生態·創新：信息科技的融合教學實踐

摘要：“生態·創新”教學主張將“生態”與“創新”的理念引入信息科技教學。從“生態·創新”教育的源起、內涵、實踐、展望四個維度來闡述“創設生態化課堂，培養學生的創新思維”教學主張，重點從構建生態化教學模式、開發創新課程、開展創新實踐活動三個方面探索“生態·創新”教育實踐的具體路徑和策略。

關鍵詞：生態；創新；信息科技教學

中圖分類號：G645.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2023）23-0039-06

26年來，筆者一直在信息科技教學創新的路上探索。作為江蘇省首批“蘇教名家”培養對象，筆者不斷追問自己的教育理想，不斷凝練自己的教學主張，提出信息科技的“生態·創新”教學主張，進行信息科技教學的融合實踐，培養學生的創新意識和創新思維，提升學生的數字素養和技能。

一、“生態·創新”教學主張的提出

隨著信息科技的飛速發展和科技進步的日新月異，信息科技課程對于正在形成人生觀、價值觀的中學生而言，有著非同一般的意義。伴隨信網絡新媒體迅速普及，大數據、人工智能、物聯網等越來越多的智能技術走進日常生活，人們的生活、學習、工作方式不斷改變。學生作為信息時代的“數字原住民”，思維方式、學習方式、解決問題的方法發生了巨大的變化，未來走上社會，他們將會面臨更大的挑戰和更多的未知性。作為信息科技教師，我一直在思考，如何培養學生具有適應未來生活的能力。

伴隨新課標下育人模式的變革，要引導學生在利用課堂所學解決問題的過程中，綜合并創新運用學科思想和方法，遵守道德規范和科技倫理，辨識信息社會的各類問題，明確自身發展方向，讓學生具備適應終身發展和社會發展需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，成為具有“有理想、有本領、有擔當”的時代新人。這讓信息科技課程改革更具有時代緊迫感。新一輪基礎教育課程改革更加強調問題導向，注重對實際問題的有效回應。遵循學生身心發展規律，強化一體化設置課程，提升課程科學性、系統性。

在多年的教學實踐中，每一份教案的設計、每一節課的執教我都認真揣摩，力圖逐漸走向真正的生態化課堂，從而讓學生在生態化的課堂中，真正開展自主學習、快樂學習。從學生的實際生活和實際需求出發，從教師、學生、課堂環境等多方面著手，創設民主、平等的學習氛圍，培養學生對課堂的專注力，培養學生的創新思維，將“生態”和“創新”的理念融入信息科技教學中，逐漸形成了自己的教學風格。基于此我提出“創設生態化課堂，培養學生的創新思維”的教學主張，簡稱“生態·創新”教育。

二、“生態·創新”教育的內涵與價值

生態的理念，強調“以人為本”，從學生的真實生活出發，從教師、學生、課堂環境三元素入手，聚焦真實情境的實際問題，關注課堂的動態生成，讓學生在生態化的課堂中，真正開展自主學習、快樂學習，讓信息科技課堂重新煥發生機和活力。生態教育是有生長感的教育，我們將學校教育視為學生成長的生命場域，視為有溫度的生命成長共同體，學校不僅生長知識，更應生長美德、智慧、夢想，讓每個學生生長為最好的自己，享受生長的喜悅和幸福。

“創新”的本質是突破，即突破思維定式，打破常規戒律。我關注信息科技學科中的“創新思維”，通過動手實踐培養學生的創新能力、探究力和創造力，激發學生的內在潛能和創新意識。通過開展創客教育、STEM教育、人工智能教育等創新教育活動，鼓勵學生創新和分享，讓學生用信息科技來解決生活中的實際問題，培養學生的數字素養和技能。

