義務教育信息科技課程“網絡”教學實施眾人談

林眾　諸衛兵　馮士海

《中國信息技術教育》：我們應該如何正確認識“網絡”教學的價值與地位呢？

林眾：網絡是義務教育信息科技課程六條邏輯主線之一，從教學價值看，我們可以從以下幾個方面去審視。其一，它是對既有教學內容的繼承發展。隨著信息科技的發展以及相關應用的普及，網絡越來越被作為重點，無論是2000年頒布的《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》，還是2016年頒布的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》，都要求在教學中把網絡作為主要內容之一，現在的學生是信息社會的“原住民”，盡管他們生活在數字世界，時刻與網絡接觸，但依然要引導其從規范角度去了解網絡、認識網絡。其二，它是與高中教學內容銜接的抓手之一。眾所周知，高中是從大概念角度，以點帶面地構建了學科知識體系，與學生認知結合，但可以看出，大概念的提法更為宏觀，與義教階段學生的認知距離有點遠，因此，在六條邏輯主線的設計過程中，我們把“信息系統”“信息社會”做了進一步分解，將網絡這個耳熟能詳的要素抽離出來，既便于學生從生活應用到知識運用知其所以然地橫向過渡，又有利于不同學段間教學內容的串聯，建立課程體系。

諸衛兵：“網絡”教學的價值主要體現在，讓學生能夠合理合法安全地運用網絡，懂得運用網絡不僅服務自己，還應服務于他人，更應服務于社會和國家；懂得在運用網絡時如何保護自己和他人的隱私與資源，維護網絡的安全，明白網絡安全與國家安全息息相關；知道網絡的發展推動技術的創新、行業的變革以及社會的發展進步，知道與網絡相關的基本原理和基本算法。通過“網絡”教學，還可以讓學生清醒地認識到我們國家在信息技術方面的不足，進一步樹立自主可控、掌握核心技術的意識，培養學生的家國情懷。作為義教信息科技課程標準的六條邏輯主線之一，“網絡”教學的重要性是不言而喻的。

馮士海：“網絡”在義務教育信息科技課程中占據著重要的地位，從三年級學習“在線學習與生活”模塊開始，至七年級“互聯網應用與創新”模塊和八年級“物聯網實踐與探索”，它們都屬于網絡內容，可見，網絡內容貫穿了整個義務教育階段，并主要體現在整個七、八年級中，革新了以往在七、八年級信息技術教學中學習各種軟件操作的歷史。“網絡”具有重要的教學價值。網絡時代，學生需要的不再是簡單的上網瀏覽、搜索等操作，簡單的操作也無法達到應有的學習目的。教師應該引導學生加深對互聯網、物聯網及相關新技術本質的認識，培養利用互聯網基礎設施和計算思維方法解決學習和生活中各種問題的能力，并梳理解決問題的思路，發展創新意識。

《中國信息技術教育》：我們應該如何正確認識“網絡”在義務教育信息科技體系中的地位呢？

林眾：邏輯主線的設計不只是基于高中學科大概念的迭代，同時也是基于核心素養。很多觀點認為計算思維是信息科技的素養核心，其實我想表達的觀點是，四個核心素養的重要性不相伯仲，都體現了信息科技本質，放到其他課程中都會顯得不太實用。因此，這次設計的六條邏輯主線，都因為與四個核心素養緊密相關，才得以提煉。例如，與信息意識的關系，網絡體現了數據（信息）來源的重要性，即信息社會中對數據（信息）的理解，是建立在數據社會化、網絡化基礎上，要明晰溯源；與計算思維的關系，網絡的發展體現了科技循序漸進的嚴謹性、功能性，符合計算思維中界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據、解決問題這一完整過程；與數字化學習與創新的關系，無論是選擇合適的數字平臺還是開展合作學習、交流學習資源，都體現出網絡的優勢；與信息社會責任的關系，網絡體現了數字世界底層支架的作用，尤其是本次課標在總目標中強調“領悟網絡空間命運共同體對信息社會發展的重要意義”，已經把網絡的教學內涵從個體與國家命運的角度進行了休戚相關的聯系。

