创客教育探索
我们一直在努力!

面向未来的中小学信息技术教育 北京景山学校 信息技术教研组

前言

肩负历史使命,勇于创新与实践

——北京景山学校信息技术教育之路

范禄燕   毛澄洁  李卓  袁立新

一、引言

从1979年方毅副总理转赠我校的第一台计算机开始,我校就在中小学信息技术教育之路上已经探索实践了35年。35年来,我校在信息技术教育的道路上历经了无数个第一:第一个成立了计算机工作组后改为计算机教研组,最早开设计算机课程,最先成立了青少年计算机爱好者协会,最早编写自己的计算机教材,最早研制了CBE化学题库,最早建设校园网,最早开设机器人的选修课与普及大班课的教学实践,最早开展“一对一”数字化环境下的课程改革和教学实践,最早并一直坚持开设计算机编程课(Basic,Logo,VB,Java,Scratch,App Inventor),最早以信息技术学科为基础,开展信息技术课程和人才培养模式的创新实践,信息技术教师作为学校教育信息化应用的核心团队,为学校的教育信息化推进起到了设计核心、师生技术学习和应用的培训和保障者、课题研究应用的指导者,是真正的CIO……。

35年来,信息技术教研组的各位老师也伴随着学科和信息技术的发展,亲历了从计算机到信息技术、从没有课标到有课标,从打字还是新鲜事的时代到手机编程都玩得酷的时代,她们在学校、东城区、北京市乃到全国都有着广泛而深刻的影响力,她们有着身为北京景山学校信息技术教师的“历史自觉性”,为信息技术教育做出了突出贡献。他们是:郭善渡,沙有威,毛澄洁,李卓,覃芳,黄山,吴俊杰,王波,张凯,……。

随着人类步入大数据时代,基础教育面临着教学环境的巨变和课程改革的严峻挑战,探讨教育信息化和现代化的新路径摆在了所有关心教育的人的面前。景山学校在小平同志的“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”题词的指引下,依托学校教师和学生的潜力,开放办学理念,勇于实践与探索,不断创造新的成绩。期间信息技术教研组抓住新的历史机遇,发挥中坚的骨干作用,在已有的成绩基础之上,不断地创新课程与教学模式,力争再创新的辉煌。现将我校的具体做法以专题的形式呈现出来,以期能够引发对这个问题高屋建瓴、具体而微的讨论。

二、北京景山学校的“历史自觉”性

1960年,北京景山学校因教改需要而成立,从此教育改革成为北京景山学校发展的生命线,也成为景山学校教师的第一重的历史使命。这第一重历史自觉性主要体现在探讨学制改革与教材建设方面。到了1983年,邓小平同志为景山学校题词——“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”,这个题词成为全国在改革开放环境下教育改革的鲜明旗帜,北京景山学校从此开始肩负起在“三个面向”的指引下,探讨现代教育新路径的第二重历史使命。信息化是教育现代化的必由之路,北京景山学校信息技术教研组在肩负第二重历史使命之中发挥骨干作用,在教育信息化方面积累了丰硕的理论与实践成果。

1.学制改革实验

建校以来,我校一直在进行“什么样的学制更有利于学生发展”的探索。1984年,我校开始在全国第一个提出并且实行“小学、初中九年一贯、五四分段”的学制改革试验,实现了小学直升初中的无淘汰制度。2000年,在小学、初中九年一贯的基础上,依据因材施教的原则和景山学校学制改革的经验,开始对部分品德行为良好、学习成绩优秀、体育成绩达标、学有余力已完全具备初中毕业水平的学生进行直升高中的试验,学生从九年级毕业班第二学期开始提前学习高中的课程。2010年,依据一部分学有余力学生发展和成长的需要,实行初中二年和高中三年的五年贯通实验,最大限度满足一部分优秀学生多样化和个性化发展需求。以上学制改革试验,为国家推进学制改革,为全面实现普及高中教育提供了有力的实践经验,同时也为学校教育信息化提供了坚实的基础。

2.课程与教材改革

课程与教材改革是教学改革工作的重要内容。景山学校依据教育部颁布的新课程标准,借鉴国内外先进经验,结合我国基础教育实际,率先开始了九年制义务教育教材的编写工作。这套教材也是目前唯一获教育部批准并在全国推广的中小学校自编实验教材。其中信息技术教育教材的科学性、系统性和适用性均得到了专家和实验学校师生的一致认可。

编写教材是一个非常艰苦曲折的教学实践过程,在教师编制紧张又要保证教学质量的情况下,我们发扬景山人“有条件要上,无条件创造条件也要上”的教改精神,依托教育专家的专业引领,在一批有景山教改情结和历史自觉性的有水平、懂业务的老教师的带领下,带着真情实感去设计、编写与试验新的教材。

