樊磊：信息科技实验室建设方法与策略
前 情 提 要 ✦
2022年5月7日，由中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会主办，华东师范大学教育信息技术学系承办的义务教育信息科技课程标准在线公益解读暨双新推进研讨会在线上圆满举行。教育部义务教育阶段信息科技课程课标研制组核心专家组成员樊磊老师带来《信息科技实验室建设方法与策略》的报告，樊老师从信息科技实验的意义和价值、需求与困难、如何破局等方面详细介绍了目前信息科技实验的建设情况，指明日后发展方向。
以下为该主题报告的视频回放，点击直接观看：【樊磊老师作《信息科技实验室建设方法与策略》的主题报告-哔哩哔哩】 https://b23.tv/5PvHrsE
以下为报告全文👇
文字版
一、信息科技实验——意义和价值
首先，我们信息科技为什么要做实验，它的价值和意义在哪？
第一方面，在新课程标准里面，在立德树人根本目标的核心内容中融入安全教育和创新教育的要素是达到这个目标的重要途径和载体，实验则是连接技术和素养的重要桥梁。
第二方面，新课程标准从原来的真实导向向素养导向转变。而素养导向是在真实场景下通过信息科技的手段来解决问题的过程来达成。所以实验应该为达到这个过程提供充分的支持，实验教学是基于核心素养来完成课程的一个基础性条件。
第三方面，从信息技术改成信息科技的重点是希望信息科技课科学性越来越强为此需要按照科学的方法评估、实施课程，而科学实验是科学方法中单独鼎力的一只脚。因此，我们需要通过科学方法，科学实验来帮助学生深入理解信息科技背后的科学原理、技术突破、应用创新，以及它的社会价值。
第四个方面，信息体验是信息科技融入跨学科主题的新课改的重要内容。需要通过实验的方法把一系列经典的跨学科主题的内容沉淀下来。
第五个方面，新科技实验通过规范实验，为数字教材开发、课程资源开发、对学生的实践项目探究等常规的课程活动以及低于素养的考核和评价，这些被认为是这一轮课改的比较困难的问题的解决，提供一些借鉴和经验。
二、信息科技实验——需求与困难
第二个问题，就是信息科技实验与传统的科学实验、项目活动、学生实践究竟有什么区别，准确地讲我们的需求是什么，以及要达成这些需求我们还面临哪些困难？
最核心的是信息科技的实验不仅仅是照搬科学实验，而应该跨越传统的科学实验，样式应该尽量丰富，同时具有可操作性。这种可操作既包括学生的认知程度，还包括信息科技实验室在课程教学过程中是可行的、具有我们学科的特点、技术发展的特点、更新的特点、跟时代紧密结合的特点等。
从课程标准中可以看出来，信息科技不仅要包含传统的，严格意义上的科学的领域、技术领域的、工程领域的属性的实验，这一部分我们统称理工科类的实验。还涉及到社会层面上的素养、意识、法律、安全、创新等等，就是非理工类型的实验。这些实验怎么做对于我们整个行业是一个很大的挑战。
首先，虽然我们涉及的实验类型非常多，但是不能把它搞成是一个大杂烩。主要原因就是我们课程不够。第二个，就是我们不可能把比较成熟的传统科学实验拿过来作为模板去做。一方面是我们的实验要求类型超越了任何一个单一学科，同时由于大学的专业不可能系统做这些实验，造成学生的认知断层。因此我们三个可以借鉴的做科学实验领域经验的路基本上都被堵死了，所以我们必须在这三座大山中间找到一条狭缝，来做好我们的课程相关实验。
当然，现状也是开展信息科技实验的一个不可回避的话题，无论是条件、老师、课时还是考核基本上都是空白。那么未来如何走，还需要大量的研究和探索。