諸衛兵：作為義教信息科技課程標準六條邏輯主線之一的“網絡”，貫穿了義務教育的九個年級。當今時代，人們的溝通與交流越來越需要網絡，而在網絡空間與他人交流和分享信息時，需要遵守信息行為規范，只有安全、負責任地使用信息科技，才能保護自己與他人的隱私和安全；網絡社會產生的數據越來越多，只有掌握數據與編碼，才能更好地處理數據，發揮數據的價值；互聯網、物聯網都是在網絡基礎上發展起來的，學生們的互聯網應用與創新、物聯網實踐與探索離開網絡都無從談起。

馮士海：義務教育階段是落實立德樹人和素質教育的重要階段，對培養青少年科技倫理、提升青少年自主可控意識具有基礎性意義。“網絡”作為義務教育信息科技課程的六大邏輯主線之一，在義務教育信息科技體系中占據重要地位。在具體教學中，應引導學生了解“卡脖子”教訓，致力于培養學生探索互聯網本質、互聯網創新精神，了解互聯網、物聯網背后的工作原理，認識相關“協議”對互通互聯的重要價值，讓他們從小就認識到原始創新的重要性，樹立總體國家安全觀和網絡領域的社會主義核心價值觀，為未來國家自主可控做好認識的準備，提升其對“沒有網絡安全就沒有國家安全”的認識高度。

《中國信息技術教育》：我們應如何正確看待與處理義務教育“在線學習與生活”和“互聯網應用與創新”“物聯網實踐與探索”等內容之間的關系呢？如何實現“網絡”概念與思維的進階？

林眾：網絡主線在一至九年級的貫通設計中，在三、七、八年級體現了顯著的外顯因素。對這幾部分的關系認識，我們首先要從學生認識角度出發，體現對思維的進階。“在線學習與生活”對應三年級學生，對網絡的要求基本是限于應用；“互聯網應用與創新”對應七年級，希望學生在學習了“過程與控制”后，能從用戶需求的角度去思考互聯網的發展及技術更新的必要性與創新點；“物聯網實踐與探索”對應八年級，強調培養學生動手實踐的能力，通過搭建簡單物聯網實驗的過程，了解物聯網在物理與數字世界之間的紐帶作用，同時要認識到物聯網與互聯網的異同。其次要從內容體系出發，建構不同年級的教學差異，三年級的內容是整個設計中容量最大的。

諸衛兵：在線學習與生活是互聯網的典型應用，互聯網提供了豐富的平臺和資源，使得在線學習與生活有了更多的選擇，在線學習與生活的個性化得以充分體現。物聯網的實踐與探索會產生大數據，需要依靠互聯網來傳輸。對大數據進行挖掘處理，能發揮大數據的價值，推動技術的進步和行業的創新，技術的進步和行業的創新能助推物聯網實踐與探索的開展，物聯網實踐與探索的開展使得在線學習與生活有了更大范圍的延伸。

馮士海：在義務教育階段，網絡的內容之間的關系是進階式的：三年級“在線學習與生活”，學習使用網絡搜索與輔助協作學習，注重生活體驗；七年級“互聯網應用與創新”，學習網絡基本概念和基本原理，使用數字化成果分享并體驗其應用；八年級“物聯網實踐與探索”，深化原理認識，探索利用網絡解決問題的過程和方法，了解萬物互聯的途徑、原理和意義。從低學段到高學段，這三部分內容是根據學生的認知規律，統籌安排各學段網絡內容的學習，在學科邏輯上這三部分內容是相互關聯的，同時也是不斷循環螺旋上升的。我們要認識到“網絡”的概念比較抽象、復雜，其背后的原理、協議難以準確呈現和把握，可以在教學中通過學生熟悉的互聯網應用，利用生活中一些可理解、可類比的事物，幫助學生理解、掌握相關網絡內容。在有條件的學校，可在信息科技專用教室或實驗室中通過模擬、仿真、演示等數字化手段，營造真實場景的各種網絡環境，為學生的學習和探究創造條件。數據資源能改變我們的做事方式，當數據成為現實空間和虛擬空間交織的重要資源，學生一定要學會運用科學的思維方法處理數據。例如，在互聯網中，很多軟件能做到精準推送，這就需要引導學生理解，這些軟件是通過抓取網上的數據并進行分析從而做到精準服務的，這種方式不是簡單的“技”，還涉及“科”，如果沒有這種思維方式，很多問題是解決不了的。因此，從“技術”到“科技”，是希望學生能夠用符合這個時代的思維方式思考這個時代的事情，形成新的解決問題的方法，從而變得更加理性。