“生態·創新”教育，即創設生態課堂，培養學生的創新思維。生態課堂是由學生、教師、環境和課程相互聯系構成的具有一定結構和功能的有機整體。生態課堂不是對傳統課堂的全盤否定。它是用生態學的理論和方法重新思考課堂教學。關注學生個性化、多樣化的學習和發展需求，凸顯學生的主體地位，讓學生在感知體驗、自主探究、實踐創新的活動中，逐漸學會數字時代的知識積累與方法創新，從而在使用信息科技解決問題的過程中提升綜合能力與素養。

“生態·創新”教育更加強調生命是完整的、豐富多彩的。學生是一個生命體。首先，教育要追求學生的全面發展。傳統的教學模式在目標上突出了“知識本位”。生態教學模式不僅注重學生的認知發展，讓學生科學地認識社會，認識自然，還注重學生健全精神的生成和能力的發展。其次，要將“自然人”轉變為“社會人”。生態課堂教學是一種面向未來生態化社會的教學，因此要關注學生如何與自然、與社會和諧相處?！吧鷳B·創新”教育讓學科核心素養在課堂教學中落地，重塑課程育人價值。面向全體學生，創設民主、自然的生態化課堂，通過學生自主、合作、探究，利用信息科技來創新地解決生活中的實際問題，激發學生的內驅力和創造力，從而為學生搭建通向未來的橋梁，為培養擁有幸福人生的21世紀人才打下堅實的基礎。

三、信息科技課程的“生態·創新”教育實踐

（一）洞察學科本質，重塑信息科技課程的育人價值

2022年4月，教育部頒布《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》，信息科技課程從綜合實踐活動課程中脫離出來，成為一門獨立的國家課程，標志著信息科技課程將作為國家課程獨立開設。這是我國中小學信息科技教育40年發展基礎上的一個全新開始，具有里程碑的意義。

信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性的特征，旨在培養科學精神和科技倫理，提升自主可控意識，培育社會主義核心價值觀，樹立總體國家安全觀，提升數字素養與技能?！吧鷳B·創新”理念強調整體性、系統性和可持續性，這與信息科技課程的新理念相契合。在信息科技課程中，注重學科融合、強調實踐操作、關注信息安全等新理念，都是為了培養具備綜合能力和創新精神的人才。而“生態·創新”理念則進一步強調了這些新理念的重要性，并將其融入信息科技教育系統，形成了一個更加完整、更加可持續的教育生態系統；“生態·創新”理念注重跨界合作和協同創新，這與信息科技課程的新理念相呼應。在信息科技課程中，學生需要具備跨學科的知識和技能，以應對復雜的問題和挑戰?！吧鷳B·創新”理念鼓勵學生跨越學科界限，共同解決問題。這種跨界合作和協同創新的方式有助于培養學生的團隊合作精神和跨學科思維，提高他們的創新能力和解決問題的能力。

（二）構建信息科技生態化教學模式，讓教育回歸本真

生態學為人們解決生態危機問題，促進自然生態系統可持續發展提供了依據。作為一種科學的思維方式，生態學逐漸從自然科學向社會科學領域滲透，也為教育研究提供了理論和方法的指導。教育生態學強調整體和諧、動態平衡和多樣開放的生態哲學思想，啟示我們不能孤立地看待教學問題，要建立整體聯系、開放多樣、和諧發展的生態課堂觀。初中信息科技課堂教學模式建立在生態教育理論的基礎上，就要綜合考慮教學模式的各個要素。關注教學模式各要素之間的相互聯系，相互作用，讓它們和諧融合，相互統一。加強課堂生態系統要素間的交流，促進學生、教師、信息科技課程和環境和諧發展。重視課堂教學的開放性，保持信息科技學科與社會、生活的聯系。認識并尊重學生的個體差異，包容他們的多樣性，開發多樣化的教學資源和課程資源。

