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作品简介:

本书是2019年汇编的《中小学信息技术实验教学案例汇编——基于Ledong Scratch的信息技术实验教学探索》的续编,共分4个章节,第1章选编信息技术实验教学理论探索方面的文章;第2章精选11个信息技术学科实验教学项目案例,这些案例属于入门级,都比较简单,所用器材设备也很常见,很多是使用电子周边耗材改造的自制教具,小学和初中阶段的老师不妨试一试;第3章共收录10篇文章,全部围绕信息学实验展开,是吴俊杰老师2013-2014年基于Ledong Scratch(乐动魔盒)在《中国信息技术教育》杂志“技术探索”栏目的系列文章,大概就是吴老师所说那几篇“漏掉的文章”。第4章以实验室建设为主体,主要聚焦在高中阶段,实验教学和实验室建设互为支撑,都是信息技术课程改的试金石;第5章是一线教师对信息技术学科学科未来的美好期望和期盼。

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梁森山
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信息技术实验教学的新征程

信息技术实验教学的新征程

2019年汇编的《中小学信息技术实验教学案例汇编——基于LedongScratch的信息技术实验教学探索》受到很多朋友关注和询问,一方面肯定这份工作的价值和意义,另一方面感慨这方面的教学实在是太稀缺了。

2020年3月新冠疫情期间,谢作如老师受《中国信息技术教育》杂志的委托组织“信息技术实验教学”系列主题文章,邀请了我、管雪沨、吴俊杰老师一起策划,我领了《普通高中信息技术实验教学与实验室建设》的写作任务,分工协调的过程中吴俊杰老师提醒我《中小学信息技术实验教学案例汇编——基于LedongScratch的信息技术实验教学探索》漏掉了几篇精彩文章,借着这个机会又认真地检索了一遍知网数据库,果然有所收获,不敢独享,也汇编一册,在即将到来的信息技术实验教学新征程中,供各位老师、同行参考。

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第1章 信息科技探索导语

本章选了几位老朋友在信息技术实验教学方向上的理论文章。

沙有威老师是计算机教育的前辈,为中小学计算机教育、信息技术教学做出过重要的贡献,退休之后也一直心系贫困山区、义务支教,同时沙老师非常关心后辈的成长,在景山学校形成了很好的传帮带的传统。

柳栋、武建和魏宁老师在信息技术到信息科技的学科转变过程中做过很多的理论探索和教学实践尝试,回头来看,这些工作已过去近十来个年头,这在当时无疑是超前,今天看来以特别有参考价值,倍感珍惜。

唐章辉老师的文章发表于2015年,也在2017年信息技术新课标之前,也在信息技术实验教学方面进行了深度思考。

本章入选吴俊杰老师的两篇文章介于理论探索与教学实践之间,这两篇文章原是《中国信息技术教育》杂志2013-2014年“技术探索”栏目的开篇理论概述。另附信息技术新课标解读文章两篇,以供读者快速查阅。