《中國信息技術教育》：在義務教育階段，“網絡”內容作為兼具原理性與操作性的內容，可以通過哪些方式實施教學呢？

諸衛兵：“網絡”的原理性內容對學生來說比較深奧，教學時應采用類比的方式，用學生日常生活中的事例進行類比，了解知道就可以了，無需掌握過深的原理知識。例如網絡學習，沒有必要強調協議的內容，只要讓學生知道協議的作用和表現即可。“網絡”操作性內容就必須讓學生開展活動，可以以小組為單位，讓學生在活動中體會感悟、思考分析、探討研究，引導學生嘗試總結歸納，獲得認識，在活動最后進行總結，總結方式可以多樣（教師總結、學生總結教師補充、師生共同總結）。

馮士海：第一，對于操作性強的內容，可以組織學生在能接入互聯網的信息科技實驗室中開展教學，并以小組形式圍繞在線支付、在線搜索、在線購票、網絡約車、在線點餐等，進行研討、交流，感受技術帶來的生活便捷。也可以組織學生通過在線協作文檔，制訂小組計劃表，感受多人合作、快速信息匯總的過程。第二，對原理性強的內容，如互聯網的構成及各種創新應用，比較抽象、復雜，其背后的原理難以準確呈現和把握，在教學中，可以通過學生熟悉的互聯網應用，利用現實世界中一些可理解、可類比的事物，幫助學生理解、掌握相關內容。也可以在信息科技專用教室或信息科技實驗室中，通過模擬、仿真、演示等數字化手段，營造盡量接近真實場景的各種網絡環境，為學生的學習和探究創造條件。

《中國信息技術教育》：“網絡”教學時可能會面臨哪些挑戰？該如何破解遇到的困難呢？

林眾：第一，不要超綱。“在線學習與生活”涉及的內容非常大而碎，而且考慮到三年級是有正規課時的起始年級，因此內容中還涵蓋了一、二年級兩個模塊的內容。可以說，本模塊內容的設計極具開放性，允許教師因地制宜地選擇教學內容，不用追求多而全，網絡的理念在此模塊既可以作為顯性因素進行教學，如在線搜索、在線交流等，同時也可以作為其他教學內容的支架，如在線學習的平臺選擇、數字身份唯一性等，因此，在教學中只要對符合課標要求的內容講好怎么用就達到目標了，不用追求熟練度，也不宜追求深度和廣度。“互聯網應用與創新”表面上看好像也是以應用為主題，因此很多老師會認為是在“在線學習與生活”之上的螺旋上升，其實這里面的應用要指向“為什么”應用，要讓學生通過互聯網越來越多的應用面的擴展，去了解這些應用背后的道理，如分組交換，以及這些應用帶來了哪些創新，如遠程會議。但在這個過程中，很多網絡的概念、原理不需要讓學生去掌握，一是課標中沒有要求，二是信息科技很多概念并不嚴謹，說法不統一，作為基礎教育，不需要學生承載不需要的內容。在“物聯網實踐與探索”中，正如《義務教育信息科技課程標準（2022年版）解讀》在該模塊的“對教學提示的分析”中所寫：物聯網建立在互聯網基礎上，在把握全景（大場景）的前提下，本模塊的項目及實驗等環節應聚焦于“物聯”的核心部分（小應用），即數據采集、計算、傳輸及使用，避免陷入技術細節。

第二，去知識中心化。這次課標中設計的六條邏輯主線，體現了一至九年級的貫通式設計，在教學時，不能望文生義，圍繞所謂的知識點深挖，這樣就無法體現出邏輯線的重要性。例如，在“身邊的算法”中，如果僅僅局限于“算法”本身去講程序，甚至講編程，就失去了本模塊的精髓，在算法模塊內容前的某段開篇第一句就指出“算法是計算思維的核心要素之一，也是人工智能得以普遍應用的三大支柱（大數據、算法和算力）之一”，第五條也明確要求“以信息社會日常活動中蘊含的算法為例，討論在線生活中算法的價值與局限（包括算法對知識產權保護的作用等），及算法對生活的指導意義”，這些都是對網絡的呼應。又如，“互聯網應用與創新”會講到協議，但這里的協議，并不是要求講原理，而是要讓學生明晰協議就是一個個算法實現的程序，與“過程與控制”中強調的“輸入-計算-輸出”的邏輯有同質性，都體現了系統觀。因此在教學中，各類知識是交叉復用，體現了當前信息科技的學科交叉性。

