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关键词:机器人教育 现状 问题 思考
一、机器人教育现状分析
在我国,机器人教育作为教学内容进入中小学还处于起步阶段,方兴未艾。2001年,在北京召开了“关注中国未来的竞争力——儿童数字化启蒙”研讨会,会议认为,将数字信息技术介入到传统的幼教方式中去,利用有效的手段与工具对儿童进行数字化启蒙,关系到儿童未来的成长和中国未来的竞争力。2004年,中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会召开了第一届全国中小学程序设计与机器人教学研讨会。在各种研讨会兴起的时候,机器人教育也逐渐引起重视。2000年,北京景山学校将机器人教育以科研课题的方式纳入到信息技术课程中,在国内率先开展了中小学智能机器人课程教学。但是研究性课程的课时比较少,学生一切从零开始学习,要想真正达到研究性学习的目标是很困难的。因此,作为研究性课程的机器人教育整体效果不十分理想。我国教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程(实验)》,首次在“信息技术”科目中设立“人工智能初步”选修模块和新增加的通用技术课程中设立了“简易机器人制作”选修模块,从而迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步,这也意味着我国的人工智能教育在大众化、普及化层面上跃上了一个新的台阶。然而把智能机器人作为信息技术课、通用技术课列入学校的课程体系,对全体学生进行机器人基础知识的普及教育还处于编写教材、设置课程的起步阶段。学者张剑平指出,国内多数的学校主要还是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。通常的做法是由学校购买若干套机器人器材,由信息技术课程教师或综合实践课程教师进行指导,组织学生进行机器人组装、编程的实践活动,然后参加一些相关的机器人竞赛。以全国中小学计算机教育研究中心郭善渡老师、北京景山学校沙有威老师等为代表的大批一线教师结合自己的教学实践就围绕机器人竞赛、机器人与技术教育,机器人与学生能力和素质的培养等问题展开了应用研究,取得了较好的研究成果。但这些研究成果往往比较零散,重复,缺乏科学系统的课程建设研究。
二、对当前中小学开展机器人教学优点
近年来我国的机器人教育有了很大的发展。教育机器人逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体。教育机器人与学科教育相结合,可以帮助科学、数学、力学等等学科的教学,在国内已经有学者提出机器人与理科教学整合的想法。机器人教育引入校园,对学生至少有以下三个方面的获益。
其一,丰富学科生活,培养动手能力。由于生活水平的提高,现在的青少年自己动手制作玩具及科学模具的能力日益降低,创造发明的意念也渐呈弱化趋势。所有令他们爱不释手的玩具均是玩具商生产出来的,亦即是需用钱买来的。长此以往,将使未来中国少年儿童的求生能力、自我创造能力不断减低、变弱,这对于一个民族的科学发展是十分不利的。自我组装、制造机器人不但会提升青少年的科学兴趣,同时也会从小培养学生养成凡事自己动手的良好生活习惯。
其二,锻炼意志品质,培养团队精神。机器人制作涉及相关领域多种门类的专门知识,青少年必须广泛涉猎,持之以恒,才能有所成就。机器人的制作过程,正是锻炼意志、培养坚韧品质的过程。机器人制作一般都以二人、三人或一个团队的形式进行,群策群力、共同作业,就像体育比赛中的接力赛一样,缺一不可,整体的实力远超出个人的能力的发挥。
其三,激发创新精神,培养科学兴趣。人们一直在思考和探索如何开发青少年智力的问题。参与机器人制作,能使学生自小就对科学产生兴趣,获得科普知识,同时也将激发他们的创新能力。
三、推进机器人教育的思考
在基础教育领域,教育机器人应该和当前的基础教育课程改革相 结合。例如,在小学和初中阶段,可以将研究机器人与“综合实践活 动”有机结合;在高中阶段,可以将教育机器人与“人工智能初步” “算法与程序设计” “简易机器人制作” “电子控制技术”等技术类课 程进行结合, 有条件的学校可以开设 “人工智能与机器人” 校本课程。 事实上, 教育机器人所体现的知识的综合性使它不仅能成为信息技术 教育的载体,也可以成为信息技术与中小学课程整合的载体。在高等 学校中开展智能机器人学科教学,进行多层次的机器人教育,既可以普及机器人知识,加强机器人专业建设, 也可提高机器人的应用水平。应当在 教师教育相关的专业,例如教育技术学、信息技术教育专业 中开设与人工智能、机器人教育相关的课程。各种形式的机器人竞赛 是全球范围内教育机器人应用的重要形式之一,目前这些机器人竞赛 大都集中在诸如灭火、迷宫、足球等等竞技类项目上。要注重通过此 类活动培养学生的创造力、协作能力和技能,为此需要关注竞赛项的 创新性。例如,竞赛项目的设计可以更加关注人工智能与机器人的结合点。
总之 在大力提倡素质教育的今天,机器人的出现为创新素质教育提供 了一个崭新的平台, 信息技术教育未来发展的趋势必然是向机器人教育重心转移目。开展机器人教学,有助于培养学生的创新精神、逻辑思维能力、自主学习能力和对科学的钻研精神,对机器人教育的教学 体系进行研究,使机器人教学完善发展,具有现实意义。
参考文献:
[1]张剑平,.机器人教育:现状、问题与推进策略【I】 .中国电化教育.2006.(12)
1.新时代赋予高职教育新目标。培养各类技能人才是高职教育的目标。重基础知识、轻专业知识,忽视现代科学技术知识包括信息技术知识和智慧技术知识等。新时代是高新科学技术突飞猛进的时代。培养知识结构新,技能水平高,是新时代的要求,也是高职教育的新目标。2.新时代倡导高职教育新理念。高职教育始终把为国民经济发展服务作为自己宗旨,以为产业经济发展培养各类技能型人才为己任。这种教育理念在培养高职人才,促进社会经济发展起到积极作用。但也存在缺乏前瞻性、现代性和创新性的问题。随着新时代的到来,国家正在大力振兴和发展以高新科学技术为支撑的中高端产业,产业结构得到优化和升级,高新技术企业也如雨后春笋般的兴建起来。这就要求高职教育要以前瞻性思维和创新性理念推进改革和创新。3.新时代提出高职教育新要求。长期以来,高职教育专科化是一个约定俗成的规定。在高新科学技术飞速发展时代,振兴科学技术、升级产业结构、发展物联网、大数据、人工智能已成为国家富强、民族振兴的大战略。它呼唤职业教育的高档化,即高职教育的本科化。然而,高职院校学制教育低挡化已经很难适应新时展的需要和要求。因此,高职教育本科化是高职院校需要完成的历史使命,也是新时代的新要求。4.新时代增强高职教育新动力。高职教育发展动力是源于提高教学质量和水平,为中低端产业和中小企业培养合格的技能人才。随着新时代的到来,越来越多中低端产业日益萎缩,一些中小企业破产,高职教育赖以生存和发展的基础有所削弱。为了适应新时展的要求,在国家相关政策推动下,我国的中高端产业得到快速发展,高新科技企业大量涌现,传统产业科技含量大幅提高。