高中信息技術選擇性必修課程開設的實踐與思考

彭景

● 選修課開設需因地制宜，從實際情況出發分層設計與實施更合理

筆者所在學校共有四位信息技術專職教師，其中組長兼任信息學奧賽教練。學校信息技術課程分為通識必修課、興趣選修課和競賽集訓課三個層次：通識必修課對接國家高中信息技術必修課程模塊，高一、高二每周1課時（40分鐘），高三停課;興趣選修課講授由教師個人申報、學校審批通過、學生自主選擇的校本課程，學生每學期可重新選擇一次，每周1課時（60分鐘），每學期約14次課，高三停課;競賽集訓課主要針對信息學奧賽班進行培訓，為選拔高層次人才課程。

例如，某學期四位信息教師申報的選修課程有：高一——《算法與程序設計》（針對信息學奧賽）、《3D創意智造》（側重“三維設計與創意”、3D打?。?、《人工智能初步》、《網頁制作》;高二——《3D創意智造》（側重“開源硬件項目設計”、掌控板編程）、《可編程無人機》、《PBL信息與技術》（物理與信息的跨學科項目，涉及電池測量、物聯網、Python網頁爬蟲等方面內容）、《網頁制作》。目前的選修開課情況，基本覆蓋了高中課程中“數據與數據結構”“人工智能初步”“三維設計與創意”和“開源硬件項目設計”四個模塊。

課程的授課地點主要是信息技術機房，教學環境主要基于服務器+云課堂+教師機+一體機。同時，《3D創意智造》還擁有一間3D打印教室，配備有10臺3D打印機。2019年下半年，《3D創意智造》和《可編程無人機》分別申請到了少量教學資金，購置了一批選修課用教學硬件，僅限小范圍學生實驗用。

除信息教師開設的選修課外，信息中心部門的行政人員也開設有一批信息技術相關的選修課，如Python編程（極客戰記）、智能機器人（大疆機器人）、微視頻制作等。

總體來說，學校對選修課程持支持態度，目前正在考慮建設一間人工智能實驗室。但限于資金投入，選擇性必修課程模塊僅限于小范圍學生學習，無法開展普及性教學。

● 選修課帶來新的挑戰，需要創造條件且學且實踐

新課程背景下的教學，新課標、新課程、新方案、新教材對老師們來說是都是不小的新挑戰。針對必修課程，雖然筆者一直在研究新課標，但新教材的很多內容從未講授過，多數案例也沒有實踐過，無論是知識儲備、教學資源還是教學方式都有待更新。而針對選擇性必修課程，筆者雖然積累了一些課程資源，也很希望將選擇性必修課程六個模塊全部開齊，可以讓學生有充分的自主選擇的余地，可現實卻是困難重重。

首先，缺乏專業知識系統、深入的學習。新課程很多知識和技能超出了教師已有知識范疇，教師特別需要去高校“回爐”進行專業培訓，這樣的培訓不是講座式的概念、理念培訓，而是課程式的系統學習，如學習Python語言、3D設計、開源硬件、人工智能等。對教師來說，培訓機會太少，專業知識的匱乏，會大大限制教學的廣度與深度。

其次，師資人手不足。筆者所在學校四位信息技術教師在承擔兩個年級近60節常規教學班的同時，每人還兼帶兩門選修課，日常工作狀態常常是疲于備課。即使大家竭盡所能，也無法開足所有課程模塊。

再次，課程開發和教學活動設計能力不足。大多數教師還是習慣于講授式課堂，缺乏合作探究、項目式課堂活動指導，缺乏多元化評價方式方法，尤其缺乏具有可操作性的新課程活動設計，針對不同的教學活動，沒有直接能用的量規或評價設計。雖然筆者從2008年起一直在摸索項目式學習，但這種摸索僅限于單兵作戰，缺乏團隊支持。

最后，缺乏教學環境支持。以筆者所在學校為例，目前信息技術機房和3D打印室僅能滿足《三維設計與創意》課程中建模和打印的基本需求，無法滿足高階學習需求。無盤工作站+“云課堂”系統目前支持的建模軟件僅限于3Done、123Design、Sketchup等對顯存要求不高的3D建模軟件?，F有的開源硬件數量僅支持30人左右的小課堂，不支持近60人的常規班規模，且各式輸入、輸出套件無法滿足所有學生需求。

● 選修課的選課開課，能否走出與高校合作的新路子

對于筆者所在學校信息技術課程方面存在的問題來說，高中和高校合作的教學模式無疑是一項很有吸引力的建議，可能會解決如缺乏專業知識、師資不足、課程開發能力不足等部分問題;如果高校團隊能攜設備支援，還能解決教學環境和資源等問題。尤其在開課初期，能獲得高校支持，對高中教師來說無疑是一個巨大的推動，因為這樣既能為學生呈現高質量的課堂，又能自我提升。對高校而言，該模式能將高大上的理論與中學教學實踐相結合，并能培養教師掌控課堂的能力。

