重磅!高中新课标发布,创客教育内容已成为技术类课程的主力军!

1月16日,教育部在教育部北楼二层报告厅举办新闻发布会,介绍《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017 年版)》(以下简称“新课标”)相关情况。该套方案和课标将于今年秋季开始执行。这意味着普通高中课程将面临大变革!

那么技术类课程(信息技术,通用技术)修订产生了哪些变化?而这些变化对创客教育又会产生哪些影响?下面和蘑菇云一起来解读下吧!

信息技术课程旨在帮助学生掌握数据,算法,信息系统,信息社会等学科大概念,了解信息系统的基本原理以及对人类生活的重要价值。高中信息技术学科的核心素养包括:信息意识,计算思维,数字化学习与创新,信息社会责任四个要素。

  
信息技术课程结构

从以上的课程结构可以看出,信息技术课程除了突出算法学习,还加入了对人工智能初步,开源硬件项目设计,移动应用设计等学习内容。

关 注 点 1:人 工 智 能 初 步


人工智能是通过智能机器延伸,增强人类改造自然和治理社会能力的新兴技术。近年来,人工智能的发展呈现出深度学习,跨界融合,人体协同等新特征,深刻地改变着人们的生活方式和思维模式。人工智能初步包括“人工智能基础”,“简单人工智能模块开发”,“人工智能技术的发展与应用”三部分内容。

在实际教学中,可以采用案例剖析,项目设计的方法,也可以向学生展示比较典型的智能系统(机器学习,自动翻译,人脸识别,自动驾驶等)。学生通过学习简单的人工智能应用模块,能够实现初步的智能系统搭建。

Python作为2017年最受欢迎的人工智能编程语言,可以说是 AI 时代头牌语言,被认为是进入AI领域的敲门砖。从2018年开始,浙江省信息技术教材将放弃VB,将Python纳入为浙江高考内容之一。北京和山东也已确定要把 Python编程基础纳入信息技术课程和高考的内容体系。

BXY 中文离线版Python编辑器 

关 注 点 2 :开源硬件项目设计


基于开源硬件的项目设计与开发有益于激发学生的兴趣,培养学生动手实践的能力,同时也是在信息技术课程中实现STEAM(科学,技术,工程,人文艺术与数学)教育的理想方法。开源硬件项目设计包括“开源硬件的特征”,“开源硬件项目流程”,“基于开源的作品设计与制作”三部分内容。

《创客玩 智能控制电子制作》

在实际教学中,教师可组织学生利用开源硬件(如 Arduino,micro:bit,树莓派等)设计开发一些生活中的简单系统,熟悉开源硬件的基本使用方法。例如“温度监测调控系统”,“智能导盲杖”,“炫彩LED心率显示”等等。

《创客玩 智能控制电子制作》
作者:居晓波

Micro:bit是(BBC)推出的专为青少年编程教育设计的微型电脑开发板。2017年进入中国后可以说掀起一股热潮。Micro:bit可以用于编写电子游戏,声光互动,机器人控制,科学实验,可穿戴装置开发等,能够轻松胜任各种编程相关的教学与开发场景,深受广大师生的喜爱。Micro:bit硬件结合Python软件学习已经成为创客教育的一大趋势。

 

关 注 点 3:移 动 应 用 设 计


随着移动技术的快速发展与普及,运用移动终端解决日常生活与学习中的问题已经成为了信息社会中公民的一项重要技能。合理使用移动移动终端,可以帮助人们快速获取信息,高质量地沟通交流。本模块包括“移动技术对社会的影响”,“移动应用功能设计与开发”,“移动应用中的信息安全”三部分内容。

在实际的教学中,可以辅导学生基于图形化开发工具进行移动应用设计与开发,能够利用模拟器测试移动应用程序(APP),记录学习和生活过程。

安卓手机端图形化编程软件 app inventor

通用技术是指当代技术体系中较为基础,在日常生活中应用较为广泛,有助于发展工程思维和创造能力,提高解决技术问题的综合能力,是素质教育的基本组成部分。

技术发展日新月异,大数据,人工智能,虚拟现实,新材料,新能源技术都开始走进日常生活,通用技术课程也应该与时俱进。通用技术学科核心素养主要包括:技术意识,工程思维,创新设计,图样表达,物化能力五个方面。

通用技术课程结构

选择性必修设4个系列,其中技术与生活系列增加了“智能家居设计”这个热门领域;技术与工程系列包括“机器人设计与制作”;技术与创造系列包括“创造力开发与技术发明”“科技人文融合创新”。智能家居,机器人制作,创新与创客文化成为了新课标中的重要内容。

关 注 点 4:智 能 家 居 应 用 设 计


智能家居融合了物联网,人工智能,大数据处理等先进技术,将为学生感受先进技术在家庭生活中的运用提供了集通信,计算,控制于一体的应用性学习窗口。智能家居应用设计包括“智能家居架构与功能”,“智能家居物联通信”,“智能家居简易产品设计”,“智能家居系统设计与实现”四部分内容。在实际性的教学中,可以让学生对一些标准的传感器,如温度,湿度,光照,红外,烟雾等进简单组装和体验,实现搭建智能照明系统,环境控制系统等入门系统学习。
智能家居学习套件(兼容Arduino)

关 注 点 5:机 器 人 设 计 与 制 作


机器人是当今发展迅速,应用广泛且技术高度综合的现代技术产品。通过帮助学生深化对人机关系的认识,体会机器人设计与制作中的软硬件协调,增强对机械技术,电子技术,控制技术,计算机技术的综合运用能力。机器人设计与制作包括“机器人结构与传动机械”,“机器人感知与传感器”,“机器人控制器”,“机器人控制策略”四部分内容。 

《Arduino机器人设计与制作》 

在实际性的教学中,可以从机器人的感知,控制,驱动等环节入手,教学生学会拆卸,组装机器人的基本方法。理解机器人的基本感知功能,掌握解机器人常用的传感器种类和特点,至少能实现机器人的壁障,循迹,光控,声控,加速,减速等功能中的任意四项。

Arduino探索者机器人

 

关 注 点 6:创 造 力 开 发 与 技 术 发 明


 

创造力的发展是一个民族立于不败之地的动力所在。本模块旨在培养学生积极的创造意向和兴趣,培养良好的批判性思维和创造性思维。创造力开发与技术发明包括“技术与创造力开发”,“创新思维与技法开发”,“创新工具与创客文化”,“发明成果与专利”四部分内容。可以选用与生活紧密相关的技术发明,鼓励孩子积极动手制作体验,学会使用3D打印机,激光切割机,电烙铁等创客工具。家长也可以陪着孩子参与各类创客活动,课外之余进行放松,同时了解创客及创客文化的内涵,创新文化对生活的影响,体验成果分享和创造过程的快乐。

创客嘉年华

我们不难发现,以上的新课标内容中,已经将创客教育和STEAM教育显著地融入到了课程体系中。创客教育是创客文化与教育的结合,基于学生兴趣,以项目学习的方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力,这与新课标的内容与培养目标是是完全一致的。在未来10年,创造力将势必是人才的核心竞争力,而创客教育也将培养创新力人才的最佳路径之一。

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