李偉
【摘? ?要】《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的推出,明確了信息科技課程的培養(yǎng)目標(biāo)、課程內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn),表明學(xué)科得到了前所未有的發(fā)展。教師從信息科技的課程目標(biāo)、課程體系出發(fā),提出了構(gòu)建與時俱進(jìn)的教學(xué)方式:創(chuàng)設(shè)軟硬兼?zhèn)涞慕虒W(xué)環(huán)境,建構(gòu)數(shù)字與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的教學(xué),注重運(yùn)用特有的運(yùn)算符號的教學(xué),開展基于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)評價,由此發(fā)揮信息科技課程的價值。
【關(guān)鍵詞】信息科技;課程標(biāo)準(zhǔn);課程特征;教學(xué)方式;轉(zhuǎn)變
1982年,教育部決定在五所大學(xué)的附屬學(xué)校開設(shè)計算機(jī)選修課的試驗(yàn),由此開始了我國中小學(xué)計算機(jī)普及教育的歷程[1]。四十年過去了,信息技術(shù)教育越來越受到人們的重視。《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》[以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》]的出臺,標(biāo)志著信息科技課程進(jìn)入了一個新的發(fā)展期?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》圍繞核心素養(yǎng),體現(xiàn)課程性質(zhì),倡導(dǎo)真實(shí)性學(xué)習(xí),旨在培養(yǎng)科學(xué)精神和科技倫理,提升自主可控意識,培育社會主義核心價值觀,樹立總體國家安全觀,提升數(shù)字素養(yǎng)與技能。[2]
一、理解《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》倡導(dǎo)的課程目標(biāo)
我們處在一個信息化快速發(fā)展的時代,新技術(shù)、新應(yīng)用層出不窮,特別是人工智能的強(qiáng)勢發(fā)展,更使眾多的傳統(tǒng)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化。在這樣一個時代,社會對人才培養(yǎng)的目標(biāo)必然也隨之發(fā)生變化。
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出:義務(wù)教育階段信息科技課程堅持落實(shí)立德樹人的根本任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升。通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)樹立正確的價值觀,初步具備應(yīng)用信息科技解決問題的能力,養(yǎng)成合作與探究的習(xí)慣,自覺踐行信息社會責(zé)任,為成為信息社會的合格公民打下基礎(chǔ)。學(xué)科核心素養(yǎng)是課程育人價值的集中體現(xiàn),學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對學(xué)生的終身發(fā)展具有不可替代的作用。它能使學(xué)生在變化發(fā)展的環(huán)境中具有敏感性,可以從容地面對技術(shù)發(fā)展所帶來的變化,適應(yīng)時刻變化發(fā)展的社會生活。
(一)信息科技課程注重創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)
信息科技的發(fā)展史是一部創(chuàng)新史。信息技術(shù)從以計算機(jī)為核心的時代,到以互聯(lián)網(wǎng)為核心的時代,到以數(shù)據(jù)為核心的時代,再到以人工智能為先驅(qū)的時代,從來不囿于已有的知識與原理,而是在不斷的變革與創(chuàng)新中發(fā)展壯大。可以說,沒有創(chuàng)新就沒有信息技術(shù)的今天。信息科技在創(chuàng)新的過程中,也衍生出了諸多創(chuàng)新方法與思路。學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以充分感受這種創(chuàng)新精神,并對今后的學(xué)習(xí)與工作產(chǎn)生影響。《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出,信息科技課程具有基礎(chǔ)性和實(shí)踐性,旨在引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)字化生活與學(xué)習(xí)的情境中開展真實(shí)性學(xué)習(xí)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)。積極創(chuàng)新教與學(xué)的方式,鼓勵學(xué)生在“做中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”。教師應(yīng)在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)豐富的真實(shí)情境,設(shè)置項(xiàng)目學(xué)習(xí)式任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷抽象和自動化等問題的求解過程。教育者應(yīng)將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入到運(yùn)用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中。學(xué)生在活動中不斷探究與思考,在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)創(chuàng)新思維成果的正確性,實(shí)現(xiàn)思維的發(fā)展。
(二)信息科技課程重視數(shù)字化社會生存能力的培養(yǎng)
