為進一步培育創(chuàng)新人才,落實立德樹人根本任務,完善中小學課程體系,2022年4月21日,教育部印發(fā)義務教育課程方案,并發(fā)布了《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”),課程性質全新定位,從“信息技術”調整為“信息科技”,將信息科技及其所占課時從綜合實踐活動課程中獨立出來,更清晰地凸顯“科技創(chuàng)新”的重要價值,其中25次提及“自主可控”、5次提到“原始創(chuàng)新”、4次提到“原創(chuàng)精神”,強調“信息科技課程”對“促進科技創(chuàng)新自主可控、維護國家安全”的重要“基礎性意義”。
義務教育信息科技新課標結合當前信息社會發(fā)展的新特征,銜接2020年修訂的高中課標,對核心素養(yǎng)、育人目標、課程結構體系、學習方式、學業(yè)質量評價等多方面做了突破與創(chuàng)新。
近年來,隨著國際政治、科技、產業(yè)發(fā)展形勢風云變化,我國科技領域的“卡脖子”問題凸顯,科技創(chuàng)新自主可控與科技人才培養(yǎng)已成為社會共識。
信息科技新課標立足數(shù)字時代的經濟、社會和國家安全現(xiàn)實,堅持課程為黨育人、為國育才的育人目標,著重培養(yǎng)學生的科學精神、原創(chuàng)精神、信息社會責任、自主可控意識、總體國家安全觀,強調原始創(chuàng)新對國家可持續(xù)發(fā)展的重要性,讓學生“認識到自主可控技術對國家安全的重要性”,促進學生在數(shù)字世界與現(xiàn)實世界中健康成長。
不難推斷,義務教育信息科技課程在教學工具、教學資源、教學平臺等課程實施層面,也將貫徹“自主可控”,主張學校選擇具有國家自主產權的產品支撐教學開展。
云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、物聯(lián)網等越來越多的科技基因日漸融入百姓生活,數(shù)字時代已經到來。新課標更注重培養(yǎng)學生的 “數(shù)字素養(yǎng)“,課程模塊緊扣時代特征,構建的“信息交流與分享”“信息隱私與安全”“在線學習與生活”“人工智能與智慧生活”等課程模塊都與數(shù)字時代的生活實際息息相關。
在課程內容設置上,新課標充分關注信息科技在各學科中的應用場景,在滿足課程的系統(tǒng)學習的同時,也支持跨學科學習及與其他學科融合學習。課程內容的呈現(xiàn),則強調適合義務教育階段學生的認知特點和興趣特征,為不同生活背景的學生提供多樣化學習機會。隨著學科融合的逐步深入,符合中小學學生認知特點的跨學科工具將成為學校的必然選擇。
新課標圍繞學生數(shù)字素養(yǎng)的逐步提升,并與高中的課標相銜接,以“數(shù)據(jù)、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能”為課程結構邏輯主線,提倡以豐富的應用情景和實踐機會來支撐學生對信息科技的理解。
為學生創(chuàng)造信息科技的“豐富的應用情景與實踐機會”,離不開教學層面的投入,考慮到辦學條件參差不齊,新課標鼓勵積極創(chuàng)新教與學的方式,倡導針對學生的已有經驗,創(chuàng)設真實情景,引入多元化數(shù)字資源,提高學生對學習的參與度。
相信越來越多的學校會選擇仿真化學習場景和資源,尤其是“人工智能與智慧生活”“物聯(lián)網與探索”“過程與控制”“身邊的算法”等課程模塊,如果依托硬件開展,成本居高,很難真正普及教學,使用仿真化學習場景和資源則可有效降低學校開課成本,實現(xiàn)規(guī)?;⑵占盎虒W。
同時,新課標倡導基于證據(jù)的過程性評價和終結性評價相結合,鼓勵綜合運用上機實踐、作品創(chuàng)作等方法,加強學習結果的評估和應用,考察學生學習狀況。結合自評和他評,增強學生自主學習能力。這意味著,學校在開展信息科技教學時需要引入在線教學平臺,采集、展示學生學習成果或作品,支持開展學生自主評價、同伴互評和教師評價。
