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關(guān)鍵詞:機(jī)器人教育 現(xiàn)狀 問題 思考
一、機(jī)器人教育現(xiàn)狀分析
在我國,機(jī)器人教育作為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)入中小學(xué)還處于起步階段,方興未艾。2001年,在北京召開了“關(guān)注中國未來的競爭力——兒童數(shù)字化啟蒙”研討會(huì),會(huì)議認(rèn)為,將數(shù)字信息技術(shù)介入到傳統(tǒng)的幼教方式中去,利用有效的手段與工具對兒童進(jìn)行數(shù)字化啟蒙,關(guān)系到兒童未來的成長和中國未來的競爭力。2004年,中國教育學(xué)會(huì)中小學(xué)信息技術(shù)教育專業(yè)委員會(huì)召開了第一屆全國中小學(xué)程序設(shè)計(jì)與機(jī)器人教學(xué)研討會(huì)。在各種研討會(huì)興起的時(shí)候,機(jī)器人教育也逐漸引起重視。2000年,北京景山學(xué)校將機(jī)器人教育以科研課題的方式納入到信息技術(shù)課程中,在國內(nèi)率先開展了中小學(xué)智能機(jī)器人課程教學(xué)。但是研究性課程的課時(shí)比較少,學(xué)生一切從零開始學(xué)習(xí),要想真正達(dá)到研究性學(xué)習(xí)的目標(biāo)是很困難的。因此,作為研究性課程的機(jī)器人教育整體效果不十分理想。我國教育部于2003年4月正式頒布《普通高中技術(shù)課程(實(shí)驗(yàn))》,首次在“信息技術(shù)”科目中設(shè)立“人工智能初步”選修模塊和新增加的通用技術(shù)課程中設(shè)立了“簡易機(jī)器人制作”選修模塊,從而邁出了我國高中階段開展人工智能教育的第一步,這也意味著我國的人工智能教育在大眾化、普及化層面上躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。然而把智能機(jī)器人作為信息技術(shù)課、通用技術(shù)課列入學(xué)校的課程體系,對全體學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的普及教育還處于編寫教材、設(shè)置課程的起步階段。學(xué)者張劍平指出,國內(nèi)多數(shù)的學(xué)校主要還是以課外活動(dòng)、各種興趣班、培訓(xùn)班的形式開展機(jī)器人教學(xué)。通常的做法是由學(xué)校購買若干套機(jī)器人器材,由信息技術(shù)課程教師或綜合實(shí)踐課程教師進(jìn)行指導(dǎo),組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人組裝、編程的實(shí)踐活動(dòng),然后參加一些相關(guān)的機(jī)器人競賽。以全國中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育研究中心郭善渡老師、北京景山學(xué)校沙有威老師等為代表的大批一線教師結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐就圍繞機(jī)器人競賽、機(jī)器人與技術(shù)教育,機(jī)器人與學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)等問題展開了應(yīng)用研究,取得了較好的研究成果。但這些研究成果往往比較零散,重復(fù),缺乏科學(xué)系統(tǒng)的課程建設(shè)研究。
二、對當(dāng)前中小學(xué)開展機(jī)器人教學(xué)優(yōu)點(diǎn)
近年來我國的機(jī)器人教育有了很大的發(fā)展。教育機(jī)器人逐步成為中小學(xué)技術(shù)課程和綜合實(shí)踐課程的良好載體。教育機(jī)器人與學(xué)科教育相結(jié)合,可以幫助科學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)等等學(xué)科的教學(xué),在國內(nèi)已經(jīng)有學(xué)者提出機(jī)器人與理科教學(xué)整合的想法。機(jī)器人教育引入校園,對學(xué)生至少有以下三個(gè)方面的獲益。
其一,豐富學(xué)科生活,培養(yǎng)動(dòng)手能力。由于生活水平的提高,現(xiàn)在的青少年自己動(dòng)手制作玩具及科學(xué)模具的能力日益降低,創(chuàng)造發(fā)明的意念也漸呈弱化趨勢。所有令他們愛不釋手的玩具均是玩具商生產(chǎn)出來的,亦即是需用錢買來的。長此以往,將使未來中國少年兒童的求生能力、自我創(chuàng)造能力不斷減低、變?nèi)?,這對于一個(gè)民族的科學(xué)發(fā)展是十分不利的。自我組裝、制造機(jī)器人不但會(huì)提升青少年的科學(xué)興趣,同時(shí)也會(huì)從小培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成凡事自己動(dòng)手的良好生活習(xí)慣。
其二,鍛煉意志品質(zhì),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。機(jī)器人制作涉及相關(guān)領(lǐng)域多種門類的專門知識(shí),青少年必須廣泛涉獵,持之以恒,才能有所成就。機(jī)器人的制作過程,正是鍛煉意志、培養(yǎng)堅(jiān)韌品質(zhì)的過程。機(jī)器人制作一般都以二人、三人或一個(gè)團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行,群策群力、共同作業(yè),就像體育比賽中的接力賽一樣,缺一不可,整體的實(shí)力遠(yuǎn)超出個(gè)人的能力的發(fā)揮。
其三,激發(fā)創(chuàng)新精神,培養(yǎng)科學(xué)興趣。人們一直在思考和探索如何開發(fā)青少年智力的問題。參與機(jī)器人制作,能使學(xué)生自小就對科學(xué)產(chǎn)生興趣,獲得科普知識(shí),同時(shí)也將激發(fā)他們的創(chuàng)新能力。
三、推進(jìn)機(jī)器人教育的思考
在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域,教育機(jī)器人應(yīng)該和當(dāng)前的基礎(chǔ)教育課程改革相 結(jié)合。例如,在小學(xué)和初中階段,可以將研究機(jī)器人與“綜合實(shí)踐活 動(dòng)”有機(jī)結(jié)合;在高中階段,可以將教育機(jī)器人與“人工智能初步” “算法與程序設(shè)計(jì)” “簡易機(jī)器人制作” “電子控制技術(shù)”等技術(shù)類課 程進(jìn)行結(jié)合, 有條件的學(xué)??梢蚤_設(shè) “人工智能與機(jī)器人” 校本課程。 事實(shí)上, 教育機(jī)器人所體現(xiàn)的知識(shí)的綜合性使它不僅能成為信息技術(shù) 教育的載體,也可以成為信息技術(shù)與中小學(xué)課程整合的載體。在高等 學(xué)校中開展智能機(jī)器人學(xué)科教學(xué),進(jìn)行多層次的機(jī)器人教育,既可以普及機(jī)器人知識(shí),加強(qiáng)機(jī)器人專業(yè)建設(shè), 也可提高機(jī)器人的應(yīng)用水平。應(yīng)當(dāng)在 教師教育相關(guān)的專業(yè),例如教育技術(shù)學(xué)、信息技術(shù)教育專業(yè) 中開設(shè)與人工智能、機(jī)器人教育相關(guān)的課程。各種形式的機(jī)器人競賽 是全球范圍內(nèi)教育機(jī)器人應(yīng)用的重要形式之一,目前這些機(jī)器人競賽 大都集中在諸如滅火、迷宮、足球等等競技類項(xiàng)目上。要注重通過此 類活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、協(xié)作能力和技能,為此需要關(guān)注競賽項(xiàng)的 創(chuàng)新性。例如,競賽項(xiàng)目的設(shè)計(jì)可以更加關(guān)注人工智能與機(jī)器人的結(jié)合點(diǎn)。
總之 在大力提倡素質(zhì)教育的今天,機(jī)器人的出現(xiàn)為創(chuàng)新素質(zhì)教育提供 了一個(gè)嶄新的平臺(tái), 信息技術(shù)教育未來發(fā)展的趨勢必然是向機(jī)器人教育重心轉(zhuǎn)移目。開展機(jī)器人教學(xué),有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、邏輯思維能力、自主學(xué)習(xí)能力和對科學(xué)的鉆研精神,對機(jī)器人教育的教學(xué) 體系進(jìn)行研究,使機(jī)器人教學(xué)完善發(fā)展,具有現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]張劍平,.機(jī)器人教育:現(xiàn)狀、問題與推進(jìn)策略【I】 .中國電化教育.2006.(12)
1.新時(shí)代賦予高職教育新目標(biāo)。培養(yǎng)各類技能人才是高職教育的目標(biāo)。重基礎(chǔ)知識(shí)、輕專業(yè)知識(shí),忽視現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)包括信息技術(shù)知識(shí)和智慧技術(shù)知識(shí)等。新時(shí)代是高新科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)代。培養(yǎng)知識(shí)結(jié)構(gòu)新,技能水平高,是新時(shí)代的要求,也是高職教育的新目標(biāo)。2.新時(shí)代倡導(dǎo)高職教育新理念。高職教育始終把為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)作為自己宗旨,以為產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)各類技能型人才為己任。這種教育理念在培養(yǎng)高職人才,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極作用。但也存在缺乏前瞻性、現(xiàn)代性和創(chuàng)新性的問題。隨著新時(shí)代的到來,國家正在大力振興和發(fā)展以高新科學(xué)技術(shù)為支撐的中高端產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化和升級,高新技術(shù)企業(yè)也如雨后春筍般的興建起來。這就要求高職教育要以前瞻性思維和創(chuàng)新性理念推進(jìn)改革和創(chuàng)新。3.新時(shí)代提出高職教育新要求。長期以來,高職教育??苹且粋€(gè)約定俗成的規(guī)定。在高新科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展時(shí)代,振興科學(xué)技術(shù)、升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能已成為國家富強(qiáng)、民族振興的大戰(zhàn)略。它呼喚職業(yè)教育的高檔化,即高職教育的本科化。然而,高職院校學(xué)制教育低擋化已經(jīng)很難適應(yīng)新時(shí)展的需要和要求。因此,高職教育本科化是高職院校需要完成的歷史使命,也是新時(shí)代的新要求。4.新時(shí)代增強(qiáng)高職教育新動(dòng)力。高職教育發(fā)展動(dòng)力是源于提高教學(xué)質(zhì)量和水平,為中低端產(chǎn)業(yè)和中小企業(yè)培養(yǎng)合格的技能人才。隨著新時(shí)代的到來,越來越多中低端產(chǎn)業(yè)日益萎縮,一些中小企業(yè)破產(chǎn),高職教育賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)有所削弱。為了適應(yīng)新時(shí)展的要求,在國家相關(guān)政策推動(dòng)下,我國的中高端產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,高新科技企業(yè)大量涌現(xiàn),傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)科技含量大幅提高。為新興產(chǎn)業(yè)和高新科技企業(yè)發(fā)展培養(yǎng)大批現(xiàn)代技能人才成為高職教育發(fā)展的新動(dòng)力。5.新時(shí)代創(chuàng)新專業(yè)的新機(jī)遇。在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的高職專業(yè),經(jīng)過幾十年的發(fā)展,專業(yè)設(shè)置基本合理,在高職院校建設(shè)和為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。然而,隨著新時(shí)代的到來,使我們國家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生兩個(gè)顯著的變化,傳統(tǒng)的中低端產(chǎn)業(yè)將會(huì)出現(xiàn)明顯萎縮,少數(shù)產(chǎn)業(yè)可能慘遭淘汰。另外,新時(shí)代也促進(jìn)我國電子、軟件、信息等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。為了適應(yīng)新時(shí)代國家對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。為高職院校創(chuàng)造了淘汰落后專業(yè),優(yōu)化傳統(tǒng)專業(yè),創(chuàng)建新專業(yè)的機(jī)遇。6.新時(shí)代創(chuàng)造高職生就業(yè)新機(jī)會(huì)。新時(shí)代是新科技革命的時(shí)代,適應(yīng)新時(shí)代的要求,國家必然加快創(chuàng)建和發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)和高新科技企業(yè)。特別是與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、芯片、軟件等高新科技產(chǎn)業(yè)和企業(yè)。進(jìn)行大規(guī)模的高新技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)投資。使其成為經(jīng)濟(jì)增長的新亮點(diǎn)和新動(dòng)力。大量新興產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的涌現(xiàn),必然會(huì)提供越來越多的工作崗位。根據(jù)預(yù)測我國未來技能型人才缺口在2000萬以上。因此,從未來看,新時(shí)代將為高職院校畢業(yè)生提供越來越多的就業(yè)崗位和就業(yè)機(jī)會(huì)。
