編者按:2018年第一期的新年展望當(dāng)中提到“信息技術(shù)課的教學(xué)場(chǎng)所將從機(jī)房轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓夹g(shù)實(shí)驗(yàn)室”,很多一線教師聽(tīng)聞這個(gè)消息之后,覺(jué)得信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的想法和整體布局正符合當(dāng)前信息技術(shù)教育發(fā)展趨勢(shì),能夠幫助解決信息技術(shù)學(xué)科專業(yè)化以及在創(chuàng)客教育、STEAM教育深入發(fā)展的過(guò)程中所亟待解決的一些關(guān)鍵問(wèn)題,但是信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室如何建設(shè)?需要哪些實(shí)施主體的參與?其標(biāo)準(zhǔn)在制訂過(guò)程中,又能夠給信息技術(shù)學(xué)科發(fā)展帶來(lái)哪些契機(jī)和挑戰(zhàn)?本期信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)專欄,特別刊登一篇專題論文,期望能夠針對(duì)大家關(guān)心的問(wèn)題做一些前瞻性的探討。
在“文革”結(jié)束以后的中國(guó)教育的迅速發(fā)展過(guò)程中,教育裝備行業(yè)的行事風(fēng)格和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也在不斷地變化,從最初的黑板、粉筆到現(xiàn)在的智慧教室、課程服務(wù),通過(guò)裝備現(xiàn)代化促進(jìn)教育現(xiàn)代化的呼聲一直都沒(méi)有斷過(guò)。學(xué)科裝備一直是教育裝備行業(yè)的一個(gè)重要組成部分,如物理實(shí)驗(yàn)室的電流表、電壓表,小學(xué)科學(xué)教學(xué)使用的科學(xué)耗材包等,它們各自代表著需要重復(fù)使用的學(xué)科教學(xué)儀器和學(xué)科耗材兩種形態(tài)。伴隨著學(xué)科教學(xué)的發(fā)展,特別是現(xiàn)代信息技術(shù)教育的參與,出現(xiàn)了數(shù)字化物理實(shí)驗(yàn)室、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室等新興的實(shí)驗(yàn)室形態(tài),但是這些形態(tài)從量的普及上仍無(wú)法和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比,而且因?yàn)槠占岸炔桓撸埠茈y和普及層面上的教學(xué)和評(píng)價(jià)有效地融合起來(lái)。在“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的新發(fā)展理念的指引下,這一輪從創(chuàng)客、STEM教育、綜合實(shí)踐活動(dòng)、信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)、中高考改革等多個(gè)角度同時(shí)發(fā)力的“信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”的建設(shè),能否在區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)和推進(jìn)上促進(jìn),在開(kāi)放共享的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)創(chuàng)新,構(gòu)建綠色持久的新裝備的實(shí)驗(yàn)和普及機(jī)制的生成機(jī)制,應(yīng)成為配合新一輪高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)及其教材編寫、教師培訓(xùn)等工作開(kāi)展的一個(gè)總體布局的重要組成部分。
信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是根據(jù)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)和評(píng)價(jià)的總體需要,結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科發(fā)展的預(yù)期而建設(shè)的專用教室??梢灶A(yù)期,其中除了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等設(shè)備外,還應(yīng)包括符合從小學(xué)到高中各個(gè)學(xué)段教學(xué)需求的開(kāi)源硬件教學(xué)具、數(shù)字化采集和實(shí)體化設(shè)備、演示儀器、情境教具和自制教具等,其核心作用是促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用水平的提高,促進(jìn)學(xué)科專業(yè)化發(fā)展。
開(kāi)源硬件教學(xué)具:各種可編程硬件,如機(jī)器人、傳感器板等一直都被認(rèn)為能夠有效地改善信息技術(shù)教學(xué)的效果,但是一直以來(lái)處于比較散亂的廠家主導(dǎo)的狀態(tài),缺乏一個(gè)總體的平臺(tái)。開(kāi)源硬件的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題,一個(gè)超越商業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)放設(shè)計(jì)方案,使各個(gè)參與主體可以共享設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化方案。針對(duì)大班教學(xué)需求的各種教具和針對(duì)小組學(xué)習(xí)和創(chuàng)意作品的各種學(xué)具,可以通過(guò)通用或者類似的軟件平臺(tái)統(tǒng)一起來(lái),這樣就保證了教學(xué)的連續(xù)性。且軟件也是開(kāi)源的,不依賴于某一個(gè)具體的裝備企業(yè),甚至教師自己可以根據(jù)開(kāi)源方案自制教學(xué)具,這就保證了裝備配備的持久性和安全性。
數(shù)字化采集和實(shí)體化設(shè)備:數(shù)字化和實(shí)體化的各種設(shè)備,構(gòu)成了一種虛實(shí)關(guān)系,它一直是信息技術(shù)的核心內(nèi)容。就像鍵盤、鼠標(biāo)和打印機(jī),麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器一樣,只有在教學(xué)中始終強(qiáng)調(diào)和演示這種虛實(shí)關(guān)系,才能讓學(xué)生建立一種正確的信息技術(shù)應(yīng)用觀念,不至于沉迷于虛擬世界不能自拔。3D建模軟件、掃描硬件和3D打印機(jī)也構(gòu)成了這樣一種從數(shù)字化采集、編輯和設(shè)計(jì)到實(shí)體化的關(guān)系,而且伴隨著技術(shù)的普及和開(kāi)源,在成本不斷下降的同時(shí),技術(shù)的使用也越來(lái)越方便。
演示儀器:信息技術(shù)涉及到一些核心的概念,如信息的編碼和解碼、信息通信的一般過(guò)程、信息的保密和破解技術(shù)等,這些概念比較抽象,用語(yǔ)言解釋顯得干澀,存在著小學(xué)講,初中講,高中還講,但始終都講不透的問(wèn)題。通過(guò)演示儀器,特別是源程序可以追溯的演示教具,學(xué)生不但可以明確了解這些復(fù)雜概念或過(guò)程的細(xì)節(jié)原理,而且還可以通過(guò)分析源程序進(jìn)一步探究演示儀器的改進(jìn)方向。
