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观点 | 加强信息科技实验教学 发挥信息科技育人价值

2023-12-01 | 2195|
近年来,关于教师专业发展,许多专家进行了深入的研究,这些多角度多方面的思考,对于促进教师终身学习和专业发展,提升立德树人、为国育才的水平具有十分重要的意义。一起随信息技术机考系统小编看看吧——


加强信息科技实验教学 发挥信息科技育人价值


2023年教育部等十八部门颁布了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》,提出要着力在教育“双减”中做好科学教育加法,要加强中小学科学及相关学科(物理、化学、生物、地理、信息科技/信息技术、通用技术等)课程标准及教材修订完善工作,加强实验室建设,强化实验教学等要求。此次出台的《中小学实验教学基本目录》,正是深入贯彻落实这一文件精神的具体措施。


信息科技是一门“科”与“技”并重的课程,具有基础性、实践性和综合性等性质,课程设计注重吸纳国内外信息科技的前沿成果,从信息科技实践应用出发,提升学生对基本概念和基本原理的理解。在培养学生的科学精神和科技伦理,提升全体学生的数字素养与技能等方面都有独特的价值。因此,在信息科技课程教学中,必须重视学科实践和实验教学。


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加强信息科技实验教学的重要意义


实验教学是培养创新人才的重要途径。《义务教育课程方案(2022年版)》明确提出要“突出学科思想方法和探究方式的学习,加强知行合一、学思结合,倡导‘做中学’‘用中学’‘创中学’”,“信息科技课标” 中更是提出了“要注重把握数字化学习的特点合理利用数字化平台、工具和资源,运用线上实验、模拟仿真等方式,引导学生自主学习、合作学习”,对于实验教学给出具体而可行的指导。


(一) 加强信息科技实验教学可以提升学生的实践能力和动手能力


信息科技是一门实践性强的课程,学生只有亲自动手去实践、探索和解决问题,才能真正理解其中的科学原理,才能学以致用。通过实验教学,学生可以在实践中加深对学科知识的理解和运用,提高在生活和学习中应用信息科技的技能。


(二) 加强信息科技实验教学可以激发学生的创新思维和创造力


信息科技是一个不断创新的领域,只有培养学生的创新精神和创造能力,才能跟上科技的快速发展。实验教学可以为学生提供自主学习和实践的机会,培养学生的观察力、分析思维和创新意识,激发学生的创新潜能,在协同、合作中还能培养学生的团队精神和沟通能力。


(三) 加强信息科技实验教学有助于培养学生的问题解决能力


信息科技领域存在各种复杂的问题和挑战,学生通过参与实验教学活动,能够培养他们的问题分析和解决能力。针对生活中的真实问题,经过收集数据、分析结果和提出解决方案等一系列实验过程,不仅能够培养学生的逻辑思维和系统思考能力,更能提高他们应对复杂问题的能力。


(四) 加强信息科技实验教学能体现信息科技课程的育人价值


信息科技是现代科学技术领域的重要部分,通过学科实践和实验教学,能够引导学生在使用信息科技解决问题的过程中遵守道德规范和科技伦理,培育学生正确的世界观、人生观、价值观,因此,重视信息科技实验教学,培养学生的数字素养、创新能力和解决问题的能力,对于发挥信息科技在教育中的育人价值具有重要意义。


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深入理解信息科技实验教学


信息科技实验是一种重要的科学实践活动。按照信息科技各模块学习内容特点,义务教育信息科技实验教学基本目录在小学、初中分别提炼了60个和31个实验活动,这些节点的设计,并不意味着义务教育信息科技课程在小学就只有60个实验、初中只有31个实验,每个节点实际上是给出了相应课程内容的基础实验活动内容,在实际教学中需要根据内容特点可再设计、拓展各类实验活动,采用适宜的实验形式开展。义务教育信息科技基本实验目录涵盖了验证性实验、探究性实验、创新应用性实验和虚拟仿真实验等实验类型。每种实验类型都有着不同的目的和特点,可以满足学生在信息科技学科中的不同学习需求。


