邓丕来,Noa Ragonis
(1.北京航空航天大学 人文社会科学学院,北京 100191;2.中国人民大学附属中学,北京 100080;3.Beit Berl学院 计算机科学系,以色列 海发 4490500)
以色列中学计算机教学体系解读
邓丕来1,2,Noa Ragonis3
(1.北京航空航天大学 人文社会科学学院,北京 100191;2.中国人民大学附属中学,北京 100080;3.Beit Berl学院 计算机科学系,以色列 海发 4490500)
以色列作为世界顶尖的创新强国,优质的教育体系是其核心支柱之一,强大的高新科技为其中学计算机教学提供了高端平台。同时,以公立为主的计算机教育体系融合了计算机课程和教学大纲、计算机教师预备计划、强制性计算机教学认证、计算机教育研究、在职计算机教师国家中心五大要素,以应对计算机科学的飞速发展给计算机教学带来的巨大挑战。该文深入系统地解读了以色列较为完善的中学计算机教学体系,以及与之相关的教师专业发展的特色经验,并缘此为中国的中学计算机教学、教师发展提供借鉴与启发,借以补充或完善中国的计算机教学体系。
以色列;中学计算机;教学体系
以色列被认为是创业的国度,是全世界高科技企业最兴盛的国家,这引发许多人到以色列寻找创新的原因。从顶层来看,以色列总统希蒙·佩雷斯把“提出新观点的权利、寻求大胆解决问题的权利”定义为人类自由的重要组成部分,而且以色列政府实行高度发达的全民教育体系[1],在以色列教育部部长夏伊·皮隆看来,以色列的创新性源于整个民族和国家的文化传统,创新精神已经渗透到社会的方方面面,人人都可以通过教育激发潜能,成为精英[2]。
欧美发达国家向来关注中学计算机教学体系的构建,也非常强调创新精神和实践能力的培养,中东地区关于这方面的研究和实践还比较少见。以色列作为中东地区富有创新精神的国度,其中学计算机教育又是如何渗透创新思维和实践的呢?据文献分析,以色列经过五六十年的创新图治,已经拥有了高端的计算机信息平台,而且以色列政府也十分注重产学研相结合的投入。因为创新和探索是一个跨学科的整合过程,这决定了整个以色列中学计算机课程体系能够融汇更多元素,用以培养和提升学生的创新能力。同时,根据以色列教育部门提供的近些年中学生计算机课程所取得的成绩和综合测评结果,能够看出以色列中学计算机教育教学的探索是成功的。所以,作为核心元素的以色列中学计算机课程体系和专业教师发展项目很值得我们去学习,也很有必要切入其中学计算机教学的现场,从中凝练出适合中国计算机教育体系的创新思路。
整合计算机课程文献,发现全球计算机课程目标有两点共同之处:第一,在授课中传授计算机方面的思维和技巧;第二,单独的传授技巧并不够,要传授给学生更多的是用计算机解决问题的方式进行思考。所以计算课程目标在于教授原理和工具,这些原理和工具能够为他们将来的学习打下更好的基础。计算机教学一般会有两种方法:第一,计算机老师会教给学生工具,其他学科比如说生物、文学、历史老师可以将计算机这一工具应用于他们的教学;第二,因为某一学科的老师需要用到这种工具,比如说生物老师自己会教给学生怎样用一种工具。
从这两种教学的方式来说,第一种方法其实是更好,因为学生从学习计算机的使用学会怎样使用一种工具,可以把工具的内容、性能和应用范围发挥得更好。同时研究也发现,使用同样一种工具可以有更多的展示机会、更多的潜力可挖,这无疑正是计算机课程研发的初衷。
近年来,国际计算机教育领域十分重视培养合适的计算机教师。有学者提出,“教学计划的顺利实施,主要依靠教师”。然而,从现实来看,2007年《CSTA认证委员会报告》显示:在很多地方,教授这门课程并不需要计算机教学资格证。Deek and Kimmel发现“中级计算机课程一般由数学老师教授。”Armoni就中级教师准备计划和认证问题提出:即便是专门针对计算机教师的培养计划,往往也只关注常规的、普适性教育问题,或者最多会讲讲科学教育的问题。导致这一现状的关键问题在于,定义明确的国际性标准、计算机课程体系和计算机教师准备计划并不存在。