情境教具:環(huán)境育人是一種潛移默化的育人形式,我們?cè)谂c國(guó)外同行的交流中常??梢钥吹浇處煏?huì)和學(xué)生一起布置專業(yè)教室,教室里不但有掛圖、學(xué)生作品,還體現(xiàn)著教師的育人觀念。情境教具可以是師生共同制作也可以是外部引進(jìn),如墻壁上的觸摸鋼琴、窗邊的自動(dòng)澆花裝置等,情境教具體現(xiàn)了信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的靈活性和教師的主觀能動(dòng)性。
自制教具:嚴(yán)格來(lái)講之前所涉及到的開(kāi)源硬件教學(xué)具、數(shù)字化采集和實(shí)體化設(shè)備、演示教具和情境教具都可以由師生自制來(lái)完成,因?yàn)樗鼈兒芏喽际腔陂_(kāi)源硬件或者開(kāi)源方案來(lái)完成的,并且很多制作過(guò)程也有非常詳盡的說(shuō)明。自制教具本身可以作為信息技術(shù)課的一個(gè)教學(xué)內(nèi)容,也可以作為已有信息技術(shù)裝配方案的有效補(bǔ)充。
以上五類設(shè)備構(gòu)成了信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的一般硬件結(jié)構(gòu),考慮到線上線下的教學(xué)需求,一些網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和評(píng)價(jià)錄播工具也可以根據(jù)教學(xué)需要配置。但是信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是根據(jù)國(guó)家課程配備,不像創(chuàng)客空間往往從校本課程的角度配備,需要考慮到區(qū)域推進(jìn)的成本、教師的基本素質(zhì)、已有教學(xué)內(nèi)容的銜接等多方面的具體因素。特別是伴隨教材的全市、全省范圍內(nèi)的使用,信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室往往需要一個(gè)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn),而在標(biāo)準(zhǔn)的研制過(guò)程中一開(kāi)始就需要考慮到各種參與主體的需求和角色,平衡和協(xié)調(diào)各方權(quán)利,才能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)作為教育裝備行業(yè)促進(jìn)新舊動(dòng)能裝備,推動(dòng)新裝備實(shí)驗(yàn)的一個(gè)抓手。
由于短期內(nèi)難以出現(xiàn)信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),在區(qū)域內(nèi)實(shí)驗(yàn)信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的地方標(biāo)準(zhǔn)或指導(dǎo)建議,仍然是構(gòu)建國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的一種必要的階段,而且即使有了國(guó)家性的標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)區(qū)域發(fā)展不均衡的現(xiàn)狀和區(qū)域特色發(fā)展的需求,仍然需要針對(duì)地區(qū)的特殊需求對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制訂地方化的配套標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的制訂過(guò)程需要平衡行政權(quán)力、學(xué)術(shù)權(quán)力、資本權(quán)力和實(shí)踐權(quán)力的關(guān)系,同時(shí),在制訂的過(guò)程中應(yīng)首先充分征求區(qū)域教研部門的意見(jiàn),在教育主管部門和財(cái)政部門的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下,在教學(xué)具設(shè)計(jì)和采購(gòu)的環(huán)節(jié)中充分發(fā)揮中國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)的優(yōu)勢(shì),優(yōu)化裝備配備格局,提升裝備對(duì)服務(wù)一線教師教學(xué)的促進(jìn)作用。與此同時(shí),也需要建立雙向建設(shè)的補(bǔ)充機(jī)制,充分挖掘一線教師自制教具的創(chuàng)造性,設(shè)計(jì)課程的主動(dòng)性,建立信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)修訂機(jī)制,保證區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)制訂中原則性和靈活性的統(tǒng)一。
新裝備是通過(guò)裝備配備機(jī)制的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展,鼓勵(lì)和推廣教育創(chuàng)新實(shí)踐的一種機(jī)制改革的嘗試,也是新時(shí)代落實(shí)“以裝備現(xiàn)代化促進(jìn)教育現(xiàn)代化”的一種具體實(shí)踐形式。新裝備實(shí)驗(yàn)的核心是裝備標(biāo)準(zhǔn)和配備方案的動(dòng)態(tài)調(diào)整,實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是多種實(shí)施主體的主動(dòng)參與,實(shí)施的重點(diǎn)是通過(guò)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換做大做強(qiáng)教育裝備行業(yè),提升這一領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)新興的教育裝備熱點(diǎn)領(lǐng)域,因此以制訂區(qū)域?qū)用嫔系男畔⒓夹g(shù)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)為先導(dǎo),有效促進(jìn)裝備配備和管理思路的轉(zhuǎn)變,建立一種新的溝通機(jī)制,在當(dāng)前的形勢(shì)下顯得尤為重要。
目前,針對(duì)高中新的信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)版本的教材正處在緊鑼密鼓地編寫過(guò)程中,有些在2018年暑期后投入使用,有些在2019年暑期后投入使用,從現(xiàn)在了解到的情況來(lái)看,對(duì)信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室裝備的配備需求在各個(gè)版本的教材中均有體現(xiàn)。但是仍然需要從整體的角度考量未來(lái)在教材推廣和使用過(guò)程中對(duì)應(yīng)的區(qū)域信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室配備的實(shí)際需求,雖然工作量很大,但仍然需要通盤考慮。因此,在這樣的一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)考慮信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)的生成機(jī)制,具有特殊的實(shí)際意義。
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