为新兴产业和高新科技企业发展培养大批现代技能人才成为高职教育发展的新动力。5.新时代创新专业的新机遇。在传统经济结构和产业结构基础上形成的高职专业,经过几十年的发展,专业设置基本合理,在高职院校建设和为国家经济发展方面发挥重要作用。然而,随着新时代的到来,使我们国家的产业结构发生两个显著的变化,传统的中低端产业将会出现明显萎缩,少数产业可能惨遭淘汰。另外,新时代也促进我国电子、软件、信息等高新技术产业的快速发展。为了适应新时代国家对高新技术产业发展的需要。为高职院校创造了淘汰落后专业,优化传统专业,创建新专业的机遇。6.新时代创造高职生就业新机会。新时代是新科技革命的时代,适应新时代的要求,国家必然加快创建和发展新兴产业和高新科技企业。特别是与物联网、大数据、人工智能、芯片、软件等高新科技产业和企业。进行大规模的高新技术研发和产品生产投资。使其成为经济增长的新亮点和新动力。大量新兴产业和企业的涌现,必然会提供越来越多的工作岗位。根据预测我国未来技能型人才缺口在2000万以上。因此,从未来看,新时代将为高职院校毕业生提供越来越多的就业岗位和就业机会。
二、新时代高职教育面临新问题
1.教育理念陈旧。高职教育理念的显著特点是重理论教育、轻实践教育,重基础教育,轻专业教育,重学习能力,轻创新能力。这些在传统产业和传统技术条件下形成的教育理念,在社会经济发展中发挥了重要作用。然而,随着新时代的到来,这种传统教育理念,也不可避免的存在缺乏前瞻性、现代性和创新性等问题。在中国特色社会主义新时代,信息技术和高新科技成为时代的主旋律,传统教育理念不符合新时代所需要的合格技能型人才而面临挑战。2.学制教育滞后。长期以来,我国高职教育只限于大专学历教育,在以传统产业为主体的国民经济中,这种学历教育是合理的、合适的,也是被实践证明是可行的。但是,在高新科技飞速发展的时代,科技创新教育改革是时展的大战略,高职院校学制教育低挡化问题成为新时代制约中高端产业发展瓶颈。3.课程体系无序。近些年来,随着国家经济发展,特别是专业知识的更新,高职院校课程结构也在不断进行调整和完善。但是,在课程体系调整过程中也存在课程门类设置和课时安排随意性问题;因人设课现象时有发生;基础理论课程偏多、偏宽,专业知识课程偏少、偏窄。课程体系不完善、不稳定、随意性较强。结果造成课程门类越来越多,课时安排越来越少,关键课程开不了,重点课程开不好的问题。这种无序化的课程体系,不能适应新时代高新科学技术发展和国民经济结构优化升级的需要。4.教学内容陈旧。长期以来,在高职教学内容中一直存在偏重于传统理论知识教育。对以物联网、大数据、人工智能等为特征的科学技术知识、信息技术知识、智慧技术知识等在教学内容中很少反映。这种畸形的知识结构很难培养出新时代所需要的,掌握现代科学技术知识的高端技能型人才。5.师资队伍老化。开展对高新科技的研究、开发和利用是新时展的要求。从而大大促进高新科学技术的快速发展,国民经济的技术含量和技术层次也将会上一个大台阶。相对我们国家技术革命的新形势,高职院校师资知识结构老化,专业技能水平偏低等问题突出,不利于高职教育的改革创新,也不适应新时展的要求。
三、深化高职教育改革创新的对策建议
记 者:您怎么给“数字校园”下定义?数字校园建设最具魅力的内容和功能是什么?
顾小清:我注意到贵刊在这些年来一直在关注数字校园,其中也不乏对业内阐释与解读数字校园的不同角度的展示。就我的理解来讲,我倾向于把数字校园看做是一种对传统校园的隐喻。我依然认为“数字校园”只是一种隐喻,不需要给予其严格意义上的学术定义。借用这一隐喻,突显出应用了数字技术的校园之于传统校园的特征。概括地讲,就是综合地利用数字技术,为学校所开展的各项教学、科研、管理等工作提供数字化的服务。随着数字校园建设过程中基础设施的普及、资源的丰富、应用系统的完善以及相关用户的广泛接纳,其所提供的全方位数字化服务,能够有效地提高教育管理效率,有效地支持教与学活动,并提升、拓展甚至创造一种数字时代的新的校园文化。如果要我来归纳数字校园最具魅力的内容和功能,我以为是针对学校的各类用户:教与学的教师和学生用户、教科研的研究者用户,以及管理者用户甚至的包括可能的社区用户,能够通过数字校园获得提高其工作效率和质量的服务,未来,甚至是可以为他们提供按需定制的服务。
记 者:您认为“数字校园”如何规划实施才能更加有利于促进教育公平与教育质量的提升?
顾小清:在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中,共有18处提到“公平”,8处提到“教育公平”。作为今后10年的工作方针之一,“促进公平”已经成为我国教育的基本国策,并以提供公平的机会作为实现教育公平的具体举措。应该认识到,“公平的机会”包括了入学机会的公平,以及学习过程中每一个学习者的潜能均能得到发展的公平。数字校园在促进并最终实现“因材施教”的个性化学习,从而在促进每一位学习者获得公平的潜能发展的机会方面是大有可为的。在促进教育质量的提升方面也类似,也就是说,如果我们把教育质量的提升理解为让每一位学习者的潜能得到挖掘,实现每一位学习者的终身发展,那么同样,我们会把实现这一目标的期望,寄托于数字校园所能够提供的智能、个性化学习服务。从这样的功能取向对“数字校园”进行规划的话,显然,从数字校园的总体设计上,应该采用面向服务的系统架构;功能模块设计上,应该将现有的对教学、科研、管理等业务流程的数字化,拓展为面向教学、科研、管理等学校用户的服务的定制;技术上,则需要采用智能技术以便对用户的习惯、进度甚至质量进行判断,以便提供个性化的推介、诊断及其他必要的服务。
记 者:自2000年开始,国家先后实施“校校通”工程、“农远”工程等项目,对基础教育信息化起到了巨大的推动作用,也饱受质疑。那么对于当前各地如火如荼的“数字校园”建设热潮,我们将如何建设完善的评价体系?
顾小清:我们应该认识到,自上而下的项目或举措,在建设之初,对教育信息化的推动作用是无可替代的。这在世界上其他地区都是如此。比如,在联合国教科文组织(UNESCO)所做的教育信息化现状区域调查中,国家层面的政策、项目及举措是评估的各个国家的教育信息化现状的重要指标。当然,任何一个项目在实施过程中难免会留下些许遗憾,所以或许在项目之初――这里是数字校园建设之初,就能提出建设的标准和应用的规范,有利于将来的遗憾最小化。实际上研究中我们也可以发现,成功的项目,在分析其成功要素时一定有过程性评估这一因素。作为“加快教育信息化进程”的具体措施之一,数字校园建设实际上是推进教育信息化建设与应用的重要一环,落实建设标准和应用规范应该看做是落实这一举措的体现之一。另一方面,建设标准和应用规范也需要考虑到阶段性和发展性,并且这些阶段性的标准和规范的落实在不同地区也应有不同的进度以及综合考虑本地化的需求。
记 者:《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”,要“强化信息技术应用,提高教师应用信息技术水平,更新教学观念,改进教学方法,提高教学效果。”你认为“数字校园”对课堂以及教学模式带来哪些变革与影响?