二、新時(shí)代高職教育面臨新問題
1.教育理念陳舊。高職教育理念的顯著特點(diǎn)是重理論教育、輕實(shí)踐教育,重基礎(chǔ)教育,輕專業(yè)教育,重學(xué)習(xí)能力,輕創(chuàng)新能力。這些在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)技術(shù)條件下形成的教育理念,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。然而,隨著新時(shí)代的到來,這種傳統(tǒng)教育理念,也不可避免的存在缺乏前瞻性、現(xiàn)代性和創(chuàng)新性等問題。在中國特色社會(huì)主義新時(shí)代,信息技術(shù)和高新科技成為時(shí)代的主旋律,傳統(tǒng)教育理念不符合新時(shí)代所需要的合格技能型人才而面臨挑戰(zhàn)。2.學(xué)制教育滯后。長期以來,我國高職教育只限于大專學(xué)歷教育,在以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主體的國民經(jīng)濟(jì)中,這種學(xué)歷教育是合理的、合適的,也是被實(shí)踐證明是可行的。但是,在高新科技飛速發(fā)展的時(shí)代,科技創(chuàng)新教育改革是時(shí)展的大戰(zhàn)略,高職院校學(xué)制教育低擋化問題成為新時(shí)代制約中高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。3.課程體系無序。近些年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,特別是專業(yè)知識(shí)的更新,高職院校課程結(jié)構(gòu)也在不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。但是,在課程體系調(diào)整過程中也存在課程門類設(shè)置和課時(shí)安排隨意性問題;因人設(shè)課現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生;基礎(chǔ)理論課程偏多、偏寬,專業(yè)知識(shí)課程偏少、偏窄。課程體系不完善、不穩(wěn)定、隨意性較強(qiáng)。結(jié)果造成課程門類越來越多,課時(shí)安排越來越少,關(guān)鍵課程開不了,重點(diǎn)課程開不好的問題。這種無序化的課程體系,不能適應(yīng)新時(shí)代高新科學(xué)技術(shù)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的需要。4.教學(xué)內(nèi)容陳舊。長期以來,在高職教學(xué)內(nèi)容中一直存在偏重于傳統(tǒng)理論知識(shí)教育。對以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為特征的科學(xué)技術(shù)知識(shí)、信息技術(shù)知識(shí)、智慧技術(shù)知識(shí)等在教學(xué)內(nèi)容中很少反映。這種畸形的知識(shí)結(jié)構(gòu)很難培養(yǎng)出新時(shí)代所需要的,掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)的高端技能型人才。5.師資隊(duì)伍老化。開展對高新科技的研究、開發(fā)和利用是新時(shí)展的要求。從而大大促進(jìn)高新科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,國民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)含量和技術(shù)層次也將會(huì)上一個(gè)大臺(tái)階。相對我們國家技術(shù)革命的新形勢,高職院校師資知識(shí)結(jié)構(gòu)老化,專業(yè)技能水平偏低等問題突出,不利于高職教育的改革創(chuàng)新,也不適應(yīng)新時(shí)展的要求。
三、深化高職教育改革創(chuàng)新的對策建議
記 者:您怎么給“數(shù)字校園”下定義?數(shù)字校園建設(shè)最具魅力的內(nèi)容和功能是什么?
顧小清:我注意到貴刊在這些年來一直在關(guān)注數(shù)字校園,其中也不乏對業(yè)內(nèi)闡釋與解讀數(shù)字校園的不同角度的展示。就我的理解來講,我傾向于把數(shù)字校園看做是一種對傳統(tǒng)校園的隱喻。我依然認(rèn)為“數(shù)字校園”只是一種隱喻,不需要給予其嚴(yán)格意義上的學(xué)術(shù)定義。借用這一隱喻,突顯出應(yīng)用了數(shù)字技術(shù)的校園之于傳統(tǒng)校園的特征。概括地講,就是綜合地利用數(shù)字技術(shù),為學(xué)校所開展的各項(xiàng)教學(xué)、科研、管理等工作提供數(shù)字化的服務(wù)。隨著數(shù)字校園建設(shè)過程中基礎(chǔ)設(shè)施的普及、資源的豐富、應(yīng)用系統(tǒng)的完善以及相關(guān)用戶的廣泛接納,其所提供的全方位數(shù)字化服務(wù),能夠有效地提高教育管理效率,有效地支持教與學(xué)活動(dòng),并提升、拓展甚至創(chuàng)造一種數(shù)字時(shí)代的新的校園文化。如果要我來歸納數(shù)字校園最具魅力的內(nèi)容和功能,我以為是針對學(xué)校的各類用戶:教與學(xué)的教師和學(xué)生用戶、教科研的研究者用戶,以及管理者用戶甚至的包括可能的社區(qū)用戶,能夠通過數(shù)字校園獲得提高其工作效率和質(zhì)量的服務(wù),未來,甚至是可以為他們提供按需定制的服務(wù)。
記 者:您認(rèn)為“數(shù)字校園”如何規(guī)劃實(shí)施才能更加有利于促進(jìn)教育公平與教育質(zhì)量的提升?
顧小清:在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中,共有18處提到“公平”,8處提到“教育公平”。作為今后10年的工作方針之一,“促進(jìn)公平”已經(jīng)成為我國教育的基本國策,并以提供公平的機(jī)會(huì)作為實(shí)現(xiàn)教育公平的具體舉措。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,“公平的機(jī)會(huì)”包括了入學(xué)機(jī)會(huì)的公平,以及學(xué)習(xí)過程中每一個(gè)學(xué)習(xí)者的潛能均能得到發(fā)展的公平。數(shù)字校園在促進(jìn)并最終實(shí)現(xiàn)“因材施教”的個(gè)性化學(xué)習(xí),從而在促進(jìn)每一位學(xué)習(xí)者獲得公平的潛能發(fā)展的機(jī)會(huì)方面是大有可為的。在促進(jìn)教育質(zhì)量的提升方面也類似,也就是說,如果我們把教育質(zhì)量的提升理解為讓每一位學(xué)習(xí)者的潛能得到挖掘,實(shí)現(xiàn)每一位學(xué)習(xí)者的終身發(fā)展,那么同樣,我們會(huì)把實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的期望,寄托于數(shù)字校園所能夠提供的智能、個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)。從這樣的功能取向?qū)Α皵?shù)字校園”進(jìn)行規(guī)劃的話,顯然,從數(shù)字校園的總體設(shè)計(jì)上,應(yīng)該采用面向服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu);功能模塊設(shè)計(jì)上,應(yīng)該將現(xiàn)有的對教學(xué)、科研、管理等業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化,拓展為面向教學(xué)、科研、管理等學(xué)校用戶的服務(wù)的定制;技術(shù)上,則需要采用智能技術(shù)以便對用戶的習(xí)慣、進(jìn)度甚至質(zhì)量進(jìn)行判斷,以便提供個(gè)性化的推介、診斷及其他必要的服務(wù)。
記 者:自2000年開始,國家先后實(shí)施“校校通”工程、“農(nóng)遠(yuǎn)”工程等項(xiàng)目,對基礎(chǔ)教育信息化起到了巨大的推動(dòng)作用,也飽受質(zhì)疑。那么對于當(dāng)前各地如火如荼的“數(shù)字校園”建設(shè)熱潮,我們將如何建設(shè)完善的評價(jià)體系?
顧小清:我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,自上而下的項(xiàng)目或舉措,在建設(shè)之初,對教育信息化的推動(dòng)作用是無可替代的。這在世界上其他地區(qū)都是如此。比如,在聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)所做的教育信息化現(xiàn)狀區(qū)域調(diào)查中,國家層面的政策、項(xiàng)目及舉措是評估的各個(gè)國家的教育信息化現(xiàn)狀的重要指標(biāo)。當(dāng)然,任何一個(gè)項(xiàng)目在實(shí)施過程中難免會(huì)留下些許遺憾,所以或許在項(xiàng)目之初――這里是數(shù)字校園建設(shè)之初,就能提出建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的規(guī)范,有利于將來的遺憾最小化。實(shí)際上研究中我們也可以發(fā)現(xiàn),成功的項(xiàng)目,在分析其成功要素時(shí)一定有過程性評估這一因素。作為“加快教育信息化進(jìn)程”的具體措施之一,數(shù)字校園建設(shè)實(shí)際上是推進(jìn)教育信息化建設(shè)與應(yīng)用的重要一環(huán),落實(shí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范應(yīng)該看做是落實(shí)這一舉措的體現(xiàn)之一。另一方面,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范也需要考慮到階段性和發(fā)展性,并且這些階段性的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的落實(shí)在不同地區(qū)也應(yīng)有不同的進(jìn)度以及綜合考慮本地化的需求。
記 者:《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中指出:“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響,必須予以高度重視”,要“強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用,提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平,更新教學(xué)觀念,改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果?!蹦阏J(rèn)為“數(shù)字校園”對課堂以及教學(xué)模式帶來哪些變革與影響?