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1.信息技术学科核心育人价值的实践与探索
吴俊杰;沙有威
景山学校信息技术学科教育发展的四个阶段从1979年方毅副总理转赠北京景山学校第一台计算机开始,北京景山学校就踏上了中小学信息技术教育之路。在这条路上,北京景山学校历经了无数个第一:第一个成立了计算机工作组(后改为计算机教研组),最早开设计算机课程,最先成立了青少年计算机爱好者协会...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2019年第23期 作者:吴俊杰;沙有威
2.信息科技学科基本框架与核心内容——基础教育信息类课程...
柳栋;武健
为了促进基础教育领域信息科学与技术课程的建设,需要从学科的角度对学习内容进行筛选。本文对信息科技学科领域的基本框架、基本概念、基本原理与原则、基本方法与工具进行梳理,给出了一类认识信息科技学科的逻辑框架;指出了信息科技学科的核心方法是"建模—算法",信息科技是一类基础型的科技...   详情>>
来源:《中国电化教育》 2012年第02期 作者:柳栋;武健
3.信息的定义与知识谱系中的信息科技——基础教育信息类课...
柳栋;武健
本文从对"信息"概念、"信息科技"学科的界定界说梳理入手,看到了香农、维纳本体论界定与从认识论角度的界说之间的内在关联性,看到了信息科技的学科群落特征。并讨论了信息科技学科群在纵横两个维度上与其他学科之间的关联,讨论了信息科技从人类使用效用视角两种分类与相关特点,给出了当前相关...   详情>>
来源:《中国教育技术装备》 2010年第05期 作者:柳栋;武健
4.高中信息技术实验教学的探索与实践
唐章辉
高中信息技术是一门专业性、应用性、实践性很强的课程,本文介绍了笔者在高中信息技术教学中结合课程的特点,挖掘教材实验素材,创设实验条件,开展实验教学,使学生在学中做、做中学,培养学生的知识应用能力与实践操作能力的一些做法。   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2015年第09期 作者:唐章辉
5.信息技术实验的定义和两个核心概念
吴俊杰
●信息技术实验提出的背景信息技术课程目前面临两个困境:一是基础薄弱地区开课不够、缺乏足够的师资和设备,二是经济发达地区开课不足,由于缺乏令人信服的教学内容,课时被挤占和压缩。从学科建设的角度来看,第二个问题比第一个问题更严峻,因为如果   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第03期 作者:吴俊杰
6.信息技术实验的基本方法和基本工具——以《感测与控制技...
吴俊杰
<正>主持人手记:本专栏主要介绍信息技术实验在基础教育信息技术课当中的典型案例,并期望这些案例能够促进信息技术课程学科合法性的提升、丰富信息技术课的教学内容、拓展信息技术教师的课程设计视野。   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第05期 作者:吴俊杰
7.普通高中信息技术课程标准(2017年版)概览
刘向永
课程基本理念坚持立德树人的课程价值观,培养具备信息素养的公民设置满足学生多元需求的课程结构,促进学生的个性化发展选择体现时代性和基础性的课程内容,支撑学生信息素养的发展培育以学习为中心的教与学关系,在问题解决过程中提升信息素养构建基于学科核心素养的评价体系,推动数字化时代的...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2018年第05期 作者:刘向永
8.2003版和2017版普通高中信息技术课程标准比较研究
马森
2003年《普通高中信息技术课程标准(实验稿)》和2017年《普通高中信息技术课程标准》在课程性质和基本理念、学科核心素养与课程目标、课程结构、课程内容、学业质量和实施建议六个方面有诸多不同。针对课程标准的变化,教师教学应进行调整:要结合学科的核心素养来形成课程目标,并为学生制定不...   详情>>
来源:《教育观察》 2019年第14期 作者:马森
第2章 信息技术实验导语

本章共收录11篇文章,也就是11个信息技术实验教学的案例,其中绝大多数是吴俊杰老师2013-2014年基于Ledong Scratch(乐动魔盒)在《中国信息技术教育》杂志“技术探索”栏目的系列文章,可以看成2019年汇编的《中小学信息技术实验教学案例汇编——基于Ledong Scratch的信息技术实验教学探索》的补充,也是本书“第2辑”的由来。

本章选编的信息技术实验案例技术门槛都不是很高,但对信息技术学科核心素养的把握还是很到位的,虽然大多数的文章远在2017年底新课标发布之前就完成了,特别是信息素养和计算思维的训练,是难得的参考资料。

本章所选文章案例还有一个特点就是,引用率不高,下载率也不高,长期埋没在知网的海量数据里,各位能够重读这些文章,很大程度上得益于《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》的实施。

