于穎　周東岱

摘要：在新一輪高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂中，強(qiáng)調(diào)了核心素養(yǎng)對(duì)課程的統(tǒng)領(lǐng)作用。相應(yīng)地，教材作為課程標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)的重要載體，可以把其理解為基于核心素養(yǎng)的教材。為了明晰如何設(shè)計(jì)基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教材，該研究通過(guò)對(duì)課程層次、課程標(biāo)準(zhǔn)及教材結(jié)構(gòu)的分析，得出：基于核心素養(yǎng)的教材更應(yīng)該是“學(xué)材”，教材結(jié)構(gòu)是一個(gè)囊括內(nèi)容、程序與形式結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)；CTACK框架能夠體現(xiàn)計(jì)算思維、活動(dòng)與學(xué)科知識(shí)間的相互依存關(guān)系，可作為教材結(jié)構(gòu)建構(gòu)的基本框架。在此基礎(chǔ)上，研究以高中“數(shù)據(jù)管理與分析”選修模塊為例，基于CTACK框架，初步探討了信息技術(shù)教材三重結(jié)構(gòu)建構(gòu)的方法，并設(shè)計(jì)了教材案例片段。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；計(jì)算思維；教材結(jié)構(gòu)；CTACK；數(shù)據(jù)管理與分析

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

新一輪高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂將立德樹(shù)人作為課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，突出發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)對(duì)課程建設(shè)的統(tǒng)領(lǐng)作用，并形成了《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂稿》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）。從這個(gè)意義上講，我們可以把新課程理解為基于核心素養(yǎng)的課程。相應(yīng)地，教材作為課程實(shí)施的重要層次與課程標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)的重要載體，可以被理解為基于核心素養(yǎng)的教材。那么，基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教材應(yīng)是什么樣子，如何設(shè)計(jì)？以上問(wèn)題成為當(dāng)前信息技術(shù)課程與教材研究的重要內(nèi)容。教材結(jié)構(gòu)是教材設(shè)計(jì)最優(yōu)化的奠基工程，從教材結(jié)構(gòu)研究人手，建構(gòu)基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)，一方面可為一線師生領(lǐng)悟、實(shí)行與體驗(yàn)新課程提供文本依據(jù)，另一方面可為信息技術(shù)教材設(shè)計(jì)與實(shí)施奠定理論基礎(chǔ)。

一、關(guān)于新教材的基本認(rèn)識(shí)

（一）新教材是基于核心素養(yǎng)的教材

新課程把核心素養(yǎng)作為育人目標(biāo)框架。無(wú)論是教育部頒布的《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》，還是近期發(fā)布的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架，亦或是新一輪普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂，都一再?gòu)?qiáng)調(diào)了課程建設(shè)要以核心素養(yǎng)（具體到各學(xué)科，則為學(xué)科核心素養(yǎng)）為統(tǒng)領(lǐng)，以提升課程的育人價(jià)值，改進(jìn)學(xué)科教學(xué)的育人功能，形成以學(xué)生發(fā)展為核心的課程育人體系。從這個(gè)意義上講，可以把新課程理解為是基于核心素養(yǎng)的課程。

而按照古德萊德的課程五層次觀，教材是課程實(shí)施第二層次（“正式的課程”）的重要內(nèi)容。因此，如果把新課程理解為基于核心素養(yǎng)的課程，則新教材也應(yīng)是基于核心素養(yǎng)的教材。并且，其設(shè)計(jì)優(yōu)劣不僅關(guān)系到課程標(biāo)準(zhǔn)與課程理念的落實(shí)，而且影響其后三個(gè)層次課程的順利實(shí)施。

（二）基于核心素養(yǎng)的教材更應(yīng)該是“學(xué)材”