在许多国家,教师准备计划仅仅关注常规的教学研究和教学技巧,不太会(甚至完全不会)关注某个学科的教育。有时候,培训课程会涉及科学教育,但还不是针对计算机专项领域的教育。相较而言,近20年,中国的计算机专业教师培养成效显著,国家投入的资金和扶植项目较多。从内质发展角度分析,以色列在这方面做得更为精细化、规范化和系统化。据文献显示,长期以来,以色列一直开展丰富的计算机教师准备计划,尽管不同学校会有所区别,但对培训时间和实践时间的要求普遍高于其他项目。接下来,让我们具体研究以色列近期较为成熟和先进的计算机教学体系,从中汲取利于我国计算机教学的“营养”。
从机制角度分析,以色列教育体系以公立为主,公立学校占学校总数的95%左右。所谓公立学校就是由政府全额资助的,而即使占少量的私立学校,至少有一半的经费是由政府出资,这与我国有诸多相似之处。缘此,首先关注以色列计算机公立教育主体。以色列计算机教育体系由五大核心部分组成(如右图1所示):一是计算机课程和教学大纲:全国统一的课程设置、全国统一考试、官方课本(由教育部批准);二是计算机教师预备计划:针对该学科的教育而设计,致力于提高教师对教学内容的知识(PCK);三是强制性计算机教学认证:所有教师必须持有教师资格证和执教许可证;四是计算机教育研究:以色列在计算机教育研究方面经验丰富,主要学术机构的教育部门均设有专门的计算机教学小组;五是在职计算机教师国家中心,成立于17年前,设有全面的综合性网站,为每个教学单元设有专门的教师论坛,每半年发表期刊著作,帮助在职教师实现继续教育计划,每年举办模范教师课程,每年举办为期一天的教师大会,每年举办为期三天的模范教师研讨会。
图1 以色列计算机教育体系
以色列计算机公立教育体系坚信的是融合性,即学生1-9年级开展的是集体教学,不会基于学生的经济、个人发展或者聪慧与否的情况去践行特定的分班;10-12年级,会基于学生所选的选修科目及其将来的专业方向,在特定科目上进行一些分班教学。但是总体上,从1-12年级主要坚信的是融合和多样性;7-12年级有极其少数部分的学生(前5%的优秀学生和尖子生),在以色列称之为“超常学生”,把这部分学生单独分班,给他们提供接受过特殊培训的教师和为他们开设特殊的课程,从中能够“嗅探”出以色列教育体系的个性化发展和对创新人才培养的重视,融合了不同发展层次的学生,并为之提供差异化计算机教学。
这一特质充分体现在其核心目标上。为了能够更好地培养学生相应的技能,以色列的教育体系有三个主要目标:一是从传统学习转向适合21世纪的有意义的学习。学生在学习的过程中有好奇和怀疑,教师激励和引导学生去置疑,学生学会如何自主获取知识,以便调查和研究,在多元的环境中去学习。比如班级、小组、实验室等等,培养出跨学科的学习能人。二是强调良好的公民意识和人类的基本价值观,即要教育并激发团队或集体意识。三是强化公共教育体系,让每个孩子都能享受平等的教育机会。
为了达成以上目标,以色列进行了以下的实践性探索:首先,授予教师、校长和管理人员以权力;其次,鼓励新项目的创新;再次,鼓励教师,特别是在课堂上的自主创新。同时,设立各种类型的学校,应用不同的教学方法,不仅加强高科技,也加强低科技的发展。比如,学生研发出来了特别强大的一种机器人,这种机器人可以应用在大型的工厂里边去切割铁片或者是钢片。如果这个机器人里边出了一些问题,不能仅靠高科技人才坐在办公室里通过电脑进行软件的或程序的编程解决问题,还要切实的动手操作,比如换零件解决问题。
在以色列,这个领域也是有欠缺的:需要教师具有多样化的能力,包括个人强大的专业能力,帮助学生一起去解决跨学科的能力、倾听学生的能力,给予学生关于正确价值观案例的能力,甚至成为心理学家的能力。总之,现在的教育体系要求教师具备多样性的能力。那么,这些能力如何在计算机教学中得以实施,以色列在中学计算机课程设置与实施方面有哪些特色呢?
