中小学信息科技课程设计与实施

【摘要】信息科技课程以培养数字素养为目标，着眼学生长远发展，彰显时代特征，重新构建了义务教育阶段信息课程内容架构。课程关注重点由“技术”转向“科技”，凸显了信息课程的特殊育人价值。信息科技教育工作者应该以课程标准颁布为契机，深入挖掘课程内容中的学科思维闪光点，通过优化课堂教学，促成深度学习，全面实现课程的育人目标。【关键词】义务教育;课程改革;信息科技;数字素养《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称《新课标》）将中小学信息课程名称定名为“信息科技”，信息课程教学的核心点由“技术”转向“科技”，从科技发展、教育发展与学生个体长远发展的角度，重构了中小学信息课程的课程目标、课程结构、教学内容。《新课标》的正式颁布只是为中小学信息教育揭开了一场新的序幕，而信息科技课程育人价值的充分体现，有赖于对信息科技课程设计的深入理解以及教学实践中的精准实施。着眼学生长远发展确定课程目标信息科技课程的总目标不是着眼于学生能够使用信息工具解决当前学习和生活中的一些具体问题，而是面向学生未来长远发展。信息科技课程的追求是当学生走向社会、走向各行各业，在面对复杂的、不确定的现实生活情境和科技新生事物时，能够综合运用在信息科技课程学习过程中所孕育出来的信息科技观念、思维模式和探究技能，分析情境、提出问题、解决问题、交流思想。因此，相对于一些固定的现成知识以及软硬件工具的具体操作方法，信息科技课程更加注重信息系统基本原理，运用信息工具解决问题的基本思想方法，运用信息科技手段服务社会发展的意识，以及面对相关社会、伦理、道德、法律等各种问题时所秉持的乐观、积极又不失客观、全面、谨慎的态度。中小学信息科技课程具备鲜明的时代特征，教学内容随着信息科技发展的脚步迭代更新。学生在学习中不断接触新科技、新方法、新思维，在潜移默化中形成对未来社会科技飞速发展的适应能力，可以全面、深入地看待并更加从容地应对未来数量越来越多、出现频率越来越快的新生事物，利用新科技的优势，避免和消减其不利影响，形成科技发展能促进社会进步的信念，以更加积极的心态融入新时代，享受新生活。从学科思维挖掘中获取更大教育价值《新课标》针对学生年龄特点，在各学段设计了既体现学科特征又具备丰富教学资源的教学模块。如“数据与编码”模块，可以通过无处不在的数据与编码实例，帮助学生理解信息可以蕴含于不同形式的载体之中，从数据来源的可靠性、数据的组织与呈现、数据在问题解决中的应用等方面体会数据编码、解码的特殊处理方式对社会生活的重要意义。“身边的算法”可以借助经长时间教学实践检验的成熟的可视化编程平台，通过简单益智游戏互动、典型数学问题求解、模拟生活场景再现、创意发明设计制作等项目，帮助学生理解程序设计中的变量、列表、程序结构等概念，体会运用自然语言、流程图、程序积木拼搭和代码描述问題解决过程的算法表达方式，进而理解并掌握利用算法解决问题的策略和方法。“过程与控制”模块可以通过带领学生观察生活中的实例，掌握信息系统的基本结构，理解复杂问题的“模块化”解决方法，体会系统结构各部分之间相互联系、相互制约、共同协作实现系统功能的关系。“人工智能与智慧社会”模块通过大数据、云计算、虚拟现实等信息技术前沿科技应用，帮助学生了解人工智能技术的基本特征、问题解决策略、技术发展趋势，以及对社会发展的意义。各个模块教学内容的设计对计算思维形式化、模型化、自动化、系统化诸要素均有体现，这些内容的安排为信息科技课程价值的实现奠定了坚实的基础。以独立设课为契机促进课程顺利实施在原有课程方案中，信息技术课程归类于综合实践课程，突出强调了课程的综合性、实践性。虽然综合实践课程同属国家课程，但是在基础教育学校课程体系中始终处于被边缘化的尴尬境地之中，课时、师资、教学装备缺乏保障，在学生、家长甚至许多教育专家与教学行政管理人员眼中被当作地方课程或校本课程。纵观多年国内中小学教育现实，缺少独立设置的国家课程这一课程属性，只通过综合实践活动体验，或在各学科教学中通过应用推动，信息课程难以明确目标和构建完整的课程架构。其他各科师资以及各科现有教学内容、教学形式等因素难以满足信息科技教育的要求。信息科技课程目标不是通过简单的活动体验就可轻易达成，其中蕴含着丰富、系统的知识、思想、方法，而不仅仅是基本的软硬件操作技能。科学思维、逻辑思维、算法思维、效率思维、创新思维、伦理思维，其中很多内容在信息科技学科中独具特色，学生在其他学科学习或单纯的实践活动中难以有效获得。中国社会经济的发展，对信息时代优秀人才及合格公民在信息素养方面的要求与日俱增，信息素养已成为所有公民必备的素养。过去仅仅要求信息技术从事者才需具备的能力，如计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力、系统分析开发与应用能力，现今已经普及到各行各业。运用计算机科学的基础概念、基本方法，运用系统设计以及人工智能、大数据、云计算方式处理各领域问题，已经成为社会经济发展的新动力。信息时代的劳动者要从信息技术的一般使用者向高级用户转变，从信息系统的被动接受者向主动参与者转变，要能够创造性地应用信息技术，能够在信息技术的应用中提出进一步的信息需求。这些学科特色鲜明的教学目标都需要一门独立设置的国家课程才能得到真正落实。