核心素養(yǎng)指的是學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，它關(guān)注的是學(xué)生之為人之主體性發(fā)展。因而，基于核心素養(yǎng)的教材必然也是以學(xué)生發(fā)展為核心的。這就意味著，教材設(shè)計(jì)要改變當(dāng)前存在的“學(xué)科本位”“知識(shí)本位”和“教本”現(xiàn)象，編制以學(xué)生發(fā)展為核心的教材。顯然，這里的“教材”不再等同于傳統(tǒng)意義上的“教師教學(xué)用書(shū)”，更應(yīng)該是“學(xué)生學(xué)習(xí)用書(shū)”，兼具“教材”和“學(xué)材”雙重功能。之所以仍然保留其“教材”功能，不是繼承學(xué)生在傳統(tǒng)教材中的“被動(dòng)”與“他主”狀態(tài)，而是強(qiáng)調(diào)教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的引領(lǐng)作用和教材對(duì)教師專業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用。之所以強(qiáng)調(diào)新教材的“學(xué)材”功能，一方面與發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的內(nèi)在要求相一致，另一方面也是對(duì)傳統(tǒng)教材觀的超越，以學(xué)生發(fā)展為核心，發(fā)展核心素養(yǎng)，提升教材育人價(jià)值，成為新教材的本質(zhì)追求。教材的“學(xué)材”功能定位，必然使得教材從傳統(tǒng)的“知識(shí)”為主“活動(dòng)”為輔，轉(zhuǎn)向“活動(dòng)”為主“知識(shí)”為輔，從而使教材能有效指引學(xué)生進(jìn)入活動(dòng)，在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中建構(gòu)知識(shí)，發(fā)展思維，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、關(guān)于教材結(jié)構(gòu)的理解

教材結(jié)構(gòu)是教材設(shè)計(jì)最優(yōu)化的奠基工程，是教材設(shè)計(jì)的重要前提和基礎(chǔ)，對(duì)教材結(jié)構(gòu)的不同理解勢(shì)必會(huì)影響其后教材設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，以及一線師生對(duì)課程與教材的把握。

（一）四類典型的教材結(jié)構(gòu)觀

課程與教學(xué)論領(lǐng)域?qū)滩慕Y(jié)構(gòu)有多種不同認(rèn)識(shí)，大致可概括為以下四類觀點(diǎn)：要素成分觀，即把教材結(jié)構(gòu)認(rèn)為是教材內(nèi)部各要素、各成分之間符合規(guī)律的組織形式；體例觀，即把體例結(jié)構(gòu)等同于教材結(jié)構(gòu)；顯性隱性結(jié)構(gòu)觀，即把知識(shí)選擇和組織看作是顯性結(jié)構(gòu)問(wèn)題，把相關(guān)的社會(huì)、文化背景以及師生交互作用、教與學(xué)方式、學(xué)習(xí)環(huán)境等動(dòng)態(tài)因素的組合看作隱性結(jié)構(gòu)；層次結(jié)構(gòu)觀，即認(rèn)為教材是有層次的，將教材結(jié)構(gòu)由深及表劃分為教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)、程序（組織/編排）結(jié)構(gòu)和形態(tài)（形式）結(jié)構(gòu)等。以上幾類觀點(diǎn)有其各自的合理性，或從要素構(gòu)成，或從呈現(xiàn)形態(tài)，或從顯現(xiàn)程度，或從系統(tǒng)層次角度，闡述了對(duì)教材結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。但總體上，單純從某一個(gè)視角出發(fā)對(duì)教材結(jié)構(gòu)的理解，是難以全面觀照教材結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、整體性、共時(shí)性特征的。

（二）統(tǒng)合多元觀點(diǎn)理解教材結(jié)構(gòu)

結(jié)合上述觀點(diǎn)，本研究從結(jié)構(gòu)主義觀點(diǎn)出發(fā)，并統(tǒng)合了教材結(jié)構(gòu)的要素觀和系統(tǒng)層次觀，形成對(duì)教材結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)：教材結(jié)構(gòu)是一個(gè)立體結(jié)構(gòu)，有兩層含義（如圖1所示）。一是教材結(jié)構(gòu)是教材內(nèi)部各要素、各成分之間合規(guī)律的組織形式。教材要素主要包括知識(shí)、技能、能力要素以及必要的情感態(tài)度、倫理道德等非認(rèn)知要素，教材成分主要包括教材目標(biāo)、內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)方式等，在基于核心素養(yǎng)的教材中主要表現(xiàn)為知識(shí)技能、學(xué)習(xí)活動(dòng)與核心素養(yǎng)。二是教材結(jié)構(gòu)是有層次的，揭示了教材不同層次的質(zhì)的規(guī)定性，教材結(jié)構(gòu)由深及表可劃分為教材內(nèi)容、程序和形式三個(gè)亞結(jié)構(gòu)，三者之間是相互依存、相互作用、相互制約的。同時(shí)，教材結(jié)構(gòu)不可避免地受學(xué)科內(nèi)容邏輯、學(xué)生認(rèn)知邏輯、教學(xué)實(shí)施以及社會(huì)文化環(huán)境等因素的影響，在建構(gòu)教材結(jié)構(gòu)時(shí)必然要考慮這些因素。