信息科技的發(fā)展創(chuàng)造了全新的數(shù)字化環(huán)境,它在給人們帶來便利的同時,也帶來了一些不和諧的現(xiàn)象。在這種背景下,如何不受有害信息的侵害,有效地保護(hù)自己,如何正確認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)的虛擬性,在現(xiàn)實(shí)空間與虛擬空間中均能遵守信息法律法規(guī)、遵守公共規(guī)范,將變得尤為重要。同時,人們對于信息科技創(chuàng)新所產(chǎn)生的新觀念和新事物,還必須具備積極學(xué)習(xí)的態(tài)度、理性判斷和負(fù)責(zé)行動的能力。
(三)信息科技課程關(guān)注問題抽象與解決能力的培養(yǎng)
算法是為了解決現(xiàn)實(shí)問題而產(chǎn)生的,而現(xiàn)實(shí)問題往往都是“結(jié)構(gòu)不良好”的問題。從“非良構(gòu)”到“良構(gòu)”,需要經(jīng)歷一個抽象與建模的過程,由此才能發(fā)揮計算機(jī)快速運(yùn)算的能力??梢哉f,算法實(shí)現(xiàn)的過程就是抽象與建模的過程。抽象與建模是計算機(jī)解決問題的難點(diǎn),也是其魅力所在,同時它還是計算機(jī)解決問題的必由之路。抽象的過程需要學(xué)生將具體的現(xiàn)實(shí)情境轉(zhuǎn)化為相對獨(dú)立的組成部分,提煉出本質(zhì)屬性;建模的過程需要學(xué)生將抽象以后的現(xiàn)實(shí)問題用模型來描述其因果關(guān)系或相互關(guān)系,而后設(shè)計算法來解決問題。這種獨(dú)特的思維過程有助于提升學(xué)生的思維品質(zhì),幫助其建立合理的邏輯體系。
二、理解信息科技課程的科學(xué)體系
課程目標(biāo)決定了課程的體系結(jié)構(gòu)?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》從課程整體知識架構(gòu)、各年段內(nèi)容模塊以及跨學(xué)科主題等方面對信息科技課程的科學(xué)體系進(jìn)行了界定。
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》按照學(xué)生的認(rèn)知特征和信息科技課程的知識體系,提煉了數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線,吸納了國內(nèi)外信息科技的前沿成果,以此來構(gòu)建具有時代特征的信息科技課程的科學(xué)體系。此外,《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在界定各年段課程目標(biāo)的基礎(chǔ)上,明確了課程各年段的內(nèi)容模塊。課程共分四個學(xué)段,包含九大模塊:信息交流與分享、信息隱私與安全、在線學(xué)習(xí)與生活、數(shù)據(jù)與編碼、身邊的算法、過程與控制、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐與探究、人工智能與智慧社會。同時,《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》結(jié)合學(xué)段特征與不同學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知水平,融合不同學(xué)段的信息科技內(nèi)容模塊,建議展開“數(shù)字設(shè)備體驗(yàn)”“數(shù)據(jù)編碼探秘”“小型系統(tǒng)模擬”“互聯(lián)智能設(shè)計”四大主題的跨學(xué)科學(xué)習(xí),每個大主題下分設(shè)多個子主題供教師彈性選用。
科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)決定了信息科技課程的學(xué)習(xí)是基于思維培養(yǎng)的學(xué)習(xí),而非僅僅是基于知識的學(xué)習(xí)。知識是基礎(chǔ),脫離了知識的學(xué)習(xí)就是空中樓閣。但僅有知識的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,尤其是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人工智能日益發(fā)達(dá)的當(dāng)今世界?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出了信息科技課程特有的四個學(xué)科核心素養(yǎng):信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任。信息科技課程正是以知識學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),以思維提升為目標(biāo)的。如算法知識的學(xué)習(xí),用什么語言、編寫怎樣的代碼不是最終的目標(biāo),在用程序語言解決問題的過程中,逐步培養(yǎng)起來的信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力以及與之相關(guān)的信息社會責(zé)任才是信息技術(shù)課程真正的價值所在。
三、構(gòu)建與時俱進(jìn)的教學(xué)方式
為更好地達(dá)成信息科技課程科學(xué)體系結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),教師必須在教學(xué)環(huán)境、教學(xué)工具、教學(xué)方法以及評價模式上進(jìn)行突破。
(一)創(chuàng)設(shè)軟硬兼?zhèn)涞慕虒W(xué)環(huán)境
信息技術(shù)包含軟件與硬件,硬件是由電子元器材組成的功能性物質(zhì)基礎(chǔ),軟件是驅(qū)動硬件以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的靈魂。學(xué)生既要學(xué)習(xí)相關(guān)硬件知識,如運(yùn)算器、控制器、存儲設(shè)備、輸入輸出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳感器等,還要兼顧軟件的學(xué)習(xí),如網(wǎng)絡(luò)通信的使用與安全防范、數(shù)據(jù)的采集與整理、分析與應(yīng)用、算法的分析與實(shí)現(xiàn)、人工智能的原理與實(shí)現(xiàn)等。與此同時,學(xué)生還必須建立起軟硬件相結(jié)合的思維,將其作為一個整體來考慮,逐步形成軟硬兼?zhèn)?、系統(tǒng)性考慮問題的良好思維品質(zhì)。