如图2所示,以色列的初中计算机课程主要是7-9年级,总计可开设180个课时;高中计算机课程为选修科目,主要是10-12年级,大约可开设450个课时。其中,初中计算机课程分为5个单元,学生可以选择学习1、3或5单元。第1、2、4单元为必修内容,第3、5单元为选修内容,可从一系列科目中选,各单元均为90课时,每学年一周安排三个课时。
图2 以色列中学计算机课程
除了以上基本、核心的计算机测试内容外,另如高中软件工程课程,这是以色列高中开设的另一门拓展课程,分为三个主要部分,各有5个单元,如图3所示。
图3 高中软件工程课程
那么,以上计算机课程的教学质量与成效如何?我们可以借助以色列的高中毕业考试2014年成绩来分析其成效,如表1所示。
表1 以色列高中毕业考试2014年成绩
从上表可以看出,学生计算机考试整体成绩都在80分以上,第3单元的项目测试作为最高分数已经达到95分。这些优异成绩的取得,源自以色列计算机教学课程的科学设置、充足的课时量保证、尤其是教师的专业引导。另外,这也是融合了当地政府的软硬件支持,以色列高科技产业在全球所取得的成就作为基础。
其他延伸课程如机器人技术、科学技术等。开设本课程的关键在于,计算机是影响广泛的中心学科,有可能促使学生养成善于解决问题的多种技能,从而支持他们学习其他不同学科。此外,不同教学单元中设置的活动旨在推动学生的技术技能,以适应现在瞬息万变的世界。而且了解该学科领域及其应用可以提升学生的社会、伦理和文化意识。
(1)课程理念:计算机是一门科学学科;重点关注该学科的关键概念;课程融合理论和动手实践;课程分为不同教学单元,便于教师和学校灵活地安排授课;通过教授该课程,极有可能帮助学生弥合“数字鸿沟”。
(2)课程内容:开设本课程之目的,并不是为了培训程序员或讲授一般高中课程,而是向学生传授在21世纪每个人均须具备的素养、知识和技能。计算机不单单只是用于游戏、不单单只是编程,而是以理论和科学原理为基础。
(3)课程目标:传授计算机科学概念的细分理论;通过体验CS Unplugged的计算机科学教学活动和基本编程,传授逻辑思考的基础概念;传授解决方案设计和规划实践、个人和团队工作实践、测试;培养认知能力,如模块化思维、应对复杂问题、抽象思维;强调计算机科学和其他学科之间的联系。
(4)课程核心概念:使用编程语言实施解决方案的问题解决流程和能力;规划、实施和测试解决方案的一系列流程;模块化和抽象化;考虑解决问题的思维过程需要具有分析、抽象化和反思各阶段。
(5)课程核心单元:各有60课时。如:计算机科学基本原理(使用Scratch编程工具);机器人技术基本原理;电子表格,重点放在科学研究方面;课程选修单元,各有30课时;编程项目(在任何环境中);计算机体系结构(计算机结构、运用模拟);算法思维原理(根据CS Unplugged教学活动)。
总体而言,各教学单元相互独立,便于学生随机学习和迅速浸入。同时,各教学单元融合“书本”学习和“动手”实践,有利于教学设计和课堂运行的灵活、多样、生动、高效。为了便于形象认识以色列延伸课程的动态、多元,接下来截取了其中的三个核心单元作为例证:
核心单元1:计算机科学基本原理(使用Scratch编程工具);字符、世界;序列脚本;并行原理(多字符、用于字符的多脚本);事件处理、消息传送;循环、条件、变量;个人项目:开发游戏;高级选项:列表、中断。
核心单元2:机器人技术基本原理;什么是机器人技术(发展史);基本结构(控制器、执行器、感应器);移动;感应器操作;控制管理;系统设计;人工智能和机器学习。
核心单元3:电子表格(重点放在科学研究方面);统计功能(最小值、最大值、平均值、计数、条件计数……);数据库功能(排序、选择……);数据分析;数据演示(图示)。
以色列计算机特殊教学项目主要有:11-12年级的产学项目、7-9年级的“海狸”活动和竞赛。其中较有特色的是以色列开展的“海狸”计划。在以色列举办教育前沿 (FIE) 会议期间,开展“海狸”计算机科学和计算机熟练程度竞赛。
大部分欧洲国家都在参与“海狸”计划这样的课外活动,学生可以以个人名义参加该项活动,主要目标在于培养学生初步计算思维,激发学生好奇心以及让学生以正确的态度看待计算机、计算机运算。
(1)“海狸”计划的目标
