資訊科技課程新風向:實驗教學的探索與實踐
2022年4月,教育部發布了最新版的《義務教育資訊科技課程標準(2022年版)》,這標誌著資訊科技課程正式演變為資訊科技課程。雖然資訊科技課程擁有了更完善的課程體系,但依然需要探索與新理念、新內容相契合的教學方法,方能真正貫徹資訊科技新課程所倡導的全新理念。本文持續關注資訊科技課程新教學,本期聚焦於實驗教學這一關鍵環節。
實驗教學的重要性
根據《新課標》,科學原理和實踐應用並重,注重幫助學生理解基本概念和原理,引導學生認識資訊科技的貢獻與挑戰,培養學生的知識遷移能力和學科思維水平。在這一框架下,實驗教學成為邏輯上的必選。實驗教學以科學原理為基礎,引導學生進行實踐應用,深化對資訊科技的理解和應用能力,是培養學生資訊科技核心素養的重要途徑。
本文以“足球追蹤”實驗專案為例,重點探討在資訊科技實驗教學中如何培養計算思維。
計算思維在實驗設計中的應用
首先,將計算思維融入實驗設計有助於提升學生實踐和動手能力所需的規劃能力。在實驗教學中,計算思維能促進學生的實驗規劃能力,提高實踐動手能力,加深對學科知識的理解和運用,提升資訊科技素養。
其次,計算思維培養了學生的問題解決能力中的抽象與建模能力。資訊科技領域面臨各種複雜問題,透過實驗探索和解決問題,學生能培養邏輯思維和系統思考能力,用抽象與建模的方法解決複雜問題。
此外,計算思維激發了學生的創新思維和創造力,促進了迭代和最佳化能力。資訊科技是不斷創新的領域,實驗教學提供了學生創新和實踐的機會,激發創新潛能,培養觀察力、創造力以及迭代和最佳化的能力。
最後,資訊科技實驗教學有助於實現課程的育人價值。透過實踐和實驗教學,引導學生理解道德規範和科技倫理,培養正確的世界觀、人生觀、價值觀,實現資訊科技課程技育人的目標。
計算思維融入實驗設計的基本框架
資訊科技實驗教學通常包括驗證性實驗、探究性實驗、創新應用性實驗和虛擬模擬實驗。以“足球追蹤”為例,結合人工智慧硬體的應用,完成一個可以實現追蹤足球的機器人作品。
本實驗案例屬於“過程與控制”的探究性實驗,透過跨學科學習設計,涉及資訊科技、數學、科學、藝術等學科。案例設計以問題為導向,引導學生分析、解決問題,培養合作、探究和資料分析的能力,全面提升學生的綜合素養。
總結
資訊科技實驗教學是培養學生綜合素養和計算思維的理想途徑。透過將計算思維融入實驗設計,學生可以提升規劃能力、抽象建模能力、創新思維和實踐能力,最終實現資訊素養的全面提升。
實驗教學不僅是知識的獲取,更是能力的培養和思維方式的塑造。透過跨學科學習和專案化實驗,可以為學生提供更為全面和立體的學習體驗,幫助他們更好地適應未來資訊化社會的需求。
文章來源:中國資訊科技教育 作者:柳軍才,鄭鋒華