yàn)、模擬仿真等方式,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)”,對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)給出具體而可行的指導(dǎo)。
(一) 加強(qiáng)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以提升學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力
信息科技是一門實(shí)踐性強(qiáng)的課程,學(xué)生只有親自動(dòng)手去實(shí)踐、探索和解決問(wèn)題,才能真正理解其中的科學(xué)原理,才能學(xué)以致用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以在實(shí)踐中加深對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解和運(yùn)用,提高在生活和學(xué)習(xí)中應(yīng)用信息科技的技能。
(二) 加強(qiáng)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力
信息科技是一個(gè)不斷創(chuàng)新的領(lǐng)域,只有培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力,才能跟上科技的快速發(fā)展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、分析思維和創(chuàng)新意識(shí),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,在協(xié)同、合作中還能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和溝通能力。
(三) 加強(qiáng)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力
信息科技領(lǐng)域存在各種復(fù)雜的問(wèn)題和挑戰(zhàn),學(xué)生通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),能夠培養(yǎng)他們的問(wèn)題分析和解決能力。針對(duì)生活中的真實(shí)問(wèn)題,經(jīng)過(guò)收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和提出解決方案等一系列實(shí)驗(yàn)過(guò)程,不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和系統(tǒng)思考能力,更能提高他們應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的能力。
(四) 加強(qiáng)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)能體現(xiàn)信息科技課程的育人價(jià)值
信息科技是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要部分,通過(guò)學(xué)科實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠引導(dǎo)學(xué)生在使用信息科技解決問(wèn)題的過(guò)程中遵守道德規(guī)范和科技倫理,培育學(xué)生正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,因此,重視信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力,對(duì)于發(fā)揮信息科技在教育中的育人價(jià)值具有重要意義。
深入理解信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)
信息科技實(shí)驗(yàn)是一種重要的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。按照信息科技各模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容特點(diǎn),義務(wù)教育信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本目錄在小學(xué)、初中分別提煉了60個(gè)和31個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),這些節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),并不意味著義務(wù)教育信息科技課程在小學(xué)就只有60個(gè)實(shí)驗(yàn)、初中只有31個(gè)實(shí)驗(yàn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)際上是給出了相應(yīng)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容,在實(shí)際教學(xué)中需要根據(jù)內(nèi)容特點(diǎn)可再設(shè)計(jì)、拓展各類實(shí)驗(yàn)活動(dòng),采用適宜的實(shí)驗(yàn)形式開(kāi)展。義務(wù)教育信息科技基本實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浐w了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)類型。每種實(shí)驗(yàn)類型都有著不同的目的和特點(diǎn),可以滿足學(xué)生在信息科技學(xué)科中的不同學(xué)習(xí)需求。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是信息科技最常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)類型之一,其目的是通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證或證明特定的現(xiàn)象或理論,如學(xué)生可以通過(guò)編程實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證程序代碼的功能和正確性。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法可以幫助學(xué)生鞏固和應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
探究性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過(guò)程。在信息科技教學(xué)中,學(xué)生可以通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)踐操作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,以達(dá)到對(duì)問(wèn)題的深入理解。例如,學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化方法。探究性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、解決問(wèn)題的能力和批判性思維。
創(chuàng)新應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提升學(xué)生創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在這類實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過(guò)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景,并嘗試著進(jìn)行創(chuàng)新性的改進(jìn)和應(yīng)用。例如,學(xué)生可以通過(guò)不同的方法,設(shè)計(jì)一個(gè)在線數(shù)字氣象站,以實(shí)現(xiàn)特定的功能。創(chuàng)新應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬環(huán)境來(lái)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察,在不受時(shí)間和空間限制的情況下,深入理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以降低實(shí)驗(yàn)成本和安全風(fēng)險(xiǎn),提供反復(fù)練習(xí)和實(shí)驗(yàn)條件的多樣性。例如,學(xué)生可以利用虛擬環(huán)境學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)。
不同類型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在信息科技教學(xué)中都具有重要的作用。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí)和實(shí)踐操作能力,探究性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探索和批判性思維能力,創(chuàng)新應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提供多樣性和安全性的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。教師可以根據(jù)學(xué)生的不同需求和學(xué)習(xí)目標(biāo),靈活選擇和整合這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,提高信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。
信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施建議
如何在信息科技教學(xué)中將“科”與“技”并重的課程特點(diǎn)真正發(fā)揮出來(lái),對(duì)全體信息科技教師都是全新的挑戰(zhàn),對(duì)學(xué)校教學(xué)管理也提出了新課題。信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本目錄的頒布,不僅促進(jìn)了信息科技課程體系的健全與完善,同時(shí)給廣大信息科技教師提供了集科學(xué)性與可操作性于一體的有力支持。各地應(yīng)結(jié)合學(xué)校條件和環(huán)境特點(diǎn),因地制宜,積極創(chuàng)造條件,以確保信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本目錄中的實(shí)驗(yàn)都能順利實(shí)施。
(一) 合理制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。教師應(yīng)制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃,包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)流程和所需資源等。計(jì)劃的制定應(yīng)充分考慮學(xué)生的實(shí)際水平和興趣,確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)貼近學(xué)生的實(shí)際需求。
(二) 提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源。為了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行,學(xué)校和教育行政部門應(yīng)提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源,確保學(xué)生有足夠的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐操作。同時(shí),教師也可以利用互聯(lián)網(wǎng)和開(kāi)源軟件等資源,拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式。
(三) 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作和動(dòng)手能力培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和動(dòng)手能力。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,鼓勵(lì)他們思考和解決實(shí)際問(wèn)題。此外,可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。
(四) 關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力培養(yǎng)。信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。教師可以設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)任務(wù),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行主題研究和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。同時(shí),教師還可以引導(dǎo)學(xué)生參加科技創(chuàng)新競(jìng)賽和項(xiàng)目實(shí)踐,提高他們的科研能力和創(chuàng)新能力。
(五) 關(guān)注教師的專業(yè)素養(yǎng)與能力培養(yǎng)。教師是推動(dòng)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵力量。各級(jí)教育行政部門應(yīng)注重教師的專業(yè)培訓(xùn)和能力提升,鼓勵(lì)教師參與信息科技教育研究和教學(xué)實(shí)踐,不斷提高他們的專業(yè)技術(shù)水平和實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。
(六) 建立有效的評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制。建立科學(xué)有效的評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果和能力進(jìn)行評(píng)估和反饋。通過(guò)評(píng)價(jià)和反饋,學(xué)生可以了解自己的優(yōu)勢(shì)和不足,進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
來(lái)源:教育部網(wǎng)站
作者:魏雄鷹,教育部義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)研制組成員,浙江省教育廳教研室信息技術(shù)教研員
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