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1.Scratch硬件传感器类型综述
吴俊杰;卢斌
2013年8月举办的"第一届中小学STEAM教育创新论坛"特设了硬件论坛,这次论坛吸引了国内大部分Scratch传感器板厂商的参与,硬件厂商是促进信息技术教学当中软硬件结合的重要力量。在这次展示中有两个亮点:一是教育市场产品和消费类电子市场产品的相互促进,二是厂商更注重课程服务和设备的后续支...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第12期 作者:吴俊杰;卢斌
2.信息的编码:四位二进制编码
吴俊杰
我们知道,二进制的基础是二值量,一个二值量可以表示两种状态,两个独立的二值量可以表示2×2=4种状态,n个独立的二值量可以表示2n种状态。如果想将这些状态和现实生活中需要测量或者控制的状态结合起来,就需要对其进行编码,将每种状态和一种现实需要的计算机的输入或输出状态对应起来。例如,我...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第05期 作者:吴俊杰
3.感测与控制技术的程序基础:智能检索
吴俊杰;陆照
我们在统计一篇英文文章中每个字母出现次数的频率时,有两种常见的思路,一种是一边按下英文键一边统计每个字母出现的次数,另一种是用一个链表target将输入的字母存储起来,然后再统计每个字母出现的次数。以下,我们将着重谈谈第二种思路是如何实现的。●编写自动统计程序首先需要将待统计的数...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第10期 作者:吴俊杰;陆照
4.信息技术实验的程序基础:中文键盘的设计研究
吴俊杰
<正>自电子计算机传入中国以来,人们一直在研究中文的输入法,从五笔字型到智能拼音,但总是有人试图设计一种更符合中文习惯的键盘,这在从前往往是信息技术研究者考虑的问题,而现在通过程序的帮助,普通学生也可以完成一个中文键盘的设计和测试的全过程,在以前这是很难想象的。基于数据的决策:中...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第09期 作者:吴俊杰
5.信息技术实验的程序基础:手机号码的研究
吴俊杰
<正>信息技术实验最重要的核心概念是数据和稳定的现象,接下来这个案例是要分析人们每天都接触的数据—手机号码当中有没有一些稳定的现象。●数据的第一个循环:个体数据分析任务:统计自己能够背下来的3个手机号码,其中数字0~9出现的次数。面对上面的任务,在Scratch语言   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第Z1期 作者:吴俊杰
6.信息技术实验的程序基础:投票计数
吴俊杰
<正>主持人手记:本专栏主要介绍信息技术实验在基础教育信息技术课当中的典型案例,并期望这些案例能够促进信息技术课程学科合法性的提升、丰富信息技术课的教学内容、拓展信息技术教师的课程设计视野。对此栏目有任何好的主意或建议,请发送稿件至towujunjie@163.com(主持人)或tougao1@chinai...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第06期 作者:吴俊杰
7.二值量的使用与响应时间研究
吴俊杰;梁森山
主持人手记:本专栏主要介绍信息技术实验在基础教育信息技术课当中的典型案例,并期望这些案例能够促进信息技术课程学科合法性的提升、丰富信息技术课的教学内容、拓展信息技术教师的课程设计视野。对此栏目有任何好的主意或建议,请发送稿件至towujunjie@163.com(主持人)或tougao1@chinaitedu...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第12期 作者:吴俊杰;梁森山
8.视觉反应时间和听觉反应时间的比较分析
吴俊杰
我们生活中说"眼疾手快"是指从眼睛作为传感器接收到视觉信号,到大脑分析后作出动作指令,再控制手做出反应的整个过程。在上节课中,从按下绿旗到第一次按空格之间的时间间隔,就是一个反应时间。本章我们将通过反应时间的测量,进一步熟悉在信息技术实验中非常重要的一些统计方法。测定视觉反应...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第01期 作者:吴俊杰
9.Scratch1.4和Scratch2.0循环时间的比较
吴俊杰
程序语言的循环时间是一个程序语言的基本参数,直接影响了程序的执行速度。2013年9月Scratch语言开发团队公布了Scratch2.0的PC版本,与之前的Scratch2.1相比,循环速度有了很大的提升。本文将通过实验比较两个版本的循环时间上的差异。问题的提出在Scratch1.4中,如果需要开发一个秒表,可使用如...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2015年第01期 作者:吴俊杰
10.信息技术实验:计算机如何对声音进行“录制”存储
张渤
数字化技术是信息技术课程中的基础内容之一,尤其是数字化的原理、用途、特点及相关技术的特色,比较难以理解,通过信息技术实验,用数据与作品输出技术原理及应用,可以更容易地探索其技术特点。例如,在音频处理中,可以通过音频处理软件观察计算机将自然界声音进行转换,存储为音频文件的过程、方...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2017年第21期 作者:张渤
11.高中信息技术课程中的传感与控制实验
谢作如
信息系统要发挥作用,必须与外部世界进行联系。在基于传统网络的信息系统中,这种联系需要以人为中介进行——由人来理解和转换外部世界的需求,将其输入信息系统;同时,也是由人来理解信息系统的输出结果,然后去操作实物。例如图书管理系统,用户往往只能通过系统进行查询,了解某本书的出借情况及...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2019年第23期 作者:谢作如
第3章 信息学实验导语