对于信息科技实验，一方面要加强传统的动手操作的科学性、规范性和示范性，同时还要突出学科特点、思维性，最终是要发展核心素养，同时信息社会责任要求我们还要强调它的社会性。这就要求我们把信息科技的实验和跨学科主题，或者是融合了信息科技的其他学科的实验区分开。我们可能还是要把我们的科学实验究竟应该是什么，应该能够达到什么样的目的这些事情跟其他类型的实验区分开。
正是因为这些需求和困难，使得我们的学科实验室的建设不可避免地要多样化，不可能像传统学科那样统一模式、统一流程、统一过程。那么包括实验实验、操作规范、建考核、实验类型等等这些都有可能要完全自己来慢慢地开发或者积累。
三、信息科技实验——如何破局？
所有这些需求和困难都是实实在在的，那么我们如何来破局，如何在新课标实施的同时，就开始我们的信息科技实验教学。
首先要达成的目标就是要尽量避免传统学科实验教学和课堂教学的割裂。这一点需要通过探索一种随堂实验新模式，也可以叫做微实验来达成。而数字教材有可能成为把传统课堂教学和实验融为一体的新教学模式的载体。
第二个方面，我想在按照新课程标准落地实施的过程中，一定要灵活地处理好各种项目与我们学科的实验的关系，明确各自应该承载什么作用来共同达到我们的课程目标。这就要求我们重新去从实验的角度审视我们的项目设计，同时要聚焦主题，使项目具体到实验，特别是要和项目、活动、背景介绍这些地方共享一些环节，从而把一部分课堂的课时留给微实验，并做到课堂教学的各个环节的相互支撑和衔接。
第三个方面，我们的实验部分应尽可能简单，使它和课堂融为一体。实验要有明确的目标，同时要循序渐进，也就是说实验的难度一定要从最简单的入手到相对复杂一点的。而且实验要可控，包括实验过程可控、实验结果可控以及突发情况的可控。这就需要使整个学科里面起着奠基性作用的实验占3/4以上，减少多步、复杂、有很多可能的实验。特别强调实验一定不能一味追求高技术，高难度。高技术是使用最新的实验手段，最新的仪器设备，最新的算法等等。高难度就是比如说我们为了吸引眼球，把一个难度非常大的实验放到小学初中里面去做。同时在基本实验里面要尽量避免综合实验、跨学科和融合性的实验，因为这些实验更适合于做跨学科主题，或者是其他学科拿出一部分课时来跟我们共同开展。
第四个方面，实验教学是一个不断探索的过程，所以它和整体的课程生态建设应该是同步进行规划和实施，做的时候可以只顾眼前，但是一定要规划得远一点。
第五个方面，我们要借鉴国际的经验。因为实际上如何来处理实验和课程的关系是一个国际性问题，并不是我们国家独有。所以我们也适当的要借鉴一些国外的经验，同时，也要基于自己的经验向国外去推广我们自己的有特色的东西。
《牛津国际青少年计算思维训练》是英国牛津大学出版社按照英国的computing课程标准，在2014年就开始编写的一套教材。该教材按照九个年级来划分，通过对比2014年和2020年的版本，我们可以看到我国高中基于核心素养的理念对英国的主流教材的影响实际上是非常明显的。
这九册涉及到六个主题，从下往上看可以发现它是金字塔型的。最高层是技术的本质，实际上是与我们新课标的信息意识，信息社会这个层面上相对应。下面三层分别是数字素养、计算思维、编程，仔细分析就可以发现他们在不同年级如何处理编程上直接拷贝了我国新课程标准对编程的处理思路。倒数第二层是多媒体，最后是数值与数据，相当于我们数据和信息这部分。那么正是因为它的年限比较多，所以对于如何处理素养和技术的关系，处理编程和计算机核心内容的关系还是有很多可以借鉴的。通过这本书我们可以看到他们是怎么借鉴中国的理念，同时我们可以借鉴一下他们具体是怎么做的，比如项目怎么处理、怎么基于项目做教训、怎么把软硬件平台资源融合到课程里面、把实验融合到课程里面等这些比较难克服的问题。
供稿：赵盈燃