35年来我校的信息技术课程经历着从无到有,从自编讲义到编写教材,中小学使用的信息技术教材几乎都是我校教师主编或参与编写,并面向全国发行的。例如:1984年,我国中小学的第一本计算机教材《微电脑学习手册》就是郭善渡老师任主编的;2000年,科学出版社出版的《小学计算机》(1-6)全是我校教师编写的;2004年以后,我校教师参与了多套高中课标教材和新编京版教材的编写工作。景山学校的信息技术教材编写工作有以下特点:一是教材内容体现了信息技术发展的最新成果,教材的呈现形式和编写体例则是反应了景山学校信息技术教育探索成果与教育理念;二是教研组教师几乎全体参与教材编写;三是中学生参与信息技术教材编写工作,这在国内是不多见的。

  1. 教师队伍建设是学校信息化的关键

百年大计,教育为本。教育大计,教师为本。教师队伍是一个学校的灵魂之所在。在“三个面向”的指引下,我校形成了一套教师选聘与培养的方法。一是在选聘教师上下功夫,把好教师入口关;二是在培养教师上下功夫,把好教师培养关;三是在引导教师上下功夫,把好师德育人观;四是在使用教师上下功夫,把好教师使用关;五是在打造团队精神上下功夫,把好团队合作关。

信息技术教育团队的9名教师的专业背景各异,有工科背景,也有师范背景。从1984年成立以来,历经了3任教研组长,郭善渡老师、沙有威老师、毛澄洁老师(北校)、李卓老师(南校),他们都是这个领域的教育专家,都有着严厉认真又宽容爱护的特点。在他们的引领下,教研组研究氛围浓郁和谐,成为教师们成长沃土。

首先, 教研组重视每位教师的教学基本功训练。新的信息技术层出不穷,新的教学理念也是目不暇接,但是课堂教学永远是学校教育的主阵地,教学改革也应该具有连续性,因此,教师的教学基本功是教师创新教学和肩负历史使命的基础。

其次,我们非常重视培养教师的科研能力。我们提出“做幸福教师,从行动研究开始”的教师专业发展理念。学校有自己的规划课题(景山学校的“十二五”规划课题就有56项),教师人人都有自己的研究课题,每个教研组都有自己的教育研究专项。学校教科所通过课题立项申报、中期评估和结题总结等环节,抓课题的过程管理和评价,通过管理交流促进教师研究能力的提高,通过上研究课和和撰写科研论文提高教师的研究水平。信息技术教研组站在学校教育信息化的最前沿,即是教师,参与课题研究;又是课题研究的技术培训者和技术支持者,了解教师和学生的技术水平和教育需要,是学校信息化建设的重要参与者,是学校信息化的CIO。

最后,教研组创造机会展示教师的风采和特色,鼓励教师成名成家,鼓励教师著书立说,鼓励教师创造性地开展课堂教学改革,形成独特的教学方法和教学特色。教研组教师从教育技术的最先学习者,到学科教师教育技术的培训者和技术支持者,再到学校基于技术的教育教学活动的设计者。逐步成为研究型的教师、创新教学方法的探索者、创新课程的实践者、课题研究的技术支持者和指导者、市区级骨干教师、学科带头人、区级专职和兼职教研员、教材主编和编者、全国白板课例大赛、微课大赛、手机应用程序大赛的评委、教育创客的发起人等。

三、北京景山学校信息技术教育之路

作为一所传播现代教育观念、教育技术和教改成果的示范学校,35年来,景山学校一直走在教育信息化建设的最前沿,积极推动教育改革与教育交流,推动学校教育信息化持续发展。我校的信息技术教育主要经历了以下三个阶段:

第一阶段是计算机教育阶段。1979年,方毅副总理同志转赠我校一台计算机,使得我校成为国内中小学极少数的拥有计算机的学校。当时我校的郭善渡老师、沙有威老师和章淳老师一起开始研究,并开展了APL/S语言程序设计的课外活动。1985年学校率先在全国中小学开展LOGO语言程序设计教学。1986年9月,景山学校青少年计算机爱好者协会成立。七年级于晨同学在全国中小学计算机程序设计比赛中荣获一等奖,并应美国萍果公司邀请赴美进行交流活动。

第二阶段是信息化硬件大发展阶段。为了践行“三个面向”教育理念,学校高度重视以信息化促进教育现代化。1990年,学校建成10兆以太网的计算机教室,是最早联网的学校。1992年,景山学校与长城计算机集团公司共同研制的计算机辅助教学软件——《化学题库》获全国教育软件评比一等奖,并成为我国中小学第一个商品化的大型题库软件。1995年,我校自筹资金,在校园外界网络条件不具备的情况下,建成了校园内部的光纤网络,率先实现了“校园信息高速公路”。1996年,我校与深圳讯业集团合作建设远程教育网上学校,开始将景山学校优质教育资源辐射到学生家庭。2005年,为实现教育资源共享,推进教育均衡发展,学校提出“创建网络环境下的校际联盟”,开始新一代数字化校园的建设。为国家基础教育信息化的“校校通”提供了实践经验。

