义务教育信息科技课程“网络”教学实施众人谈

林众　诸卫兵　冯士海

《中国信息技术教育》：我们应该如何正确认识“网络”教学的价值与地位呢？

林众：网络是义务教育信息科技课程六条逻辑主线之一，从教学价值看，我们可以从以下几个方面去审视。其一，它是对既有教学内容的继承发展。随着信息科技的发展以及相关应用的普及，网络越来越被作为重点，无论是2000年颁布的《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》，还是2016年颁布的《中小学综合实践活动课程指导纲要》，都要求在教学中把网络作为主要内容之一，现在的学生是信息社会的“原住民”，尽管他们生活在数字世界，时刻与网络接触，但依然要引导其从规范角度去了解网络、认识网络。其二，它是与高中教学内容衔接的抓手之一。众所周知，高中是从大概念角度，以点带面地构建了学科知识体系，与学生认知结合，但可以看出，大概念的提法更为宏观，与义教阶段学生的认知距离有点远，因此，在六条逻辑主线的设计过程中，我们把“信息系统”“信息社会”做了进一步分解，将网络这个耳熟能详的要素抽离出来，既便于学生从生活应用到知识运用知其所以然地横向过渡，又有利于不同学段间教学内容的串联，建立课程体系。

诸卫兵：“网络”教学的价值主要体现在，让学生能够合理合法安全地运用网络，懂得运用网络不仅服务自己，还应服务于他人，更应服务于社会和国家；懂得在运用网络时如何保护自己和他人的隐私与资源，维护网络的安全，明白网络安全与国家安全息息相关；知道网络的发展推动技术的创新、行业的变革以及社会的发展进步，知道与网络相关的基本原理和基本算法。通过“网络”教学，还可以让学生清醒地认识到我们国家在信息技术方面的不足，进一步树立自主可控、掌握核心技术的意识，培养学生的家国情怀。作为义教信息科技课程标准的六条逻辑主线之一，“网絡”教学的重要性是不言而喻的。

冯士海：“网络”在义务教育信息科技课程中占据着重要的地位，从三年级学习“在线学习与生活”模块开始，至七年级“互联网应用与创新”模块和八年级“物联网实践与探索”，它们都属于网络内容，可见，网络内容贯穿了整个义务教育阶段，并主要体现在整个七、八年级中，革新了以往在七、八年级信息技术教学中学习各种软件操作的历史。“网络”具有重要的教学价值。网络时代，学生需要的不再是简单的上网浏览、搜索等操作，简单的操作也无法达到应有的学习目的。教师应该引导学生加深对互联网、物联网及相关新技术本质的认识，培养利用互联网基础设施和计算思维方法解决学习和生活中各种问题的能力，并梳理解决问题的思路，发展创新意识。

《中国信息技术教育》：我们应该如何正确认识“网络”在义务教育信息科技体系中的地位呢？

林众：逻辑主线的设计不只是基于高中学科大概念的迭代，同时也是基于核心素养。很多观点认为计算思维是信息科技的素养核心，其实我想表达的观点是，四个核心素养的重要性不相伯仲，都体现了信息科技本质，放到其他课程中都会显得不太实用。因此，这次设计的六条逻辑主线，都因为与四个核心素养紧密相关，才得以提炼。例如，与信息意识的关系，网络体现了数据（信息）来源的重要性，即信息社会中对数据（信息）的理解，是建立在数据社会化、网络化基础上，要明晰溯源；与计算思维的关系，网络的发展体现了科技循序渐进的严谨性、功能性，符合计算思维中界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据、解决问题这一完整过程；与数字化学习与创新的关系，无论是选择合适的数字平台还是开展合作学习、交流学习资源，都体现出网络的优势；与信息社会责任的关系，网络体现了数字世界底层支架的作用，尤其是本次课标在总目标中强调“领悟网络空间命运共同体对信息社会发展的重要意义”，已经把网络的教学内涵从个体与国家命运的角度进行了休戚相关的联系。