本章共收录10篇文章,全部围绕信息学实验展开,也是吴俊杰老师2013-2014年基于Ledong Scratch(乐动魔盒)在《中国信息技术教育》杂志“技术探索”栏目的系列文章。本辑原本的架构第2章和第3章适合在一起的,第一稿的时候征询了吴俊杰老师的意见,圈出了本章的大部分文章,所以连夜把原来的第2章拆分成了现在的第2章(以信息技术实验为主题)和第3章(信息学为主题)。

在《信息技术实验的核心概念》一文中,把信息技术学科的核心概念作了简单的罗列:数据、映射、编码、通讯、效率和信息量共六个核心概念,这些概念是经过长期的思考和教学实践形成的,期望这些概念在信息技术实验的大框架之下是相对稳定和基本的。

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1.信息技术实验的核心概念:编码、通讯、效率和信息量
吴俊杰
信息技术实验的宗旨在于挖掘信息技术的核心概念和核心问题,至于哪些问题是信息技术的核心问题,制作一个全集,恐怕需要一个长时期的思考,不是本文的讨论议题,但是至少在这一系列文章当中笔者期待着能够保证信息技术实验作为一个领域其核心概念的稳定性。在上期文章中介绍了首要的两个核心概念...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第04期 作者:吴俊杰
2.信息的编码:电报
郑成文;吴俊杰
之前我们已经意识到,使用四位的二进制组合构成的15个有效状态,可以很好地表示0~9这10个数字,类似的方法早在计算机出现之前就已经应用在通讯当中了,这就是电报。我们在一些早期的影像中经常会听到"嘟,嘟-嘟,嘟"这种忽长忽短的电波声。短时间按下端口A的按键时,对应短声,长时间按下端口A的按键...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第07期 作者:郑成文;吴俊杰
3.信息的传播:信源
吴俊杰
在之前对于二进制编码和解码的讨论中,我们对通过传输并且模拟数字电报的编码和解码过程已经有了初步的了解,但是这种编码和解码的过程都是发生在同一台计算机上的。这意味着从严格意义上讲,信息并没有通过通信设备和线缆传递到其他物理地址。经典的信息论将信息的传播过程视为信源、信道和信...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第09期 作者:吴俊杰
4.信息的传播:信宿
吴俊杰
根据经典的通信理论,我们将信息通信过程的两端分别定义为信源和信宿,就像一个箭头的初始端到末尾端一样,信息在信源处完成了信源编码和信道编码,通过信道传输信息,到了信宿端需要经历信道译码和信宿译码的过程。本文将重点研究这两个过程。●声音信息的信道译码信道译码之后,信源编码的结果是...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第11期 作者:吴俊杰
5.数字通信:用方波传输信息
吴俊杰
我们之前使用音频编码的方法,类似于最原始的电报,用二进制的形式传播了一段信息,但是像图1这种波动状的模拟声音信号,已经很少使用了,原因是其判断阈值不稳定,时间发送间隔也不稳定。目前更多地是使用图2这种方形的信号来传输信息,称之为方波,使用方波的好处很明显,它能够非常明显的确定阈值...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第13期 作者:吴俊杰
