作者:中央教育科學研究所音像出版社編輯 杜一飛

不久前,一枚小小的芯片曾引發了一場大大的風波,給全行業敲響了警鐘。芯片只是問題的表象,實質是全民族的科學素養、創新能力,歸根到底是和我們每個人都密切相關的教育。

目前,我國基礎教育階段和“芯”關系最為密切的課程主要有:科學、人工智能、信息技術等。相關教材、課程、教師看似萬事俱備,實則各有各的困難。

普遍起步稍晚,教學方法需改進

科學教育是提升全民科學素質、建設創新型國家的基礎,小學科學教育對從小激發和保護孩子的好奇心與求知欲,培養學生的科學精神和實踐創新能力具有重要意義。上世紀中葉,美國就已經出現了以科學知識和科學方法為目標的現代小學科學課程的雛形;英國1988年為義務教育階段學生開設的國家統一課程中,數學、英語、科學并列為核心課程,而其他課程則為基礎課程。與發達國家相比,我們的起步有些晚——根據《義務教育小學科學課程標準》,我國從2017年秋季起,小學科學課程起始年級調整為一年級。

2013年,英國對中小學教學大綱進行全面改革,改革內容之一就是將“計算機科學”列為基礎必修課程。2016年初,美國前任總統奧巴馬曾投入40億美金,稱要讓每個美國孩子在小學具備最簡單的編程能力。我國也在搶抓人工智能發展的重大戰略機遇,2017年7月國務院發布的《新一代人工智能發展規劃》中,要求在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣。2018年4月28日,《人工智能基礎(高中版)》教材正式發布。

和語文、數學等學科相比,科學、人工智能、信息技術等課程需要學生自己動手參與設計、活動、實驗的內容較多,這給“因材施教”的分層教學帶來了極大的便利,教師可以從學習目標、學習材料等不同方面進行設計。例如在學習生物環境這部分內容時,教師可以給學前認知較好的學生發放海洋環境主題的學習材料,給學前認知中等學生發放荒漠主題的材料,給學前認知較差的學生發放農場主題的學習材料。看似主題不同,實質為難度不同,對學習者的能力要求不同。這樣既照顧了學生的自尊心,又能達成教學目標。

地區差異較大,老問題短期內難解決

“努力讓每個孩子都能享有公平而有質量的教育”,十九大報告中的這句話引起了社會各界的強烈共鳴。政策指向了公平,但地區間的教育現實依然存在巨大的鴻溝。雖然辦學條件日益改善、辦學水平穩步提高,但中、西、東部地區仍然存在較大差距。

科學、人工智能、信息技術等對教具、裝備、實驗器材相關要求較高的課程,由于資金投入的原因,地區間的差距尤其明顯。《人工智能基礎(高中版)》教材正式發布后確定的首批40所實驗基地學校中,僅有約兩成來自西部。必須承認,學校確實存在軟件、硬件、師資配備等方面的差距;但不能忽視的是,即便是偏遠山區的學生,也有著對人工智能、信息技術等新學科學習的熱情。

此外,作為傳統意義的副科,教師往往一人負責多個年級,備課量大幅增加;培訓進修的機會增多,但有的培訓存在流于形式甚至走過場的問題。諸多問題牽扯到歷史、觀念、資金、評價體系等多方面因素,有些問題成為老生常談,但短時期內現狀難以改變。

為切實有效縮小地區差距,改進教學方法,提升學生科學素養、創新能力,我們研究了一些對策。

直面“命門”問題,找尋我們的對策

“互聯網+”教師教育,提升教學水平。對于中國這樣一個幅員遼闊的國家來說,要提高教師乃至全體國民的整體素質,建立起終身教育體系和學習型社會,最重要的基礎和前提就是要發展現代遠程教育和網絡教育,建立信息化、標準化、開放性和社會化的學習平臺。

目前我國正在開展基于“互聯網+”的教師教育嘗試。2018年3月,教育部等五部門印發的《教師教育振興行動計劃(2018—2022年)》中所采取的主要措施就包括:“互聯網+教師教育”創新行動,具體路徑為:啟動實施教師教育在線開放課程建設計劃,遴選認定200門教師教育國家精品在線開放課程,推動在線開放課程廣泛應用共享。實施新一周期中小學教師信息技術應用能力提升工程,引領帶動中小學教師校長將現代信息技術有效運用于教育教學和學校管理。

據筆者調研,涉及科學、信息技術學科的教材出版單位或多或少都有基于本版教材的精品示范課及配套資源。基于版權及其他方面的考量,大多處于各搭平臺、各自為戰的局面,造成整體呈現資源散、版本亂、使用率低的局面。為達到提升教學水平的目標,筆者建議各級教育主管部門以《教師教育振興行動計劃(2018—2022年)》為契機,依托全國教師管理信息系統,加強在職教師培訓信息化管理,建設教師專業發展“學分銀行”。

“互聯網+”分層課程,縮小地區差距。教師教學水平的提高,借力于基于“互聯網+”的教師教育;改變地區之間的差異,也可以由此入手。基于“互聯網+”的網絡公開課,已經開始影響目前的教育生態。2011年,教育部35所高校103門精品視頻公開課立項,首批20門課上線,中國公開課正式拉開帷幕,一定程度上為我國的教育生態注入了新的活力。

以往,偏遠山區學生與人工智能等高新科技知識間存在巨大的信息鴻溝,網絡及手機的普及,拉近了彼此之間的距離。即使是邊遠山區的學生,只要擁有可以上網的手機,就可以充分利用這些材料,從中汲取養分,實現自我提升,促進自身科學素養及創新能力的提高。然而略顯遺憾的是,目前網絡公開課更多關注于高等教育以及基礎教育中較為傳統的課程,而與中小學階段科學、人工智能、信息技術等課程相關的網絡公開課幾乎難尋蹤影。在此,筆者呼吁教育主管部門、教材出版單位、網絡公開課制作機構,盡快開發針對基礎教育階段不同層次學生的網絡課程,以借助互聯網優勢,使基礎薄弱的學生有機會開拓視野,使有條件有能力的學生更上一層樓,進而縮小地區間的差距,促進基礎教育階段學生整體科學素養及創新能力的提升。

教材+配套材料,降低備課難度。筆者在實地調研中發現,科學、人工智能、信息技術等需要學生動手的課程,一線教師把大量時間花費在準備各種教學所需的器材、實驗用品上。以科學為例,一個學期需要準備的器材、實驗用品有近百種,而多數學校的教師往往擔任多個年級的教學工作,僅此項工作就要耗費大量時間。因此筆者建議,由各級教育主管部門或教材出版單位肩負起學科教學所必需的相關用品配套工作,以切實減輕一線教師負擔。

習近平總書記早有告誡:“互聯網核心技術是我們最大的‘命門’,核心技術受制于人是我們最大的隱患。一個互聯網企業即便規模再大、市值再高,如果核心元器件嚴重依賴外國,供應鏈的‘命門’掌握在別人手里,那就好比在別人的墻基上砌房子,再大再漂亮也可能經不起風雨,甚至會不堪一擊。”為解決“命門”的問題,我們必須充分認識基礎教育中相關課程對科技、民族、未來的重要性并積極行動。也許見效稍緩,但“日日行,不怕千萬里;常常做,不怕千萬事”。