諸衛兵：“網絡”的知識儲備——加強專業學習；“網絡”教學中課程核心素養的落地——研讀新課標，特別是新課標中網絡相關的內容；“網絡”教學中學生活動的有效開展——必須在網絡實驗室進行，應加強“網絡”實驗室的建設，使之能夠滿足新課標的日常教學；“網絡”教學中的項目式呈現——先從主題教學入手，從主題教學逐漸過渡到項目式教學，從小單元教學逐漸過渡到大單元教學，從小的教學故事擴展到大的教學故事。

馮士海：第一，對大多數教師而言，七年級“互聯網應用與創新”模塊和八年級“物聯網實踐與探索”模塊都是全新的教學模塊，需要學習、接受新課程提出的新理念、新內容。第二，“網絡”教學面臨的挑戰主要有缺少信息科技專用教室或專用實驗室等。未來可以通過加大建設未來課堂、智慧課堂、創新實驗室等專用教室，為開展新課標教學、實驗提供平臺。

《中國信息技術教育》：為了更好地實施“網絡”教學，信息科技教師需要做好哪些方面的準備？

林眾：多讀書，不要局限于網絡講網絡，要有系統觀，將六條邏輯主線靈活運用。

諸衛兵：①領會信息科技素質教育。②認真研讀課標，認識和理解課標。③認真學習研究新課標涉及的新知識。④認識學習研究有關網絡的主題式、項目式教學，嘗試并體驗。⑤認真研究探索與網絡相關的跨學科類教學。⑥依據與網絡相關的新課標內容，進行資源建設（跨學科）；琢磨一些好的主題、好的情境、好的案例。

馮士海：第一，營造良好的數字化學習氛圍，提前了解新課標中“網絡”部分的相關內容，研究相關網絡的核心概念，加強網絡中相關原理、概念的學習，提升專業水平。第二，提前深入學習、了解互聯網協議，能夠講清楚網絡中數據的編碼、傳輸和呈現的原理，可以搭建小型互聯系統。第三，提前了解物聯網協議，可以設計并搭建具有數據采集、實時傳輸和簡單控制功能的簡易物聯系統。

《中國信息技術教育》：能否提供義務教育“網絡”教學的一些典型案例呢？

馮士海：第一，在三年級“在線生活”這一單元，在學習活動設計中，可以以“我的一次旅行——去爺爺家”為主題，創設住在城市的小明要去農村爺爺家探親的情境，從出行的策劃，到旅途中的乘車、購物、吃飯，再到在爺爺家看見和體驗的數字化新農村等，通過一系列活動串聯各種在線生活方式。教師從中引導學生交流、分析用到的在線技術，如在線搜索、在線購票、網絡約車、在線點餐、直播帶貨、無人機噴灑農藥、拍照識圖、朋友圈分享等。學生可以結合自身經驗，探討這些體現“科技”的應用場景，感受在線社會對人們生活的影響，認識并掌握必要的在線生活技能，為成為合格的數字公民做好初步準備。第二，在七年級“認識互聯網”這一單元，在學習活動設計中，教師可以設計“為家庭解決網絡故障”這一真實生活問題。為了解決該問題，學生會探究網絡到底出現了什么故障，由此學會診斷網絡故障的原因是什么，思考應該如何修復該網絡故障。這樣，一個真實的生活問題就轉為了一系列學科問題，而由此所產生的學科問題鏈就會驅動學生學習網絡硬件構成、網絡運行原理等相關學科知識與原理，并能夠借助相關信息科技知識與原理解決家庭的網絡故障。在解決網絡故障的過程中，學生經歷了迭代、糾錯和理解等過程，特別是能夠將所學信息科技知識與原理應用到真實生活中，從中獲得了信息科技課程學習的價值。在真實問題的解決中，學生很好地實現了“科”與“技”的融合應用，進而實現了信息科技學科核心素養的發展和培養。