顧小清:我們知道,用戶對信息技術(shù)的廣泛接納與嫻熟使用,是發(fā)揮信息技術(shù)對教育發(fā)展可能具有的革命性影響的前提,中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要提出的對教師應(yīng)用信息技術(shù)的知識(shí)、能力和態(tài)度等方面的要求,也正是出于這樣一種考慮。數(shù)字校園對課堂及教學(xué)帶來的影響,絲毫不亞于信息技術(shù)對社會(huì)生活的其他方面所造成的影響,比如最顯著的、也是與學(xué)習(xí)相關(guān)的領(lǐng)域:傳媒、出版。信息技術(shù)給這些領(lǐng)域帶來的沖擊,最突出的體現(xiàn)我試圖用兩個(gè)詞來概括:大眾VS小眾。一方面,傳媒、出版這些傳統(tǒng)上由精英小眾帶著普通大眾玩的游戲,被“破壞性地”創(chuàng)造成了一種大眾參與的游戲;另一方面,另外一種傳統(tǒng)上沒有機(jī)會(huì)發(fā)出自己的聲音的弱勢小眾,也憑借信息技術(shù)的“革命性影響”,擁有自己的數(shù)字化舞臺(tái)。這種變革與影響同樣出現(xiàn)在數(shù)字校園,這種大眾與小眾的角色的轉(zhuǎn)換同樣出現(xiàn)在教師與學(xué)生身上。對教師來說,最大的角色變革是站在講臺(tái)上,但不能再把自己看成是掌控知識(shí)來源的權(quán)威,因?yàn)橥瑸閷W(xué)習(xí)資源豐富的數(shù)字校園的用戶,學(xué)生能夠獲得至少不少于教師的知識(shí)來源;另一方面,學(xué)生群體中的一撥撥或許吃不飽、或許難消化的“小眾”,也能夠因?yàn)閿?shù)字校園提供的功能而具有獲得更適合的個(gè)性化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。當(dāng)然,我們看到了這種影響的可能性,而實(shí)現(xiàn)這種影響,很大程度上需要教師觀念的更新以及對將技術(shù)用于教學(xué)的接納,特別是對于“讓學(xué)生利用技術(shù)”的接納。隨著“一人一機(jī)”的數(shù)字校園環(huán)境的普及,如何“讓學(xué)生利用技術(shù)”成為擺在教師面前最具挑戰(zhàn)性的任務(wù),學(xué)習(xí)一點(diǎn)Web2.0(大眾參與)以及Web3.0(個(gè)性化)的生存態(tài)度會(huì)對此有幫助。
【關(guān)鍵詞】職業(yè)教育 知識(shí)本體 教學(xué)軟件
1 職業(yè)教學(xué)軟件現(xiàn)狀
目前我國職業(yè)教育正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期,2008年我國職業(yè)院校的招生規(guī)模總數(shù)已達(dá)1100萬人,在校學(xué)生總數(shù)已超過3000萬人。中等職業(yè)教育和高等職業(yè)教育分別占高中階段和高等教育的一半。職業(yè)教育服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的能力正在日益顯現(xiàn)。職業(yè)教育的發(fā)展,極大地提高了我國勞動(dòng)者的素質(zhì),明顯地改善了我國從業(yè)人員的結(jié)構(gòu),有力地支持了我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。同時(shí)隨著技術(shù)的更新,社會(huì)對從業(yè)人員的要求越來越高,職業(yè)教育必須緊跟技術(shù)發(fā)展潮流,提高學(xué)生技能水平是刻不容緩的事情。
引入新的教育教學(xué)模式是提高教育效率和效果的有效途徑。根據(jù)職業(yè)教育教學(xué)的特點(diǎn),要求學(xué)生要有很強(qiáng)的實(shí)踐操作能力。但現(xiàn)有的教育教學(xué)條件和環(huán)境跟不上技術(shù)的發(fā)展變化,恰當(dāng)?shù)囊胗?jì)算機(jī)軟件仿真技術(shù),模擬實(shí)際的技術(shù)環(huán)境和條件是行之有效的方法之一。但現(xiàn)在教育軟件的發(fā)展速度較慢,跟不上教育改革的步伐。很多教育軟件商缺乏對教育的了解,在開發(fā)產(chǎn)品方面缺乏合理地規(guī)劃,研究團(tuán)隊(duì)的研究力量薄弱,缺乏理論和創(chuàng)新,從而導(dǎo)致低水平重復(fù),同質(zhì)化嚴(yán)重,產(chǎn)品大同小異。為此,2009年4 月南京市專門成立了教育應(yīng)用軟件開發(fā)工作室自主研發(fā)切合教育的軟件。
隨著人工智能的發(fā)展,使用知識(shí)庫開發(fā)智能教育系統(tǒng)能更好的適應(yīng)教育教學(xué)的發(fā)展。特別是對于職業(yè)教育,學(xué)生在實(shí)際操作中將面對各種各樣的問題,職業(yè)教育的核心就是培養(yǎng)學(xué)生如何分析、解決這些問題。智能化的教育教學(xué)軟件充分體現(xiàn)了這個(gè)方面的優(yōu)裕性。它利用知識(shí)庫引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況提出處理的方法,并對學(xué)生在操作中出現(xiàn)的問題給出提示和建議,指導(dǎo)學(xué)生改正。與現(xiàn)有單純的仿真軟件,智能化教育教學(xué)軟件不單要求學(xué)生掌握基本的操作技巧它更注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。因此開發(fā)適應(yīng)我國現(xiàn)有職業(yè)教育教學(xué)特點(diǎn)的智能教育系統(tǒng)是很有必要的。
2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在美國20世紀(jì)60年代后期就開始大力推行[1]。但教育技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用缺少相應(yīng)的長期計(jì)劃和遠(yuǎn)景目標(biāo),而且?guī)в幸欢ǖ拿つ啃院妥园l(fā)性,使之認(rèn)識(shí)到只提高教育教學(xué)的硬件條件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,如果學(xué)校缺少一流的軟件和專用的數(shù)字化教材硬件條件發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。最重要的措施有:一、政府對全國教育技術(shù)的應(yīng)用和推廣有了統(tǒng)一的規(guī)劃、指導(dǎo)和評價(jià);二、教育軟件的研發(fā)也不再僅僅是某個(gè)研究機(jī)構(gòu)或研究者個(gè)人的事, 它必須和國家的長期教育策略相一致, 并接受有關(guān)教育部門的指導(dǎo)。這些措施在美國教育界產(chǎn)生了積極作用。同樣的,英國在進(jìn)入新世紀(jì)以后也非常重視建立計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟、硬件系統(tǒng),并為學(xué)生開設(shè)信息技術(shù)基礎(chǔ)教育的入門課程。
我國現(xiàn)在對現(xiàn)代教育技術(shù)方面比較重視硬件的投入,學(xué)校的計(jì)算機(jī)普及率很高,教育軟件追蹤最新的系統(tǒng)平臺(tái)和開發(fā)技術(shù),以其交互性強(qiáng)、信息量大,能進(jìn)行快速檢索,具有多媒體功能而備受教師、家長、學(xué)生的關(guān)注。但是各教育軟件系統(tǒng)的資源自成體系,無法實(shí)現(xiàn)資源和信息的共享。因?yàn)槿狈逃浖u價(jià)的規(guī)范化工作作為基礎(chǔ),使得軟件投入成為低水平的重復(fù)性開發(fā)工作,不但帶來資源浪費(fèi),也無法與國際上的教育信息技術(shù)體系相溝通[2]。另外,教育軟件開發(fā)時(shí)理念動(dòng)機(jī)很低,大部分軟件只是作為某一教學(xué)環(huán)節(jié)的鞏固訓(xùn)練,使用傳統(tǒng)教學(xué)手法一樣可以達(dá)到相同的教學(xué)目的,體現(xiàn)不出現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)越性。
現(xiàn)在職業(yè)教育一般采用仿真軟件配合教學(xué)。比如在數(shù)控加工教學(xué)中使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)來模擬數(shù)控加工過程[3]。但仿真軟件不能代替教學(xué)軟件。仿真軟件不能代替教學(xué)軟件,它存在嚴(yán)重弊端。弊端一,仿真軟件只是模擬操作過程,沒有與理論知識(shí)結(jié)合起來,不利于學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念的理解,這將影響學(xué)生基本素質(zhì)的培養(yǎng),影響學(xué)生未來發(fā)展。弊端二,教學(xué)本來就是千變?nèi)f化的過程,必須針對不同的學(xué)生和不同的社會(huì)需求進(jìn)行適時(shí)調(diào)整,而仿真軟件做不到這一點(diǎn),它無法針對教師和學(xué)生的要求進(jìn)行變化。發(fā)展智能教育教學(xué)是必然趨勢。
3 知識(shí)本體在職業(yè)教學(xué)軟件的應(yīng)用
基于知識(shí)的教學(xué)軟件是教學(xué)軟件的發(fā)展方向。對于知識(shí)系統(tǒng)而言,所涉及到的概念應(yīng)該是根據(jù)人類的理解去定義它。所謂定義就是用人類能理解的方式描述。一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)是人類對世界的認(rèn)識(shí)而總結(jié)出來的,世界原本就存在在那兒,我們不過是用某種方式去描述它,定義它。人類對知識(shí)的描述有很多種,最常用的就是人類形成的自然語言。而后為了更準(zhǔn)確的描述知識(shí)并方便在實(shí)踐中應(yīng)用知識(shí),引入了數(shù)學(xué)方式描述。使用數(shù)學(xué)形式表示知識(shí)完成了對知識(shí)的量化過程,同時(shí)隨著邏輯學(xué)的發(fā)展,邏輯學(xué)中的證明和推理方法使得知識(shí)結(jié)構(gòu)(系統(tǒng))在一個(gè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境中不斷完善發(fā)展。利用知識(shí)本體為教育教學(xué)服務(wù)是提高教育教學(xué)智能化的重要手段[4]。從二十世紀(jì)80年代開始,Neches、Gruber等研究者將哲學(xué)上的本體概念引入到人工智能中,建立了關(guān)于人工智能以及計(jì)算機(jī)科學(xué)中的本體概念[5、6]。以后在對計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息科學(xué)的研究中,研究者們進(jìn)一步提出了本體工程,建立了各種知識(shí)本體,形成了用于構(gòu)建本體的方法和用于支持這些方法的工具和語言。所謂知識(shí)本體是指對領(lǐng)域知識(shí)的共享概念模型和明確的形式化規(guī)范說明。按照這個(gè)理解,知識(shí)本體可以看作是對某個(gè)領(lǐng)域中的概念以及概念之間關(guān)系的抽象和規(guī)范化描述,這種描述可以作為一種提取、處理領(lǐng)域知識(shí)的工具。在智能教育教學(xué)軟件中引入知識(shí)本體,完善知識(shí)表示,更好的體現(xiàn)知識(shí)的層次性和完整性,同時(shí)提高軟件的交互性,讓學(xué)生利用軟件完成自主學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 中小學(xué) 機(jī)器人教育 教育機(jī)器人