三、CTACK：信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)建構(gòu)的基本框架

在厘清了教材結(jié)構(gòu)的基本概念之后，我們還需對(duì)CTACK框架有較為清晰的認(rèn)知。CTACK是構(gòu)建的一個(gè)關(guān)系框架（如圖2所示），它體現(xiàn)了計(jì)算思維、活動(dòng)與學(xué)科知識(shí)三者之間相互依存、相互制約的關(guān)系，是教材結(jié)構(gòu)建構(gòu)的基礎(chǔ)。

（一）對(duì)CTACK框架的整體闡釋

在CTACK關(guān)系框架中，CT代表計(jì)算思維，A代表活動(dòng)，CK代表學(xué)科知識(shí)，IC、DL、IS分別代表信息意識(shí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任其它三項(xiàng)核心素養(yǎng)。從CT到A再到CK，一方面體現(xiàn)了計(jì)算思維的統(tǒng)攝與喚醒作用，以及三者間從高階到低階的層級(jí)關(guān)系，另一方面CTACK可以讀作“C-TACK”，更具可讀性。同時(shí)，也可以從某一要素出發(fā)去進(jìn)一步理解CTACK，比如，可理解為基于學(xué)科知識(shí)和活動(dòng)形成的計(jì)算思維、整合學(xué)科知識(shí)和計(jì)算思維的學(xué)習(xí)活動(dòng)、計(jì)算思維及其活動(dòng)映射的學(xué)科知識(shí)。在框架的頂層，除了CT之外，還有其它核心素養(yǎng)，表明在計(jì)算思維為內(nèi)在線索的教材結(jié)構(gòu)中，也滲透了其它各項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

之所以在CTACK關(guān)系框架中，使用“計(jì)算思維”而非“核心素養(yǎng)”，并非忽視其它三項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)，而是在理解各項(xiàng)核心素養(yǎng)及其關(guān)系的基礎(chǔ)上，拎出其中具備最本質(zhì)的學(xué)科屬性標(biāo)識(shí)的核心素養(yǎng)——計(jì)算思維，從而使對(duì)核心素養(yǎng)的處理不再籠統(tǒng)，更具可操作性。同時(shí)，這樣處理還有其它好處，一則凸顯學(xué)科思維，以其為教材設(shè)計(jì)的內(nèi)在線索，可避免因多重線索可能引發(fā)的混亂；二則在運(yùn)用計(jì)算思維解決問(wèn)題的活動(dòng)中，其它核心素養(yǎng)也得以滲透其中，并與計(jì)算思維一起共同支撐起學(xué)科育人價(jià)值培養(yǎng)的使命。

