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权威专家全面解读基础教育信息科技新课标
2022-05-10 20:13:00

近期,教育部发布《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》,将信息科技设为独立科目。为帮助学校和老师们及时把握新课标要义,明确未来工作方向和重点,未来基因(北京)人工智能研究院联合腾讯教育,于近日通过在线直播的方式,邀请了四位行业权威专家对2022版义务教育信息科技课程标准进行解读。

教育部义务教育阶段信息科技课程课标研制组长、北京航空航天大学教授熊璋,教育部义务教育阶段信息科技课程课标研制核心专家组成员、首都师范大学教授樊磊,中国人民大学附属中学信息技术教研组组长袁中果,未来基因(北京)人工智能研究院首席专家龚超,这四位专家,围绕“新课标、新教材、新课程”以及“信息科技课的地位升级”等主题,为广大教师进行了全面的分析与解读。

从信息技术到信息科技:由知识导向到素养导向的转变

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熊璋教授从“为什么信息科技必须是国家课程”、“为什么把信息技术改为信息科技”两个角度,对新课标做了深刻解读,他剖析了新课标中蕴含的重大战略考量,以及从技术导向改为科技导向的思维转变。

熊教授指出,信息科技成为国家课程是教育的时代性使然。目前,中国在全世界的数字经济贸易上位居第二,数字经济是未来中国主要发展方向。今年,国家出台《提升全民数字素养与技能行动纲要》,其中关于数字素养的表述,就是信息意识、计算思维、数字化学习和创新、信息社会责任等信息科技的内涵。

从信息技术到信息科技的一词之变,熊璋教授认为,这背后体现的是从重操作到重科学、重知识到重素养、重精英到重全体的教育观念的转变。

如果说信息技术当初主要是以知识导向为主,讲操作、讲编程,那信息科技就是以素养导向为主,讲信息意识、计算思维、数字化学习与创新,以及信息社会责任。

“技术的导向关注操作、编程、知识点,培训的是学生的熟练程度,会导致我们的学生知其然,不知其所以然,这是信息技术最大的问题。而科技导向的是如何认识这个世界,如何理解这个世界,培养的是学生面对问题的分析能力,解决能力,是学会了这一套方法,能够举一反三,能够融会贯通,能够解决一类问题。”他表示。

熊璋教授认为,让小朋友会操作几种机器,会编写小程序,会使用几种软件,并不足以胜任社会发展的需求。而信息科技素养,才更具育人价值,能够让下一代有更好的适应力、胜任力和创造力。

信息科技课重在培养学生的创新意识、创新思维

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樊磊教授从如何落实新课标标准,如何在现有的课程方案框架下做好课程建设做了分析。

他认为,信息科技课不仅承载了传统的信息技术,还包括安全教育和创新教育,前者涉及到信息安全、网络安全和数据安全,后者则是要培养学生的创新意识,创新思维,创新过程和方法。

比如在中小学讲人工智能,目的不是把人工智能的最新进展,最新技术,最新方法,平台和硬件引到中小学,而是通过人工智能的思维方式来启发学生。人工智能代表了信息科技用来解决社会层面、生活层面、学习层面各种各样的思维方式。

“每个新技术,实际上都是会带来处理问题的新思考方法。对学生而言,最大的价值在于启发学生的思维,特别是通过这些领域的创新,来开启他们创新的意识,甚至是学习这里面创新的一些成功做法。”

樊磊也指出,不是所有的新技术都适合于引进来,也不是所有新的硬件,所有新的应用,都适合给学生去介绍。“一定要尽量避免陷入到玩技术概念的游戏中,尤其是在基础教育里面。”

鼓励学生在做中学、用中学、创中学

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新课标出台后,信息科技课该怎么上?老师应该做哪些准备?袁中果老师从一线教师的视角,分享了他对信息科技课程实施的看法。

他指出,新课标里凸显了学生的主体地位,需要构建新的以学为中心的教学关系,调动学生课堂参与性、积极性。老师要关注学生的个性化和多元化的学习和发展需要,增强课程的适应性,鼓励学生在做中学、用中学、创中学。

学习目标的确定应该以素养为导向。比如编程里构建程序的基本结构,按照新课标,我们是要将它分解为系列的实施步骤,使用顺序、分支、循环三种基本控制结构简单描述实施过程,通过编程来验证该过程。在问题解决过程中,能将问题分解为可处理的子问题,了解反馈对系统优化的作用。通过这个过程,培养学生计算思维的核心素养。

袁中果以带领学生设计生活中常见的密码程序为例,详细讲解了学生计算思维培养的教学过程。“不能一上来就讲程序,要按照步骤来,先从用户输入密码开始,评价它的安全等级,并显示输出。我们带着学生提出问题,分析问题,设计方案,编程调试,解决问题。让他们知道这里面有数据的输入,有数据的处理,有数据的输出,以及密码安全等级的场景问题等等。”

“这里面还要把任务进一步细化,来分成子问题,让学生经历这个过程,然后再分析每一步怎么实现。即使学生不会编程,至少他知道整个过程,就达到了计算思维培养的目标。”

人工智能教学要以真实的问题为驱动

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作为人工智能领域的专家,龚超博士长期致力于青少年人工智能教学方面的研究。结合新课标的落地,他对义务教育阶段的人工智能课程如何开设进行了详细解读。

龚超认为,人工智能虽然只占新课标的一小部分,但是信息科技课前面的很多内容,包括信息、数据、算法等,其实是在为人工智能打基础。而人工智能又反过来能促进这些信息的处理,互相是一个相辅相成的过程。

人工智能教育的最终目的是培养思维,而不是技能,因此需要根据不同的学段分模块稳步推进。比如,在小学,要培养学生对人工智能的兴趣、感知、体验;到初中以后去探究,逐渐成为体系。

而在实际教学中,要以真实的问题、项目做驱动。他以中国科学院大学人工智能学院联合中国人工智能学会主办,未来基因(北京)人工智能研究院协办的“全国中小学人工智能探究性学习训练营”为例,,详细讲解了老师如何设计课程,并引导学生运用人工智能的思维解决问题。

人工智能是一门横跨多领域的交叉学科,现在很多领域,如生物、化学、医学、建筑等,都在用机器学习做行业的研究。“未来各行各业都需要信息学、人工智能都去赋能这些学科。不管文科还是理科,不管什么行业和专业,多多少少懂一点人工智能,去解决问题的原理和思路,是非常有必要的。”龚超表示。

腾讯教育高级顾问严玉庆指出,未来是人工智能的时代,腾讯教育一直在积极探索青少年人工智能教育,基于腾讯旗下四大AI实验室的技术优势,尤其是虚拟仿真技术,并依托智启AI团队课程开发能力,注重学生AI实验室的建设,注重以学生为中心的人工智能课程体系建构,注重易于理解和操作的教师教学平台设计,并通过内容资源整合、赛事活动组织、教师能力标准建设等多方面的努力,助力青少年成长为面向未来的创新人才。在信息科技新课标落地的背景下,腾讯教育将继续加强与学术研究机构、专家学者之间的合作,为青少年人工智能教育发展贡献更多力量。

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