学校、教研以及管理部门应加强对信息科技课程的管理，建立系统完善的教学质量评价机制，保证信息科技课程的课时、师资以及相应教学资源装备，为信息科技课程教学质量的提高提供保障。通过多样化的教学活动促成深度学习信息科技课程以信息素养的培养为宗旨，不以单纯的客观性知识记忆、理解和操作技能的掌握作为主要教学目标。学生在信息科技课程学习中不仅要掌握学科知识，学会信息工具使用，实现运用技术服务生活和学习，更要在形式多样的学习活动中理解、感悟和掌握信息获取、表示、存储、传输、变换与应用过程中的科学原理、思维方法，体会信息的处理过程和信息系统功能的实现过程。但是信息素养也不是空中楼阁，培养信息素养不能脱离知识与技能等具体学科教学内容的学习，变成空对空的说教或客观事实与应用效果的简单演示。信息科技课程中的知识、技能、思想、方法具有鲜明的实践性特征，需要在营养丰富的教学实践活动的沃土中滋养。提倡结合学生生活与学校教育教学活动，将信息科技的学习任务融入真实的问题解决或实践活动中，利用学生易于接受或对学生影响深远的主题，创设与当前学习目标、学习内容紧密相关，且尽可能真实的学习情境，引导学生带着真实的任务进入学习状态，使学习直观化和形象化，从而促成更有效的学习。情境创设不应只求形式，而更应注重内涵。创设教学情境要遵循学生学习的心理规律，从学生已有的认知结构、生活经验和学习环境出发，根据教学内容系统、科学地进行创设，并做到过渡自然、恰到好处。主题情境设计的目的不仅在于激发学习兴趣，更应通过深度学习达成高质、高效的教学目标。信息科技教学活动的设计与实施可以结合学校各种主题教育教学活动，通过开展学生电脑作品展示，举办信息科技节，组织参观信息科技展览，基于开源软硬件开展创意设计，开设校园或班级生活学习网上论坛、博客、公众号，组建学生社团群组，创设更多学生学习成果展示空间，扩大学科课程影响力，增强学生学习信息科技的兴趣，满足学生个性化学习需要，为学生提供更加丰富的课内外教育服务。教学应立足于学生的直接经验和亲身经历，提倡“做中学”。课堂教学以学生的亲手操作、亲历情境、亲身体验为基础，强调学生的全员参与和全程参与。每个学习者通过观察、调查、设计、制作、试验等活动获得丰富的操作体验，进而获得情感、态度、价值观以及技术能力的发展。教师应注意观察学生实际的技术操作及思维过程，注意发现学生实践中的问题并及时提示、纠正、总结、归纳，促成学习认知从零散的经验到系统知识的转化，形成利用信息科技解决问题的能力。教学活动贵在以问题为载体，通过引导学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题、扩展问题，引导学生带着问题去深入学习，并在此过程中获得知识，形成自主学习、合作探究的能力;通过展示交流激发灵感、拓展问题解决思路;通过检测验证，检验学习效果，从而形成高效的学习氛围。问题引领教学模式的核心是问题设计，问题设计需要形成前后紧密关联。教学的核心内容以问题链的形式呈现，既有利于知识的结构化、系统化，形成严谨、缜密的思维，也有利于激发学生对知识的探究欲望，培养追求真理的执着精神。课堂上要注意问题的分层，在内容、难度上形成不同的层次，以满足不同学习基础的学生需求。在开放的教学活动中培养学生批判性思维与创新精神批判性思维是信息素养的重要内涵。创新是一个国家、一个民族发展的重要力量，也是推动人类社会进步的重要力量。批判性思维是创新的源泉和起点，敢于批判，才可常存创新之心。一个有批判性思维的人不轻信、不盲从，更习惯独立思考，善于依据确凿的证据和科学的方法做出正确判断。信息科技课程中拥有大量有利于学生批判性思维与创新精神培养的素材，学生在使用信息科技产品、获取网络信息、开展创意设计活动过程中，也有运用批判性思维，创造性地解决问题的强烈需求。科技课堂教学应鼓励学生提出问题，保护学生提出不同见解的勇气，提倡采用不同方法解决同一问题。教师应适度适量采用具有一定挑战性的开放性问题引导学生主动思考。少用只有统一标准答案的问题，避免具有教师个人主观意向强烈暗示的设问，杜绝引发学生忽视客观事实的分析判断，单纯迎合教师喜好的不良现象。在课堂教学优化中实现全面育人在长久的教学实践中，许多教师积累了丰富的经验和良好的传统，应该继承发扬。多数信息技术教师熟悉任务驱动教学模式，这本是信息科技課程探索新型教学策略与方法的优势，但部分教师在实施任务驱动教学过程中往往片面理解“教师少讲，学生多练”或“先学后教”，急于为学生布置操作性任务，对学生需要完成的学习任务不作剖析，对学习目标不予明确，对解决问题的思路不加引导，对完成任务的条件不作限定，对成果评判标准不作提示，学生只会按照教师给定的操作步骤亦步亦趋，或者漫无目的地盲目尝试，教学效率低下。这种教学方式并未真正发挥学生的主体地位，存在新瓶装旧酒的不良倾向。随着信息科技从数字化、网络化向智能化方向发展，大数据、物联网、云计算、人工智能等新技术逐渐进入课堂，中小学课堂教学呈现出新的样态，这些新样态在未来中小学课堂教学发展中具有巨大潜力。信息科技课程与现代教育技术具有先天的密切联系，学生的数字化学习与创新能力是信息科技学科核心素养的重要内涵。实现信息化与课堂教学深度融合，探索推进互联网与课堂教学融合的新样态，既是教育信息化发展的要求，也是信息科技