新裝備實驗：區域信息技術實驗室標準的生成機制

編者按：2018年第一期的新年展望當中提到“信息技術課的教學場所將從機房轉變為信息技術實驗室”，很多一線教師聽聞這個消息之后，覺得信息技術實驗室的想法和整體布局正符合當前信息技術教育發展趨勢，能夠幫助解決信息技術學科專業化以及在創客教育、STEAM教育深入發展的過程中所亟待解決的一些關鍵問題，但是信息技術實驗室如何建設？需要哪些實施主體的參與？其標準在制訂過程中，又能夠給信息技術學科發展帶來哪些契機和挑戰？本期信息技術實驗專欄，特別刊登一篇專題論文，期望能夠針對大家關心的問題做一些前瞻性的探討。

在“文革”結束以后的中國教育的迅速發展過程中，教育裝備行業的行事風格和內部結構也在不斷地變化，從最初的黑板、粉筆到現在的智慧教室、課程服務，通過裝備現代化促進教育現代化的呼聲一直都沒有斷過。學科裝備一直是教育裝備行業的一個重要組成部分，如物理實驗室的電流表、電壓表，小學科學教學使用的科學耗材包等，它們各自代表著需要重復使用的學科教學儀器和學科耗材兩種形態。伴隨著學科教學的發展，特別是現代信息技術教育的參與，出現了數字化物理實驗室、數學實驗室等新興的實驗室形態，但是這些形態從量的普及上仍無法和傳統實驗室相比，而且因為普及度不高，也很難和普及層面上的教學和評價有效地融合起來。在“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念的指引下，這一輪從創客、STEM教育、綜合實踐活動、信息技術課程標準、中高考改革等多個角度同時發力的“信息技術實驗室”的建設，能否在區域標準和推進上促進，在開放共享的基礎上協調創新，構建綠色持久的新裝備的實驗和普及機制的生成機制，應成為配合新一輪高中信息技術課程標準及其教材編寫、教師培訓等工作開展的一個總體布局的重要組成部分。

信息技術實驗室是根據信息技術課程標準、教學和評價的總體需要，結合信息技術學科發展的預期而建設的專用教室?？梢灶A期，其中除了計算機、網絡、多媒體等設備外，還應包括符合從小學到高中各個學段教學需求的開源硬件教學具、數字化采集和實體化設備、演示儀器、情境教具和自制教具等，其核心作用是促進學生信息技術學習和應用水平的提高，促進學科專業化發展。

開源硬件教學具：各種可編程硬件，如機器人、傳感器板等一直都被認為能夠有效地改善信息技術教學的效果，但是一直以來處于比較散亂的廠家主導的狀態，缺乏一個總體的平臺。開源硬件的出現解決了這個問題，一個超越商業知識產權的開放設計方案，使各個參與主體可以共享設計標準，優化方案。針對大班教學需求的各種教具和針對小組學習和創意作品的各種學具，可以通過通用或者類似的軟件平臺統一起來，這樣就保證了教學的連續性。且軟件也是開源的，不依賴于某一個具體的裝備企業，甚至教師自己可以根據開源方案自制教學具，這就保證了裝備配備的持久性和安全性。

數字化采集和實體化設備：數字化和實體化的各種設備，構成了一種虛實關系，它一直是信息技術的核心內容。就像鍵盤、鼠標和打印機，麥克風和揚聲器一樣，只有在教學中始終強調和演示這種虛實關系，才能讓學生建立一種正確的信息技術應用觀念，不至于沉迷于虛擬世界不能自拔。3D建模軟件、掃描硬件和3D打印機也構成了這樣一種從數字化采集、編輯和設計到實體化的關系，而且伴隨著技術的普及和開源，在成本不斷下降的同時，技術的使用也越來越方便。

演示儀器：信息技術涉及到一些核心的概念，如信息的編碼和解碼、信息通信的一般過程、信息的保密和破解技術等，這些概念比較抽象，用語言解釋顯得干澀，存在著小學講，初中講，高中還講，但始終都講不透的問題。通過演示儀器，特別是源程序可以追溯的演示教具，學生不但可以明確了解這些復雜概念或過程的細節原理，而且還可以通過分析源程序進一步探究演示儀器的改進方向。