（二）計(jì)算思維與學(xué)科知識(shí)、活動(dòng)關(guān)系詳釋

1.學(xué)科知識(shí)是計(jì)算思維形成的重要載體

無(wú)論是《課程標(biāo)準(zhǔn)》還是關(guān)于核心素養(yǎng)的論說(shuō)，都一致認(rèn)為當(dāng)代課程應(yīng)定位于學(xué)科目標(biāo)和學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)——核心素養(yǎng)的培養(yǎng)上。根據(jù)上文所述，計(jì)算思維既是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，也是體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)屬性的思維方式。作為一種核心素養(yǎng)和思維形態(tài)，計(jì)算思維絕不可能憑空生成，必然需要依托一定的載體。而從核心素養(yǎng)與學(xué)科思維的定義來(lái)看，計(jì)算思維生成的基本載體指向了一個(gè)核心詞匯——學(xué)科知識(shí)。一方面，核心素養(yǎng)是指一組統(tǒng)整的知識(shí)、能力及態(tài)度，使個(gè)人得以過(guò)著成功與負(fù)責(zé)任的社會(huì)生活，面對(duì)現(xiàn)在與未來(lái)的挑戰(zhàn)。將課程目標(biāo)定位在核心素養(yǎng)上，需要重新認(rèn)識(shí)課程的經(jīng)典問(wèn)題，更多思考如何讓知識(shí)成為素養(yǎng)，讓知識(shí)變成智慧，只有能成為素養(yǎng)或智慧的知識(shí)才最有力量。以上兩種核心素養(yǎng)典型觀點(diǎn)，都指出了知識(shí)的重要作用，顯然，核心素養(yǎng)包含知識(shí)，依托知識(shí)生成而又超越知識(shí)。另一方面，提到思維，人們通常會(huì)不由自主聯(lián)想到與之關(guān)聯(lián)的知識(shí)以及知識(shí)與思維之爭(zhēng)。在新課程觀及核心素養(yǎng)觀視閾下，人們對(duì)知識(shí)與思維關(guān)系的認(rèn)識(shí)更趨于理性，進(jìn)一步明晰知識(shí)是思維生成的載體。典型的如郅庭瑾認(rèn)為，要超越知識(shí)與思維之爭(zhēng)，當(dāng)知識(shí)用于解決問(wèn)題時(shí)，它才發(fā)揮它的價(jià)值，知識(shí)是解決問(wèn)題、發(fā)展思維的材料。而李藝教授提出的思想投射型課程則指出，要建立課程自身穩(wěn)固的學(xué)科結(jié)構(gòu)，具體可以用學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的學(xué)科思維構(gòu)成。這既可以進(jìn)一步澄清學(xué)科知識(shí)與計(jì)算思維間的關(guān)系，又為基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)建構(gòu)指明了方向。

2.活動(dòng)是計(jì)算思維生成與發(fā)展的必由路徑

從上述論述中，我們可以看出，學(xué)科知識(shí)是計(jì)算思維生成的重要載體。但是，僅有學(xué)科知識(shí)是不足以生成計(jì)算思維的，也并不足以體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的價(jià)值，知識(shí)只有在解決問(wèn)題的活動(dòng)中才發(fā)生其價(jià)值。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科知識(shí)與學(xué)科活動(dòng)相互作用產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，兩者缺一不可，而且必須是化學(xué)反應(yīng)而不是物理反應(yīng)。從認(rèn)識(shí)論、心理學(xué)、教學(xué)論的諸多領(lǐng)域觀點(diǎn)來(lái)看，活動(dòng)無(wú)一例外地承擔(dān)了這一知識(shí)與思維的中介角色，通過(guò)活動(dòng)促使知識(shí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為思維或素養(yǎng)。正如林崇德先生所言，“學(xué)科教與學(xué)活動(dòng)是學(xué)科能力結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)和動(dòng)力?？陀^的學(xué)習(xí)活動(dòng)決定著思維的發(fā)展，思維又對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)起促進(jìn)作用”。計(jì)算思維不僅是一種學(xué)習(xí)與生活中的普適性思維，更是一種帶有學(xué)科特質(zhì)的典型學(xué)科思維方式，因而，依托學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)計(jì)算思維顯然必須依托精心設(shè)計(jì)的活動(dòng)。而在信息技術(shù)課程中，這種關(guān)聯(lián)學(xué)科知識(shí)與計(jì)算思維的活動(dòng)更傾向于表現(xiàn)為一種扎根于學(xué)科思想并帶有社會(huì)經(jīng)驗(yàn)取向色彩的以問(wèn)題解決為目的的技術(shù)活動(dòng)。具體到高中“數(shù)據(jù)管理與分析”選修模塊中，問(wèn)題的指向性更強(qiáng)，特指數(shù)據(jù)問(wèn)題，因此也可以把“數(shù)據(jù)管理與分析”中的活動(dòng)理解為數(shù)據(jù)問(wèn)題解決活動(dòng)。

通過(guò)上述對(duì)計(jì)算思維、學(xué)科知識(shí)及活動(dòng)的關(guān)系分析，我們可清晰地看到三者之間互相依存、互相制約的關(guān)聯(lián)關(guān)系，計(jì)算思維的發(fā)展需要依托學(xué)科知識(shí)及活動(dòng)，而學(xué)科知識(shí)需要觀照與映射計(jì)算思維并在活動(dòng)中不斷進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，同樣，學(xué)科活動(dòng)需要扎根于學(xué)科知識(shí)與學(xué)科思想、方法與原理之中，并通過(guò)活動(dòng)逐步建構(gòu)并形成與之相適應(yīng)的學(xué)科思維與價(jià)值觀。三者之間，既相互依存，相互促進(jìn)，又相互制約，彼此牽制。