在第二阶段我们不仅探索学校信息化的硬件建设问题,同时探讨了信息化环境下的教育理念问题。早在1999年,学校在六年级成立“以计算机为学具”的实验班,将计算机和网络引进教室。2000年6月,学校开始在学生中开展智能机器人的课外小组活动,后来进一步开展了大班的普及机器人教学实践与研究,是最早开始进行智能机器人教学的学校。2001年,学校以课程的形式在小学一二年级,每周2课时,进行了学生用电脑学语文学数学的教学实践,开启了“一对一数字化”环境下,以学生学习为核心的教育信息化创新实践研究。同时启动了北京市“十五”研究课题——“校园网环境下教学模式”的研究。

第三阶段是从信息技术与学科教学整合研究走向融合的阶段。 随着硬件设施的逐步现代化,我们开始将注意力集中在信息技术在教育中的深度应用方面。2006年,我们启动了北京市教育科学“十一五”规划课题——《基于网络的校际教育教学资源共享机制的开发及应用研究》,这标志着开始重视优质教育资源的开发与应用问题。2009年,我校率先成立了公益性的、无偿的、面向全国中小学教育界的“数字景山教育网络联盟”。同年,我校成为首批“北京数字校园建设示范学校”,也成为教育部“百所数字校园建设与应用示范校”。目前全国已有近300所学校加盟,初步实现了资源共享、优势互补、相互辐射、共同提高的目的。为国家教育信息化的“三通、两平台”策略提供了实践参考。

在第三阶段我们还积极探讨信息化环境下的教学模式创新问题。2010年底学校启动了“基于《口语伙伴》网络平台的英语口语教学研究”北京市“十二五”规划课题,2011年初,作为示范学校启动了“基于‘互联课堂’的培养学生创新能力的课堂教学新模式研究”的项目研究,成为“首都基础教育现代化进程中学生学习方式系统变革实验研究项目”子项目“数字化情境下学习方式变革子项目”的示范学校。提出、实践并形成了“三个面向”创新教育模型,自己建设的课题交流平台《“数字景山互联课堂”主题社区》引领了主题社区建设的方向,该平台荣获第十六届全国多媒体教学软件大赛一等奖。

如今在北师大教学论专家的引领下,信息技术与学科教学整合项目结出了丰硕的成果。其中具有前瞻性和影响力的是建设了北京景山学校校本创新课程——数字科学家课程、数字艺术家课程和数字工程师课程。初步形成数字环境下的基于探究、合作、自主的创新教学模式。

在2014年9月,在景山学校北校区开始了信息技术选课走班的实践,面向初一年级学生,同时开设数字科学家、数字艺术家和数字工程师的课程,学生根据自己的兴趣和爱好,选择自己喜欢的课程进行学习。从选课情况看,学生都是根据自己的爱好来进行选择,因此学习的积极性非常高。教师也根据学生的情况,进行了有针对性的课程设计和教学方法的创新,将纸电路、超极千云鼠等最新科技元素引入课堂。

四、结束语

随着大数据时代技术的飞速发展,教育信息化中又出现了许多新的元素,一方面,基于iPad互动教室的大规模研究课和常态课,北京景山学校创客空间,创客1.0主题制作活动,3D创意设计,App  Inventor手机编程设计等新的教学技术层出不穷,令人目不暇接;另一方面,科教兴国,以人为本,和谐发展,均衡发展等教育理念对现代教育提出发展要求。人类的教育环境受到了前所未有的改变。诸如此类现象表明,教育改革进入了深水区,各层级学校呈现出百舸争流的态势,北京景山学校如何百尺竿头更上一层楼的问题摆在了所有景山人的面前。

面对前所未有的机遇与挑战,景山人感受到了自己所肩负的第三重历史使命——做大数据时代教的方式与学的方式创新的领跑者。我们相信,只要我们坚持以科研为先导,以教改试验为基础,遵循继承、借鉴、融合、创新的原则,勤于学习,深于探索,勇于实践,善于总结,与时俱进,不断完善,一定能够在已有的两次辉煌基础之上再创新的辉煌,实现景山教育的跨越式发展,为实现中华民族伟大复兴贡献景山人的力量。

 

参考文献:

  1. 范禄燕,贺鸿深.北京景山学校50周年校庆纪念文集.人民教育出版社5
  2. 项华.信息技术与中学物理教学整合 北京师范大学出版社  9
  3. 孙汉银.“创造性问题解决”课堂教学模式.吉林人民出版社.2012.8-P3-p14

 

