中小学教师计算机前沿技术素养培训课程研究

陈炳才 王智超 宁芊

摘要： 前期的问卷调查发现，中小学教师对计算机前沿技术知之甚少。但是，中小学教师所面对的中小学生又是未来的科技生力军，因此中小学教师天然地肩负着创新思维启蒙的责任。为了提高新时代中小学教师的计算机前沿技术素养，有针对性地设计了一套培训课程，包括基本原理的讲解和典型应用案例的介绍、演示和体验式教学，可以根据实际教学情况灵活调整课时和培训方式。

关键词：计算机领域；前沿技术；素养培训；意识培养

中图分类号：G65 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）06-0119-02

Curriculum Design of Frontier Technology Literacy Training for Primary and Secondary School Teachers

CHEN Bing-cai1， WANG Zhi-chao2， NING Qian3

（1.School of Computer Science and Technology， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China； 2.Academic Affairs Office， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China； 3.School of Physics and Electronics， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China）

Abstract： The previous questionnaire discovered that most of primary and secondary school teachers had few knowledge of frontier technology of computer. However， the school teachers are facing the primary and secondary students who would be the fresh force of science and technology in future， so they naturally shoulder the responsibility of innovative thinking enlightenment. In order to improve the technical literacy about computer frontier technology of primary and secondary school teachers in the new era， a set of training courses is designed. Explanation of basic principles and introduction， demonstration and experiential teaching of typical application cases are adopted in the courses. Also， class hours and training methods can be flexibly adjusted according to the actual teaching situation.

Key words： The field of computer； frontier technology； training of technical literacy； cultivation of consciousness

1 引言

當今世界科技日新月异，尤其计算机领域的科技成果不断推陈出新、层出不穷，我国在这方面也取得了丰硕的成果，这些成果革命性地改变着人们的生活，也改变了传统的教育教学方式，对于新时代的中小学教师提出了新的要求。2012年，教育部颁布《小学教师专业标准（试行）》和《中学教师专业标准（试行）》，其中着重指出中小学教师应“具有适应教育内容、教学手段和方法

现代化的信息技术知识。”这些都要求新时代的中小学教师应该主动去关注、去了解、去理解、去应用各项最新技术，尤其是发展变化最为迅速的信息技术[1-2]。

2 当前计算机前沿技术及其应用概述

计算机学科和技术是当今发展最为迅速、推陈出新内容最多、应用最广泛的一个自然科学领域。纵观计算机领域，当今科学家正在努力研究和推广、并且有可能应用于教育的重要前沿技术包括：人工智能、虚拟现实与增强现实、大数据、物联网、3D/4D打印、GIS与数字地球、数据挖掘等。此外，当今计算机领域研究和应用的热点前沿技术还包括软件定义网络、生物识别与生物计算、网络空间安全、量子计算、5G通信、云计算、超算等，这些都是已经或将要在社会上广泛应用的前沿技术，是创新创业活动的主要研究方向[3-7]。当前计算机前沿技术在中小学教育中的可能应用包括：教育机器人、智能试卷或作业批阅系统、虚拟（增强）现实课堂、数字地球等。

3 中小学教师计算机前沿技术素养状况

中小学生作为祖国未来的新生力量，他们的创新意识、创新知识和创新能力在很大程度上决定着我国未来创新型国家的高度。而中小学教育是人一生中最为重要的知识吸收和获取阶段，是创新意识培养、创新知识传授和创新能力习得最为黄金的阶段，在这个阶段，与学生朝夕相处的教师的创新思维高度和广度将会对学生的创新潜力激发产生深远影响；教师对科技前沿技术（尤其是计算机领域前沿技术）的了解和掌握程度，将成为学生未来创新竞争力是否能达到应有高度的重要因素。中小学教师了解计算机前沿技术已经成为时代之需。

3.1 多数中小学教师关注前沿信息技术意识缺失

调查发现，超过91%的教师对于前沿技术关注不足，对于较为前沿的信息技术概念缺少了解，甚至闻所未闻。一些教师虽然对人工智能、大数据等概念有所了解，但仅停留在粗浅认识阶段。从调研结果可以看到，中小学教师对于前沿信息技术的关注度较低，这对进一步提升中小学教师前沿信息技术的意识提出了要求。而多数教师认为前沿信息技术与教育教学实际相距较远的情况更使得提升中小学教师信息前沿技术素养迫在眉睫。