由于计算机科学不是学生的必修课程,而且一系列其他有趣的科学技术学科也会吸引学生去主修。因此,需要寻求独特的方式来吸引学生选择并学习计算机科学,这点至关重要。“海狸”计划适合初中学生和高中一年级学生,建议作为课外活动在校园开展。主要目标为:传播计算思维的种子;激发学生好奇心;促进正面看待计算机运算。
(2)以色列开展“海狸”计划的方法
制定计划,然后积极开展“海狸”计划,并且教学框架需符合以色列全国教育体系的要求。
(3)实施模式不只是竞赛而已,根据以下条件设计出灵活的教育实施模式:初赛不需要具备相关知识或培训;有趣的中级别网络型实验实训;高级别的决赛(颁发奖项)。
第1个目标:让权威专家带领年轻学子直接领略计算机运算的最新发展。
第2个目标:让学生体验不同的学习方式并运用各种学习和思维技能。
(4)计划结构
A阶段——拓展知识研讨会:旨在增长见识的学习方式,面向主修计算机科学/软件工程且老师认为是“非常优秀”的11年级学生。研讨会主要包括:学生和他们的老师一起参加为期7个月的拓展知识研讨会;学术机构魏茨曼科学研究所负责举办的研讨会;每次研讨会包括计算机科学/软件工程科学家讲座、软件工程从业者讲座以及相关课程活动;安排“参观业界”参访活动。
B阶段——活动示例:构造和编程设计机器人、应对算法难题、角色扮演模拟游戏、创新思考计算机科学、基于模型的开发、软件测试竞赛。
C阶段——开发软件项目:营造一个模拟“真实世界”的环境,并运用旨在增长见识的学习方式,面向具有高度积极性、创造力、自学好问、坚持不懈、追求一致、守时等特点的12年级学生。
(5)项目参与者
该项目的参与者融汇了高等院校的科学研究所、专业计算机指导教师、甄选实践基地和参与项目的学生,而且前三个参与者都围绕一个核心要素——学生,如图4所示。
图4 “海狸”计划参与者点阵
这样一种既多维又目标一致的项目合作团队,其参与情况和运行成效如何?我们来看2004-2010年项目参与校和学生的发展,如表2所示。
表2 计划参与情况(2010年数据)
2005年获得诺贝尔经济学奖的以色列著名经济学家罗伯特·欧曼说,“一个紧张、冲突或者危机的局面,有时候可能反而有助于创造力的产生,有时候危机会引出人性最好的一面”[3]。综合以上案例,以色列计算机教学项目里蕴含着各种挑战,在实施过程中可以很好地锤炼学生的创造力、引发良好的德性。同时,其计算机课程体系设置的丰富、多元,架构和内容科学、全面,对于学生计算机综合能力的提升和发展非常成功。探析其成功的背后原因,是接下来需要深入研究的问题:
据文献探源,以色列的教师准备计划根据Shulman提出的学科教学知识(PCK) 这一概念构建。PCK是指教师教授一定学科所要掌握的知识:如何让教学内容易于理解,了解学生的先入之见和错误概念,以及应对错误概念的策略。从操作层面,以色列教师准备计划的最低标准是培训时间不得少于一整年,培训课程包括:计算机科学教学法(56-168课时)、教学实践(56-168课时)。
(1)培训计划隶属于两个体系
教师资格证学习——面向已经获得计算机科学学士学位的研究生;
教育学学士(B.Ed.)——课程包括学科学习和各种教育学学习,同时颁发教师资格证。这两种教师准备项目均包含四个方面:学科研究;常规教学研究(例如心理学和一般教学技巧);学科教学法的相关研究和该学科的课堂教学实践。
(2)关注计算机教育的内容
计算机的学科内容教学知识(PCK):Gal-EzerHarel认为包括“什么是计算机科学”这个问题;全面了解该学科;熟悉教学工具和方法。Blum认为是了解该领域的一些研究,例如阅读关于计算机教学研究的论文;要求这些未来的计算机教师亲自完成一些小型研究项目。Lapidot等在《高中计算机科学教学方法》课程中提到,适用于不同话题的教学方法;用于评价学生表现的工具;教授社会相关的问题,如道德伦理;使用主动学习法教授教学方法。整合不同观点,计算机教育内容大体包括以下几个部分:学科专业学习、常规教学研究、学科教学法运用、课堂教学实践。
(3)课程目标
强化培养对象作为计算机科学教师的身份认知;提高培养对象对计算机科学教育特殊性的认识;让培养对象熟悉国家计算机科学的课程设置;让培养对象了解学生在学习该课程的不同课题时会遇到的问题;让培养对象掌握计算机科学的教学技巧,针对不同类型的学生因材施教;让培养对象掌握计算机科学教育的教学工具,包括为学生创造一个相互支持、合作和积极提问的学习环境;让培养对象了解不同的计算机科学教学方法;让培养对象了解计算机科学教育领域的调查研究,并能将研究结果运用到教学实践中。
(4)课程实施