1954年,美國人喬治?德沃爾設(shè)計(jì)了第一臺(tái)電子程序可編程的工業(yè)機(jī)器人,并于1961年獲得了該項(xiàng)機(jī)器人專利。自1962年美國萬能自動(dòng)化(Unimation)公司研制出世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人(GM)以來[1](p2),日本等國也很快地相繼研制出了自己的機(jī)器人。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來,各國都看到了機(jī)器人技術(shù)對工業(yè)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響,把機(jī)器人的研制列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,使機(jī)器人技術(shù)得以快速發(fā)展?,F(xiàn)今最尖端的機(jī)器人是具有人類外觀特征,并可以模擬人類行走的類人型機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)廣泛涉及人工智能、計(jì)算機(jī)視覺、自動(dòng)控制、精密儀器、傳感和信息技術(shù)等一系列學(xué)科的創(chuàng)新研究和綜合集成,是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,它代表著一個(gè)國家的高科技發(fā)展水平。建國以來,我國的機(jī)器人從無到有,特別是改革開放以來,機(jī)器人的發(fā)展突飛猛進(jìn),機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域,在不同的崗位上完成人類難以完成的工作。
一、機(jī)器人教育是綜合性的新興學(xué)科
機(jī)器人技術(shù)是一門跨專業(yè)、高度綜合的新興學(xué)科。它綜合了應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)、通信和人工智能等學(xué)科的最新成就,是光機(jī)電一體化的典型應(yīng)用。開展機(jī)器人技術(shù)實(shí)踐性課程的教學(xué),可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),一切靠學(xué)生自主地去探索、想象、構(gòu)思和設(shè)計(jì),充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力,使學(xué)生置身于充滿趣味性、創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的活動(dòng)中;可以給學(xué)生提供一個(gè)平臺(tái)和環(huán)境,讓學(xué)生自己去想象、去創(chuàng)造,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造力和想象力,并能夠鼓勵(lì)學(xué)生去不斷地探索,掌握最先進(jìn)的技術(shù),開拓未來。
教育機(jī)器人是由生產(chǎn)商專門開發(fā)的以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為目的的機(jī)器人成品、套裝或散件。它除了機(jī)器人機(jī)體本身之外,還有相應(yīng)的控制軟件和教學(xué)課本等。
從外形來說,教育機(jī)器人可以分為兩類:一類是有基本形狀的機(jī)器人,學(xué)生可以在此基礎(chǔ)上增加模塊,進(jìn)行改裝。另一類是沒有固定形狀,只有一堆零部件的積木式機(jī)器人,學(xué)生可以根據(jù)自己的想象來自主搭建各種形狀的機(jī)器人。兩類機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)主要包括主板、各種傳感器、運(yùn)動(dòng)裝置及發(fā)聲器等功能模塊。
在中小學(xué)引入教育機(jī)器人,并不是要將機(jī)器人當(dāng)成玩具讓學(xué)生玩,而是根據(jù)基礎(chǔ)教育的教育目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容,使學(xué)生學(xué)習(xí)一點(diǎn)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和綜合實(shí)踐能力。信息技術(shù)包括信息獲取、信息存儲(chǔ)、信息加工、信息傳遞和信息輸出。多年來,我國的信息技術(shù)教育都以計(jì)算機(jī)作為唯一載體,教學(xué)內(nèi)容以講授微軟的各種常用軟件為主,較少體現(xiàn)出信息技術(shù)所涵蓋的感測、控制、通信等方面的內(nèi)容。機(jī)器人技術(shù)除了涉及傳感器、計(jì)算機(jī)軟件、硬件、人機(jī)交互、人工智能等多門學(xué)科以外,還涉及電子元器件及電路各個(gè)方面。教育機(jī)器人能夠極大地豐富信息技術(shù)教育的教學(xué)內(nèi)容。
通過教育機(jī)器人,教師可以向?qū)W生介紹機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用狀況,使學(xué)生理解科能機(jī)器人的概念和工作原理。各種外露的傳感器能夠強(qiáng)烈地激發(fā)學(xué)生的好奇心,教師可以借此講授各種傳感器的原理和作用。這些都可以為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。另外,程序設(shè)計(jì)也正是中小學(xué)校信息技術(shù)學(xué)科教育的重要內(nèi)容之一。外形可愛的機(jī)器人、友好的人機(jī)交互界面、豐富多彩的虛擬環(huán)境,能使以往枯燥的程序設(shè)計(jì)變得妙趣橫生。
二、機(jī)器人教育與傳統(tǒng)課程相整合
將教育機(jī)器人用于傳統(tǒng)課程的教學(xué)中,可以開發(fā)學(xué)生的早期智力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在各門傳統(tǒng)學(xué)科中引入教育機(jī)器人,可以給傳統(tǒng)課程注入新鮮血液,增加其新活力。
平面幾何圖形是中小學(xué)數(shù)學(xué)的重要部分。教師用Logo語言編寫程序,可以讓機(jī)器人走出各種軌跡,并可以在仿真環(huán)境中畫出相應(yīng)的圖形,從而直觀形象地讓學(xué)生理解各種圖形。比如在給小學(xué)生講正三角形時(shí),教師與其讓學(xué)生硬背三角形的概念,不如指導(dǎo)學(xué)生用Logo語言讓機(jī)器人畫個(gè)三角形。教師講解后,學(xué)生會(huì)明白正三角形有三條邊,其外角為120°,內(nèi)角為60°。教師也可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,讓學(xué)生自己觀察,找出規(guī)律。
物理是一門試驗(yàn)學(xué)科,教師可以利用教育機(jī)器人來做物理試驗(yàn)。比如,可以利用機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的小車來驗(yàn)證勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移和時(shí)間的關(guān)系;可以將機(jī)器人改裝,讓機(jī)器人以一定速度原地旋轉(zhuǎn),從而學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí);還可以用機(jī)器人來講授基本的電學(xué)知識(shí),等等。
教育機(jī)器人是能歌善舞的小演員,是音樂老師的好幫手。在傳統(tǒng)教學(xué)中,簡譜學(xué)習(xí)是令人乏味的教學(xué)難點(diǎn),教師可以通過編程將樂曲的簡譜輸入到機(jī)器人中,讓機(jī)器人演奏音樂。這樣學(xué)生在訓(xùn)練機(jī)器人唱歌的過程中,自然地就學(xué)會(huì)了樂譜知識(shí)。還可以讓機(jī)器人根據(jù)音樂的節(jié)拍,翩翩起舞(做各種動(dòng)作),從而培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)奏感。
三、與課外活動(dòng)相結(jié)合
教育機(jī)器人還可以作為學(xué)生課外活動(dòng)的好朋友。教師可以組織有興趣的學(xué)生組成機(jī)器人小組,利用課余時(shí)間開展各種機(jī)器人活動(dòng),參加各類機(jī)器人比賽,使他們在娛樂的過程中學(xué)到先進(jìn)的機(jī)器人知識(shí),提高綜合能力,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。
四、對教育機(jī)器人的幾點(diǎn)要求
1.具備較高的教學(xué)適用性
顧名思義,教育機(jī)器人的主要目的就是為教學(xué)服務(wù)。機(jī)器人教學(xué)與其他學(xué)科教學(xué)的最大不同之處在于不是以講授為主,而是一種師生平等的合作伙伴關(guān)系,教師起著指導(dǎo)者、組織者、幫助者、合作者的作用,是平等中的首席,是師生學(xué)習(xí)共同體的一分子。在完成基本的知識(shí)把握之后,關(guān)鍵是學(xué)生以小組合作為形式,進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)、編制程序、組裝部件、演習(xí)實(shí)驗(yàn)、研究反思等,這樣,各個(gè)小組可以確定各自不同類別的機(jī)器人進(jìn)行研究,課題截然不同。在這種情況下,如何保證教學(xué)組織呢?教師可采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的項(xiàng)目教學(xué),即讓學(xué)生根據(jù)興趣、研究問題組成項(xiàng)目小組,每個(gè)項(xiàng)目小組內(nèi)部又根據(jù)研究具體任務(wù)進(jìn)行責(zé)任分工,教師根據(jù)學(xué)生需要幫助項(xiàng)目小組選擇明確的研究課題,并宏觀指導(dǎo),具體設(shè)計(jì)研究則由各項(xiàng)目小組合作來完成,最后負(fù)責(zé)鑒定各小組的研究報(bào)告、機(jī)器人操作演習(xí)。完成某個(gè)項(xiàng)目后,原項(xiàng)目小組即告解散,再重新確定下一個(gè)研究課題,重組結(jié)構(gòu)。這種教學(xué)方式任務(wù)明確,資源共享,靈活自主,操作性強(qiáng),可收到很好的教學(xué)效果。因此,教育機(jī)器人首先應(yīng)該具備良好的教學(xué)適用性,應(yīng)當(dāng)“易教益學(xué)”,零部件要盡量堅(jiān)實(shí)耐用。
2.具備一定的可擴(kuò)展性
為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神,教育機(jī)器人要有一定的可擴(kuò)展性,可拆可裝,但并不是拆得越散越好,零部件過于細(xì)小,容易丟失,會(huì)影響課堂教學(xué)的順利進(jìn)行。另外,過多的零部件組裝會(huì)耗費(fèi)學(xué)生大量的時(shí)間,在課時(shí)有限的情況下,學(xué)生在擰完眾多螺絲之后,幾乎沒有時(shí)間去做其它事情。這就相當(dāng)于使用最先進(jìn)的技術(shù)上了一門傳統(tǒng)的手工課。
3.具有開放性
教育機(jī)器人的各種傳感器和其它核心部件要盡量外露,以激發(fā)學(xué)生的好奇心,并方便教師講解。