四、基于OTACK建構(gòu)信息技術(shù)教材“三重”結(jié)構(gòu)

總體而言，信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)的建構(gòu)要立足于課程標(biāo)準(zhǔn)，充分體現(xiàn)CTACK框架中三者問(wèn)的層級(jí)與依存關(guān)系，通過(guò)活動(dòng)聯(lián)結(jié)學(xué)生知識(shí)與計(jì)算思維，使得學(xué)生在掌握知識(shí)與技能的基礎(chǔ)上，自覺(jué)上升到對(duì)學(xué)科思維的把握，逐步提升信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。計(jì)算思維在這里既可作為建構(gòu)手段，又可作為發(fā)展目標(biāo)。以下以高中“數(shù)據(jù)管理與分析”選修模塊為例，基于CTACK框架建構(gòu)信息技術(shù)教材“三重”結(jié)構(gòu)。

（一）教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)建構(gòu)

教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)位于教材結(jié)構(gòu)的最深層，主要包括學(xué)科取向內(nèi)容和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)取向內(nèi)容及其間的關(guān)系，是學(xué)科知識(shí)邏輯、社會(huì)經(jīng)驗(yàn)邏輯的綜合體現(xiàn)，也是學(xué)科思維之于教材內(nèi)容的投射。

教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)的建構(gòu)主要包括學(xué)科知識(shí)取向內(nèi)容建構(gòu)和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)取向內(nèi)容建構(gòu)兩個(gè)階段，大致經(jīng)歷“課程標(biāo)準(zhǔn)解讀——學(xué)科知識(shí)取向內(nèi)容提取+計(jì)算思維表現(xiàn)分析——數(shù)據(jù)問(wèn)題解決活動(dòng)設(shè)計(jì)——社會(huì)經(jīng)驗(yàn)取向內(nèi)容提取——核心素養(yǎng)培養(yǎng)”這一基本過(guò)程（如圖3所示）。

具體說(shuō)來(lái)，教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)的建構(gòu)首先要從《課程標(biāo)準(zhǔn)》研讀人手，一方面分析課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條目中規(guī)定的知識(shí)技能，按照學(xué)科知識(shí)取向確定人選教材內(nèi)容，同時(shí)要明確計(jì)算思維結(jié)構(gòu)邏輯，厘清課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)所對(duì)應(yīng)的計(jì)算思維表現(xiàn)與水平，確定知識(shí)的廣度和深度。繼而，通過(guò)數(shù)據(jù)問(wèn)題解決活動(dòng)這一中介，將知識(shí)與技能的掌握與計(jì)算思維培養(yǎng)關(guān)聯(lián)起來(lái)。同時(shí)，結(jié)合活動(dòng)設(shè)計(jì)，運(yùn)用活動(dòng)的觀點(diǎn)，精心考慮社會(huì)經(jīng)驗(yàn)取向的內(nèi)容遴選問(wèn)題，從生活經(jīng)驗(yàn)人手，篩選出那些對(duì)學(xué)科發(fā)展而言具有一般生活意義的內(nèi)容，使之不僅符合學(xué)生當(dāng)下所處的信息社會(huì)的真實(shí)生活情境，也能指向其未來(lái)信息社會(huì)發(fā)展，為未來(lái)學(xué)習(xí)和生活奠基。最終，兩種取向走向融合統(tǒng)一，規(guī)避了單純以學(xué)科知識(shí)取向或以社會(huì)經(jīng)驗(yàn)取向遴選教材內(nèi)容的局限性。并且，建構(gòu)出的教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)是CTACK關(guān)系在教材中的具體落實(shí)與真實(shí)反映，既揭示了學(xué)科知識(shí)、計(jì)算思維與活動(dòng)各自的內(nèi)在邏輯，又揭示了學(xué)科知識(shí)、活動(dòng)與計(jì)算思維間的邏輯關(guān)系。以“業(yè)務(wù)需求分析”主題為例，按照學(xué)科知識(shí)取向，基于CTACK建構(gòu)出的學(xué)科取向內(nèi)容結(jié)構(gòu)如圖4所示（具體過(guò)程略）。

（二）教材程序結(jié)構(gòu)建構(gòu)

