中小學教師計算機前沿技術素養培訓課程研究

陳炳才 王智超 寧芊

摘要： 前期的問卷調查發現，中小學教師對計算機前沿技術知之甚少。但是，中小學教師所面對的中小學生又是未來的科技生力軍，因此中小學教師天然地肩負著創新思維啟蒙的責任。為了提高新時代中小學教師的計算機前沿技術素養，有針對性地設計了一套培訓課程，包括基本原理的講解和典型應用案例的介紹、演示和體驗式教學，可以根據實際教學情況靈活調整課時和培訓方式。

關鍵詞：計算機領域；前沿技術；素養培訓；意識培養

中圖分類號：G65 文獻標識碼：A 文章編號：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異，尤其計算機領域的科技成果不斷推陳出新、層出不窮，我國在這方面也取得了豐碩的成果，這些成果革命性地改變著人們的生活，也改變了傳統的教育教學方式，對于新時代的中小學教師提出了新的要求。2012年，教育部頒布《小學教師專業標準（試行）》和《中學教師專業標準（試行）》，其中著重指出中小學教師應“具有適應教育內容、教學手段和方法

現代化的信息技術知識。”這些都要求新時代的中小學教師應該主動去關注、去了解、去理解、去應用各項最新技術，尤其是發展變化最為迅速的信息技術[1-2]。

2 當前計算機前沿技術及其應用概述

計算機學科和技術是當今發展最為迅速、推陳出新內容最多、應用最廣泛的一個自然科學領域。縱觀計算機領域，當今科學家正在努力研究和推廣、并且有可能應用于教育的重要前沿技術包括：人工智能、虛擬現實與增強現實、大數據、物聯網、3D/4D打印、GIS與數字地球、數據挖掘等。此外，當今計算機領域研究和應用的熱點前沿技術還包括軟件定義網絡、生物識別與生物計算、網絡空間安全、量子計算、5G通信、云計算、超算等，這些都是已經或將要在社會上廣泛應用的前沿技術，是創新創業活動的主要研究方向[3-7]。當前計算機前沿技術在中小學教育中的可能應用包括：教育機器人、智能試卷或作業批閱系統、虛擬（增強）現實課堂、數字地球等。

3 中小學教師計算機前沿技術素養狀況

中小學生作為祖國未來的新生力量，他們的創新意識、創新知識和創新能力在很大程度上決定著我國未來創新型國家的高度。而中小學教育是人一生中最為重要的知識吸收和獲取階段，是創新意識培養、創新知識傳授和創新能力習得最為黃金的階段，在這個階段，與學生朝夕相處的教師的創新思維高度和廣度將會對學生的創新潛力激發產生深遠影響；教師對科技前沿技術（尤其是計算機領域前沿技術）的了解和掌握程度，將成為學生未來創新競爭力是否能達到應有高度的重要因素。中小學教師了解計算機前沿技術已經成為時代之需。

3.1 多數中小學教師關注前沿信息技術意識缺失

調查發現，超過91%的教師對于前沿技術關注不足，對于較為前沿的信息技術概念缺少了解，甚至聞所未聞。一些教師雖然對人工智能、大數據等概念有所了解，但僅停留在粗淺認識階段。從調研結果可以看到，中小學教師對于前沿信息技術的關注度較低，這對進一步提升中小學教師前沿信息技術的意識提出了要求。而多數教師認為前沿信息技術與教育教學實際相距較遠的情況更使得提升中小學教師信息前沿技術素養迫在眉睫。

3.2 多數中小學教師不了解前沿技術的獲取渠道，不重視新技術應用的交流

能否有獲取前沿信息技術的渠道，以及對于這些渠道的了解和使用程度如何，在很大程度上中小學教師獲取前沿信息技術的程度。調查發現，超過90%的教師不清楚國際性或專業性的前沿信息技術獲取渠道，80%左右的教師對科普網站、科教頻道等主流的前沿技術獲取渠道不了解或利用很少。只有不到40%的教師認為經常性的新技術應用交流或培訓很重要。