顾小清:我们知道,用户对信息技术的广泛接纳与娴熟使用,是发挥信息技术对教育发展可能具有的革命性影响的前提,中长期教育改革与发展规划纲要提出的对教师应用信息技术的知识、能力和态度等方面的要求,也正是出于这样一种考虑。数字校园对课堂及教学带来的影响,丝毫不亚于信息技术对社会生活的其他方面所造成的影响,比如最显著的、也是与学习相关的领域:传媒、出版。信息技术给这些领域带来的冲击,最突出的体现我试图用两个词来概括:大众VS小众。一方面,传媒、出版这些传统上由精英小众带着普通大众玩的游戏,被“破坏性地”创造成了一种大众参与的游戏;另一方面,另外一种传统上没有机会发出自己的声音的弱势小众,也凭借信息技术的“革命性影响”,拥有自己的数字化舞台。这种变革与影响同样出现在数字校园,这种大众与小众的角色的转换同样出现在教师与学生身上。对教师来说,最大的角色变革是站在讲台上,但不能再把自己看成是掌控知识来源的权威,因为同为学习资源丰富的数字校园的用户,学生能够获得至少不少于教师的知识来源;另一方面,学生群体中的一拨拨或许吃不饱、或许难消化的“小众”,也能够因为数字校园提供的功能而具有获得更适合的个性化的学习机会。当然,我们看到了这种影响的可能性,而实现这种影响,很大程度上需要教师观念的更新以及对将技术用于教学的接纳,特别是对于“让学生利用技术”的接纳。随着“一人一机”的数字校园环境的普及,如何“让学生利用技术”成为摆在教师面前最具挑战性的任务,学习一点Web2.0(大众参与)以及Web3.0(个性化)的生存态度会对此有帮助。
【关键词】职业教育 知识本体 教学软件
1 职业教学软件现状
目前我国职业教育正处于蓬勃发展时期,2008年我国职业院校的招生规模总数已达1100万人,在校学生总数已超过3000万人。中等职业教育和高等职业教育分别占高中阶段和高等教育的一半。职业教育服务经济社会的能力正在日益显现。职业教育的发展,极大地提高了我国劳动者的素质,明显地改善了我国从业人员的结构,有力地支持了我国社会主义现代化建设。同时随着技术的更新,社会对从业人员的要求越来越高,职业教育必须紧跟技术发展潮流,提高学生技能水平是刻不容缓的事情。
引入新的教育教学模式是提高教育效率和效果的有效途径。根据职业教育教学的特点,要求学生要有很强的实践操作能力。但现有的教育教学条件和环境跟不上技术的发展变化,恰当的引入计算机软件仿真技术,模拟实际的技术环境和条件是行之有效的方法之一。但现在教育软件的发展速度较慢,跟不上教育改革的步伐。很多教育软件商缺乏对教育的了解,在开发产品方面缺乏合理地规划,研究团队的研究力量薄弱,缺乏理论和创新,从而导致低水平重复,同质化严重,产品大同小异。为此,2009年4 月南京市专门成立了教育应用软件开发工作室自主研发切合教育的软件。
随着人工智能的发展,使用知识库开发智能教育系统能更好的适应教育教学的发展。特别是对于职业教育,学生在实际操作中将面对各种各样的问题,职业教育的核心就是培养学生如何分析、解决这些问题。智能化的教育教学软件充分体现了这个方面的优裕性。它利用知识库引导学生根据实际情况提出处理的方法,并对学生在操作中出现的问题给出提示和建议,指导学生改正。与现有单纯的仿真软件,智能化教育教学软件不单要求学生掌握基本的操作技巧它更注重培养学生分析问题解决问题的能力。因此开发适应我国现有职业教育教学特点的智能教育系统是很有必要的。
2 国内外研究现状、发展趋势
计算机辅助教学在美国20世纪60年代后期就开始大力推行[1]。但教育技术的研发和应用缺少相应的长期计划和远景目标,而且带有一定的盲目性和自发性,使之认识到只提高教育教学的硬件条件是远远不够的,如果学校缺少一流的软件和专用的数字化教材硬件条件发挥不了应有的作用。最重要的措施有:一、政府对全国教育技术的应用和推广有了统一的规划、指导和评价;二、教育软件的研发也不再仅仅是某个研究机构或研究者个人的事, 它必须和国家的长期教育策略相一致, 并接受有关教育部门的指导。这些措施在美国教育界产生了积极作用。同样的,英国在进入新世纪以后也非常重视建立计算机辅助教学软、硬件系统,并为学生开设信息技术基础教育的入门课程。
我国现在对现代教育技术方面比较重视硬件的投入,学校的计算机普及率很高,教育软件追踪最新的系统平台和开发技术,以其交互性强、信息量大,能进行快速检索,具有多媒体功能而备受教师、家长、学生的关注。但是各教育软件系统的资源自成体系,无法实现资源和信息的共享。因为缺乏教育软件评价的规范化工作作为基础,使得软件投入成为低水平的重复性开发工作,不但带来资源浪费,也无法与国际上的教育信息技术体系相沟通[2]。另外,教育软件开发时理念动机很低,大部分软件只是作为某一教学环节的巩固训练,使用传统教学手法一样可以达到相同的教学目的,体现不出现代教育技术的优越性。
现在职业教育一般采用仿真软件配合教学。比如在数控加工教学中使用数控加工仿真系统来模拟数控加工过程[3]。但仿真软件不能代替教学软件。仿真软件不能代替教学软件,它存在严重弊端。弊端一,仿真软件只是模拟操作过程,没有与理论知识结合起来,不利于学生对基础知识、基本概念的理解,这将影响学生基本素质的培养,影响学生未来发展。弊端二,教学本来就是千变万化的过程,必须针对不同的学生和不同的社会需求进行适时调整,而仿真软件做不到这一点,它无法针对教师和学生的要求进行变化。发展智能教育教学是必然趋势。
3 知识本体在职业教学软件的应用
基于知识的教学软件是教学软件的发展方向。对于知识系统而言,所涉及到的概念应该是根据人类的理解去定义它。所谓定义就是用人类能理解的方式描述。一个知识结构是人类对世界的认识而总结出来的,世界原本就存在在那儿,我们不过是用某种方式去描述它,定义它。人类对知识的描述有很多种,最常用的就是人类形成的自然语言。而后为了更准确的描述知识并方便在实践中应用知识,引入了数学方式描述。使用数学形式表示知识完成了对知识的量化过程,同时随着逻辑学的发展,逻辑学中的证明和推理方法使得知识结构(系统)在一个科学严谨的环境中不断完善发展。利用知识本体为教育教学服务是提高教育教学智能化的重要手段[4]。从二十世纪80年代开始,Neches、Gruber等研究者将哲学上的本体概念引入到人工智能中,建立了关于人工智能以及计算机科学中的本体概念[5、6]。以后在对计算机科学与信息科学的研究中,研究者们进一步提出了本体工程,建立了各种知识本体,形成了用于构建本体的方法和用于支持这些方法的工具和语言。所谓知识本体是指对领域知识的共享概念模型和明确的形式化规范说明。按照这个理解,知识本体可以看作是对某个领域中的概念以及概念之间关系的抽象和规范化描述,这种描述可以作为一种提取、处理领域知识的工具。在智能教育教学软件中引入知识本体,完善知识表示,更好的体现知识的层次性和完整性,同时提高软件的交互性,让学生利用软件完成自主学习。
参考文献
[1] 尹发跃.美英两国教育软件的开发与应用.中国教育技术装备[J].2006,7:69-71
[2] 刘晋涛.教育软件评价的问题与对策.今日科苑[J].2009,18:250
[3] 曲洪萍,胡德计,李充宁.数控加工仿真技术发展分析.中国新技术新产品.2009,No.15:143
[4] 欧阳杨,陈宇峰,陈溪源,朱淼良.教育语义网中的知识领域本体建模.浙江大学学报(工学版).2009,Vol.43 No.9:1592-1596.