1.生態化課堂在自主發展中提升創新能力

教師創設情境，激發學生的興趣，激發學生的求知欲，激情引思。學生能在情境中發現問題，進入學習角色。情境的創設能夠將教學目標轉化為學生的內在需求，使其積極主動地參與課堂教學中。有些情境脫離生活實際、流于形式，并不能溝通學生已有知識經驗和新知識，架起信息科技課程與生活之間的橋梁。而好的情境就像錨一樣，能作為一節課的支撐點，帶動教學內容和教學任務的呈現。

生態課堂為學生自由發展、創新思維搭建了平臺。學生創新技能的形成離不開自主探究能力，教師的引導、啟發和點拔對學生提升自主探索學習能力至關重要。因此，教師在教學過程中要精心設計學習過程，要給學生充分的時間進行自主學習，自由探索知識、交流體驗，對學生采取尊重、寬容、鼓勵的態度，杜絕強制、苛求、壓制的現象。只有這樣，學生的主體性才能充分發揮，創新能力才能得到充分展現。立足生態課堂，就是要營造這種民主平等的師生關系，保護學生的“奇思妙想”。

2.生態化課堂在協作學習中促進和諧共生

信息科技課堂在和諧共生中培養學生的創新思維，需要學生提高課堂參與度，在協作學習中提升學習效能。協作學習，實現學生與學生、學生與教師間的聯合互動，通過組建學習小組充分發揮各生態位的優勢。首先，科學分組。在學生自愿選擇的基礎上，綜合考慮學生性格、能力等多方面因素，考慮不同學生之間的差異和互補，形成組內異質、組間同質的小組。其次，設置角色。在生生合作時，為了保證學生都能參與其中，需要充分發揮各生態位的優勢，根據學生個性特點和能力傾向，給組內每位成員相應的角色分工。組內每個同學都有合適的角色分工，明確自身的職責，才能努力地完成合作任務，獲得成就感。再次，根據目標，分配任務。圍繞任務進行組內研討，在交流討論的過程中，不僅需要表達自己的觀點，還需要找到數據和證據維護自己的結論，對與自己不同的觀點提出質疑。這有利于培養學生收集、分析與歸納的能力以及自我表達能力。最后，進行交流與評價，小組代表在班級分享學習成果，通過自評與互評，促進自我反思和進步，提高自己的評價能力和判斷力。

在協作學習中，學生的學習興趣、思維等能量在課堂內傳遞，獲得成就感和滿足感。協作學習過程中既有組內的協力合作，又有組間的良性競爭；既有師生之間的對話，也有師生與課程之間的對話、學生與學生之間的對話。

3.生態化課堂在“學做創”中促進創新思維能力的培養

教學方式強調問題導解決。創設真實的生活情境，選用學生有感受的、發生在學生身邊的情境和案例。協作學習活動主要圍繞學習內容開展，并根據學習內容的不同采用不同的活動方式。在學習活動設計中，強調學習者之間的協作能力和實際解決問題能力的提升，教師要對協作活動過程有良好的組織和引導，使學習者體會協作學習的有效性。

鼓勵“做中學”“用中學”“創中學”，讓學生邊實踐邊學習邊創新，突出學生的主體性。學生的課堂應和實際生活相關聯，比如學生利可以用PhotoShop為學校設計校標，利用音視頻編輯工具為班級制作紀念冊。這種學以致用的課堂，讓學生把信息科技這門課與生活緊密結合在一起。隨著數字化學習環境不斷提升，教師可引導學生充分利用數字化工具和數字化資源，發揮信息科技學科的優勢，創新地解決生活中的實際問題。

（三）開發創新課程，以生態化課堂模式開展創新教育

1.構建“生態·創新”理念下的信息科技“大課程”實施框架

通過多年的實踐探索，以創新教育為導向，建構信息科技“大課程”體系，開發指向創新教育的課程群，在生態化課堂教學模式中開展創新教育，推進信息科技課程改革，解決信息科技課程與學科發展速度不匹配以及學生缺乏創新思維的問題。依托江蘇省基礎教育內涵建設項目“初中人工智能教育示范中心”、徐州市教育局直屬基礎教育學校特色發展項目“基于STEAM實踐的創客教育”，借助創客平臺、創新教育空間平臺，通過“多元創新教學實踐、課外創新競賽活動”兩大活動，從平臺到機制，根據教學目標不斷的提升，對創新課程內容進行持續的統整和迭代，逐漸形成指向創新教育的信息科技“大課程”實施框架。