教育機(jī)器人作為嶄新的教學(xué)載體,符合建構(gòu)主義提倡的教育理念,能夠使學(xué)生在探索中學(xué)習(xí),在活動(dòng)中發(fā)現(xiàn),在問題中創(chuàng)造地建構(gòu)知識(shí);能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。同時(shí),教師按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課題研究、實(shí)踐探究、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等形式開展研究性作業(yè)、探究性學(xué)習(xí)活動(dòng),使教育機(jī)器人走進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活,能為學(xué)生搭建創(chuàng)造和發(fā)展的平臺(tái)。教師應(yīng)通過機(jī)器人教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成編程的思想,然后用圖形化編程語言或代碼程序語言在計(jì)算機(jī)上編寫程序,再通過計(jì)算機(jī)和機(jī)器人的通訊技術(shù),將程序下載到機(jī)器人的微處理器中,讓學(xué)生通過觀察機(jī)器人的運(yùn)行情況來調(diào)試、驗(yàn)證、反思、改進(jìn)程序。這其中涵蓋計(jì)算機(jī)知識(shí)、語言知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)、藝術(shù)知識(shí)等,這種多學(xué)科的綜合性、合作性學(xué)習(xí),能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、策劃設(shè)計(jì)能力、解決問題的能力、邏輯推理的能力、科學(xué)與藝術(shù)審美相結(jié)合的能力。
隨著教育機(jī)器人的出現(xiàn),教師會(huì)更容易地接受建構(gòu)主義等新的教學(xué)理念,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、研究學(xué)習(xí)等新的教學(xué)方法去組織教學(xué)。事實(shí)上,學(xué)生在設(shè)計(jì)操演過程中,就會(huì)有效地構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng),并創(chuàng)造性地應(yīng)用于實(shí)踐活動(dòng),同時(shí)能培養(yǎng)創(chuàng)新思維、合作精神和競爭意識(shí)。
[關(guān)鍵詞]問題導(dǎo)向;教學(xué)設(shè)計(jì);增長模式;系統(tǒng)方法;教學(xué)設(shè)計(jì)三維模型
[中圖分類號]G40-057 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [論文編號]1009 8097(2013)11—0035—06
前言
教學(xué)設(shè)計(jì)是教育技術(shù)學(xué)研宄和實(shí)踐中的一個(gè)重要領(lǐng)域,是一門連接教學(xué)理論與實(shí)踐的橋梁學(xué)科。教育技術(shù)學(xué)以媒體技術(shù)為基礎(chǔ),教學(xué)設(shè)計(jì)為核心。教學(xué)設(shè)計(jì)旨在創(chuàng)設(shè)一個(gè)使教學(xué)效果最優(yōu)化的教學(xué)系統(tǒng)。當(dāng)前教學(xué)設(shè)計(jì)不僅運(yùn)用于正規(guī)學(xué)校教育(基礎(chǔ)教育、初等教育、中等教育、職業(yè)教育或是高等教育),而且也廣泛運(yùn)用于事業(yè)機(jī)關(guān)、企業(yè)、軍事部門和服務(wù)等行業(yè)的教育培訓(xùn)中。另外,各種現(xiàn)代化教育形式(廣播電視教育、網(wǎng)絡(luò)教育、移動(dòng)教育、泛在教育、云計(jì)算教育、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、微課堂教學(xué)等)的實(shí)施也高度依賴于教學(xué)設(shè)計(jì)。
隨著教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用需求的增多,越來越多的教學(xué)設(shè)計(jì)模式被提出來。1991年,加斯塔夫生在有關(guān)教學(xué)開發(fā)模式的論著中則指出,自60年代出現(xiàn)第一個(gè)模式以來,在以教學(xué)技術(shù)為主的文獻(xiàn)中已有數(shù)百個(gè)模式。雖然教學(xué)設(shè)計(jì)有了很多規(guī)范化的程序,然而,隨著時(shí)代的發(fā)展,教育方式越來越呈現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性,可以預(yù)計(jì)新的教學(xué)設(shè)計(jì)模式還會(huì)層出不窮,這也就使得教育教學(xué)的從業(yè)者對教學(xué)設(shè)計(jì)方法變得越來越難以學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用。我們不禁會(huì)有疑問:能否在認(rèn)識(shí)論和方法論的高度給出教學(xué)設(shè)計(jì)的一般模式呢?這便是本研究所要關(guān)心和回答的問題。作者依據(jù)“問題”導(dǎo)向的科學(xué)技術(shù)哲學(xué)方法論初步嘗試提出一個(gè)普適性的基于教學(xué)問題導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)一般模式,期待能達(dá)成共識(shí),形成教學(xué)設(shè)計(jì)的新范式,提供給教學(xué)設(shè)計(jì)人員一種設(shè)計(jì)思路。因?yàn)椋狙芯渴菍虒W(xué)設(shè)計(jì)方法本身的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和哲學(xué)反思,屬于“方法論”的范疇,所以,本研究是關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)的元方法的探索。
一 以問題為導(dǎo)向的科學(xué)技術(shù)哲學(xué)觀點(diǎn)簡介
關(guān)于小學(xué)計(jì)算機(jī)教育的目標(biāo)
當(dāng)前,我國小學(xué)計(jì)算機(jī)教育的最大困惑莫過于目標(biāo)不清。計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的驕子,由于它的誕生和發(fā)展,極大地提高了社會(huì)生產(chǎn)力,并掀起了廣泛而深刻的社會(huì)變革。計(jì)算機(jī)已滲透到各行各業(yè)及人們生活的各個(gè)角落。我們的孩子如再不學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)將很難立足于未來社會(huì),國家也將因公民素質(zhì)低下而處于貧困挨打的落后地位,所以,掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)才算拿到通往21世紀(jì)的鑰匙。
誠然,我們的學(xué)生確實(shí)應(yīng)該學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī),但學(xué)什么,怎樣學(xué)呢? 我們一貫主張吸收國外一切有用的經(jīng)驗(yàn),但別人的經(jīng)驗(yàn)絕不能替代我阿自己的研究和實(shí)踐,我們站在別人的肩上,其目的是要有所作為。計(jì)算機(jī)教育是前無古人的事,世界各國都在根據(jù)本國的具體條件和民族特點(diǎn),在不同程度上進(jìn)行研究和試驗(yàn),水平也參差不齊,我們只有對別人的論點(diǎn)、主張進(jìn)行深入的探求和思考,才能去粗取精,為我所用。
計(jì)算機(jī)是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),也是直接關(guān)系國計(jì)民生的重要科學(xué),但是并非所有先進(jìn)和重要的科學(xué)技術(shù),都必須在中、小學(xué)階段設(shè)課教育。在先進(jìn)性、重要性之外,還有其它值得注意的因素,那就是基礎(chǔ)性。這里所指的基礎(chǔ),主要是計(jì)算機(jī)操作運(yùn)用能力,而不僅僅是計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)。計(jì)算機(jī)是信息交換和信息處理的一種工具,不會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī),就會(huì)像文盲一樣,很難在今后的社會(huì)中立足。學(xué)會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)能為學(xué)好當(dāng)前的課程及為今后更高層次的學(xué)習(xí)提供良好的手段,奠定必要的基矗正如小學(xué)生學(xué)習(xí)語文并不是為了當(dāng)作家,但如果不學(xué)習(xí)語文就無法完成其它各科課程的學(xué)習(xí)一樣,小學(xué)計(jì)算機(jī)教育也同樣不是為了培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專家,只是為學(xué)生提供一種交流和處理信息的手段,以提高各科教學(xué)的效率和效益。
計(jì)算機(jī)教育是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的基本運(yùn)用,關(guān)鍵在“用”字上,不能理解成是進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)教育。計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門上層學(xué)科,它的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)和物理學(xué),要求小學(xué)生學(xué)習(xí)什么遞歸算法,什么磁性存儲(chǔ),這對絕大多數(shù)學(xué)生來說,無論從生理上還是從認(rèn)知能力上,都是無法接受的。這種揠苗助長的做法,只會(huì)扼殺他們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的積極性。小學(xué)生要學(xué)習(xí)簡單的計(jì)算機(jī)使用,在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行語文。數(shù)學(xué)、自然、思想品德、音樂、美術(shù)等學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)中,非常自然地接受訓(xùn)練和教育,把計(jì)算機(jī)知識(shí)融匯在各科學(xué)習(xí)和課外活動(dòng)中。
計(jì)算機(jī)是一種現(xiàn)代化工具,應(yīng)用在教育上,確實(shí)具有其它任何一種教學(xué)手段所不能比擬的優(yōu)勢,特別是多媒體技術(shù)、協(xié)同技術(shù)以及人工智能技術(shù)的引入,使多種信息的表達(dá)形態(tài)同時(shí)呈現(xiàn)在學(xué)生面前,更容易激活學(xué)生的思維活動(dòng)和聯(lián)想。計(jì)算機(jī)為提高學(xué)生智力提供了一個(gè)極其良好的環(huán)境,但是要真正做到發(fā)展學(xué)生的思維,還需要廣大教師(包括各學(xué)科教師)付出艱辛的勞動(dòng),結(jié)合我國的教育實(shí)際及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。恰如其分地運(yùn)用計(jì)算機(jī)的各種功能,而下能幻想笨靠仟設(shè)計(jì)算機(jī)課,就能使學(xué)生的能力和智力得到異乎尋常的提高。應(yīng)用計(jì)算機(jī)去開發(fā)學(xué)生潛在能力和智力,是一個(gè)十分嚴(yán)肅且極有前途的事業(yè),我國廣大的教育工作者和研究人員應(yīng)該在這方面有所建樹,努力建設(shè)具有中國特色的計(jì)算機(jī)教育模式。
關(guān)鍵詞:中學(xué)英語;區(qū)域化教學(xué);學(xué)科核心素養(yǎng);國際化人才
一、國際化人才及教育的國際化