关键词: 中小学 机器人教育 教育机器人
1954年,美国人乔治・德沃尔设计了第一台电子程序可编程的工业机器人,并于1961年获得了该项机器人专利。自1962年美国万能自动化(Unimation)公司研制出世界第一台工业机器人(GM)以来[1](p2),日本等国也很快地相继研制出了自己的机器人。随着工业的快速发展,机器人的优点逐渐显现出来,各国都看到了机器人技术对工业发展的深远影响,把机器人的研制列入重点发展项目,使机器人技术得以快速发展。现今最尖端的机器人是具有人类外观特征,并可以模拟人类行走的类人型机器人。机器人技术广泛涉及人工智能、计算机视觉、自动控制、精密仪器、传感和信息技术等一系列学科的创新研究和综合集成,是一门综合性很强的学科,它代表着一个国家的高科技发展水平。建国以来,我国的机器人从无到有,特别是改革开放以来,机器人的发展突飞猛进,机器人技术已经深入到各个领域,在不同的岗位上完成人类难以完成的工作。
一、机器人教育是综合性的新兴学科
机器人技术是一门跨专业、高度综合的新兴学科。它综合了应用数学、力学、机械、电子、计算机、自动控制、传感技术、通信和人工智能等学科的最新成就,是光机电一体化的典型应用。开展机器人技术实践性课程的教学,可以培养学生的综合应用能力,提高学生的科学素质,一切靠学生自主地去探索、想象、构思和设计,充分发挥学生的创造力,使学生置身于充满趣味性、创造性、挑战性的活动中;可以给学生提供一个平台和环境,让学生自己去想象、去创造,培养学生的动手能力、创造力和想象力,并能够鼓励学生去不断地探索,掌握最先进的技术,开拓未来。
教育机器人是由生产商专门开发的以激发学生的学习兴趣、培养学生的综合能力为目的的机器人成品、套装或散件。它除了机器人机体本身之外,还有相应的控制软件和教学课本等。
从外形来说,教育机器人可以分为两类:一类是有基本形状的机器人,学生可以在此基础上增加模块,进行改装。另一类是没有固定形状,只有一堆零部件的积木式机器人,学生可以根据自己的想象来自主搭建各种形状的机器人。两类机器人的基本结构主要包括主板、各种传感器、运动装置及发声器等功能模块。
在中小学引入教育机器人,并不是要将机器人当成玩具让学生玩,而是根据基础教育的教育目标和学生的认知特点,选取适当的教学内容,使学生学习一点机器人的基础知识和基本技能,培养他们的创新精神和综合实践能力。信息技术包括信息获取、信息存储、信息加工、信息传递和信息输出。多年来,我国的信息技术教育都以计算机作为唯一载体,教学内容以讲授微软的各种常用软件为主,较少体现出信息技术所涵盖的感测、控制、通信等方面的内容。机器人技术除了涉及传感器、计算机软件、硬件、人机交互、人工智能等多门学科以外,还涉及电子元器件及电路各个方面。教育机器人能够极大地丰富信息技术教育的教学内容。
通过教育机器人,教师可以向学生介绍机器人的发展和应用状况,使学生理解科能机器人的概念和工作原理。各种外露的传感器能够强烈地激发学生的好奇心,教师可以借此讲授各种传感器的原理和作用。这些都可以为学生进一步学习相关知识打下基础。另外,程序设计也正是中小学校信息技术学科教育的重要内容之一。外形可爱的机器人、友好的人机交互界面、丰富多彩的虚拟环境,能使以往枯燥的程序设计变得妙趣横生。
二、机器人教育与传统课程相整合
将教育机器人用于传统课程的教学中,可以开发学生的早期智力,激发学生的学习兴趣。在各门传统学科中引入教育机器人,可以给传统课程注入新鲜血液,增加其新活力。
平面几何图形是中小学数学的重要部分。教师用Logo语言编写程序,可以让机器人走出各种轨迹,并可以在仿真环境中画出相应的图形,从而直观形象地让学生理解各种图形。比如在给小学生讲正三角形时,教师与其让学生硬背三角形的概念,不如指导学生用Logo语言让机器人画个三角形。教师讲解后,学生会明白正三角形有三条边,其外角为120°,内角为60°。教师也可以采用任务驱动法,让学生自己观察,找出规律。
物理是一门试验学科,教师可以利用教育机器人来做物理试验。比如,可以利用机器人代替传统的小车来验证匀速直线运动的速度、位移和时间的关系;可以将机器人改装,让机器人以一定速度原地旋转,从而学习匀速圆周运动的相关知识;还可以用机器人来讲授基本的电学知识,等等。
教育机器人是能歌善舞的小演员,是音乐老师的好帮手。在传统教学中,简谱学习是令人乏味的教学难点,教师可以通过编程将乐曲的简谱输入到机器人中,让机器人演奏音乐。这样学生在训练机器人唱歌的过程中,自然地就学会了乐谱知识。还可以让机器人根据音乐的节拍,翩翩起舞(做各种动作),从而培养学生的节奏感。
三、与课外活动相结合
教育机器人还可以作为学生课外活动的好朋友。教师可以组织有兴趣的学生组成机器人小组,利用课余时间开展各种机器人活动,参加各类机器人比赛,使他们在娱乐的过程中学到先进的机器人知识,提高综合能力,培养团队精神。
四、对教育机器人的几点要求
1.具备较高的教学适用性
顾名思义,教育机器人的主要目的就是为教学服务。机器人教学与其他学科教学的最大不同之处在于不是以讲授为主,而是一种师生平等的合作伙伴关系,教师起着指导者、组织者、帮助者、合作者的作用,是平等中的首席,是师生学习共同体的一分子。在完成基本的知识把握之后,关键是学生以小组合作为形式,进行创新设计、编制程序、组装部件、演习实验、研究反思等,这样,各个小组可以确定各自不同类别的机器人进行研究,课题截然不同。在这种情况下,如何保证教学组织呢?教师可采用任务驱动式的项目教学,即让学生根据兴趣、研究问题组成项目小组,每个项目小组内部又根据研究具体任务进行责任分工,教师根据学生需要帮助项目小组选择明确的研究课题,并宏观指导,具体设计研究则由各项目小组合作来完成,最后负责鉴定各小组的研究报告、机器人操作演习。完成某个项目后,原项目小组即告解散,再重新确定下一个研究课题,重组结构。这种教学方式任务明确,资源共享,灵活自主,操作性强,可收到很好的教学效果。因此,教育机器人首先应该具备良好的教学适用性,应当“易教益学”,零部件要尽量坚实耐用。
2.具备一定的可扩展性
为了培养学生的动手能力和创新精神,教育机器人要有一定的可扩展性,可拆可装,但并不是拆得越散越好,零部件过于细小,容易丢失,会影响课堂教学的顺利进行。另外,过多的零部件组装会耗费学生大量的时间,在课时有限的情况下,学生在拧完众多螺丝之后,几乎没有时间去做其它事情。这就相当于使用最先进的技术上了一门传统的手工课。
3.具有开放性
教育机器人的各种传感器和其它核心部件要尽量外露,以激发学生的好奇心,并方便教师讲解。