信息科技新課標構建了具有時代特征的課程內容,更加關注育人質量的提升,注重培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),中望軟件針對中小學科技創(chuàng)新教育所推出的——“中望3D One”系列科創(chuàng)教育軟件及解決方案的教育理念與信息科技新課標不謀而合。
信息科技新課標強調加強學生的數(shù)字化適應力、勝任力、創(chuàng)造力,國家安全意識,讓學生體會信息科技帶來的變革,感受科技自主可控創(chuàng)新和原始創(chuàng)新的重要性,全面提升學生的數(shù)字素養(yǎng)。作為“信息技術應用創(chuàng)新“的典型應用,中望3D One系列產品高度貼合信息科技新課標:
中望3D One 全系列科技創(chuàng)新教育產品(3D One、3D One Plus、3D One Cut、 3D One AI )均基于中望軟件獨立自主的幾何內核,是純粹國產化軟件平臺,具備完全的知識產權,完全自主可控。作為國內A股第一家研發(fā)設計類工業(yè)軟件上市企業(yè),中望軟件致力于國產工業(yè)軟件內核攻關,為國家解決卡脖子問題,30余年持續(xù)聚焦于CAx一體化核心技術的研發(fā),助力國家數(shù)字經濟轉型,能夠深刻的讓學生了解到科技創(chuàng)新自主可控,維護國家安全的重要意義。
新課標倡導基于真實情景化教學,鼓勵引入仿真化學習場景和資源教學。中望人工智能三維仿真軟件3D One AI基于自主三維虛擬仿真技術,可直觀模擬“高鐵站刷臉進站“”智能泊車“等真實的信息科技場景應用場景,有效解決了課堂教學與生活場景割裂的問題,讓科技融于生活,讓生活融于課堂,激發(fā)學生的學習熱情,強化學生的實踐體驗,在解決問題中凸顯創(chuàng)造性思維,促進核心素養(yǎng)培養(yǎng)。
基于自主三維虛擬仿真技術,中望3D One系列軟件可完全模擬真實硬件的實現(xiàn)效果,學生無需依賴真實硬件也能驗證所學知識,為老師的課堂情景創(chuàng)設提供了更便捷、更靈活的方式,大大減輕了學校的開課成本,易普及,非常適用常態(tài)化的信息科技課程教學,對實現(xiàn)教育公平具有重要意義。
新課標要求支持學生在數(shù)字化學習環(huán)境下進行自我規(guī)劃、自我管理、自我評價,倡導自評和他評相結合,過程性評價和終結性評價相結合。
中望3D One 系列軟件及配套在線創(chuàng)新教育管理云平臺(SIM云),讓學生的學習成果可留存、可量化、可追溯、可評價,為學生的在線學習、成果展示交流、同伴互評、教師評價提供了堅實的平臺。
中望3D One系列科創(chuàng)教育軟件和解決方案,覆蓋人工智能與編程、三維設計與打印、創(chuàng)客實踐與智造、勞動教育與實踐等K12科技創(chuàng)新教育應用場景,先后被選入信息技術、通用技術、綜合實踐、人工智能等國編/省編新課標教材超30本。
圍繞信息科技學科核心素養(yǎng)的四個核心要素,即信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任,中望3D One 系列軟件可深度支持新課標構建的 “身邊的算法”“過程與控制”“物聯(lián)網與探索”“人工智能與智慧社會”等課程內容模塊,“互聯(lián)智能設計”“小型系統(tǒng)模擬”等跨學科主題學習,一起來看看一些有趣的教學應用案例:
教學場景舉例:3D話家鄉(xiāng)
教與學工具:中望3D One教育版 + i3DOne社區(qū)
在“3D話家鄉(xiāng)”項目中,老師可通過i3DOne社區(qū)為學生分派學習任務,引導學生在i3DOne社區(qū)中搜索信息和資源,基于中望3D One教育版設計、創(chuàng)作3D創(chuàng)意作品,表達自己對家鄉(xiāng)傳統(tǒng)文化的熱愛,并上傳到i3DOne社區(qū)與全國各地的學生一起分享、討論、借鑒。