《國際公務(wù)員行為標(biāo)準(zhǔn)》明確指出國際化人才要具備正直、專業(yè)、尊重多樣性三大核心價(jià)值,要有有效溝通的能力、團(tuán)隊(duì)精神、計(jì)劃與組織能力、盡職盡責(zé)、“客戶”導(dǎo)向、創(chuàng)新能力、持續(xù)學(xué)習(xí)的能力和技術(shù)意識(shí)八項(xiàng)核心能力及六項(xiàng)管理能力,即“386”理論。這就要求在外語教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中要注重學(xué)生的核心價(jià)值、核心能力以及管理能力的學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教育國際化改革的過程中,外國語學(xué)校及外語特色校的戰(zhàn)略調(diào)整為以“外語辦學(xué)特色突出”為核心競爭力,提出“重構(gòu)深度學(xué)習(xí)的學(xué)科課堂”。除了迎接“未來已來”的挑戰(zhàn),和應(yīng)人工智能時(shí)代的需求對課程進(jìn)行智能、技能方面的改造之外,更要培養(yǎng)“設(shè)計(jì)感、故事力、交響力、共情力、娛樂力”來改善我們學(xué)校教育的現(xiàn)狀。具體要從學(xué)校定位、教育理念、校園文化、課程建設(shè)四方面闡釋國際視野背景下的外國語學(xué)校建設(shè)。樹立“中華根基、國際視野、跨文化交流能力”這一育人目標(biāo),且要把這一目標(biāo)落到實(shí)處、植根于學(xué)生成長的現(xiàn)實(shí)土壤中。
二、核心素養(yǎng)與國際化人才培養(yǎng)
核心素養(yǎng)的提出,必然催生基礎(chǔ)教育階段英語教學(xué)的方式、方法的改進(jìn)和提升,同時(shí)對英語相關(guān)課程的開發(fā)也提出了更高要求??傮w來說,基于核心素養(yǎng)的英語課程理念(梅德明)可以涵蓋以下五個(gè)方面:1.注重課程的育人價(jià)值取向,發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng),落實(shí)立德樹人任務(wù),加強(qiáng)德育教育;2.注重滿足學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展,要求課程設(shè)計(jì)在構(gòu)建外語共同基礎(chǔ)之上,要滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需求;3.要求學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本改變,著力開展學(xué)習(xí)活動(dòng),提高學(xué)生學(xué)用能力;4.加強(qiáng)學(xué)業(yè)質(zhì)量評價(jià)功能,這就要求課程設(shè)置要完善課程評價(jià)體系,促進(jìn)素養(yǎng)有效形成;5.教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境,要求重視現(xiàn)代信息技術(shù),豐富課程學(xué)習(xí)資源。學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)還要著重培養(yǎng)和促進(jìn)國際化視野和跨文化意識(shí)、解決問題和批判性思維的學(xué)習(xí)能力、鼓勵(lì)領(lǐng)導(dǎo)力培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作、培養(yǎng)學(xué)生成功的語言溝通能力、自我激勵(lì)與自我約束能力、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的習(xí)慣。這就要求外語課堂要深刻體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,重視課堂轉(zhuǎn)化形式,符合學(xué)生核心素養(yǎng)形成的途徑及渠道,體現(xiàn)具有核心素養(yǎng)的國際化人才教育課堂觀,這必然要求我們的外語教學(xué)課堂必須走出應(yīng)試課堂,適應(yīng)時(shí)代的要求。
三、我市開展中的針對性教育、教學(xué)實(shí)踐措施
首先,我市積極研讀新課標(biāo),并在加強(qiáng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面進(jìn)行有效探索。河北省2018年起開始新高考改革,而我市又成為河北省新中考改革的試點(diǎn)市,這都成為我們積極探索教育教學(xué)新路徑,落實(shí)學(xué)生培養(yǎng)新要求的沃土。我市自2018年新初一年級和新高一年級開展市綜合素質(zhì)評價(jià)體系以來,都在對學(xué)生三年從學(xué)業(yè)水平、身心健康、思想品德、藝術(shù)素養(yǎng)和社會(huì)實(shí)踐這五方面實(shí)施過程性評價(jià),從而完善課程體系。其次,我市積極開展基于立德樹人和核心素養(yǎng)提升的教育、教學(xué)實(shí)踐。注重校本課程的開發(fā),加強(qiáng)學(xué)生對本地文化的了解,增強(qiáng)學(xué)生的人文情懷。同時(shí),學(xué)校更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和不同的學(xué)習(xí)需求,培養(yǎng)學(xué)生會(huì)學(xué)、會(huì)說、會(huì)交流的個(gè)性,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,盡量發(fā)揮學(xué)生的特長。讓學(xué)生在課堂活動(dòng)中去展現(xiàn)判斷、理解、合作等能力。再次,我市積極探索“全學(xué)段英語教育”的新方法。立足“學(xué)段融合”思想,從小學(xué)、初中、高中三個(gè)學(xué)段的實(shí)效銜接入手,開展了一系列有針對性的活動(dòng):1.“教研+互聯(lián)網(wǎng)”開創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)教研的全國先進(jìn)。針對學(xué)校尤其是薄弱學(xué)校教研能力弱、一次全市“面對面教研”覆蓋面較小等問題,市教科所開展網(wǎng)絡(luò)教研,但不是“互聯(lián)網(wǎng)+教研”,而是“教研+互聯(lián)網(wǎng)”,即搞好主題教研活動(dòng),借助互聯(lián)網(wǎng)的手段使更多的一線教師受益。2.學(xué)段活動(dòng)的融合。小學(xué)、初中、高中三個(gè)學(xué)段融合發(fā)展,相互觀摩優(yōu)質(zhì)課評比,相互參與網(wǎng)絡(luò)教研、學(xué)段教研月等活動(dòng),積極促進(jìn)英語學(xué)習(xí)不同階段之間的交流,有效推進(jìn)“全學(xué)段英語教育”教學(xué)。3.以賽帶練,提升英語教師業(yè)務(wù)能力。市教科所為積極提升英語教師業(yè)務(wù)能力,以賽促練,分別組織了我市首屆“經(jīng)典美文永傳誦”雙語誦讀大賽及市英語教師口語素養(yǎng)大賽等活動(dòng),并形成長效機(jī)制。4.積極開拓校外資源,促教師業(yè)務(wù)提升。市教科所積極組織在我市的外教參與網(wǎng)絡(luò)教研活動(dòng),豐富了英語教師的視野,激發(fā)了一線教師要求進(jìn)步的訴求,也受到廣泛的好評。5.以“教研月”為載體,引領(lǐng)和促進(jìn)一線教研。每年11月是市教科所規(guī)定的教研月,每年教研月一個(gè)主題,每個(gè)主題都貼近一線教學(xué)的問題,引導(dǎo)全市教師共同探討、觀摩、思考、嘗試、解決、提升。
四、下一階段開展外語教學(xué)具體建議
(一)行政干預(yù)下的基于核心素養(yǎng)的課程觀建設(shè)
結(jié)合目前我市英語教育的實(shí)際情況,針對為“應(yīng)試而教育”的方式,即教師教學(xué)理念死板、教育維度少、層次淺,重復(fù)操練所謂“硬件”知識(shí),機(jī)械單一。教育管理及業(yè)務(wù)指導(dǎo)部門應(yīng)加強(qiáng)行政干預(yù)、撥正方向引領(lǐng)、加強(qiáng)監(jiān)督、落實(shí)教師的教育教學(xué)行為。基于國家新課程標(biāo)準(zhǔn)即核心素養(yǎng)的理念及具體要求,從語言能力、文化意識(shí)、思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)能力四個(gè)方面真正開展教育教學(xué)活動(dòng)。繼續(xù)深化推行“一課一研”,增強(qiáng)教師培訓(xùn),進(jìn)一步要求教師結(jié)合本校實(shí)際,探討如何合理、有效地利用課程內(nèi)容進(jìn)行實(shí)用教學(xué),從而提升學(xué)生思維品質(zhì),讓“學(xué)習(xí)”真正發(fā)生在課堂上,從而進(jìn)一步提升全市英語科目的教學(xué)質(zhì)量。
(二)教師觀念的轉(zhuǎn)變
要改善教師以前從“擠時(shí)間、加大工作量”來尋求教學(xué)質(zhì)量提升從而追求教育短期利益等問題,就要求我們回歸人文主義教育的價(jià)值觀,培養(yǎng)更具有人文精神、國際理解意識(shí)的國際化人才。同時(shí)要求教師也要轉(zhuǎn)變教育觀念,從單一注重“應(yīng)試教育”到關(guān)注學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、抗壓、適應(yīng)和生活的能力。所以,教師需要深刻理解學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,主動(dòng)探索核心素養(yǎng)的課堂轉(zhuǎn)化形式,摸索學(xué)生核心素養(yǎng)形成的途徑及渠道。
(三)外國語學(xué)校及外語特色校課程建設(shè)特別是小語種建設(shè)
教育國際化改造的過程中外國語學(xué)校及外語特色校的戰(zhàn)略調(diào)整為以“外語辦學(xué)特色突出”為核心競爭力,提出“重構(gòu)深度學(xué)習(xí)的學(xué)科課堂”。結(jié)合普通高中生源的具體情況,作為多方向、多方面拓展學(xué)生升學(xué)渠道的方式之一,建議普通高中在市教育局有針對性地業(yè)務(wù)指導(dǎo)下,結(jié)合學(xué)校自身的綜合情況,開展小語種建設(shè)及教學(xué)活動(dòng)。而隨著中學(xué)外語教育新課標(biāo)的頒布,中學(xué)階段作為高考外語擴(kuò)展到英語、日語、俄語、德語、法語、西班牙語六個(gè)語種,中學(xué)多語言教學(xué)的發(fā)展也在逐步從外國語學(xué)校、外語特色校向普通中學(xué)延伸。具體要從學(xué)校定位、教育理念、校園文化、課程建設(shè)4方面闡釋國際視野背景下的外國語學(xué)校建設(shè)。樹立“中華根基、國際視野、跨文化交流能力”這一育人目標(biāo),并且要把這一目標(biāo)落到實(shí)處,植根于學(xué)生成長的現(xiàn)實(shí)土壤中。此外,基于國內(nèi)外英語教育潮流、培養(yǎng)具有國際化人才的要求,我市的教育應(yīng)該回歸人文主義教育的價(jià)值觀,致力于培養(yǎng)具有中國情懷、國際視野和跨文化溝通能力的時(shí)代新人。
21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代 ,初見端倪的知識(shí)經(jīng)濟(jì)不僅預(yù)示著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活將發(fā)生新
的巨大變化 ,更預(yù)示著信息社會(huì)已經(jīng)來臨。信息的獲取、分析、處理、、應(yīng)用能力將作為現(xiàn)代人最基本的能力和文化水平的標(biāo)志。以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主的信息技術(shù) ,已在社會(huì)各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用 ,并逐步改變?nèi)藗兊墓ぷ?、學(xué)習(xí)和生活方式。率先進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的西方發(fā)達(dá)國家 ,都越來越把信息技術(shù)教育放在至關(guān)重要的位置 ,他們的一些經(jīng)驗(yàn)和措施無疑值得我們參考與借鑒。本文試以美國為例 ,介紹其中小學(xué)的信息技術(shù)教育情況 ,探討其普及信息技術(shù)教育的基本經(jīng)驗(yàn)。