诸卫兵：作为义教信息科技课程标准六条逻辑主线之一的“网络”，贯穿了义务教育的九个年级。当今时代，人们的沟通与交流越来越需要网络，而在网络空间与他人交流和分享信息时，需要遵守信息行为规范，只有安全、负责任地使用信息科技，才能保护自己与他人的隐私和安全；网络社会产生的数据越来越多，只有掌握数据与编码，才能更好地处理数据，发挥数据的价值；互联网、物联网都是在网络基础上发展起来的，学生们的互联网应用与创新、物联网实践与探索离开网络都无从谈起。

冯士海：义务教育阶段是落实立德树人和素质教育的重要阶段，对培养青少年科技伦理、提升青少年自主可控意识具有基础性意义。“网络”作为义务教育信息科技课程的六大逻辑主线之一，在义务教育信息科技体系中占据重要地位。在具体教学中，应引导学生了解“卡脖子”教训，致力于培养学生探索互联网本质、互联网创新精神，了解互联网、物联网背后的工作原理，认识相关“协议”对互通互联的重要价值，让他们从小就认识到原始创新的重要性，树立总体国家安全观和网络领域的社会主义核心价值观，为未来国家自主可控做好认识的准备，提升其对“没有网络安全就没有国家安全”的认识高度。

《中国信息技术教育》：我们应如何正确看待与处理义务教育“在线学习与生活”和“互联网应用与创新”“物联网实践与探索”等内容之间的关系呢？如何实现“网络”概念与思维的进阶？

林众：网络主线在一至九年级的贯通设计中，在三、七、八年级体现了显著的外显因素。对这几部分的关系认识，我们首先要从学生认识角度出发，体现对思维的进阶。“在线学习与生活”对应三年级学生，对网络的要求基本是限于应用；“互联网应用与创新”对应七年级，希望学生在学习了“过程与控制”后，能从用户需求的角度去思考互联网的发展及技术更新的必要性与创新点；“物联网实践与探索”对应八年级，强调培养学生动手实践的能力，通过搭建简单物联网实验的过程，了解物联网在物理与数字世界之间的纽带作用，同时要认识到物联网与互联网的异同。其次要从内容体系出发，建构不同年级的教学差异，三年级的内容是整个设计中容量最大的。

诸卫兵：在线学习与生活是互联网的典型应用，互联网提供了丰富的平台和资源，使得在线学习与生活有了更多的选择，在线学习与生活的个性化得以充分体现。物联网的实践与探索会产生大数据，需要依靠互联网来传输。对大数据进行挖掘处理，能发挥大数据的价值，推动技术的进步和行业的创新，技术的进步和行业的创新能助推物联网实践与探索的开展，物联网实践与探索的开展使得在线学习与生活有了更大范围的延伸。

冯士海：在义务教育阶段，网络的内容之间的关系是进阶式的：三年级“在线学习与生活”，学习使用网络搜索与辅助协作学习，注重生活体验；七年级“互联网应用与创新”，学习网络基本概念和基本原理，使用数字化成果分享并体验其应用；八年级“物联网实践与探索”，深化原理认识，探索利用网络解决问题的过程和方法，了解万物互联的途径、原理和意义。从低学段到高学段，这三部分内容是根据学生的认知规律，统筹安排各学段网络内容的学习，在学科逻辑上这三部分内容是相互关联的，同时也是不断循环螺旋上升的。我们要认识到“网络”的概念比较抽象、复杂，其背后的原理、协议难以准确呈现和把握，可以在教学中通过学生熟悉的互联网应用，利用生活中一些可理解、可类比的事物，帮助学生理解、掌握相关网络内容。在有条件的学校，可在信息科技专用教室或实验室中通过模拟、仿真、演示等数字化手段，营造真实场景的各种网络环境，为学生的学习和探究创造条件。数据资源能改变我们的做事方式，当数据成为现实空间和虚拟空间交织的重要资源，学生一定要学会运用科学的思维方法处理数据。例如，在互联网中，很多软件能做到精准推送，这就需要引导学生理解，这些软件是通过抓取网上的数据并进行分析从而做到精准服务的，这种方式不是简单的“技”，还涉及“科”，如果没有这种思维方式，很多问题是解决不了的。因此，从“技术”到“科技”，是希望学生能够用符合这个时代的思维方式思考这个时代的事情，形成新的解决问题的方法，从而变得更加理性。