2.建設“生態·創新”理念下的信息科技“大課程”群

開展信息科技“大課程”群的建設，打造集微課、翻轉課堂、線上教學、校企合作、家校共育等多種形式于一體的課程體系，通過新形態課程解放和激活學生的學習力、創新創造力，有效解決課程單一、陳舊的問題，有效促進學生創新能力培養目標的實現。重構了以創新教育為主線的信息科技“大課程”體系，形成了以“基礎課程、整合課程、融合課程”為主體的課程群。

一是基礎課程。國家課程中的信息科技課程，定位于信息科技教學的創新，對信息科技學科內容進行大單元的設計，強調學科內容重整，從解決生活中的實際問題入手，通過生活化、情境化的信息科技教學的創新，利用生態化信息科技課堂教學模式，鼓勵學生在動手實踐中去學習和體驗，推動基礎課程的創新教學。

二是整合課程。整合課程是國家課程校本化的實施，在基礎課程的基礎上，以信息科技融合物理、生物、美術等學科課程，同時將機器人、物聯網、開源硬件信息科技融合在實際項目活動中，強調不同學科之間的整合。通過做中學、學中做，以項目式或主題式的教學方式為主，打破單一學科、單一領域的知識累積式的學習方式，跳脫傳統的縱向思維模式，而強調橫向、系統性和創造性的思維的養成。學習不再是線性的，而是運用知識的復雜性、互聯性有效地把知識的獲取與應用推向極致，從而培養學生的創新思維和創新能力。

三是融合課程。在基礎課程和整合課程的基礎上，將創客教育、STEM教育、人工智能教育等創新教育課程融入信息科技教學，從校內到校外，讓學生深入了解學科知識在現實生活中的應用，在實踐中學習新知識，強調發散性、開放性和批判性思考問題，遇到問題時，能從多角度、多側面、多層次、多結構去思考，去尋找答案，既不受現有知識的限制，也不受傳統方法的束縛。通過社會實踐基地活動、志愿服務活動、校企合作活動的方式，推動科技館、博物館等社會資源與學校課程相結合，將學習由校內擴展到校外，激發學生的創新意識和創新能力。

（四）開展創新教育活動，在“生態·創新”融合實踐中成長

在信息科技教學過程中，立足生態課堂，培養學生的創新思維和創新能力至關重要。聚焦信息科技課程教學的實際問題，提升信息科技教育對實踐的指導功能，將創客教育、STEM教育、人工智能教育等新興創新思維培養課程融入信息科技教學，堅持理論指導實踐、實踐優化理論的雙向循環路徑，以解決問題為導向，探究信息科技教育的創新策略，培養信息時代的信息素養。

1.創客教育讓學生在動手實踐中進行創造和創新

創客教育的價值在于創新，創新能力不僅成為當今社會公民核心素養的組成部分，也是信息科技學科育人價值的核心體現。創客教育理論的引入為信息科技學科教學提供了全新的視角，有助于信息科技學科教學的整體提升。尤其是對學生創新思維、創新能力的培養，具有一定的實際意義。

創客教育融項目學習、體驗教育、創新教育等思想于一體，符合學生好奇心強和想象力豐富的特點，能夠提升學生的想象力、創造力和動手能力?；趧摽突顒拥膭撔陆虒W探索與實踐，既順應了時代發展的需求，也是改革信息科技教學的重要途徑。創客理念下的信息科技教學，教師要轉變角色與觀念，不能再以權威自居，而要成為創客空間的建設者、創客課程的設計者以及創客活動的引導者。學生也在發生著變化，從原來被動地被教師“導學”，轉變為“我要學”。在創客活動中，通過發現問題、獲取資源、分析問題、解決問題，學生就能發現自己的短板，從而更主動、更有針對性地學習，提升學習能力，培養問題意識和創新思維。