课程中使用的教学方法各不相同,可作为教学案例和模型。该课程不仅“言传”,更要“身教”,要主动将教学原理运用到计算机科学教育中。课程实施原则有:a.运用不同的教学方法;b.给培养对象布置不同的任务;c.通过重复和螺旋认知原理,加深对重要概念的理解,设计课程时应包含学生不同种类的问题;d.微观与宏观相结合,例如:深入介绍课程中的某一主题,包含教学目标、子概念、预期的难点、第一堂课的教学计划、教学顺序的计划等。计划入学考试,应包含不同课题、不同类型的问题、评价考量等;e.使用集中教学工具。一般认为所有教师都应掌握该工具,并且在整个教育生涯中始终坚持使用。例如:计算机科学教育研究、反思,使用不同的网络资源。
(1)培养计算机科学教师的具体目标
提升计算机科学教师的专业认同;提升对计算机科学教育独特之处的认识;让计算机科学教师了解学生在学习计算机科学课程的不同课题时所遇到的问题;让计算机科学教师掌握教学技巧,因材施教;让计算机科学教师掌握教学工具,包括创建探究式的学习环境;让计算机科学教师了解多种计算机科学教学方法;让计算机科学教师了解计算机科学教育领域的研究。
(2)目标实现
协助开展多种活动、讨论及反思,并创设各种任务,如图5所示。
图5 计算机教师培养路径
其中,抽象概念如何得以可视化和动态化?要努力减少计算机概念中的抽象内容,帮助学生理解软件系统和算法,如使用图示,让不同过程更加具体,加深对“工作原理”理解。研究者发现,虽然绝大多数教育者都认可软件可视化有极大的潜力,能够辅助计算机教学,但软件可视化却很少被采用。需要探究不同环境,如何将其整合到计算机课程中,特别是如何将可视化和动态化整合到计算机实验室活动中,以改进以结构主义学习方式为依据的探究学习。具体可视化程序工具如:Jeliot——动态化的代码执行;BlueJ——可视化的对象编程概念;Scratch——使用内置编程模块创作故事、游戏和动画等。
受此启发,计算机教师的专业发展既要开辟更多资源平台,又要强化教师自身软件的开发与运用能力的培养。更重要的是,开发计算机教师专业发展工作坊,提升教师融合软件系统与教学法的科研水平,激励教师选择适合自己的软件和教法,形成各具特色的计算机教学情景。同时,也可以将计算机课程体系通过解构的碎片化教学与建构的粘合化教学两种路径,契合于不同计算机教学目标的全面、深入、个性化达成。
中国明确提出,要提升制造业核心竞争力,发展战略性新兴产业以及大力发展资源节约型的循环经济,而这正与以色列的优势产业有非常明显的重合度[4]。这一发展理念对于计算机教学的启示,杜占元副部长提出,2015年教育信息化工作思路的核心:“围绕重大问题,全面深化应用”[5]。其中“应用”是资源、硬件、软件、学习对象等因素的动态综合[6]。
我国中学计算机教学的发展现状:软硬件建设都有了很大提高,课程与教材体系也在不断完善,中学计算机教师认证与培养体系经过近20年的快速发展,也培养了一大批专业素养很强的计算机人才,进入中学教育一线的专业计算机教师人数也在逐年增加,当然,也面临软硬件升级滞后、很多高端的计算机人才不愿进入学校教学、教师教学方式的单一化、区域发展差异大、边远地区设备落后等困局,既要政府加大技术创新和扶持力度,加快对中西部地区的计算机软硬件改善,更需要吸纳其他国家或地区先进的计算机教学理念与策略,开放多元,熔铸中外,面向未来。很有必要借鉴以色列计算机教学体系,从薄弱环节入手,完善我国的中学计算机教学体系。
基于以上困局分析,为了实现21世纪计算机创新人才的培养目标:具备对计算机的好奇心,能够容忍不确定性,培养终身学习的习惯;在计算机方面持续创新和信息管理能力;悬疑和内在的学术追求;创造性的适应信息技术进步等[7]。在实践层面,我国中学计算机教学的发展思路在于,构建包括转变教师引进机制、计算机课程自主研发、完善的计算机软硬件平台、强大的计算机教师科研、计算机教师协同推进的培养机制等融合性、多元、生态化体系(如图6所示)。
图6 融合性-多元-生态化计算机教学体系
教育主管部门适度放权,给中学校长更多的人事权力,激励校长大胆、灵活吸引更多、更优质、能力更强的大中院校人才扎根中学一线,并从教育理论、专业素养到操作技能等方面强化计算机专业教师队伍建设,借鉴以色列教育体系,完善计算机教师资格认证制度,自上而下、自下而上地实施教师终身发展战略,各地、各学校根据实际进一步完善计算机教学体系,朝向“既能研究计算机如何学习、应对教学中遇到的问题,又能自主开发计算机课程,达到可以编写计算机教科书”的计算机教师培养目标。