《中国信息技术教育》：在义务教育阶段，“网络”内容作为兼具原理性与操作性的内容，可以通过哪些方式实施教学呢？

诸卫兵：“网络”的原理性内容对学生来说比较深奥，教学时应采用类比的方式，用学生日常生活中的事例进行类比，了解知道就可以了，无需掌握过深的原理知识。例如网络学习，没有必要强调协议的内容，只要让学生知道协议的作用和表现即可。“网络”操作性内容就必须让学生开展活动，可以以小组为单位，让学生在活动中体会感悟、思考分析、探讨研究，引导学生尝试总结归纳，获得认识，在活动最后进行总结，总结方式可以多样（教师总结、学生总结教师补充、师生共同总结）。

冯士海：第一，对于操作性强的内容，可以组织学生在能接入互联网的信息科技实验室中开展教学，并以小组形式围绕在线支付、在线搜索、在线购票、网络约车、在线点餐等，进行研讨、交流，感受技术带来的生活便捷。也可以组织学生通过在线协作文档，制订小组计划表，感受多人合作、快速信息汇总的过程。第二，对原理性强的内容，如互联网的构成及各种创新应用，比较抽象、复杂，其背后的原理难以准确呈现和把握，在教学中，可以通过学生熟悉的互联网应用，利用现实世界中一些可理解、可类比的事物，帮助学生理解、掌握相关内容。也可以在信息科技专用教室或信息科技实验室中，通过模拟、仿真、演示等数字化手段，营造尽量接近真实场景的各种网络环境，为学生的学习和探究创造条件。

《中国信息技术教育》：“网络”教学时可能会面临哪些挑战？该如何破解遇到的困难呢？

林众：第一，不要超纲。“在线学习与生活”涉及的内容非常大而碎，而且考虑到三年级是有正规课时的起始年级，因此内容中还涵盖了一、二年级两个模块的内容。可以说，本模块内容的设计极具开放性，允许教师因地制宜地选择教学内容，不用追求多而全，網络的理念在此模块既可以作为显性因素进行教学，如在线搜索、在线交流等，同时也可以作为其他教学内容的支架，如在线学习的平台选择、数字身份唯一性等，因此，在教学中只要对符合课标要求的内容讲好怎么用就达到目标了，不用追求熟练度，也不宜追求深度和广度。“互联网应用与创新”表面上看好像也是以应用为主题，因此很多老师会认为是在“在线学习与生活”之上的螺旋上升，其实这里面的应用要指向“为什么”应用，要让学生通过互联网越来越多的应用面的扩展，去了解这些应用背后的道理，如分组交换，以及这些应用带来了哪些创新，如远程会议。但在这个过程中，很多网络的概念、原理不需要让学生去掌握，一是课标中没有要求，二是信息科技很多概念并不严谨，说法不统一，作为基础教育，不需要学生承载不需要的内容。在“物联网实践与探索”中，正如《义务教育信息科技课程标准（2022年版）解读》在该模块的“对教学提示的分析”中所写：物联网建立在互联网基础上，在把握全景（大场景）的前提下，本模块的项目及实验等环节应聚焦于“物联”的核心部分（小应用），即数据采集、计算、传输及使用，避免陷入技术细节。

第二，去知识中心化。这次课标中设计的六条逻辑主线，体现了一至九年级的贯通式设计，在教学时，不能望文生义，围绕所谓的知识点深挖，这样就无法体现出逻辑线的重要性。例如，在“身边的算法”中，如果仅仅局限于“算法”本身去讲程序，甚至讲编程，就失去了本模块的精髓，在算法模块内容前的某段开篇第一句就指出“算法是计算思维的核心要素之一，也是人工智能得以普遍应用的三大支柱（大数据、算法和算力）之一”，第五条也明确要求“以信息社会日常活动中蕴含的算法为例，讨论在线生活中算法的价值与局限（包括算法对知识产权保护的作用等），及算法对生活的指导意义”，这些都是对网络的呼应。又如，“互联网应用与创新”会讲到协议，但这里的协议，并不是要求讲原理，而是要让学生明晰协议就是一个个算法实现的程序，与“过程与控制”中强调的“输入-计算-输出”的逻辑有同质性，都体现了系统观。因此在教学中，各类知识是交叉复用，体现了当前信息科技的学科交叉性。