教材程序結(jié)構(gòu)反映的是教材內(nèi)容縱向編排的體系，它位于內(nèi)容結(jié)構(gòu)與形式結(jié)構(gòu)之間，一方面受教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)的影響，另一方面又影響教材形式結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。程序結(jié)構(gòu)在一定程度上決定著學(xué)與教活動(dòng)的雙邊進(jìn)程，因而強(qiáng)烈影響學(xué)生學(xué)科思維的形成及個(gè)性化發(fā)展水平。

要建構(gòu)基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教材程序結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵是要以CTACK為統(tǒng)領(lǐng)，尋求合乎學(xué)生思維發(fā)展的邏輯線索，從宏觀、中觀、微觀多個(gè)維度組織教材內(nèi)容（如圖5所示）。以高中“數(shù)據(jù)管理與分析模塊”為例，宏觀層面，需考慮高中數(shù)據(jù)管理與分析模塊內(nèi)容及其問(wèn)題解決的系統(tǒng)性、整體性和層次性，基于CTACK架構(gòu)序列化結(jié)構(gòu)、層級(jí)（螺旋上升式）結(jié)構(gòu)；中觀層面，挖掘內(nèi)容單元的內(nèi)在活動(dòng)邏輯和學(xué)科知識(shí)邏輯，關(guān)注不同邏輯下教材內(nèi)容組織的多樣化形態(tài)，建構(gòu)起適切學(xué)生認(rèn)知發(fā)展尤其是思維發(fā)展的直線式、分化式、綜合貫通式、個(gè)體活動(dòng)化、群體項(xiàng)目化等中觀程序結(jié)構(gòu)；微觀上，具體到課，觀照CTACK在課堂教學(xué)活動(dòng)中的具體應(yīng)用，根據(jù)內(nèi)容特點(diǎn)和活動(dòng)需求建構(gòu)有意義接受式、體驗(yàn)式、探究式等微觀組織結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是，這里列舉的教材程序子結(jié)構(gòu)尚未窮盡，故用虛線表示。

以序列化結(jié)構(gòu)為例，在高中“數(shù)據(jù)管理與分析”教材中，存在著與CTACK框架相對(duì)應(yīng)的三大序列：知識(shí)技能序列、數(shù)據(jù)問(wèn)題解決活動(dòng)序列和計(jì)算思維序列，三大序列彼此交織、相互作用，共同架構(gòu)起教材宏觀程序結(jié)構(gòu)（如圖6所示）。區(qū)別于傳統(tǒng)以“知識(shí)”為主的教材，數(shù)據(jù)問(wèn)題解決活動(dòng)序列成為序列化結(jié)構(gòu)的顯性序列，以問(wèn)題解決為指向；知識(shí)技能序列、計(jì)算思維序列化身為隱性序列，知識(shí)技能序列以滿足學(xué)習(xí)者問(wèn)題解決需求為指向，計(jì)算思維序列以主體活動(dòng)的思維內(nèi)化為指向，二者與問(wèn)題解決活動(dòng)序列相伴而行，共同推進(jìn)模塊育人價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。

（三）教材形式結(jié)構(gòu)建構(gòu)

教材形式結(jié)構(gòu)也被稱為教材的形態(tài)結(jié)構(gòu)，它位于教材的最表層，是在教學(xué)活動(dòng)制約下教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)和教材程序結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)出的各種各樣的表現(xiàn)形式及其作用關(guān)系。教材形式結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了其它兩個(gè)層次功能的實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)代學(xué)者對(duì)教材形式結(jié)構(gòu)的研究一般從學(xué)與教兩個(gè)側(cè)面展開(kāi)，歸納起來(lái)，從學(xué)的角度，大致可分為課文、圖像和作業(yè)系統(tǒng)（習(xí)題系統(tǒng)）三部分，從教的角度，大致可分為課文系統(tǒng)和課文輔助系統(tǒng)兩部分。由于基于核心素養(yǎng)的教材兼具教師“教材”和學(xué)生“學(xué)材”之雙重功能，因而，本研究結(jié)合學(xué)與教兩個(gè)方面，重點(diǎn)從CTACK角度探討教材形式結(jié)構(gòu)。由于CTACK所蘊(yùn)含的各要素的特征與作用關(guān)系不同，因而CTACK各要素在教材形式結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)的方式和層次是不同的。

