应对工业4.0：K-12教育中的创新技能培养

我们正处于第四次工业革命之中。所有领域的职业都继续与快速发展的数字技术更加融合并依赖于它们。K-12 学习机会必须为学生们做好准备，使他们具备在工业 4.0 中取得成功所需的技能。

这包括培养社交情感学习、设计思维和计算思维方面的能力，无论学生最终是否学习计算机科学、工程学或进入信息技术行业。学生需要培养技术技能，并结合批判性、创造性和社交情感的心态，以解决复杂问题并在当今的大学后环境和劳动力市场中取得成功。

K-12 学习机会必须为学生们做好准备，使他们具备在工业 4.0 中取得成功所需的技能。

为了响应这一需求，英特尔开发了创新技能（SFI）框架，该框架定义了 K-12 学习者的技能和心态，以便他们能够成功地参与创新学习体验，并最终在他们的生活和职业中利用创新。该框架有三个层次：社交情感学习、创新心态和创新技能。

社交情感学习策略是所有学习者理解、表达和管理他们的情绪，以及与他人建立关系的基础。创新心态是参与创新和复杂问题解决所必需的认知过程。这些包括设计思维——创新新产品和服务的流程——以及计算思维——使用计算方法系统地解决和处理跨学科挑战。最后，创新技能将计算、设计和社交情感技能结合起来，以解决一个应用问题，通常会导致创建或使用计算机程序、数据可视化或计算模型作为解决问题的工具。

创新技能计划提供了入门包课程计划和专业学习资源，将现实世界的问题解决和 21 世纪的学习与核心学科联系起来。Ovington 学校五年级教师 Lauren Lee 指出：“这门课程让我能够专注于孩子们如何利用技术通过数学、科学和读写能力来解决现实世界的问题。我从 [SFI] 学到的一切都可以应用于我所教的任何学科领域。”

当学习创新技能时，学生们也体验并注意到了技术与其学习之间的联系。一位中学生指出：“我对这项活动的第一印象是 [它] 仅仅是关于学习保护野生动物的知识。我从未期望技术和野生动物保护会结合在一起进入一个班级。”

在英特尔创新技能中已经存在的、技术与学科学习之间的联系的基础上，英特尔与 Digital Promise 合作开发了创新技能学习路径和能力概况，阐明了 K-12 学习的进展，即创新技能。这个学习路径和伴随的能力概况为每个创新技能中的关键能力提供了清晰且累积的学习轨迹，利用社交情感技能、计算思维和设计思维，使用技术解决应用问题。这四个技能集——编程与编码、数据科学、模拟与建模、以及人工智能与机器学习——代表了独特的解决问题的方法，可以独立或组合使用，以了解一个主题并练习解决问题和设计解决方案。

学生需要培养技术技能，并结合批判性、创造性和社交情感的心态，以解决复杂问题并在当今的大学后环境和劳动力市场中取得成功。

创新技能学习路径由能力概况指导——一套资源，旨在帮助教育工作者、管理人员和地区领导者识别、设计和连接到 K-12 课堂的创新学习机会。这些概况旨在为学校和地区提供指导，以定制与标准及其正在进行的学校和社区倡议相一致的、一致的、累积的和基于能力的学习体验序列。

Brooke Morgan 博士是阿拉巴马州塔拉迪加县学校的创新学习协调员。她与 Digital Promise 合作开发了一条基于能力计算思维的学习路径。她强调了该路径的重要性，并分享道：“开发基于能力的学习路径为我们的教育工作者提供了一个详细的路线图，其中包括年级和特定内容的课程和资源，以整合为我们的学生提供公平的计算思维机会。” 使用创新技能技能能力概况，学校和地区可以设计学习机会，这些机会在学习进展中是适合发展的，与标准、倡议和现有课程保持一致，并与核心内容领域相结合，以实现协同的学科学习。该概况提供了“观察点”，详细说明了该能力在课堂上的表现、与学科标准的对齐以及来自创新技能入门包的示例课程。

创新技能对于年轻人来说，要在当今世界和劳动力市场中取得成功至关重要。然而，今天在许多教室里，创新学习的机会有限且不平等。英特尔的创新技能框架，以及创新技能学习路径和能力概况，支持学校和地区设计学习路径，以一致和累积的方式，为学生跨学科实施创新学习机会。这些能力是为学生开发真正创新的学习体验的基础，同时也为教师提供了必要的数字工具和教学法来实现这些体验。