6.信息的通讯:制作一个真实的发报机
吴俊杰
信息技术实验的一个非常重要的目标是希望学生能够掌握一种通用的学习方法,并使他们可以在进行科学研究或者工程实践中自发地应用这种学习方法。在这一过程中,教师不仅需要提供像Scratch一样的环境让学生体味一个物品的制作原理和基本的程序逻辑,更重要的是希望通过制作的过程让学生触类旁通,...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第15期 作者:吴俊杰
7.信道的容量:同一时间内传输多组信号
吴俊杰
如果将空气作为信道,声音作为信号,我们在同一时间内能听到的是很多的信源发出的信号,钟表的嘀嗒声和键盘的敲击声,同时在空气这个信道中传播,并被人这个信宿接受,但是信道能够容纳的信息量是有一定限度的,就像一家钟表店,每一个钟表都在发出类似的嘀嗒声,而你却分辨不出来是哪个钟表发出的哪...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第17期 作者:吴俊杰
8.密码的编制与破译:破译时间的研究
吴俊杰
编码和解码的过程是一个通讯双方都知道编码规则的过程,但是如果通讯的过程是通过开放信道传输的,如声音或者无线电波,任何人都能够接收得到,因此那些信源不希望成为信宿的信号接受者,通过密码的破译,掌握了编码规则,就会对信息安全和保密造成损害。一系列的信息安全事件常常是因为密码失窃而...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第19期 作者:吴俊杰
9.密码:条形码的探究
吴俊杰
密码是一种信息之间保密或者有待探究或学习的对应关系。在信息社会,从将英文数字和字母输入计算机的ASCⅡ编码到目前广为使用的条形码和二维码,编码无处不在,一般的消费者只是这一系列方便应用的受益者,很少去思考其背后的科学性和合理性。而信息技术实验的目的是让学生通过数据探究的形式去...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第21期 作者:吴俊杰
10.译码校验:条形码的解密和安全校验
吴俊杰
之前我们通过探究条形码的规律,得出了一些规律,即用等间距的黑色线条1表示黑色,0表示白色。接下来我们就对所有的code39型条形码进行完全解密。●条形码的解密通过亮度解析的程序,我们可以将条形码生成器生成的单一字符0~9用下页表1表示出来,为了明确每个数字和字母的位置,我们给每一个字元   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第23期 作者:吴俊杰
第4章 实验室建设导语

2019年钟柏昌老师写作《高中信息技术必修课实验与实验室建设探索》的时候,一方面自勉有幸参与开创一个新的研究领域,一方面感慨,信息技术试验教学相关的参考资料“实在是太少了”。

孙政庭老师2018-2019年连续两篇文章探索信息技术实验室建设,从课程标准出发,分析了各课程模块中对于信息技术实验室的具体要求,针对信息技术实验室的物理空间设计、软硬件配置、实验项目的开发完善、教师的素质要求等方面提出了建设构想。

四川省成都市第七中学赵敏和林鸿老师也进行了高中信息技术新课程中信息技术实验室的建设实践工作。本章还选编了田武奎老师2011年在《中国现代教育装备》上发表的文章,作为2017年版新课标发布前后,关于信息技术实验室建设的对比。