首先，無(wú)論課文系統(tǒng)還是輔助系統(tǒng)，活動(dòng)都是不可或缺的?；顒?dòng)以外顯活動(dòng)和內(nèi)隱活動(dòng)多次交替的形式躍然而出，成為教材形式結(jié)構(gòu)的主要表征形式。這不僅僅是因?yàn)榛顒?dòng)是聯(lián)接計(jì)算思維與學(xué)科知識(shí)的中介，以計(jì)算思維為代表的學(xué)科核心素養(yǎng)需要在活動(dòng)中不斷形成與發(fā)展，而問(wèn)題解決活動(dòng)序列恰如其分地扮演了這樣一個(gè)中介角色。還因?yàn)楦鶕?jù)學(xué)者們對(duì)教材本質(zhì)觀的研究，教材的本質(zhì)是教學(xué)活動(dòng)文本系統(tǒng)，活動(dòng)是教材中學(xué)生之為人之主體性發(fā)展的決定性因素，只有在活動(dòng)中，學(xué)生之為人之主體性核心素養(yǎng)才能得到良好的發(fā)展。

其次，以技術(shù)知識(shí)為核心的學(xué)科知識(shí)體系在教材形態(tài)中往往與學(xué)習(xí)活動(dòng)交織在一起，或以學(xué)習(xí)活動(dòng)準(zhǔn)備或以學(xué)習(xí)活動(dòng)思維支架或以學(xué)習(xí)活動(dòng)探究成果的形式呈現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，從教材整體形態(tài)上看，學(xué)科知識(shí)雖然與活動(dòng)交織分布，但從教材整體上看又是有其自在邏輯的，不論其在教材中呈現(xiàn)方式是明是暗，在教材中與學(xué)習(xí)活動(dòng)的關(guān)系至少是正交完備的，并且與教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)相呼應(yīng)。

再次，作為一系列內(nèi)隱的思維活動(dòng)形態(tài)，計(jì)算思維在教材形態(tài)中往往難以顯性化呈現(xiàn)，一般蘊(yùn)含于運(yùn)用知識(shí)解決特定情境問(wèn)題的活動(dòng)過(guò)程中。然而，在教材形式結(jié)構(gòu)中，計(jì)算思維并不是也不應(yīng)是無(wú)蹤可尋的。通過(guò)前述CTACK的關(guān)系辨析，我們知道，計(jì)算思維根植于學(xué)科知識(shí)、問(wèn)題解決活動(dòng)之中，而學(xué)科知識(shí)與問(wèn)題解決活動(dòng)也不可能是思維無(wú)涉的。換言之，計(jì)算思維必然是以具體化、分化的姿態(tài)融于學(xué)科知識(shí)和問(wèn)題解決活動(dòng)之中的，表現(xiàn)為運(yùn)用技術(shù)解決問(wèn)題過(guò)程中一系列思想、方法、原理的多次經(jīng)歷和層層推進(jìn)，逐步形成與之相適應(yīng)的思考問(wèn)題與解決問(wèn)題的思維方法和價(jià)值觀。

由是，我們基本可以明確CTACK三要素在教材形式結(jié)構(gòu)建構(gòu)中或明或暗的表征關(guān)系。三者之間沒(méi)有明確的明暗界線，根據(jù)教材表達(dá)需要可或明或暗。教材形式結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，三要素在其中有不同的存在形態(tài)與表征方式。下圖關(guān)于活動(dòng)的表征示例（如圖7所示），大致可以體現(xiàn)CTACK各要素及其關(guān)系，限于篇幅，不再另舉它例。

五、基于“三重”結(jié)構(gòu)的教材設(shè)計(jì)案例片段

基于上述教材結(jié)構(gòu)，我們嘗試設(shè)計(jì)了高中“數(shù)據(jù)管理與分析”教材。以內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中“業(yè)務(wù)需求分析”主題為例，設(shè)計(jì)的教材案例片段如下頁(yè)圖8（框架）、圖9（正文）所示。

首先，在內(nèi)容遴選上，按照前面圖4中學(xué)科取向內(nèi)容建構(gòu)方式，結(jié)合社會(huì)經(jīng)驗(yàn)取向內(nèi)容遴選方法，確定了內(nèi)容選題——“制定網(wǎng)店創(chuàng)辦與運(yùn)營(yíng)整體方案”（如圖8所示）。該選題不僅包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、方案評(píng)估等相關(guān)知識(shí)，而且包括制定網(wǎng)店整體方案系列活動(dòng)，以及基于上述二者形成的以計(jì)算思維為代表的核心素養(yǎng)。