(二)建構(gòu)數(shù)字與現(xiàn)實(shí)相融合的教學(xué)
我們生活在現(xiàn)實(shí)世界,同時也生活在數(shù)字世界,這是數(shù)字時代的特征之一?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出,要促進(jìn)學(xué)生在數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界中健康成長。在課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生不僅要利用所學(xué)知識和技能解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題與挑戰(zhàn),還要面臨數(shù)字世界帶來的問題與挑戰(zhàn),因此必須同時兼顧兩者的學(xué)習(xí)。就教學(xué)方式而言,在現(xiàn)實(shí)空間基于課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)是主流,而隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)的不斷發(fā)展,基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化學(xué)習(xí)在信息科技學(xué)習(xí)中所占的比重會越來越大。這種數(shù)字與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的學(xué)習(xí),對于學(xué)生適應(yīng)未來不斷發(fā)展的數(shù)字時代具有巨大的價值。
(三)注重運(yùn)用特有的運(yùn)算符號的教學(xué)
符號化的編程語言是算法實(shí)現(xiàn)最重要的表達(dá)方式,是信息科技課程特有的運(yùn)算符號。編程語言是人與計算機(jī)交互的紐帶,正是有了編程語言的發(fā)明,人類才可能讓計算機(jī)完成各種復(fù)雜的任務(wù)。當(dāng)今對人們生活與社會發(fā)展產(chǎn)生巨大影響的人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、移動通信等技術(shù),其底層都是編程語言在支撐。編程語言有嚴(yán)格的定義與規(guī)范,學(xué)生通過編程語言的學(xué)習(xí),可以形成形式化的表達(dá)方式、抽象化的邏輯思維能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。程序控制結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)算法的有力保障。編程語言有三種基本控制結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。這三種控制結(jié)構(gòu)在生活中均可以找到原型。學(xué)生通過學(xué)習(xí),可以充分體驗(yàn)理論從實(shí)踐中來,回到實(shí)踐中去的思想。另外,利用此三種基本控制結(jié)構(gòu)可以解決基本的科學(xué)計算問題,也可以演化出復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)。這種化整為零、由量變引發(fā)質(zhì)變的思想對學(xué)生的影響是深遠(yuǎn)的。信息編碼是計算機(jī)能夠進(jìn)行運(yùn)算的先決條件,也是信息科技課程的必學(xué)內(nèi)容之一。計算機(jī)對信息進(jìn)行存儲、加工、傳遞,實(shí)際上是對信息的載體數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式多樣,但不管是哪種形式的數(shù)據(jù),最終存儲在計算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過一定規(guī)則編碼后的二進(jìn)制數(shù)字。在信息技術(shù)領(lǐng)域,常見的編碼很多,有字符編碼、條形碼與二維碼、聲音編碼、圖像編碼、視頻編碼等,這些不同表現(xiàn)形式之間的轉(zhuǎn)換思想及邏輯,對學(xué)生而言意義深遠(yuǎn)。
(四)開展基于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)評價
《課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》除了規(guī)定義務(wù)教育階段信息科技課程的內(nèi)容和教學(xué)要求,也明確了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)科核心素養(yǎng)學(xué)段特征。在信息科技課程的實(shí)施過程中,教學(xué)評價要和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及成長過程有機(jī)融合。教師應(yīng)加強(qiáng)過程性評價,完善終結(jié)性評價,建構(gòu)基于核心素養(yǎng)的教學(xué)評價體系,以學(xué)科核心素養(yǎng)學(xué)段目標(biāo)為指向,圍繞學(xué)業(yè)質(zhì)量要求指標(biāo)開展教學(xué)評價,突出評價育人,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng),為學(xué)生創(chuàng)新思維的產(chǎn)生和創(chuàng)造行動的發(fā)生奠定基礎(chǔ)。
信息科技的發(fā)展能促進(jìn)數(shù)字時代的發(fā)展,信息科技學(xué)習(xí)將助力學(xué)生挑戰(zhàn)未來。在中小學(xué)階段加強(qiáng)信息科技教育,不僅是一個教學(xué)問題,更是一個關(guān)乎未來社會發(fā)展的問題。可以說,信息科技課程由于具有獨(dú)特的科學(xué)體系,在青少年適應(yīng)數(shù)字時代發(fā)展的過程中必將發(fā)揮無可替代的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]陳少麗.我國中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科發(fā)展史初探[J].中小學(xué)電教,2008(10).
[2]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
(浙江省杭州市基礎(chǔ)教育研究室? ?310003)