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1.高中信息技术实验室建设研究初探
田武奎
普通高中技术课程是与九年义务教育中的信息技术教育和劳动与技术教育相衔接,以提高学生的技术素养为宗旨,以设计学习、操作学习为主要特征的基础教育课程,是国家规定的普通高中学生的   详情>>
来源:《中国现代教育装备》 2011年第06期 作者:田武奎
2.高中信息技术必修课实验与实验室建设探索
钟柏昌
高中信息技术课程标准首次使用了"信息技术实验室"来指称信息技术课程的教学场所,表明信息技术课程教学不仅需要新理念,更需要新环境。针对当前信息技术课程实施场所(机房)存在的设备单一、见物不见人、缺乏规范等问题,首先需要认真把握新课标和新教材的实验需求,在此基础上,还需要对丰富多彩...   详情>>
来源:《中国电化教育》 2019年第03期 作者:钟柏昌
3.新课标背景下高中信息技术实验室建设的构想
孙政庭
《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》明确了信息技术学科大概念,确定了学科的核心素养,同时扩充了课程内容。在新的方案中首次提出了信息技术实验室的概念。本文从课程标准出发,分析了各课程模块中对于信息技术实验室的具体要求,针对信息技术实验室的物理空间设计、软硬件配置、实验项目的...   详情>>
来源:《教育传播与技术》 2019年第04期 作者:孙政庭
4.支撑多课程生态系统的高中信息技术实验室重构
孙政庭
高中信息技术实验室的提出源于2017版《普通高中信息技术课程标准》。新课标明确了学科的核心素养,扩充了学科的教学内容,并首次提出"信息技术实验室"这一概念。回顾信息技术学科的发展过程,"机房"始终是学科教学的主要空间,相对来说,"信息技术实验室"不仅是教室到实验室的空间变化,更是信息技...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2018年第11期 作者:孙政庭
5.高中信息技术新课程中信息技术实验室的建设实践
赵敏;林鸿
2018年初,教育部发布了《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》(以下简称"新课标"),新课标的课程结构由原来选修和必修两类6个模块,调整为必修、选择性必修、选修三类10个模块(如表1)。针对调整后的模块,笔者认为,在信息技术实验室中,每个教学模块所需的软硬件可参照如下页表2所示进行配置(基...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2019年第08期 作者:赵敏;林鸿
6.新装备实验:区域信息技术实验室标准的生成机制
吴俊杰
2018年第一期的新年展望当中提到"信息技术课的教学场所将从机房转变为信息技术实验室",很多一线教师听闻这个消息之后,觉得信息技术实验室的想法和整体布局正符合当前信息技术教育发展趋势,能够帮助解决信息技术学科专业化以及在创客教育、STEAM教育深入发展的过程中所亟待解决的一些关键问题...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2018年第05期 作者:吴俊杰
第5章 属望导语

什么是信息技术实验?

信息技术课程当中有哪些内容需要用实验的方法来讲解?

信息技术实验的核心过程和方法是什么?

这些方法能否应用在信息技术学科知识之外的信息技术应用领域之中?

这些问题都需要重新进行研究和审视,但庆幸的是,从2012年开始的创客教育和STEAM教育当中的很多案例都有实验方法的影子,一线教师也有很多具体的工作,期望在信息技术(信息科技)新课程改革的大潮中,有更多的老师,自信的“做一位了不起的信息技术教师”。

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1.2018展望:信息技术实验室
吴俊杰
<正>新课标:信息技术课的实施场所是信息技术实验室。信息技术教师挺辛苦的,以前教会了孩子的家长打字,当这些大人们会打字、会做PPT,甚至当中的一些高手P图的技术比我们教师还好很多的时候,突然听到一种风声——学校不需要上计算机课了,你们讲的那些东西,我们在家也能教。是也,非也。殊不知信...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2018年第01期 作者:吴俊杰
2.做一位了不起的信息技术教师
吴俊杰
<正>感谢《中小学信息技术教育》这个平台,还有这群我熟识的可爱的编辑老师,让我这样一个"很不靠谱"的信息技术教师,意外成为了创客教育领域当中受人欢迎的教师。在《中小学信息技术教育》创刊200期之际,献上一篇发自内心的小文,勉励自己,也祝福更多的老师能够借助这个平台,让自己成为一位了不...   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2018年第Z2期 作者:吴俊杰
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