教育机器人作为崭新的教学载体,符合建构主义提倡的教育理念,能够使学生在探索中学习,在活动中发现,在问题中创造地建构知识;能够培养学生分析问题、解决问题的能力。同时,教师按照任务驱动、课题研究、实践探究、创意设计等形式开展研究性作业、探究性学习活动,使教育机器人走进学生的学习和生活,能为学生搭建创造和发展的平台。教师应通过机器人教学活动,引导学生逐渐形成编程的思想,然后用图形化编程语言或代码程序语言在计算机上编写程序,再通过计算机和机器人的通讯技术,将程序下载到机器人的微处理器中,让学生通过观察机器人的运行情况来调试、验证、反思、改进程序。这其中涵盖计算机知识、语言知识、数学知识、物理知识、艺术知识等,这种多学科的综合性、合作性学习,能极大地激发学生的学习兴趣,有效地培养学生的创新思维能力、策划设计能力、解决问题的能力、逻辑推理的能力、科学与艺术审美相结合的能力。
随着教育机器人的出现,教师会更容易地接受建构主义等新的教学理念,采用任务驱动、研究学习等新的教学方法去组织教学。事实上,学生在设计操演过程中,就会有效地构建知识系统,并创造性地应用于实践活动,同时能培养创新思维、合作精神和竞争意识。
[关键词]问题导向;教学设计;增长模式;系统方法;教学设计三维模型
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009 8097(2013)11—0035—06
前言
教学设计是教育技术学研宄和实践中的一个重要领域,是一门连接教学理论与实践的桥梁学科。教育技术学以媒体技术为基础,教学设计为核心。教学设计旨在创设一个使教学效果最优化的教学系统。当前教学设计不仅运用于正规学校教育(基础教育、初等教育、中等教育、职业教育或是高等教育),而且也广泛运用于事业机关、企业、军事部门和服务等行业的教育培训中。另外,各种现代化教育形式(广播电视教育、网络教育、移动教育、泛在教育、云计算教育、计算机辅助教学、微课堂教学等)的实施也高度依赖于教学设计。
随着教学设计应用需求的增多,越来越多的教学设计模式被提出来。1991年,加斯塔夫生在有关教学开发模式的论著中则指出,自60年代出现第一个模式以来,在以教学技术为主的文献中已有数百个模式。虽然教学设计有了很多规范化的程序,然而,随着时代的发展,教育方式越来越呈现出多样性和复杂性,可以预计新的教学设计模式还会层出不穷,这也就使得教育教学的从业者对教学设计方法变得越来越难以学习、掌握和应用。我们不禁会有疑问:能否在认识论和方法论的高度给出教学设计的一般模式呢?这便是本研究所要关心和回答的问题。作者依据“问题”导向的科学技术哲学方法论初步尝试提出一个普适性的基于教学问题导向的教学设计一般模式,期待能达成共识,形成教学设计的新范式,提供给教学设计人员一种设计思路。因为,本研究是对教学设计方法本身的进一步认识和哲学反思,属于“方法论”的范畴,所以,本研究是关于教学设计的元方法的探索。
一 以问题为导向的科学技术哲学观点简介
关于小学计算机教育的目标
当前,我国小学计算机教育的最大困惑莫过于目标不清。计算机是20世纪科学技术的骄子,由于它的诞生和发展,极大地提高了社会生产力,并掀起了广泛而深刻的社会变革。计算机已渗透到各行各业及人们生活的各个角落。我们的孩子如再不学习计算机将很难立足于未来社会,国家也将因公民素质低下而处于贫困挨打的落后地位,所以,掌握计算机技术才算拿到通往21世纪的钥匙。
诚然,我们的学生确实应该学习计算机,但学什么,怎样学呢? 我们一贯主张吸收国外一切有用的经验,但别人的经验绝不能替代我阿自己的研究和实践,我们站在别人的肩上,其目的是要有所作为。计算机教育是前无古人的事,世界各国都在根据本国的具体条件和民族特点,在不同程度上进行研究和试验,水平也参差不齐,我们只有对别人的论点、主张进行深入的探求和思考,才能去粗取精,为我所用。
计算机是先进的科学技术,也是直接关系国计民生的重要科学,但是并非所有先进和重要的科学技术,都必须在中、小学阶段设课教育。在先进性、重要性之外,还有其它值得注意的因素,那就是基础性。这里所指的基础,主要是计算机操作运用能力,而不仅仅是计算机学科的知识。计算机是信息交换和信息处理的一种工具,不会运用计算机,就会像文盲一样,很难在今后的社会中立足。学会运用计算机能为学好当前的课程及为今后更高层次的学习提供良好的手段,奠定必要的基矗正如小学生学习语文并不是为了当作家,但如果不学习语文就无法完成其它各科课程的学习一样,小学计算机教育也同样不是为了培养计算机专家,只是为学生提供一种交流和处理信息的手段,以提高各科教学的效率和效益。
计算机教育是学习计算机的基本运用,关键在“用”字上,不能理解成是进行计算机科学的基础教育。计算机科学是一门上层学科,它的基础是数学和物理学,要求小学生学习什么递归算法,什么磁性存储,这对绝大多数学生来说,无论从生理上还是从认知能力上,都是无法接受的。这种揠苗助长的做法,只会扼杀他们学习计算机的积极性。小学生要学习简单的计算机使用,在利用计算机进行语文。数学、自然、思想品德、音乐、美术等学科的教学活动中,非常自然地接受训练和教育,把计算机知识融汇在各科学习和课外活动中。
计算机是一种现代化工具,应用在教育上,确实具有其它任何一种教学手段所不能比拟的优势,特别是多媒体技术、协同技术以及人工智能技术的引入,使多种信息的表达形态同时呈现在学生面前,更容易激活学生的思维活动和联想。计算机为提高学生智力提供了一个极其良好的环境,但是要真正做到发展学生的思维,还需要广大教师(包括各学科教师)付出艰辛的劳动,结合我国的教育实际及学生的认知规律。恰如其分地运用计算机的各种功能,而下能幻想笨靠仟设计算机课,就能使学生的能力和智力得到异乎寻常的提高。应用计算机去开发学生潜在能力和智力,是一个十分严肃且极有前途的事业,我国广大的教育工作者和研究人员应该在这方面有所建树,努力建设具有中国特色的计算机教育模式。
关键词:中学英语;区域化教学;学科核心素养;国际化人才
一、国际化人才及教育的国际化
《国际公务员行为标准》明确指出国际化人才要具备正直、专业、尊重多样性三大核心价值,要有有效沟通的能力、团队精神、计划与组织能力、尽职尽责、“客户”导向、创新能力、持续学习的能力和技术意识八项核心能力及六项管理能力,即“386”理论。这就要求在外语教学活动设计中要注重学生的核心价值、核心能力以及管理能力的学科核心素养的培养。教育国际化改革的过程中,外国语学校及外语特色校的战略调整为以“外语办学特色突出”为核心竞争力,提出“重构深度学习的学科课堂”。除了迎接“未来已来”的挑战,和应人工智能时代的需求对课程进行智能、技能方面的改造之外,更要培养“设计感、故事力、交响力、共情力、娱乐力”来改善我们学校教育的现状。具体要从学校定位、教育理念、校园文化、课程建设四方面阐释国际视野背景下的外国语学校建设。树立“中华根基、国际视野、跨文化交流能力”这一育人目标,且要把这一目标落到实处、植根于学生成长的现实土壤中。