目录

面向未来的中小学信息技术教育…………………………………………………………………………… 1

第一章 历史的重托……………………………………………………………………………………………… 10

敢为天下先……………………………………………………………………………………………………. 10

变革教学模式 已是当务之急……………………………………………………………………….. 17

北京景山学校机器人普及性教学的发展脉络……………………………………………….. 22

第二章 时代的脚步……………………………………………………………………………………………… 27

与技术发展同步,做终身学习、课程创新的实践者……………………………………. 27

不会弹吉他的画家不是好计算机老师………………………………………………………….. 33

特色课实践是我成长的催化剂……………………………………………………………………… 35

开心的“焦头烂额”…………………………………………………………………………………….. 36

播种幸福,感悟教育——新教师工作体会…………………………………………………… 37

基于艺术创作理念的信息技术课程与教学创新——以数字艺术家课程《卡通猫的创作》为例……………………………………………………………………………………………….. 38

基于探究理念的信息技术课程与教学创新——以数字科学家课程“反应时间的测量”教学为例……………………………………………………………………………………………. 47

基于“做中学”理念的信息技术课程与教学创新——以数字工程课程“点亮一盏LED灯”……………………………………………………………………………………………………. 53

第三章 教学方式的变革………………………………………………………………………………………. 59

培养学生信息技术学习能力,授人以“渔”……………………………………………….. 59

大力倡导理科教师信息化的行动研究——从被动培训走向自主学习………….. 64

项目调研活动的设计与实施——信息技术新型教学模式初探…………………….. 68

在行动研究中共同提升教师专业水平——一种信息技术教研活动模式的尝试与反思…………………………………………………………………………………………………………… 73

网络环境下,初中学生信息技术课堂自主学习的研究………………………………… 89

信息技术与学科教学有效整合的研究………………………………………………………….. 98

第四章 STEM的挑战………………………………………………………………………………………….. 114

STEM教育视野下信息技术课程的变革………………………………………………………. 114

边缘革命:STEM教育的破局之路……………………………………………………………… 119

STEM教育对中国培养适应21世纪的复合型创新型人才的启示……………….. 122

数字科学:培养自由的研究者……………………………………………………………………. 128

“数字科学家”课程《测定反应时间》的教学设计与反思——数据探究意识与能力的培养初探………………………………………………………………………………………….. 143

数位科学家计划:以数据升值为核心的信息技术选修课程设计……………….. 157

第五章 程序教学的复兴…………………………………………………………………………………….. 160

程序教学的复兴所面临的若干问题和困难…………………………………………………. 160

如何在小学开设Scratch语言研究课………………………………………………………….. 163

参与、实践、创新与分享——Scratch教学流派与问题浅析……………………… 169

好玩的App Inventor——关于“Talk To Me:Your first App Inventor app”的教学与反思…………………………………………………………………………………………………………. 174

从玩游戏到做游戏——关于App Inventor“游戏制作专题”课程的设计与实践……………………………………………………………………………………………………………………. 178

基于过程体验的数字涂鸦项目教学设计与实践…………………………………………. 183

SmallBasic:让代码语言变得更容易学习……………………………………………………. 187

第六章 创客教育……………………………………………………………………………………………….. 197

创客教育:杰客与未来消费者——2014地平线报告刍议…………………………. 197

创客教育:开创教育新路…………………………………………………………………………… 204

让教育滋养创客  让创客丰富教育—— 我的创客教育之路……………………… 209

当教师成为创客,当创客成为教师——2014北京创客嘉年华散记……………… 214

创客三级跳:制作一个SOS报警器……………………………………………………………. 219

注:专栏主持人电子邮箱(吴俊杰 towujunjie@163.com,谢作如xiezuoru@vip.qq.com)关于进一步推进首都中小学创客教育的建议…….. 223

第七章 信息技术实验研究…………………………………………………………………………………. 226

信息技术实验的定义和核心概念及基本方法和工具………………………………….. 227

信息技术实验的编程基础:基于研究多学科信息技术实验项目……………….. 231

投票计数……………………………………………………………………………………………… 231

手机号码的研究…………………………………………………………………………………… 235

中文键盘的设计研究…………………………………………………………………………… 240

智能检索……………………………………………………………………………………………… 244

信息技术实验的专属领域:编码与通讯技术实验……………………………………… 249

信息的编码:四位二进制编码………………………………………………………………. 249

信息的编码:电报………………………………………………………………………………. 254

信息的传播:信源………………………………………………………………………………. 258

信息的传播:信宿………………………………………………………………………………. 263

数字通信:用方波传输信息………………………………………………………………… 267

信道的容量:同一时间内传输多组信号……………………………………………… 273

密码的编制与破译:破译时间的研究……………………………………………………. 276

信息技术实验的科技小论文撰写………………………………………………………………… 280

后记:终生幼儿园……………………………………………………………………………………………… 285

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