高中信息技术选择性必修课程开设的实践与思考

彭景

● 选修课开设需因地制宜，从实际情况出发分层设计与实施更合理

笔者所在学校共有四位信息技术专职教师，其中组长兼任信息学奥赛教练。学校信息技术课程分为通识必修课、兴趣选修课和竞赛集训课三个层次：通识必修课对接国家高中信息技术必修课程模块，高一、高二每周1课时（40分钟），高三停课;兴趣选修课讲授由教师个人申报、学校审批通过、学生自主选择的校本课程，学生每学期可重新选择一次，每周1课时（60分钟），每学期约14次课，高三停课;竞赛集训课主要针对信息学奥赛班进行培训，为选拔高层次人才课程。

例如，某学期四位信息教师申报的选修课程有：高一——《算法与程序设计》（针对信息学奥赛）、《3D创意智造》（侧重“三维设计与创意”、3D打印）、《人工智能初步》、《网页制作》;高二——《3D创意智造》（侧重“开源硬件项目设计”、掌控板编程）、《可编程无人机》、《PBL信息与技术》（物理与信息的跨学科项目，涉及电池测量、物联网、Python网页爬虫等方面内容）、《网页制作》。目前的选修开课情况，基本覆盖了高中课程中“数据与数据结构”“人工智能初步”“三维设计与创意”和“开源硬件项目设计”四个模块。

课程的授课地点主要是信息技术机房，教学环境主要基于服务器+云课堂+教师机+一体机。同时，《3D创意智造》还拥有一间3D打印教室，配备有10台3D打印机。2019年下半年，《3D创意智造》和《可编程无人机》分别申请到了少量教学资金，购置了一批选修课用教学硬件，仅限小范围学生实验用。

除信息教师开设的选修课外，信息中心部门的行政人员也开设有一批信息技术相关的选修课，如Python编程（极客战记）、智能机器人（大疆机器人）、微视频制作等。

总体来说，学校对选修课程持支持态度，目前正在考虑建设一间人工智能实验室。但限于资金投入，选择性必修课程模块仅限于小范围学生学习，无法开展普及性教学。

● 选修课带来新的挑战，需要创造条件且学且实践

新课程背景下的教学，新课标、新课程、新方案、新教材对老师们来说是都是不小的新挑战。针对必修课程，虽然笔者一直在研究新课标，但新教材的很多内容从未讲授过，多数案例也没有实践过，无论是知识储备、教学资源还是教学方式都有待更新。而针对选择性必修课程，笔者虽然积累了一些课程资源，也很希望将选择性必修课程六个模块全部开齐，可以让学生有充分的自主选择的余地，可现实却是困难重重。

首先，缺乏专业知识系统、深入的学习。新课程很多知识和技能超出了教师已有知识范畴，教师特别需要去高校“回炉”进行专业培训，这样的培训不是讲座式的概念、理念培训，而是课程式的系统学习，如学习Python语言、3D设计、开源硬件、人工智能等。对教师来说，培训机会太少，专业知识的匮乏，会大大限制教学的广度与深度。

其次，师资人手不足。笔者所在学校四位信息技术教师在承担两个年级近60节常规教学班的同时，每人还兼带两门选修课，日常工作状态常常是疲于备课。即使大家竭尽所能，也无法开足所有课程模块。

再次，课程开发和教学活动设计能力不足。大多数教师还是习惯于讲授式课堂，缺乏合作探究、项目式课堂活动指导，缺乏多元化评价方式方法，尤其缺乏具有可操作性的新课程活动设计，针对不同的教学活动，没有直接能用的量规或评价设计。虽然笔者从2008年起一直在摸索项目式学习，但这种摸索仅限于单兵作战，缺乏团队支持。

最后，缺乏教学环境支持。以笔者所在学校为例，目前信息技术机房和3D打印室仅能满足《三维设计与创意》课程中建模和打印的基本需求，无法满足高阶学习需求。无盘工作站+“云课堂”系统目前支持的建模软件仅限于3Done、123Design、Sketchup等对显存要求不高的3D建模软件。现有的开源硬件数量仅支持30人左右的小课堂，不支持近60人的常规班规模，且各式输入、输出套件无法满足所有学生需求。

● 选修课的选课开课，能否走出与高校合作的新路子

对于笔者所在学校信息技术课程方面存在的问题来说，高中和高校合作的教学模式无疑是一项很有吸引力的建议，可能会解决如缺乏专业知识、师资不足、课程开发能力不足等部分问题;如果高校团队能携设备支援，还能解决教学环境和资源等问题。尤其在开课初期，能获得高校支持，对高中教师来说无疑是一个巨大的推动，因为这样既能为学生呈现高质量的课堂，又能自我提升。对高校而言，该模式能将高大上的理论与中学教学实践相结合，并能培养教师掌控课堂的能力。