二、核心素养与国际化人才培养
核心素养的提出,必然催生基础教育阶段英语教学的方式、方法的改进和提升,同时对英语相关课程的开发也提出了更高要求。总体来说,基于核心素养的英语课程理念(梅德明)可以涵盖以下五个方面:1.注重课程的育人价值取向,发展学科核心素养,落实立德树人任务,加强德育教育;2.注重满足学生全面而有个性的发展,要求课程设计在构建外语共同基础之上,要满足学生个性发展的需求;3.要求学生学习方式的根本改变,着力开展学习活动,提高学生学用能力;4.加强学业质量评价功能,这就要求课程设置要完善课程评价体系,促进素养有效形成;5.教师要为学生创设智慧学习环境,要求重视现代信息技术,丰富课程学习资源。学生核心素养的培养还要着重培养和促进国际化视野和跨文化意识、解决问题和批判性思维的学习能力、鼓励领导力培养和团队合作、培养学生成功的语言沟通能力、自我激励与自我约束能力、培养学生独立学习的习惯。这就要求外语课堂要深刻体现学科核心素养的内涵,重视课堂转化形式,符合学生核心素养形成的途径及渠道,体现具有核心素养的国际化人才教育课堂观,这必然要求我们的外语教学课堂必须走出应试课堂,适应时代的要求。
三、我市开展中的针对性教育、教学实践措施
首先,我市积极研读新课标,并在加强学生核心素养方面进行有效探索。河北省2018年起开始新高考改革,而我市又成为河北省新中考改革的试点市,这都成为我们积极探索教育教学新路径,落实学生培养新要求的沃土。我市自2018年新初一年级和新高一年级开展市综合素质评价体系以来,都在对学生三年从学业水平、身心健康、思想品德、艺术素养和社会实践这五方面实施过程性评价,从而完善课程体系。其次,我市积极开展基于立德树人和核心素养提升的教育、教学实践。注重校本课程的开发,加强学生对本地文化的了解,增强学生的人文情怀。同时,学校更加关注学生的个体差异和不同的学习需求,培养学生会学、会说、会交流的个性,创设教学情境,激发学生的学习兴趣,尽量发挥学生的特长。让学生在课堂活动中去展现判断、理解、合作等能力。再次,我市积极探索“全学段英语教育”的新方法。立足“学段融合”思想,从小学、初中、高中三个学段的实效衔接入手,开展了一系列有针对性的活动:1.“教研+互联网”开创网络教研的全国先进。针对学校尤其是薄弱学校教研能力弱、一次全市“面对面教研”覆盖面较小等问题,市教科所开展网络教研,但不是“互联网+教研”,而是“教研+互联网”,即搞好主题教研活动,借助互联网的手段使更多的一线教师受益。2.学段活动的融合。小学、初中、高中三个学段融合发展,相互观摩优质课评比,相互参与网络教研、学段教研月等活动,积极促进英语学习不同阶段之间的交流,有效推进“全学段英语教育”教学。3.以赛带练,提升英语教师业务能力。市教科所为积极提升英语教师业务能力,以赛促练,分别组织了我市首届“经典美文永传诵”双语诵读大赛及市英语教师口语素养大赛等活动,并形成长效机制。4.积极开拓校外资源,促教师业务提升。市教科所积极组织在我市的外教参与网络教研活动,丰富了英语教师的视野,激发了一线教师要求进步的诉求,也受到广泛的好评。5.以“教研月”为载体,引领和促进一线教研。每年11月是市教科所规定的教研月,每年教研月一个主题,每个主题都贴近一线教学的问题,引导全市教师共同探讨、观摩、思考、尝试、解决、提升。
四、下一阶段开展外语教学具体建议
(一)行政干预下的基于核心素养的课程观建设
结合目前我市英语教育的实际情况,针对为“应试而教育”的方式,即教师教学理念死板、教育维度少、层次浅,重复操练所谓“硬件”知识,机械单一。教育管理及业务指导部门应加强行政干预、拨正方向引领、加强监督、落实教师的教育教学行为。基于国家新课程标准即核心素养的理念及具体要求,从语言能力、文化意识、思维品质和学习能力四个方面真正开展教育教学活动。继续深化推行“一课一研”,增强教师培训,进一步要求教师结合本校实际,探讨如何合理、有效地利用课程内容进行实用教学,从而提升学生思维品质,让“学习”真正发生在课堂上,从而进一步提升全市英语科目的教学质量。
(二)教师观念的转变
要改善教师以前从“挤时间、加大工作量”来寻求教学质量提升从而追求教育短期利益等问题,就要求我们回归人文主义教育的价值观,培养更具有人文精神、国际理解意识的国际化人才。同时要求教师也要转变教育观念,从单一注重“应试教育”到关注学生学会学习、抗压、适应和生活的能力。所以,教师需要深刻理解学科核心素养的内涵,主动探索核心素养的课堂转化形式,摸索学生核心素养形成的途径及渠道。
(三)外国语学校及外语特色校课程建设特别是小语种建设
教育国际化改造的过程中外国语学校及外语特色校的战略调整为以“外语办学特色突出”为核心竞争力,提出“重构深度学习的学科课堂”。结合普通高中生源的具体情况,作为多方向、多方面拓展学生升学渠道的方式之一,建议普通高中在市教育局有针对性地业务指导下,结合学校自身的综合情况,开展小语种建设及教学活动。而随着中学外语教育新课标的颁布,中学阶段作为高考外语扩展到英语、日语、俄语、德语、法语、西班牙语六个语种,中学多语言教学的发展也在逐步从外国语学校、外语特色校向普通中学延伸。具体要从学校定位、教育理念、校园文化、课程建设4方面阐释国际视野背景下的外国语学校建设。树立“中华根基、国际视野、跨文化交流能力”这一育人目标,并且要把这一目标落到实处,植根于学生成长的现实土壤中。此外,基于国内外英语教育潮流、培养具有国际化人才的要求,我市的教育应该回归人文主义教育的价值观,致力于培养具有中国情怀、国际视野和跨文化沟通能力的时代新人。
21世纪是知识经济的时代 ,初见端倪的知识经济不仅预示着人类经济社会生活将发生新
的巨大变化 ,更预示着信息社会已经来临。信息的获取、分析、处理、、应用能力将作为现代人最基本的能力和文化水平的标志。以计算机和网络技术为主的信息技术 ,已在社会各领域中得到广泛应用 ,并逐步改变人们的工作、学习和生活方式。率先进入知识经济时代的西方发达国家 ,都越来越把信息技术教育放在至关重要的位置 ,他们的一些经验和措施无疑值得我们参考与借鉴。本文试以美国为例 ,介绍其中小学的信息技术教育情况 ,探讨其普及信息技术教育的基本经验。