教學場景舉例:超級瑪麗
教與學工具:中望3D One教育版
針對學生的已有經驗,通過超級瑪麗的游戲化學習場景和資源,讓學生直觀體驗從函數(shù)到可視化模型的轉化過程。教與學過程中,師生可使用中望3D One教育版的參數(shù)化建模與圖像化編程建模功能,從數(shù)據(jù)與圖形的對應變換中,了解三維設計軟件中的數(shù)據(jù)與編碼,知道如何使用編碼建立數(shù)據(jù)間的內在聯(lián)系。
教學場景舉例:仿真廚房
教與學工具:中望3D One AI
借助中望3D One AI“仿真廚房”教學場景,學生可直觀體驗“下廚做飯”過程中對洗菜、切菜、煮飯、炒菜等環(huán)節(jié)的不同流程安排帶來的不同體驗結果,在實踐中體會身邊的算法帶給我們的影響,理解算法是通過明確的、可執(zhí)行的操作步驟描述的問題求解方案,分析算法的執(zhí)行過程與結果。
教學場景舉例:仿真空調
教與學工具:中望3D One AI
借助中望3D One AI“仿真空調”教學場景,學生可進行簡單的參數(shù)修改與程序設定,在不必細致了解控制電路的情況下,就可以體驗到空調制冷過程中的控制原理,理解檢測輸出、返回與輸入比較,重新調整工作部件的指令這一反饋過程。
教學場景舉例:小創(chuàng)客大老師
教與學工具:中望3D One教育版 +i3DOne社區(qū)
根據(jù)信息科技課程學習和交流的需要,使用i3DOne社區(qū)搜索、遴選學習資源,依托中望3D One教育版創(chuàng)作具有特色的3D作品,并編輯與發(fā)布到i3DOne社區(qū),管理并貢獻自己的價值,在“互聯(lián)網+”情景中,體驗在線學習、生活和交流的新模式。
教學場景舉例:仿真小區(qū)停車場
教與學工具:中望3D One AI
借助中望3D One AI“仿真小區(qū)停車場”教學場景,學生可通過搭建智慧小區(qū)停車場智能識別車輛簡易物聯(lián)系統(tǒng),在探索車輛身份是如何被識別認證、停車場是如何統(tǒng)計車輛空位和停泊時長的過程中,體驗物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)及人工智能的關系,了解自主可控生態(tài)體系對我國國家安全的重要作用。
教學場景舉例:智能家居
教與學工具:中望3D One AI
借助中望3D One AI“智能家居”教學場景,學生可體驗如何通過語音控制家電、人臉識別門禁等人工智能的應用場景,體會人工智能給社會和生活帶來的深刻影響,了解人工智能帶來的倫理與安全挑戰(zhàn),認識到安全發(fā)展自主可控技術的必要性。
“國產自研核心技術,服務中國科創(chuàng)教育”,作為國內A股第一家研發(fā)設計類工業(yè)軟件上市企業(yè),中望軟件自2008年開始持續(xù)投入教育事業(yè),依托自研核心技術形成了從基礎教育到高等教育的科技創(chuàng)新人才貫通式培養(yǎng)模式,為廣大院校提供信息化教學工具、設計軟件、課程資源、師資培訓、競賽活動、認證體系等多維度的支持,已服務超70000所中小學校/機構和3000多所本科、職業(yè)院校。
在基礎教育領域,中望軟件打造的3D One科創(chuàng)教育解決方案作為人工智能、信息技術、通用技術、勞動技術、綜合實踐等課程的有力支撐,已被廣泛應用于中小學的信息技術課、人工智能課、社團課、數(shù)學和物理的跨學科實踐課等多種課程教與學中,逐步提升學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)造能力、實踐能力與社會責任感。
未來,中望軟件期待與更多教育同仁攜手,持續(xù)為學生提供多樣化的學習機會、面向未來的教育,助力科技創(chuàng)新人才培育,支撐“科技自立自強”的國家發(fā)展戰(zhàn)略。
本文內容僅代表作者本人觀點,與i3DOne社區(qū)無關。