关于选课，笔者的理解是，选择性必修课程的六个模块中，模块1“数据与数据结构”、模块2“网络基础”、模块3“数据管理与分析”主要是为学生升学需要而设计的，模块4“人工智能初步”、模块5“三维设计与创意”、模块6“开源硬件项目设计”是为满足学生个性化发展的需要而设计的。

到底选择开哪门或哪几门？从人本主义角度来看，可以从学生的学习需求出发，按需开课;也可以从师资条件出发，根据教师胜任情况开课。从笔者所在学校的实际情况来看，开课主要基于教师的专长和兴趣，然后教师结合专业发展和竞赛活动等课程前景考虑开课，如模块1“数据与数据结构”可以与信息学奥赛对接，模块4、5、6可以与未来智造、掌控未来等项目活动对接。

在笔者所在学校，考虑到选修课的竞争性，要想从近百门课程中引起学生的注意，有吸引力的课程名称也显得尤为重要。一般来说，实践型课程比理论型课程更有吸引力。因而，对大多数学生来说，“人工智能初步”“三维设计与创意”“开源硬件项目设计”三個课程模块比“数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”模块显得更有吸引力。同时，从每年的选课情况来看，贴近新技术的模块4、5、6也是众多学生的兴趣所在。如果未来出台与模块1、2、3相关的权威、规范的水平等级测试，可以与高校专业先修挂钩，它们也可能成为契合学生专业发展的选择之一。

站在学校和教师角度来看，模块4“人工智能初步”、模块5“三维设计与创意”、模块6“开源硬件项目设计”对教学条件的要求是比较高的，教师需要不断更新专业知识，需要有人工智能实验环境、三维建模和3D打印机以及开源套件等作为支撑，否则，很多教学实践就无法落地。而模块1“数据与数据结构”、模块2“网络基础”、模块3“数据管理与分析”是原信息技术课程的传承与深化，对开课环境要求不算太高，在目前已有机房的基础上，稍加改造就可能满足。因此，对条件受限的学校来说，从开课难度来看，似乎模块1“数据与数据结构”、模块2“网络基础”、模块3“数据管理与分析”更具可行性。

关于如何开展高中和大学信息技术课程的合作教学模式，笔者建议如下。

建议一：学校一定要有一位教师作为课程负责人一跟到底，直至能独立开课。当学校在某一方面条件不足时，完全可以與高校合作开课，但建议学校一定要有一位教师作为课程负责人跟随课堂，在组织课堂管理的同时，与学生一起参与课堂实践，边学边教，直至可以独立掌控课堂，而不是仅由高校选派教师接替开课（除非高校选派优秀的实习教师毕业后留下任教）。毕竟，合作的目的是在扶持中学，直至中学教师可以独自胜任课程，而不是高校教师一撤退，中学仍无授课教师。

建议二：高校可以为中学提供可持续发展的课程资源。多数中学在购置新技术、新设备时，常常存在一定的盲目性，且经费来源不稳定。课程初期常常是有经费支持的，在进行一次性采购后，往往没有可持续投入的更新经费或维护经费。这就可能导致出现这样的现象：课程初期教学环境是能支持课程教学的，但随着时间的推移，教学设备的老化、故障、淘汰等因素直接导致教学质量下降，甚至阻碍教学工作的开展。因此，课程需求中的基础核心设备要一次性购置到位，同时，预留出经费和一定的可拓展空间，用于资源的拓展与升级。与硬件资源同等重要的是软件资源的拓展与升级，某些软件平台一旦斥资买进又闲置不用同样造成浪费。高校在新理论和新技术的更新方面接收速度更快，若能与中学达成长期合作，可以为中学提供可持续发展的建议，甚至为中学量身定制需要的课程资源，不断更新中学资源库。

建议三：在条件相对成熟的中学，摸索校本项目学习，提升教师课程开发能力。选择性必修课若能结合校本案例开展项目学习，高校若能辅助中学教师开发校本项目，无疑更能贴近学生和教师的发展需求。这一方面可以加速教师的成长，将课程落到实处，另一方面，也可以将高校的相关新理论在中学得以实践验证，可以协助中学和高校打造出切实的发展成果。

当然，作为中学教师，笔者的选课原则是从熟悉的入手，从有条件的开始，由浅入深，做自己能做的，不求多，不求精，先开课，后精修。精力有限，时间有限，边做边学，有什么条件干什么事。现实问题是，每所中学的实际情况都各不相同，高校能为高中提供哪些切实的帮助，还需因校而异。高中开设选择性必修课程还得靠自己，稳定的师资、可持续发展的课程资源才是稳定、持久的课堂保障。