诸卫兵：“网络”的知识储备——加强专业学习；“网络”教学中课程核心素养的落地——研读新课标，特别是新课标中网络相关的内容；“网络”教学中学生活动的有效开展——必须在网络实验室进行，应加强“网络”实验室的建设，使之能够满足新课标的日常教学；“网络”教学中的项目式呈现——先从主题教学入手，从主题教学逐渐过渡到项目式教学，从小单元教学逐渐过渡到大单元教学，从小的教学故事扩展到大的教学故事。

冯士海：第一，对大多数教师而言，七年级“互联网应用与创新”模块和八年级“物联网实践与探索”模块都是全新的教学模块，需要学习、接受新课程提出的新理念、新内容。第二，“网络”教学面临的挑战主要有缺少信息科技专用教室或专用实验室等。未来可以通过加大建设未来课堂、智慧课堂、创新实验室等专用教室，为开展新课标教学、实验提供平台。

《中国信息技术教育》：为了更好地实施“网络”教学，信息科技教师需要做好哪些方面的准备？

林众：多读书，不要局限于网络讲网络，要有系统观，将六条逻辑主线灵活运用。

诸卫兵：①领会信息科技素质教育。②认真研读课标，认识和理解课标。③认真学习研究新课标涉及的新知识。④认识学习研究有关网络的主题式、项目式教学，尝试并体验。⑤认真研究探索与网络相关的跨学科类教学。⑥依据与网络相关的新课标内容，进行资源建设（跨学科）；琢磨一些好的主题、好的情境、好的案例。

冯士海：第一，营造良好的数字化学习氛围，提前了解新课标中“网络”部分的相关内容，研究相关网络的核心概念，加强网络中相关原理、概念的学习，提升专业水平。第二，提前深入学习、了解互联网协议，能够讲清楚网络中数据的编码、传输和呈现的原理，可以搭建小型互联系统。第三，提前了解物联网协议，可以设计并搭建具有数据采集、实时传输和简单控制功能的简易物联系统。

《中国信息技术教育》：能否提供义务教育“网络”教学的一些典型案例呢？

冯士海：第一，在三年级“在线生活”这一单元，在学习活动设计中，可以以“我的一次旅行——去爷爷家”为主题，创设住在城市的小明要去农村爷爷家探亲的情境，从出行的策划，到旅途中的乘车、购物、吃饭，再到在爷爷家看见和体验的数字化新农村等，通过一系列活动串联各种在线生活方式。教师从中引导学生交流、分析用到的在线技术，如在线搜索、在线购票、网络约车、在线点餐、直播带货、无人机喷洒农药、拍照识图、朋友圈分享等。学生可以结合自身经验，探讨这些体现“科技”的应用场景，感受在线社会对人们生活的影响，认识并掌握必要的在线生活技能，为成为合格的數字公民做好初步准备。第二，在七年级“认识互联网”这一单元，在学习活动设计中，教师可以设计“为家庭解决网络故障”这一真实生活问题。为了解决该问题，学生会探究网络到底出现了什么故障，由此学会诊断网络故障的原因是什么，思考应该如何修复该网络故障。这样，一个真实的生活问题就转为了一系列学科问题，而由此所产生的学科问题链就会驱动学生学习网络硬件构成、网络运行原理等相关学科知识与原理，并能够借助相关信息科技知识与原理解决家庭的网络故障。在解决网络故障的过程中，学生经历了迭代、纠错和理解等过程，特别是能够将所学信息科技知识与原理应用到真实生活中，从中获得了信息科技课程学习的价值。在真实问题的解决中，学生很好地实现了“科”与“技”的融合应用，进而实现了信息科技学科核心素养的发展和培养。