中学计算机作为选修科目,在中国从开设以来一直备受学生喜爱,计算机课程也在不断充实、更新和升级之中。然而,由于区域差异、校际差异、软硬件差异和师资构成等问题,不同地区计算机课程的开发和应用水平不同。近期,教育部有关大学自主招生改革,明确提出完善和规范自主招生,自主招生主要选拔具有学科特长和创新潜质的优秀学生。基于这一人才考核和录取原则,计算机作为培养和激发学生学科特长和创新潜质的必备学科,从基础操作层面,各地中学首先可以构建在线云学习平台(如图7所示),将现有的教育资源融合在一起,逐步推广使用。
图7 中学在线学习云平台
对于计算机软硬件相对较好的中学,可以激励和引导计算机教师取得大学或科研机构的支持,一起针对学校实际发展状况,开发创新性的多样化计算机课程。分模块的信息技术与通用技术课程的设置与运行,如表3所示。
表3 中学信息技术与通用技术的课程研发
为了激发学生学习和探究计算机的热情,可以积极开展各种围绕计算机应用的课外活动,包括机器人实验项目、数字创意实验项目、单片机小组活动、国际空间站设计等(如图8所示),并随着时代的变化和信息技术的发展,不断创新学生计算机活动项目。
总之,将培养学生的创新精神和实践能力贯穿于各年级的计算机教学活动中。教师在具体的教学活动中可以根据学生的特殊需要和不同的教学内容灵活设计每天的课程进度。尝试运用整合的学习模式:问题解决、交流、合作,并鼓励采取计算机小组合作学习,以促进学生间的有效合作。
以上曾提到以色列强大的信息技术平台支撑着教育创新,我国当下信息技术发展也毫不逊色。所以,有条件的地区或学校,逐步实现校园无线网络的全面覆盖,便于满足师生对网络信息的需求;成立以虚拟化为基础建设,绿色智能的数据中心;加强信息化学习环境建设,如信息技术特色实验室的建设、计算机教室的创新与变革、互动课堂与智慧教室的探索;信息化管理与服务体系建设,如建设IT服务中心,提高IT服务的质量和效率,建设IT培训中心,提高教师信息技术素养;加强保障措施建设,如:建立学校教育信息化协作组织,建立和完善现代教育技术管理制度,建立经费投入保障机制,加强科学规划和决策。
以色列五大要素的教育体系里,有三项围绕计算机教师的教科研,包括计算机教师预备计划、计算机教育研究、在职计算机教师国家中心。这对于中国计算机教师教科研工作的启示在于:计算机专业素养的团队化提升,发挥学科组或教研组的团队备课力量,组内教师自主设计课件、适时共享、交流看法,在真实的课堂体验与实践中,不断改进教学思路与策略[8],如模块教学、工程应用、软件操作等跨领域科研能力,多元开放校本课程的开发与应用,借助国内外计算机相关竞赛平台,拓宽视野。
引导计算机教师行动研究与反思实践的有机结合,基于网络平台的线上、线下学习有机结合,采用集体备课、观课磨课、课程研修等对校本研修活动进行支撑[9]。同时,尝试以学习者为出发点,从表现形式、时间控制、内容选取、配套资源等方面采取改善计算机微课、翻转课堂、融合课程体系、创客教育等深度融合、建构的策略。
要实现计算机教师综合素养的专业化发展,单靠学校或教育主管部门力量是有限的、发展空间也受局限。所以,需要借助与融汇社会各方面的力量,包括:计算机教育教学水平较高的中学引领,资源丰富的计算机科研院所指导,经验多元的信息技术、计算机工程类企业的支持,国家或政府创立的各种专业化计算机教师发展平台等,开展基于协同推进的多样化计算机教师培养项目和发展规划,计算机教师从中获取宝贵的研究实践经历和经验,其创造性的教学和科研能力得以提升。
当然,为了计算机教师的整体发展,拓展与社会各界紧密联系与配合,积极争取雄厚的、持续更新的软硬件支撑,包括中学计算机课程设置和开发、计算机教学设施设备、资金投入、全员计算机软件应用培训、计算机专家或导师的专业引领、国家级计算机教师培训项目等一系列协同推进的中学计算机教师养成生态。
中国科技强国的蓝图已经构想、实践了将近十二个五年,随着创新体系的不断完善,基于教育创新的纵深探索,中学计算机教学和教师发展将面临更强的挑战,也将融汇以色列、美国等国家或区域的先进教学理念,循着计算机教学如何实现从工具理性向实践应用的转化,计算机教师培养如何走出单向度行政指令,朝向教师自主探究、高端研发、团队式提升,将是中学计算机教育持恒的研究课题。
图8 中学信息技术课外活动项目