3.2 多数中小学教师不了解前沿技术的获取渠道，不重视新技术应用的交流

能否有获取前沿信息技术的渠道，以及对于这些渠道的了解和使用程度如何，在很大程度上中小学教师获取前沿信息技术的程度。调查发现，超过90%的教师不清楚国际性或专业性的前沿信息技术获取渠道，80%左右的教师对科普网站、科教频道等主流的前沿技术获取渠道不了解或利用很少。只有不到40%的教师认为经常性的新技术应用交流或培训很重要。

3.3 多数中小学教师“创新思维启蒙者”意识淡薄

中小学教师对于信息技术的认知情况如何直接影响着中小学教师自觉获取信息技术的程度，而中小学教师在这一过程中对于自身角色的认知也决定了其应用信息技术的程度。十九大报告指出，加快建设创新型国家，要瞄准世界科技前沿，对于基础教育来说，了解世界科技前沿，培养学生具备创新意识是时代赋予的新使命。调查发现，只有13%的教师认为中小学生的创新能力培养的好坏决定着我国未来建设创新型国家的成败；只有10%的教师认为自身的前沿技术掌握或了解程度会直接影响到中小学生的创新意识和能力培养；只有7%的教师认为自己今后的工作重点和任务是做好“创新思维启蒙者”的角色。

4 中小学教师计算机前沿技术素养培训构想

为弥补当前中小学教师前沿信息技术素养的缺失，有必要有组织、有计划地对中小学教师进行专项培训。

4.1 培训的总体原则

从计算机专业角度看，前面介绍的各项前沿技术具有许多共性的地方，即它们都需要有输入、计算与存储、输出这三大环节，但考虑到中小学教师（即使是从事信息技术教育的教师）的计算机理论水平普遍较低而且参差不齐，因此在各项技术基本原理的讲解上要把握四点总体原则，即实用性原则、直观性原则、动态性原则和交互性原则。

4.2 培训的课时安排

在把握以上基本原则的基础上，以教师集中培训为例（通常是3周时间），那么可以安排一共10-12学时的课程进行培训。

具体的课时及内容安排如表1所示：

4.3 培训的前期准备

除了必要的课堂和教学常规条件之外，此类培训更为重要的是要做好以下几点准备：①培训教案的撰写和修订；② 多媒体培训课件；③ 实训与实验环境搭建；④ 课前作业和调查问卷。

4.4 培训的效果反馈

培训效果的有效反馈是保证培训效果，每次培训结束后，应通过各种方式对培训效果进行反馈。可以基于柯氏模式[8]，从反应、知识、行为、效果等四个方面，利用调查问卷、座谈等方式对培训对象、工作人员、相关组织者进行调查，了解培训实效。并对学员进行持续追踪，考察其经过培训后是否掌握了预期知识，对前沿信息技术的关注意识是否养成，相关技术在教学工作中的应用是否得到尝试等。反馈的结果应及时反馈给培训部门和培训教师，据此进行相应调整和改进。

5 结论

中小学教师的计算机前沿技术素养的高低直接影响到国家未来科技生力军的启蒙质量，也间接对我国未来建成创新型国家的速度和质量产生深远影响。依据本文设计的培训课程，可以有效提高中小学教师对当今计算机领域的重要前沿技术的了解程度，更重要的是强化了他们对前沿技术的学习和关注意识，掌握了有效的获取新知识方法和途径，从而为他们今后的教学和启蒙工作打下坚实而富有成效的基础。

参考文献：

[1]教育部.关于深化中小学教师培训模式改革全面提升培训质量的指导意见[EB/OL].[2013-05-16].http：//www.jyb.cn/info/jyzck/201305/t20130516_537980.html.

[2]教育部.关于印发乡村教師培训指南的通知[EB/OL].[2016-01-14].http：//www.moe.gov.cn/srcsite

/A10/s7034/ 201601/t20160126_228910.html.

[3]李毓嘉. 小学信息技术协作问题解决学习的实践研究——基于SPOC混合学习方案的视角[J]. 中小学教师培训， 2017 （4）： 58-62.

[4]魏非. 信息技术与教师培训的深度融合路径研究[J]. 中小学教师培训， 2017（2）： 13-17.

[5]汪晗，党凯琳. 虚拟现实技术及其在培智学校课程开发中的应用[J]. 绥化学院学报， 2017 （1）： 61-63.

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[7]魏非. 信息技术与教师培训的深度融合路径研究[J]. 中小学教师培训， 2017（2）： 13-17.

[8]徐君， 邵庆. 提高培训效果：美国柯氏评价模式研究[J]. 职业教育研究，2016 （5）： 87-92.