3.3 多數中小學教師“創新思維啟蒙者”意識淡薄

中小學教師對于信息技術的認知情況如何直接影響著中小學教師自覺獲取信息技術的程度，而中小學教師在這一過程中對于自身角色的認知也決定了其應用信息技術的程度。十九大報告指出，加快建設創新型國家，要瞄準世界科技前沿，對于基礎教育來說，了解世界科技前沿，培養學生具備創新意識是時代賦予的新使命。調查發現，只有13%的教師認為中小學生的創新能力培養的好壞決定著我國未來建設創新型國家的成敗；只有10%的教師認為自身的前沿技術掌握或了解程度會直接影響到中小學生的創新意識和能力培養；只有7%的教師認為自己今后的工作重點和任務是做好“創新思維啟蒙者”的角色。

4 中小學教師計算機前沿技術素養培訓構想

為彌補當前中小學教師前沿信息技術素養的缺失，有必要有組織、有計劃地對中小學教師進行專項培訓。

4.1 培訓的總體原則

從計算機專業角度看，前面介紹的各項前沿技術具有許多共性的地方，即它們都需要有輸入、計算與存儲、輸出這三大環節，但考慮到中小學教師（即使是從事信息技術教育的教師）的計算機理論水平普遍較低而且參差不齊，因此在各項技術基本原理的講解上要把握四點總體原則，即實用性原則、直觀性原則、動態性原則和交互性原則。

4.2 培訓的課時安排

在把握以上基本原則的基礎上，以教師集中培訓為例（通常是3周時間），那么可以安排一共10-12學時的課程進行培訓。

具體的課時及內容安排如表1所示：

4.3 培訓的前期準備

除了必要的課堂和教學常規條件之外，此類培訓更為重要的是要做好以下幾點準備：①培訓教案的撰寫和修訂；② 多媒體培訓課件；③ 實訓與實驗環境搭建；④ 課前作業和調查問卷。

4.4 培訓的效果反饋

培訓效果的有效反饋是保證培訓效果，每次培訓結束后，應通過各種方式對培訓效果進行反饋。可以基于柯氏模式[8]，從反應、知識、行為、效果等四個方面，利用調查問卷、座談等方式對培訓對象、工作人員、相關組織者進行調查，了解培訓實效。并對學員進行持續追蹤，考察其經過培訓后是否掌握了預期知識，對前沿信息技術的關注意識是否養成，相關技術在教學工作中的應用是否得到嘗試等。反饋的結果應及時反饋給培訓部門和培訓教師，據此進行相應調整和改進。

5 結論

中小學教師的計算機前沿技術素養的高低直接影響到國家未來科技生力軍的啟蒙質量，也間接對我國未來建成創新型國家的速度和質量產生深遠影響。依據本文設計的培訓課程，可以有效提高中小學教師對當今計算機領域的重要前沿技術的了解程度，更重要的是強化了他們對前沿技術的學習和關注意識，掌握了有效的獲取新知識方法和途徑，從而為他們今后的教學和啟蒙工作打下堅實而富有成效的基礎。

參考文獻：

[1]教育部.關于深化中小學教師培訓模式改革全面提升培訓質量的指導意見[EB/OL].[2013-05-16].http：//www.jyb.cn/info/jyzck/201305/t20130516_537980.html.

[2]教育部.關于印發鄉村教師培訓指南的通知[EB/OL].[2016-01-14].http：//www.moe.gov.cn/srcsite

/A10/s7034/ 201601/t20160126_228910.html.

[3]李毓嘉. 小學信息技術協作問題解決學習的實踐研究——基于SPOC混合學習方案的視角[J]. 中小學教師培訓， 2017 （4）： 58-62.

[4]魏非. 信息技術與教師培訓的深度融合路徑研究[J]. 中小學教師培訓， 2017（2）： 13-17.

[5]汪晗，黨凱琳. 虛擬現實技術及其在培智學校課程開發中的應用[J]. 綏化學院學報， 2017 （1）： 61-63.

[6]付強. 基于網絡的協作問題解決學習活動模式探析[J]. 現代遠距離教育，2005（5）：43-46.

[7]魏非. 信息技術與教師培訓的深度融合路徑研究[J]. 中小學教師培訓， 2017（2）： 13-17.

[8]徐君， 邵慶. 提高培訓效果：美國柯氏評價模式研究[J]. 職業教育研究，2016 （5）： 87-92.