一
美國是世界上信息技術(shù)教育起步最早的國家 ,從 60年代中期開始麻省理工學(xué)院就以幼兒
園兒童為實(shí)驗(yàn)對象 ,進(jìn)行LOGO語言的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入 90年代美國對中小學(xué)的計(jì)算機(jī)教育給予了更多的重視和關(guān)注。小學(xué)電腦教育要求小學(xué)生"初步了解計(jì)算機(jī)的應(yīng)用功能和計(jì)算技術(shù)的重要性 ,在計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備上能簡單操作"。中學(xué)是"電腦科學(xué)"的學(xué)習(xí)階段 ,內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)程序、算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)提取等。近年來 ,美國的小學(xué)陸續(xù)開設(shè)了鍵盤操作課程 ,但在實(shí)際教學(xué)過程中 ,美國大多數(shù)小學(xué)的鍵盤培訓(xùn)是作為一種短期的單科技術(shù)訓(xùn)練。如有些學(xué)校只是打算讓孩子們初步熟悉鍵盤 ,鼓勵(lì)用雙手操作鍵盤 ,手指放在正確的鍵位以及用拇指按空格鍵等;而有些學(xué)校則有較高標(biāo)準(zhǔn) ,盡量要求孩子們熟練打字 ,為今后使用計(jì)算機(jī)打好基礎(chǔ)。
目前,信息技術(shù)課在美國中學(xué)已普遍開設(shè),該課程的目標(biāo)和主要內(nèi)容包括:①運(yùn)用模擬、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行高層次知識(shí)技能的教學(xué);②通過人工智能進(jìn)行訓(xùn)練和教學(xué);③建立信息數(shù)據(jù)庫并應(yīng)用它處理各種教育信息;④通過計(jì)算機(jī)程序的編寫與設(shè)計(jì)增強(qiáng)學(xué)生解決問題的能力與技巧;⑤運(yùn)用計(jì)算機(jī)加強(qiáng)個(gè)別化教學(xué) ,落實(shí)教育機(jī)會(huì)均等原則;⑥運(yùn)用計(jì)算機(jī)加速完成班級、學(xué)校以及各教育行政機(jī)構(gòu)信息的搜集與共享;⑦通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種新教學(xué)策略的實(shí)驗(yàn)研究。美國高中階段信息技術(shù)課的內(nèi)容分為兩部分:①培養(yǎng)學(xué)生使用信息技術(shù)的技能與意識(shí)。它包括資料處理 與應(yīng)用 ,使學(xué)生學(xué)會(huì)使用各種信息資源 (文本、數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息 )進(jìn)行處理與應(yīng)用的計(jì)算機(jī)軟件和工具;信息技術(shù)系統(tǒng)概論---從含計(jì)算機(jī)在內(nèi)的各種信息技術(shù)產(chǎn)品的軟件、硬件介紹起 ,使學(xué)生對信息技術(shù)系統(tǒng)組成有一個(gè)全面完整的認(rèn)識(shí) ,對日常工作和生活中使用的各種信息技術(shù)產(chǎn)品的組成和功能有所了解 ,并初步掌握其使用方法 ;人工智能概論---使學(xué)生認(rèn)識(shí)人工智能的意義及其應(yīng)用 ,并介紹自動(dòng)化系統(tǒng)、機(jī)器人和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。②計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)。通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言和編寫程序 ,使學(xué)生學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)完成一定的任務(wù) ,進(jìn)一步培養(yǎng)他們的邏輯運(yùn)算和抽象思維能力。
美國總統(tǒng)和副總統(tǒng)在促進(jìn)教育信息化過程中發(fā)揮了重要作用。克林頓在競選總統(tǒng)時(shí)即指
出 ,把信息和技術(shù)革新帶入美國的每間教室 ,應(yīng)是政府首當(dāng)其沖的一項(xiàng)任務(wù)。1996年克林頓 提出了全面普及教育信息化技術(shù)的行動(dòng)綱領(lǐng)。這份綱領(lǐng)的核心內(nèi)容是:到 2000年,全美國的每個(gè)學(xué)校、每間教室和每個(gè)圖書館都將聯(lián)上信息高速公路 ,每個(gè)孩子都能在 2 1世紀(jì)的技術(shù)科學(xué)方面受到先進(jìn)完備的教育。其具體目標(biāo)有四項(xiàng):①每個(gè)學(xué)生都能使用計(jì)算機(jī) ;②每間教室、每個(gè)圖書館都與因特網(wǎng)聯(lián)通;③大力開發(fā)優(yōu)秀教育課程軟件 ;④鼓勵(lì)愿意使用和善于使用信息技術(shù)教育的教師。戈?duì)柛笨偨y(tǒng)也提出倡議 ,要使美國的"特許學(xué)校" (EmpowermenT School)---全國 15個(gè)情況不同的貧困城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村社區(qū)的所有學(xué)校與國際互聯(lián)網(wǎng)接通。1997 年克林頓總統(tǒng)在國會(huì)發(fā)表再任演說時(shí)又提出了"1 2歲孩子能聯(lián)機(jī)上網(wǎng)接受多媒體網(wǎng)絡(luò)化教育"的目標(biāo) ,希望"到2000年使網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)所有的教室和圖書館"。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo) ,國會(huì)在五年內(nèi)將提供20億美元的特別撥款。 1 998年克林頓總統(tǒng)在麻省理工學(xué)院的畢業(yè)典禮上強(qiáng)調(diào) :"我們再也不能允許任何一個(gè)中學(xué)生在其畢業(yè)時(shí) ,還不知道如何利用新技術(shù)來學(xué)習(xí)。"他要求在信息技術(shù)教育方面應(yīng)做到所有學(xué)生都有平等的機(jī)會(huì)。
美國是世界上信息技術(shù)教育和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)最為發(fā)達(dá)的國家。據(jù)美國聯(lián)邦教育部教育統(tǒng)
計(jì)中心 2000年2月公布的一份統(tǒng)計(jì)摘要報(bào)告, 1999學(xué)年初(秋) ,幾乎所有公立中小學(xué)校均已接入國際互聯(lián)網(wǎng)。 1994年至 1999年 ,上網(wǎng)學(xué)校比例從 3 5%提高到 95%,美國中小學(xué)校全部 上網(wǎng)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。幾年前中小學(xué)之間的差異、貧困生比例不同的校間差異以及城鄉(xiāng)差異 ,現(xiàn)在均已基本消失。另據(jù)總統(tǒng)專家顧問分析 ,在中小學(xué)校平均 45名學(xué)生擁有一臺(tái)電腦最具效率。根據(jù)抽樣調(diào)查, 1999年美國中小學(xué)平均約 6名學(xué)生擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī) ,平均9名學(xué)生擁有一臺(tái)上網(wǎng)電腦。1996年約 3 / 4的學(xué)校選擇電話撥號方式上網(wǎng) ,而最新調(diào)查結(jié)果表明 , 1999年63%的學(xué)校已更新為速度快捷的專線上網(wǎng)方式 ,另有 2 3 %的學(xué)校選用包括ISDN、無線連接以及光纜調(diào)制解調(diào)器等其他方式上網(wǎng)。學(xué)校上網(wǎng)的服務(wù)與資金支持來源主要是所在學(xué)區(qū)及政府。據(jù)抽樣結(jié)果 ,約 9/ 1 0的學(xué)校接受了所在學(xué)區(qū)的支持 ,有 72 %的學(xué)校接受州及聯(lián)邦政府專門項(xiàng)目的支持 ,約 1 / 3的學(xué)校接受了學(xué)生家長或家長所在公司的支持 , 1 / 3的學(xué)校接受了工商企業(yè)贊助和非營利組織的支持 , 1 5%的學(xué)校依靠收取教師和學(xué)生的上網(wǎng)費(fèi)用來維持 , 5%的學(xué)校接受了其他來源的支持。
二
筆者認(rèn)為美國中小學(xué)信息技術(shù)教育的迅速普及得益于以下一些經(jīng)驗(yàn)和措施 :
(一)制定規(guī)劃和明確策略
美國政府一直提倡、支持和促進(jìn)許多有關(guān)信息技術(shù)教育的計(jì)劃項(xiàng)目 ,這些計(jì)劃直接或間接地促進(jìn)了把技術(shù)引入美國基礎(chǔ)教育的教學(xué)工作中。例如 ,"遠(yuǎn)程通信和信息基礎(chǔ)設(shè)施支持計(jì)劃"是1994年由國家遠(yuǎn)程通信和信息管理局設(shè)立的 ,它為地方建設(shè)便于學(xué)校和其他公共機(jī)構(gòu)使用的信息基礎(chǔ)設(shè)施提供聯(lián)邦政府的配套資金 (與州、地方和私營部門的資金相配套 )。 1997年克林頓總統(tǒng)提出了基礎(chǔ)教育改革計(jì)劃---《為美國教育行動(dòng)起來》 ,它強(qiáng)調(diào)要讓 1 2歲的少年都能聯(lián)機(jī)上網(wǎng) ,接受多媒體網(wǎng)絡(luò)化教育。同年4月,克林頓邀請加州大公司總裁、學(xué)校教師和家長代表到白宮參加圓桌會(huì)議 ,要求他們參與討論提高全國教育標(biāo)準(zhǔn)、提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力等計(jì)劃。美國聯(lián)邦教育部制定的"明星學(xué)校計(jì)劃"(1988- 1997年),至今已有 6000多所學(xué)校據(jù)此計(jì)劃聯(lián)通了因特網(wǎng)。美國科學(xué)基金會(huì)還資助了一個(gè)涉及 150多所學(xué)校聯(lián)合進(jìn)行的教改實(shí)驗(yàn) ,即"全國學(xué)校網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)項(xiàng)目"。1998年芝加哥市開始啟動(dòng)芝加哥大學(xué)專家學(xué)者幫助本市中學(xué)生學(xué)習(xí)、使用因特網(wǎng)進(jìn)行信息查詢等計(jì)劃。該計(jì)劃將逐步在 550所公立中學(xué)內(nèi)落實(shí) ,芝加哥大學(xué)的專家們正在幫助這些學(xué)校建立網(wǎng)絡(luò) ,并指導(dǎo)學(xué)生如何使用。