一
美国是世界上信息技术教育起步最早的国家 ,从 60年代中期开始麻省理工学院就以幼儿
园儿童为实验对象 ,进行LOGO语言的教学实验。进入 90年代美国对中小学的计算机教育给予了更多的重视和关注。小学电脑教育要求小学生"初步了解计算机的应用功能和计算技术的重要性 ,在计算机或其他电子设备上能简单操作"。中学是"电脑科学"的学习阶段 ,内容包括计算机程序、算法、数据结构、数据提取等。近年来 ,美国的小学陆续开设了键盘操作课程 ,但在实际教学过程中 ,美国大多数小学的键盘培训是作为一种短期的单科技术训练。如有些学校只是打算让孩子们初步熟悉键盘 ,鼓励用双手操作键盘 ,手指放在正确的键位以及用拇指按空格键等;而有些学校则有较高标准 ,尽量要求孩子们熟练打字 ,为今后使用计算机打好基础。
目前,信息技术课在美国中学已普遍开设,该课程的目标和主要内容包括:①运用模拟、实验进行高层次知识技能的教学;②通过人工智能进行训练和教学;③建立信息数据库并应用它处理各种教育信息;④通过计算机程序的编写与设计增强学生解决问题的能力与技巧;⑤运用计算机加强个别化教学 ,落实教育机会均等原则;⑥运用计算机加速完成班级、学校以及各教育行政机构信息的搜集与共享;⑦通过计算机进行各种新教学策略的实验研究。美国高中阶段信息技术课的内容分为两部分:①培养学生使用信息技术的技能与意识。它包括资料处理 与应用 ,使学生学会使用各种信息资源 (文本、数据、图像、声音等信息 )进行处理与应用的计算机软件和工具;信息技术系统概论---从含计算机在内的各种信息技术产品的软件、硬件介绍起 ,使学生对信息技术系统组成有一个全面完整的认识 ,对日常工作和生活中使用的各种信息技术产品的组成和功能有所了解 ,并初步掌握其使用方法 ;人工智能概论---使学生认识人工智能的意义及其应用 ,并介绍自动化系统、机器人和虚拟现实技术等。②计算机程序设计。通过学习计算机语言和编写程序 ,使学生学会使用计算机完成一定的任务 ,进一步培养他们的逻辑运算和抽象思维能力。
美国总统和副总统在促进教育信息化过程中发挥了重要作用。克林顿在竞选总统时即指
出 ,把信息和技术革新带入美国的每间教室 ,应是政府首当其冲的一项任务。1996年克林顿 提出了全面普及教育信息化技术的行动纲领。这份纲领的核心内容是:到 2000年,全美国的每个学校、每间教室和每个图书馆都将联上信息高速公路 ,每个孩子都能在 2 1世纪的技术科学方面受到先进完备的教育。其具体目标有四项:①每个学生都能使用计算机 ;②每间教室、每个图书馆都与因特网联通;③大力开发优秀教育课程软件 ;④鼓励愿意使用和善于使用信息技术教育的教师。戈尔副总统也提出倡议 ,要使美国的"特许学校" (EmpowermenT School)---全国 15个情况不同的贫困城镇和乡村社区的所有学校与国际互联网接通。1997 年克林顿总统在国会发表再任演说时又提出了"1 2岁孩子能联机上网接受多媒体网络化教育"的目标 ,希望"到2000年使网络联结所有的教室和图书馆"。为实现这些目标 ,国会在五年内将提供20亿美元的特别拨款。 1 998年克林顿总统在麻省理工学院的毕业典礼上强调 :"我们再也不能允许任何一个中学生在其毕业时 ,还不知道如何利用新技术来学习。"他要求在信息技术教育方面应做到所有学生都有平等的机会。
美国是世界上信息技术教育和学校网络建设最为发达的国家。据美国联邦教育部教育统
计中心 2000年2月公布的一份统计摘要报告, 1999学年初(秋) ,几乎所有公立中小学校均已接入国际互联网。 1994年至 1999年 ,上网学校比例从 3 5%提高到 95%,美国中小学校全部 上网目标基本实现。几年前中小学之间的差异、贫困生比例不同的校间差异以及城乡差异 ,现在均已基本消失。另据总统专家顾问分析 ,在中小学校平均 45名学生拥有一台电脑最具效率。根据抽样调查, 1999年美国中小学平均约 6名学生拥有一台计算机 ,平均9名学生拥有一台上网电脑。1996年约 3 / 4的学校选择电话拨号方式上网 ,而最新调查结果表明 , 1999年63%的学校已更新为速度快捷的专线上网方式 ,另有 2 3 %的学校选用包括ISDN、无线连接以及光缆调制解调器等其他方式上网。学校上网的服务与资金支持来源主要是所在学区及政府。据抽样结果 ,约 9/ 1 0的学校接受了所在学区的支持 ,有 72 %的学校接受州及联邦政府专门项目的支持 ,约 1 / 3的学校接受了学生家长或家长所在公司的支持 , 1 / 3的学校接受了工商企业赞助和非营利组织的支持 , 1 5%的学校依靠收取教师和学生的上网费用来维持 , 5%的学校接受了其他来源的支持。
二
笔者认为美国中小学信息技术教育的迅速普及得益于以下一些经验和措施 :
(一)制定规划和明确策略
美国政府一直提倡、支持和促进许多有关信息技术教育的计划项目 ,这些计划直接或间接地促进了把技术引入美国基础教育的教学工作中。例如 ,"远程通信和信息基础设施支持计划"是1994年由国家远程通信和信息管理局设立的 ,它为地方建设便于学校和其他公共机构使用的信息基础设施提供联邦政府的配套资金 (与州、地方和私营部门的资金相配套 )。 1997年克林顿总统提出了基础教育改革计划---《为美国教育行动起来》 ,它强调要让 1 2岁的少年都能联机上网 ,接受多媒体网络化教育。同年4月,克林顿邀请加州大公司总裁、学校教师和家长代表到白宫参加圆桌会议 ,要求他们参与讨论提高全国教育标准、提高学生数学能力等计划。美国联邦教育部制定的"明星学校计划"(1988- 1997年),至今已有 6000多所学校据此计划联通了因特网。美国科学基金会还资助了一个涉及 150多所学校联合进行的教改实验 ,即"全国学校网络试点项目"。1998年芝加哥市开始启动芝加哥大学专家学者帮助本市中学生学习、使用因特网进行信息查询等计划。该计划将逐步在 550所公立中学内落实 ,芝加哥大学的专家们正在帮助这些学校建立网络 ,并指导学生如何使用。