[1]刘艳涛.以色列:隐形的科技霸主[DB/OL].http://news.hexun.com/2013-03-18/152201329.htm,2015-05-15.
[2]潘雅.继承和发扬根植于民族血液里的创新精神——访以色列教育部部长夏伊·皮隆[J].世界教育信息,2015,(1):3-8.
[3]张璐晶.以色列科技的创造力[DB/OL].http://paper.people.com.cn/zgjjzk/html/2011-07/04/content_863553.htm?div=-1,2015-04-10.
[4]顾克文,丹尼尔·罗雅区.以色列谷——科技之盾炼就创新的国度[M].北京:机械工业出版社,2014.
[5][6]杜占元.全面深化应用 全面实现“十二五”教育信息化发展目标——在2015年全国电化教育馆馆长会议上的讲话[J].中国电化教育,2015,(5):1-5.
[7]刘翠航.美国托马斯·杰弗逊科技高中——创新人才培养模式初探[J].基础教育参考,2010,(5):30-31.
[8]邓丕来.灵活运用网络技术 融合优质生态教学[J].中国远程教育(资讯版),2012,(12):57.
[9]刘清堂,张思.教师混合式培训中主题研修活动设计模型研究[J].中国电化教育,2015,(1):111-117.
邓丕来:中学一级教师,在读博士,研究方向为学校管理、教育信息化、教师专业发展(dengpilai@rdfz.cn)。
2015年6月2日
责任编辑:赵兴龙
Guide to Israel High School Computer Science Teaching System
Deng Pilai1,2,Noa Ragonis3
(1.Institute of Humanities and Social Sciences,Beihang University,Beijing 100191; 2.The High School Af fi liated to Renmin University,Beijing 100080; 3.School of Computer and Sciences,Beit Berl Colledge,Israel Haifa 4490500)
Israel,as the world’s leading innovation powerhouse,high-quality education system is one of the core pillars.A strong high-tech provides a high-end platform for high school computer teaching.The same time,the public-oriented Israeli CS education system is composed of fi ve central components: CS curriculum and syllabus,CS teacher prep.Programs,Mandatory CS teaching license,Research in CS education and National Center for CS teachers,to face enormous challenges to the development of computer science.This paper learn from Israel’s more perfect system of high school computer teaching,and its associated characteristics of teachers’ professional development experience.It is a reference and inspiration to China’s high school computer teaching and teacher development in order to supplement or improve China’s computer teaching system.
Israel; High School Computer; Teaching System
G434
A
1006—9860(2015)10—0125—08