聯(lián)邦教育部在 1998 - 2002年的戰(zhàn)略規(guī)劃中明確提出 :至 2 0 0 1年 ,擁有現(xiàn)代多媒體電腦的比例將提高到每 5個(gè)學(xué)生有 1臺(tái) ;至少 50 %的教師將把高水平的教育技術(shù)、高質(zhì)量的教學(xué)軟件及信息高速公路融入他們的教學(xué)課程中 ;在公立學(xué)校 ,與信息高速公路聯(lián)通的教學(xué)場所其比例將由 1 996年的 1 4%提高到 1 998年的 2 5%,并且此后將以更高的比例增長 ;至 2 0 0 1年至少60 %的教師、學(xué)校行政人員和學(xué)校圖書管理員將受到計(jì)算機(jī)使用及因特網(wǎng)方面的培訓(xùn) ,以幫助學(xué)生的學(xué)習(xí)。為此 ,聯(lián)邦教育部制定了相應(yīng)的策略。例如 ,利用聯(lián)邦通信委員會(huì)"全球服務(wù)基金"的折扣規(guī)定和"聯(lián)邦價(jià)格優(yōu)惠日"給學(xué)校布網(wǎng) ,以運(yùn)用教學(xué)技術(shù)及與因特網(wǎng)聯(lián)網(wǎng) ;鼓勵(lì)使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ,如聲訊、傳真及電子郵件 ,以促進(jìn)家庭、社區(qū)、教師和學(xué)校間的聯(lián)系 ;通過"技術(shù)知識(shí)挑戰(zhàn)基金"和其它項(xiàng)目向各州及各地區(qū)提供財(cái)政支持 ,以規(guī)劃、購買和使用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)和其它教育技術(shù);以州和地方標(biāo)準(zhǔn)為指南 ,以有效措施的研究與開發(fā)為基礎(chǔ) ,同私人部門合作,開發(fā)有效的、有吸引力的軟件及教育資源 ,以此作為學(xué)校課程設(shè)計(jì)必不可少的一部分。
轉(zhuǎn)貼于 (二)保證公平而普遍的機(jī)會(huì)
所有的學(xué)生,不論其社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位、民族、種族、性別或地域因素如何 ,都有機(jī)會(huì)使用以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)和交流工具。聯(lián)邦政府鼓勵(lì)地方、州、聯(lián)邦機(jī)構(gòu)及私人部門間的合作伙伴關(guān)系 ,讓所有的教師和學(xué)生 (包括特困學(xué)校的學(xué)生 )都有機(jī)會(huì)運(yùn)用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)。TitleI還為在經(jīng)濟(jì)上處境不利的學(xué)生規(guī)定了有關(guān)技術(shù)的投資。特困學(xué)校的學(xué)生和殘疾學(xué)生將有機(jī)會(huì)運(yùn)用相對于其它學(xué)校的學(xué)生來說同等先進(jìn)的技術(shù) (包括對殘疾學(xué)生的輔助技術(shù) )。
聯(lián)邦政府還支持開發(fā)、傳播和使用輔技術(shù) ,以保證殘疾學(xué)生充分參與各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。這些主要項(xiàng)目包括"國家殘疾與康復(fù)研究所"的研究和"輔助技術(shù)項(xiàng)目"及IDEA的支持。
(三)制訂切實(shí)可行的經(jīng)費(fèi)預(yù)算
1996年美國總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問委員會(huì)就加強(qiáng)基礎(chǔ)教育的教育技術(shù)應(yīng)用向總統(tǒng)提交了一份報(bào)告---"技術(shù)學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)" ,該報(bào)告是為支持美國的學(xué)校使用技術(shù)提供經(jīng)費(fèi)而制定的。它向教育委員會(huì)或其他地方教育機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)的地方聯(lián)合體提供五年年均 1 0 0萬美元的資助 ,也包括向其他參與者 (如硬件和軟件的開發(fā)人員、電子通信企業(yè)、圖書館、博物館及社區(qū)活動(dòng)中心等)提供資助。該報(bào)告特別重視教學(xué)內(nèi)容與課程、專業(yè)開發(fā)和教育效果的評估。就像其公告所說的:"教育技術(shù)挑戰(zhàn)資助不是關(guān)于技術(shù)的 ,而是關(guān)于如何利用技術(shù)來改善學(xué)習(xí)的"。它優(yōu)先考慮那些"為大量處境不利學(xué)生服務(wù)或最需要教育技術(shù)的學(xué)生服務(wù)"的申請者。就經(jīng)費(fèi)預(yù)算而言 ,最宏偉的計(jì)劃是克林頓總統(tǒng)于 1 996年 2月 1 5日提出的"技術(shù)普及挑戰(zhàn)"(Technology LiteracyChallenge)計(jì)劃。該計(jì)劃的核心是提議以 2 0億美元作為技術(shù)普及基金 ,以便推動(dòng)州、地方和個(gè)人達(dá)到普及信息技術(shù)教育的目標(biāo)。經(jīng)費(fèi)將按在校生人數(shù)分配給每個(gè)州 ,但私營部門需提供 1 :1的配套資金。這一計(jì)劃在教育技術(shù)的投入上增加了 3 0多倍 ,從 1 993年的 2 3 0萬增加到 2 0 0 0年的7.69億美元。為促使中小學(xué)加快與因特網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的步伐 , 1 997年美國政府計(jì)劃在五年內(nèi)撥款20億美元 ,資助所有的公立學(xué)校聯(lián)網(wǎng)。 1 998年美國政府決定每年撥款 2 . 4億美元 ,以幫助中學(xué)構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ,進(jìn)一步提升中學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣與質(zhì)量。尤其值得注意的是 ,近年來美國對中小學(xué)計(jì)算機(jī)硬件、軟件和設(shè)備、遠(yuǎn)距離教育等的投入每年增長 1 1 %,從 1 9961 997學(xué)年起開始超過對教材、練習(xí)冊等學(xué)校印刷品的投入。
(四)加強(qiáng)教師的技術(shù)培訓(xùn)
美國為開設(shè)信息技術(shù)課程 ,還加強(qiáng)了教師培訓(xùn)??偨y(tǒng)科技顧問委員會(huì)組織的一個(gè)教育技術(shù)專家組建議將教育技術(shù)投資中的 3 0 %用于師資培訓(xùn) ,不少中小學(xué)也采取了富有特色的校本培訓(xùn)模式來培訓(xùn)教師。根據(jù)新的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn) ,聯(lián)邦教育部還通過諸如艾森豪威爾教師進(jìn)修計(jì)劃、技術(shù)知識(shí)挑戰(zhàn)基金、明星學(xué)校、雙語教育、職業(yè)教育、TitleI等聯(lián)邦項(xiàng)目以及同"國家科學(xué)基金會(huì)"合作 ,來支持教師培訓(xùn)工作。通過與各州、各地區(qū)及各私人部門建立合作伙伴關(guān)系 ,創(chuàng)造新的激勵(lì)措施和方法 ,提供技術(shù)性援助 ,幫助教師更有效地運(yùn)用技術(shù)。例如 ,聯(lián)邦教育部的地區(qū)技術(shù)合作計(jì)劃旨在幫助教育工作者通過專業(yè)開發(fā)、技術(shù)幫助和信息傳播等各種形式來使用技術(shù)。教育信息資源中心 (ERIC)的服務(wù)提供課程計(jì)劃樣本、與教育改革有關(guān)的信息和解答教師通過電子信箱提出的問題 ,它對幫助教育工作者把技術(shù)融合進(jìn)課程中也具有巨大的潛在價(jià)值。
最近美國一些州相繼頒發(fā)了教師任職資格標(biāo)準(zhǔn)。如加利福尼亞州 2 0 0 0年 9月開始實(shí)施的《中小學(xué)教師一、二級水平技術(shù)證書和三級導(dǎo)師水平與管理水平證書標(biāo)準(zhǔn)》 ,其最大特點(diǎn)是教育技術(shù)水平成為中小學(xué)教師任職資格的標(biāo)準(zhǔn)之一。其中一級技術(shù)證書為個(gè)人水平 ,考試目標(biāo)是確保教師能夠:①使用計(jì)算機(jī)及提高相關(guān)軟件個(gè)人產(chǎn)出率;②通過因特網(wǎng)收集信息 ,開展研究;③操作一些普通的媒體顯示設(shè)備。技術(shù)證書二級為教學(xué)等級 ,其考試目標(biāo)是確保教師在下列情況中應(yīng)用教育技術(shù)技能:①規(guī)定課程對提高更廣泛的學(xué)習(xí)風(fēng)格和能力的實(shí)際意義與價(jià)值;②提高學(xué)生掌握相關(guān)的能力;③運(yùn)用技術(shù)更有效地迎合單個(gè)學(xué)生的需要。得克薩斯州與加州一樣,中小學(xué)教師任職資格標(biāo)準(zhǔn)增加了教育技術(shù)的內(nèi)容 ,并明確規(guī)定要獲得教師資格證書 ,必須通過最基本的計(jì)算機(jī)水平考試。
(五)重視企業(yè)參與
美國在信息技術(shù)的運(yùn)用和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,十分重視企業(yè)參與。 1995年進(jìn)行的一次全美500家大型企業(yè)董事長的問卷調(diào)查表明,董事長們都強(qiáng)調(diào)美國要保持在全球競爭中的優(yōu)勢,學(xué)校必須重視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)以及微機(jī)諸方面的能力。 1996年1月23日,克林頓總統(tǒng)在其國情咨文中宣布了《總統(tǒng)的教育技術(shù)倡議》。該倡議的特點(diǎn)是 ,廣泛依靠私營企業(yè)和非贏利機(jī)構(gòu)來幫助美國中小學(xué)有效地利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。例如 ,白宮把它對倡議的支持責(zé)任完全委托給了一個(gè)稱作"技術(shù)隊(duì)"的私營機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)通過一個(gè)全國各社區(qū)的志愿者網(wǎng)絡(luò)來協(xié)調(diào)對全國學(xué)校提供技術(shù)援助。總統(tǒng)和副總統(tǒng)也會(huì)見了許多商界首領(lǐng) ,爭取他們對教育技術(shù)工作的支持,他們還親自參加了"96網(wǎng)絡(luò)日"。這是一個(gè)"高技術(shù)收集庫"活動(dòng) ,大約 2 0 0家私人公司和成千上萬名志愿者幫助加利福尼亞州相當(dāng)一部分中小學(xué)與國際互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通。這類自愿組織的機(jī)構(gòu)及其活動(dòng)在把技術(shù)引進(jìn)全美的學(xué)校教室中發(fā)揮了重要作用 ,它不僅通過直接捐助能建立最基本的基礎(chǔ)設(shè)施 ,還能喚起公眾對美國基礎(chǔ)教育迫切需要技術(shù)及其它問題的注意。
為了迎接世界信息技術(shù)迅猛發(fā)展的挑戰(zhàn),縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距,最近我國提出了在中小學(xué)加快普及信息技術(shù)教育,努力實(shí)現(xiàn)我國基礎(chǔ)教育跨越性發(fā)展的宏偉目標(biāo):從 2 0 0 1年起,我國將用 5到 1 0年左右時(shí)間在全國中小學(xué)普及信息技術(shù)教育 ,全面實(shí)施"校校通"工程。筆者認(rèn)為這一目標(biāo)的提出必將大大推動(dòng)我國教育信息化的發(fā)展 ,為我國全面推進(jìn)素質(zhì)教育 ,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,加快教育現(xiàn)代化進(jìn)程等都將產(chǎn)生重大影響。
主要參考資料
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