联邦教育部在 1998 - 2002年的战略规划中明确提出 :至 2 0 0 1年 ,拥有现代多媒体电脑的比例将提高到每 5个学生有 1台 ;至少 50 %的教师将把高水平的教育技术、高质量的教学软件及信息高速公路融入他们的教学课程中 ;在公立学校 ,与信息高速公路联通的教学场所其比例将由 1 996年的 1 4%提高到 1 998年的 2 5%,并且此后将以更高的比例增长 ;至 2 0 0 1年至少60 %的教师、学校行政人员和学校图书管理员将受到计算机使用及因特网方面的培训 ,以帮助学生的学习。为此 ,联邦教育部制定了相应的策略。例如 ,利用联邦通信委员会"全球服务基金"的折扣规定和"联邦价格优惠日"给学校布网 ,以运用教学技术及与因特网联网 ;鼓励使用网络技术 ,如声讯、传真及电子邮件 ,以促进家庭、社区、教师和学校间的联系 ;通过"技术知识挑战基金"和其它项目向各州及各地区提供财政支持 ,以规划、购买和使用现代化的计算机和其它教育技术;以州和地方标准为指南 ,以有效措施的研究与开发为基础 ,同私人部门合作,开发有效的、有吸引力的软件及教育资源 ,以此作为学校课程设计必不可少的一部分。
转贴于 (二)保证公平而普遍的机会
所有的学生,不论其社会经济地位、民族、种族、性别或地域因素如何 ,都有机会使用以计算机和网络技术为基础的信息技术和交流工具。联邦政府鼓励地方、州、联邦机构及私人部门间的合作伙伴关系 ,让所有的教师和学生 (包括特困学校的学生 )都有机会运用现代化的计算机。TitleI还为在经济上处境不利的学生规定了有关技术的投资。特困学校的学生和残疾学生将有机会运用相对于其它学校的学生来说同等先进的技术 (包括对残疾学生的辅助技术 )。
联邦政府还支持开发、传播和使用辅技术 ,以保证残疾学生充分参与各个教学项目。这些主要项目包括"国家残疾与康复研究所"的研究和"辅助技术项目"及IDEA的支持。
(三)制订切实可行的经费预算
1996年美国总统科学技术顾问委员会就加强基础教育的教育技术应用向总统提交了一份报告---"技术学习的挑战" ,该报告是为支持美国的学校使用技术提供经费而制定的。它向教育委员会或其他地方教育机构领导的地方联合体提供五年年均 1 0 0万美元的资助 ,也包括向其他参与者 (如硬件和软件的开发人员、电子通信企业、图书馆、博物馆及社区活动中心等)提供资助。该报告特别重视教学内容与课程、专业开发和教育效果的评估。就像其公告所说的:"教育技术挑战资助不是关于技术的 ,而是关于如何利用技术来改善学习的"。它优先考虑那些"为大量处境不利学生服务或最需要教育技术的学生服务"的申请者。就经费预算而言 ,最宏伟的计划是克林顿总统于 1 996年 2月 1 5日提出的"技术普及挑战"(Technology LiteracyChallenge)计划。该计划的核心是提议以 2 0亿美元作为技术普及基金 ,以便推动州、地方和个人达到普及信息技术教育的目标。经费将按在校生人数分配给每个州 ,但私营部门需提供 1 :1的配套资金。这一计划在教育技术的投入上增加了 3 0多倍 ,从 1 993年的 2 3 0万增加到 2 0 0 0年的7.69亿美元。为促使中小学加快与因特网联网的步伐 , 1 997年美国政府计划在五年内拨款20亿美元 ,资助所有的公立学校联网。 1 998年美国政府决定每年拨款 2 . 4亿美元 ,以帮助中学构建计算机网络系统 ,进一步提升中学生对科学的认识和学习科学的兴趣与质量。尤其值得注意的是 ,近年来美国对中小学计算机硬件、软件和设备、远距离教育等的投入每年增长 1 1 %,从 1 9961 997学年起开始超过对教材、练习册等学校印刷品的投入。
(四)加强教师的技术培训
美国为开设信息技术课程 ,还加强了教师培训。总统科技顾问委员会组织的一个教育技术专家组建议将教育技术投资中的 3 0 %用于师资培训 ,不少中小学也采取了富有特色的校本培训模式来培训教师。根据新的教学标准 ,联邦教育部还通过诸如艾森豪威尔教师进修计划、技术知识挑战基金、明星学校、双语教育、职业教育、TitleI等联邦项目以及同"国家科学基金会"合作 ,来支持教师培训工作。通过与各州、各地区及各私人部门建立合作伙伴关系 ,创造新的激励措施和方法 ,提供技术性援助 ,帮助教师更有效地运用技术。例如 ,联邦教育部的地区技术合作计划旨在帮助教育工作者通过专业开发、技术帮助和信息传播等各种形式来使用技术。教育信息资源中心 (ERIC)的服务提供课程计划样本、与教育改革有关的信息和解答教师通过电子信箱提出的问题 ,它对帮助教育工作者把技术融合进课程中也具有巨大的潜在价值。
最近美国一些州相继颁发了教师任职资格标准。如加利福尼亚州 2 0 0 0年 9月开始实施的《中小学教师一、二级水平技术证书和三级导师水平与管理水平证书标准》 ,其最大特点是教育技术水平成为中小学教师任职资格的标准之一。其中一级技术证书为个人水平 ,考试目标是确保教师能够:①使用计算机及提高相关软件个人产出率;②通过因特网收集信息 ,开展研究;③操作一些普通的媒体显示设备。技术证书二级为教学等级 ,其考试目标是确保教师在下列情况中应用教育技术技能:①规定课程对提高更广泛的学习风格和能力的实际意义与价值;②提高学生掌握相关的能力;③运用技术更有效地迎合单个学生的需要。得克萨斯州与加州一样,中小学教师任职资格标准增加了教育技术的内容 ,并明确规定要获得教师资格证书 ,必须通过最基本的计算机水平考试。
(五)重视企业参与
美国在信息技术的运用和学校网络建设中,十分重视企业参与。 1995年进行的一次全美500家大型企业董事长的问卷调查表明,董事长们都强调美国要保持在全球竞争中的优势,学校必须重视培养学生的数学、科学、技术以及微机诸方面的能力。 1996年1月23日,克林顿总统在其国情咨文中宣布了《总统的教育技术倡议》。该倡议的特点是 ,广泛依靠私营企业和非赢利机构来帮助美国中小学有效地利用计算机和网络技术。例如 ,白宫把它对倡议的支持责任完全委托给了一个称作"技术队"的私营机构。该机构通过一个全国各社区的志愿者网络来协调对全国学校提供技术援助。总统和副总统也会见了许多商界首领 ,争取他们对教育技术工作的支持,他们还亲自参加了"96网络日"。这是一个"高技术收集库"活动 ,大约 2 0 0家私人公司和成千上万名志愿者帮助加利福尼亚州相当一部分中小学与国际互联网联通。这类自愿组织的机构及其活动在把技术引进全美的学校教室中发挥了重要作用 ,它不仅通过直接捐助能建立最基本的基础设施 ,还能唤起公众对美国基础教育迫切需要技术及其它问题的注意。
为了迎接世界信息技术迅猛发展的挑战,缩小与发达国家之间的差距,最近我国提出了在中小学加快普及信息技术教育,努力实现我国基础教育跨越性发展的宏伟目标:从 2 0 0 1年起,我国将用 5到 1 0年左右时间在全国中小学普及信息技术教育 ,全面实施"校校通"工程。笔者认为这一目标的提出必将大大推动我国教育信息化的发展 ,为我国全面推进素质教育 ,培养学生创新精神和实践能力,加快教育现代化进程等都将产生重大影响。
主要参考资料