2.人工智能教育讓學生適應未來生活

在創客教育和STEM教育基礎上，學校率先開展人工智教育的探索。2021年，學校成功申報江蘇省基礎教育內涵建設項目“初中人工智能教育示范中心”，“生態·創新”理念在該項目中得以深層次的實踐和推廣。學校構建符合素養教育要求的人工智能課程框架和體系，設計“惠及全體、鼓勵興趣、支持拔尖”的人工智能課程，通過以學生為主的“玩中學”“做中學”“創中學”創新教學方式，讓學生學會與人工智能和諧共生，積極推動人工智能教育的普及，促進學生的實踐創新。

“生態·創新”的課堂，催生了“學為中心”的課程。學校開設“人工智能＋語文”“人工智能＋體育”“人工智能＋美術”等學科融合課程，立足技術發展學生的不同需求。研發普惠、拓展和創新拔尖課程，在感知、探究、創新中培養學生的信息素養。開發“玩轉掌控板”“開源機器人編程”“初識Python”“漢文化3D打印”等7種人工智能校本課程。建設人工智能體驗館，讓學生在其中沉浸式學習、情境式體驗。創設生態化教學的環境，讓學生走進人工智能探究室，在人工智能探究活動中優化創新能力與創新思維。

3.跨學科主題活動提升學生的實踐能力

當學生面對復雜場景、復雜問題的時候，從情感態度價值觀出發，在正確價值觀的指導下，運用跨學科的知識和技能去分析問題、解決問題?？鐚W科主題活動從實踐應用出發，鼓勵學生將不同學科的知識和技能結合起來，解決實際問題。通過實踐操作，學生可以更好地理解和應用所學知識，提升知識遷移能力和學科思維水平，提高動手能力和解決問題能力。同時，跨學科主題活動也促進了學生之間的交流和合作，培養了他們的團隊合作精神和溝通能力。因此，跨學科主題活動是提升學生實踐能力的重要途徑。

以跨學科主題活動“漢文化”為例，學生可以充分利用互聯網去搜索有關漢文化的相關知識，收集著名歷史典故，也可以走進漢文化景點，欣賞題材豐富的漢代藝術品，如漢畫像石、漢兵馬俑等，通過3D打印技術設計漢畫像石、漢代兵器，還原漢代用品，交流和展示對漢文化的理解和創意想法。學生通過制作漢文化相冊、拍攝漢文化視頻、發布漢文化網頁等多種方式介紹漢文化，從而更好地傳承和宣傳中國傳統文化和精神。

在26年的“生態·創新”教育實踐中，筆者致力于信息科技學科的教學創新，持續開展生態與創新的融合實踐，“融合生態理念和創客思維，推進信息科技教學的創新”獲得2017年江蘇省基礎教育教學成果獎二等獎；“指向創新教育的初中信息科技‘大課程二十年探索與實踐”獲得2021年江蘇省基礎教育教學成果獎一等獎。筆者堅持為青年教師及鄉村教師提供巡回培訓和指導，以課題研究為載體，以課堂教學為主陣地，探索教育教學規律，創新教育成效明顯。

責任編輯：賈凌燕

*本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃課題“‘基于計算思維的初中人工智能課程活動設計與實踐研究”（SJMJ/2021/20）、江蘇省基礎教育內涵建設項目“初中人工智能教育示范中心”的研究成果。

收稿日期：2023-10-10

作者簡介：鄭茜，徐州市第三十四中學，正高級教師，江蘇省特級教師，江蘇省“蘇教名家”培養工程培養對象，江蘇省教學名師，江蘇省“333高層次人才培養工程”中青年科學技術帶頭人培養對象，主要研究方向為初中信息科技教學。