關于選課，筆者的理解是，選擇性必修課程的六個模塊中，模塊1“數據與數據結構”、模塊2“網絡基礎”、模塊3“數據管理與分析”主要是為學生升學需要而設計的，模塊4“人工智能初步”、模塊5“三維設計與創意”、模塊6“開源硬件項目設計”是為滿足學生個性化發展的需要而設計的。

到底選擇開哪門或哪幾門？從人本主義角度來看，可以從學生的學習需求出發，按需開課;也可以從師資條件出發，根據教師勝任情況開課。從筆者所在學校的實際情況來看，開課主要基于教師的專長和興趣，然后教師結合專業發展和競賽活動等課程前景考慮開課，如模塊1“數據與數據結構”可以與信息學奧賽對接，模塊4、5、6可以與未來智造、掌控未來等項目活動對接。

在筆者所在學校，考慮到選修課的競爭性，要想從近百門課程中引起學生的注意，有吸引力的課程名稱也顯得尤為重要。一般來說，實踐型課程比理論型課程更有吸引力。因而，對大多數學生來說，“人工智能初步”“三維設計與創意”“開源硬件項目設計”三個課程模塊比“數據與數據結構”“網絡基礎”“數據管理與分析”模塊顯得更有吸引力。同時，從每年的選課情況來看，貼近新技術的模塊4、5、6也是眾多學生的興趣所在。如果未來出臺與模塊1、2、3相關的權威、規范的水平等級測試，可以與高校專業先修掛鉤，它們也可能成為契合學生專業發展的選擇之一。

站在學校和教師角度來看，模塊4“人工智能初步”、模塊5“三維設計與創意”、模塊6“開源硬件項目設計”對教學條件的要求是比較高的，教師需要不斷更新專業知識，需要有人工智能實驗環境、三維建模和3D打印機以及開源套件等作為支撐，否則，很多教學實踐就無法落地。而模塊1“數據與數據結構”、模塊2“網絡基礎”、模塊3“數據管理與分析”是原信息技術課程的傳承與深化，對開課環境要求不算太高，在目前已有機房的基礎上，稍加改造就可能滿足。因此，對條件受限的學校來說，從開課難度來看，似乎模塊1“數據與數據結構”、模塊2“網絡基礎”、模塊3“數據管理與分析”更具可行性。

關于如何開展高中和大學信息技術課程的合作教學模式，筆者建議如下。

建議一：學校一定要有一位教師作為課程負責人一跟到底，直至能獨立開課。當學校在某一方面條件不足時，完全可以與高校合作開課，但建議學校一定要有一位教師作為課程負責人跟隨課堂，在組織課堂管理的同時，與學生一起參與課堂實踐，邊學邊教，直至可以獨立掌控課堂，而不是僅由高校選派教師接替開課（除非高校選派優秀的實習教師畢業后留下任教）。畢竟，合作的目的是在扶持中學，直至中學教師可以獨自勝任課程，而不是高校教師一撤退，中學仍無授課教師。

建議二：高?？梢詾橹袑W提供可持續發展的課程資源。多數中學在購置新技術、新設備時，常常存在一定的盲目性，且經費來源不穩定。課程初期常常是有經費支持的，在進行一次性采購后，往往沒有可持續投入的更新經費或維護經費。這就可能導致出現這樣的現象：課程初期教學環境是能支持課程教學的，但隨著時間的推移，教學設備的老化、故障、淘汰等因素直接導致教學質量下降，甚至阻礙教學工作的開展。因此，課程需求中的基礎核心設備要一次性購置到位，同時，預留出經費和一定的可拓展空間，用于資源的拓展與升級。與硬件資源同等重要的是軟件資源的拓展與升級，某些軟件平臺一旦斥資買進又閑置不用同樣造成浪費。高校在新理論和新技術的更新方面接收速度更快，若能與中學達成長期合作，可以為中學提供可持續發展的建議，甚至為中學量身定制需要的課程資源，不斷更新中學資源庫。

建議三：在條件相對成熟的中學，摸索校本項目學習，提升教師課程開發能力。選擇性必修課若能結合校本案例開展項目學習，高校若能輔助中學教師開發校本項目，無疑更能貼近學生和教師的發展需求。這一方面可以加速教師的成長，將課程落到實處，另一方面，也可以將高校的相關新理論在中學得以實踐驗證，可以協助中學和高校打造出切實的發展成果。

當然，作為中學教師，筆者的選課原則是從熟悉的入手，從有條件的開始，由淺入深，做自己能做的，不求多，不求精，先開課，后精修。精力有限，時間有限，邊做邊學，有什么條件干什么事?，F實問題是，每所中學的實際情況都各不相同，高校能為高中提供哪些切實的幫助，還需因校而異。高中開設選擇性必修課程還得靠自己，穩定的師資、可持續發展的課程資源才是穩定、持久的課堂保障。