其次，在內(nèi)容組織上，對(duì)照該主題所對(duì)應(yīng)的中觀程序結(jié)構(gòu)建構(gòu)方法，確定了以項(xiàng)目化結(jié)構(gòu)組織該主題單元內(nèi)容，具體演繹為“項(xiàng)目—任務(wù)—活動(dòng)”結(jié)構(gòu)。使用該結(jié)構(gòu)的好處是，該結(jié)構(gòu)能夠反映知識(shí)建構(gòu)、活動(dòng)推進(jìn)以及思維生成的自然過(guò)程。它通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的規(guī)劃與確認(rèn)，明確完成項(xiàng)目要承擔(dān)的任務(wù)，在此基礎(chǔ)上，為了完成項(xiàng)目和實(shí)施任務(wù)而開(kāi)展相應(yīng)活動(dòng)。其項(xiàng)目、任務(wù)和活動(dòng)都是相對(duì)完整而有實(shí)際意義的，且有明確的目標(biāo)和清晰的節(jié)奏，借此使學(xué)生將學(xué)習(xí)的知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用意義和價(jià)值相聯(lián)結(jié)。

再次，在形態(tài)表達(dá)上，按照形式結(jié)構(gòu)對(duì)CTACK各要素及其關(guān)系表征的基本方法，形成了如圖9所示教材案例片段。該片段一方面如實(shí)反映了內(nèi)容結(jié)構(gòu)與程序結(jié)構(gòu)對(duì)形式結(jié)構(gòu)表達(dá)的內(nèi)在要求，將知識(shí)作為活動(dòng)的支架處理，另一方面使用了問(wèn)題式表征手法，以期引發(fā)學(xué)生的探究欲望與學(xué)習(xí)興趣，喚醒學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意圖，再一方面，在計(jì)算思維的過(guò)程性表征中，使用思維的語(yǔ)言（扮演、引導(dǎo)、設(shè)想等），為學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)提供思維支架，促進(jìn)學(xué)生通過(guò)運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，廣泛獲取所需的網(wǎng)店業(yè)務(wù)需求信息。同時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)奈谋颈碚鳎橄蟪隽擞?jì)算思維活動(dòng)的具體表現(xiàn)及相應(yīng)的迭代思維過(guò)程。

六、結(jié)束語(yǔ)

基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教材不僅僅是傳統(tǒng)意義上的“教材”，更應(yīng)該是“學(xué)材”。它承載著支持學(xué)生解決問(wèn)題、建構(gòu)學(xué)科知識(shí)與發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的使命。教材結(jié)構(gòu)是教材最優(yōu)化設(shè)計(jì)的奠基性工程，從教材結(jié)構(gòu)研究人手，可以為基于核心素養(yǎng)的教材設(shè)計(jì)與使用提供可資借鑒的方法。CTACK框架作為學(xué)科知識(shí)、活動(dòng)與計(jì)算思維的關(guān)系框架，可以成為教材結(jié)構(gòu)建構(gòu)的基礎(chǔ)。其中，由于計(jì)算思維是一項(xiàng)最具學(xué)科本質(zhì)屬性的核心素養(yǎng)，因而，它不僅是問(wèn)題解決活動(dòng)中一種必需的思維方式，而且能很好地協(xié)調(diào)核心素養(yǎng)、活動(dòng)與學(xué)科知識(shí)間的關(guān)系，可以作為教材結(jié)構(gòu)建構(gòu)的內(nèi)在線索。需要說(shuō)明的是，以計(jì)算思維為內(nèi)在線索，不是說(shuō)其它學(xué)科核心素養(yǎng)不重要了。恰恰相反，計(jì)算思維與信息意識(shí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四者缺一不可，在以計(jì)算思維為內(nèi)在線索的教材結(jié)構(gòu)建構(gòu)中，其它各項(xiàng)核心素養(yǎng)也得以滲透。也并不是說(shuō)，計(jì)算思維的地位超越了其它核心素養(yǎng)，四項(xiàng)核心素養(yǎng)本沒(méi)有地位高低之分，各有其獨(dú)特作用與意義。