情境教具：環境育人是一種潛移默化的育人形式，我們在與國外同行的交流中常?？梢钥吹浇處煏蛯W生一起布置專業教室，教室里不但有掛圖、學生作品，還體現著教師的育人觀念。情境教具可以是師生共同制作也可以是外部引進，如墻壁上的觸摸鋼琴、窗邊的自動澆花裝置等，情境教具體現了信息技術實驗室建設的靈活性和教師的主觀能動性。

自制教具：嚴格來講之前所涉及到的開源硬件教學具、數字化采集和實體化設備、演示教具和情境教具都可以由師生自制來完成，因為它們很多都是基于開源硬件或者開源方案來完成的，并且很多制作過程也有非常詳盡的說明。自制教具本身可以作為信息技術課的一個教學內容，也可以作為已有信息技術裝配方案的有效補充。

以上五類設備構成了信息技術實驗室的一般硬件結構，考慮到線上線下的教學需求，一些網絡學習平臺和評價錄播工具也可以根據教學需要配置。但是信息技術實驗室是根據國家課程配備，不像創客空間往往從校本課程的角度配備，需要考慮到區域推進的成本、教師的基本素質、已有教學內容的銜接等多方面的具體因素。特別是伴隨教材的全市、全省范圍內的使用，信息技術實驗室往往需要一個區域標準，而在標準的研制過程中一開始就需要考慮到各種參與主體的需求和角色，平衡和協調各方權利，才能夠將信息技術實驗室建設作為教育裝備行業促進新舊動能裝備，推動新裝備實驗的一個抓手。

由于短期內難以出現信息技術實驗室的國家標準，在區域內實驗信息技術實驗室的地方標準或指導建議，仍然是構建國家標準的一種必要的階段，而且即使有了國家性的標準，針對區域發展不均衡的現狀和區域特色發展的需求，仍然需要針對地區的特殊需求對國家標準制訂地方化的配套標準。標準的制訂過程需要平衡行政權力、學術權力、資本權力和實踐權力的關系，同時，在制訂的過程中應首先充分征求區域教研部門的意見，在教育主管部門和財政部門的統籌協調下，在教學具設計和采購的環節中充分發揮中國作為制造業大國的優勢，優化裝備配備格局，提升裝備對服務一線教師教學的促進作用。與此同時，也需要建立雙向建設的補充機制，充分挖掘一線教師自制教具的創造性，設計課程的主動性，建立信息技術實驗室標準的動態修訂機制，保證區域標準制訂中原則性和靈活性的統一。

新裝備是通過裝備配備機制的動態協調發展，鼓勵和推廣教育創新實踐的一種機制改革的嘗試，也是新時代落實“以裝備現代化促進教育現代化”的一種具體實踐形式。新裝備實驗的核心是裝備標準和配備方案的動態調整，實驗成功的關鍵是多種實施主體的主動參與，實施的重點是通過新舊動能轉換做大做強教育裝備行業，提升這一領域的國際競爭力和影響力。信息技術實驗室是一個新興的教育裝備熱點領域，因此以制訂區域層面上的信息技術實驗室的標準為先導，有效促進裝備配備和管理思路的轉變，建立一種新的溝通機制，在當前的形勢下顯得尤為重要。

目前，針對高中新的信息技術課程標準的各個版本的教材正處在緊鑼密鼓地編寫過程中，有些在2018年暑期后投入使用，有些在2019年暑期后投入使用，從現在了解到的情況來看，對信息技術實驗室裝備的配備需求在各個版本的教材中均有體現。但是仍然需要從整體的角度考量未來在教材推廣和使用過程中對應的區域信息技術實驗室配備的實際需求，雖然工作量很大，但仍然需要通盤考慮。因此，在這樣的一個時間節點考慮信息技術實驗室區域標準的生成機制，具有特殊的實際意義。

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