验证性实验是信息科技最常见的实验教学类型之一,其目的是通过实践验证或证明特定的现象或理论,如学生可以通过编程实验来验证程序代码的功能和正确性。这种实验教学方法可以帮助学生巩固和应用所学的理论知识,培养学生的实践动手能力。


探究性实验强调学生主动探索和发现知识的过程。在信息科技教学中,学生可以通过自主设计实验和进行实践操作,发现问题、提出假设并进行实验验证,以达到对问题的深入理解。例如,学生可以自主设计一个家庭网络拓扑结构,通过实验探究网络性能的优化方法。探究性实验有利于培养学生的探索精神、解决问题的能力和批判性思维。


创新应用性实验旨在培养学生的创新思维,提升学生创造性解决实际问题的能力。在这类实验中,学生通过将所学知识应用于实际场景,并尝试着进行创新性的改进和应用。例如,学生可以通过不同的方法,设计一个在线数字气象站,以实现特定的功能。创新应用性实验鼓励学生独立思考,培养他们的创新意识和实际应用能力。


虚拟仿真实验是利用计算机技术和虚拟环境来模拟真实实验的过程和结果。通过虚拟仿真实验,学生可以在虚拟环境中进行实验操作和观察,在不受时间和空间限制的情况下,深入理解实验过程和结论。虚拟仿真实验可以降低实验成本和安全风险,提供反复练习和实验条件的多样性。例如,学生可以利用虚拟环境学习网络协议、网络安全等技术。


不同类型的实验教学方法在信息科技教学中都具有重要的作用。验证性实验帮助学生巩固理论知识和实践操作能力,探究性实验培养学生的探索和批判性思维能力,创新应用性实验激发学生的创新意识和实践能力,虚拟仿真实验提供多样性和安全性的实验环境。教师可以根据学生的不同需求和学习目标,灵活选择和整合这些实验教学方法,提高信息科技实验教学的质量和效果。


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信息科技实验教学实施建议


如何在信息科技教学中将“科”与“技”并重的课程特点真正发挥出来,对全体信息科技教师都是全新的挑战,对学校教学管理也提出了新课题。信息科技实验教学基本目录的颁布,不仅促进了信息科技课程体系的健全与完善,同时给广大信息科技教师提供了集科学性与可操作性于一体的有力支持。各地应结合学校条件和环境特点,因地制宜,积极创造条件,以确保信息科技实验教学基本目录中的实验都能顺利实施。


一) 合理制定实验教学计划。教师应制定详细的实验教学计划,包括实验内容、实验目标、实验流程和所需资源等。计划的制定应充分考虑学生的实际水平和兴趣,确保实验教学贴近学生的实际需求。


(二) 提供必要的实验设备和资源。为了保证实验教学的顺利进行,学校和教育行政部门应提供必要的实验设备和资源,确保学生有足够的机会进行实践操作。同时,教师也可以利用互联网和开源软件等资源,拓宽实验教学的内容和形式。


(三) 强调实践操作和动手能力培养。实验教学应注重培养学生的实践操作能力和动手能力。教师应引导学生亲自动手进行实验操作,鼓励他们思考和解决实际问题。此外,可以组织学生进行小组讨论和合作实验,培养他们的团队合作和沟通能力。


(四) 关注学生的创新和实践能力培养。信息科技实验教学应注重培养学生的创新思维和实践能力。教师可以设计一些开放性的实验任务,鼓励学生进行主题研究和创新性实验。同时,教师还可以引导学生参加科技创新竞赛和项目实践,提高他们的科研能力和创新能力。


(五) 关注教师的专业素养与能力培养。教师是推动信息科技实验教学的关键力量。各级教育行政部门应注重教师的专业培训和能力提升,鼓励教师参与信息科技教育研究和教学实践,不断提高他们的专业技术水平和实验教学能力。


(六) 建立有效的评价和反馈机制。建立科学有效的评价和反馈机制,对学生的实验成果和能力进行评估和反馈。通过评价和反馈,学生可以了解自己的优势和不足,进一步提高实验教学的效果和学生的学习动力。


来源:教育部网站

作者:魏雄鹰,教育部义务教育信息科技课程标准研制组成员,浙江省教育厅教研室信息技术教研员

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