于穎 謝仕興 于興華

摘要：進入數(shù)字時代，大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)催生人類生產(chǎn)生活方式新生態(tài)，國民數(shù)字素養(yǎng)成為國際競爭力的重要指標，服務于國家數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略。在新一輪基礎教育課程改革中，正在改革的信息科技新課程勇挑重擔，站在未來謀劃今天的教育，擔負起培養(yǎng)青少年數(shù)字素養(yǎng)的重任。但是，多年來義務教育信息科技課程由于缺乏國家課程標準一直處于自發(fā)探索狀態(tài)，高中課程也存在學科本質(zhì)認識不清等諸多困境，面臨巨大的挑戰(zhàn)。為了進一步明晰數(shù)字素養(yǎng)目標落實的邏輯理路，研究分析了兩個有全球影響力與代表性的數(shù)字素養(yǎng)教育文本，其蘊含的問題解決邏輯使得我們更加堅定問題解決是青少年數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的必由之路。信息科技新課程要從課程宗旨、課程架構(gòu)、課程的教與學層面緊緊圍繞問題解決，使學生在真實問題的解決中形成大概念，發(fā)展學科觀念與學科思維，形成與數(shù)智社會相適應的數(shù)字素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字素養(yǎng)；問題解決；大概念；計算思維；信息科技課程

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

* 本文系國家社科基金后期資助項目“指向?qū)W科核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教學設計”（項目編號：21FJKB015）階段性研究成果。

一、引言：信息科技新課程承載青少年數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)之重任

大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙等新技術(shù)推動人類的生產(chǎn)、生活、學習與思維方式發(fā)生深層次變革，培養(yǎng)具備數(shù)字素養(yǎng)的未來社會數(shù)字公民成為提升國際競爭力的關(guān)鍵指標。2021年11月，中共中央網(wǎng)絡安全和信息化委員會辦公室在《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能行動綱要》中明確指出，注重構(gòu)建知識更新、創(chuàng)新驅(qū)動的數(shù)字素養(yǎng)與技能培育體系，培養(yǎng)具有數(shù)字意識、計算思維、終身學習能力和社會責任感的數(shù)字公民[1]。青少年群體作為未來社會數(shù)字公民，必須具備數(shù)字素養(yǎng)，才能適應未來激烈競爭的社會。在我國基礎教育課程中，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱《標準》）將信息科技課程的總目標定位為培養(yǎng)學生的數(shù)字素養(yǎng)，將課程核心素養(yǎng)凝練為信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任。它面向的對象青少年是未來社會公民，理應堪此重任。

當前，我國基礎教育信息科技課程面臨非常大的挑戰(zhàn)。很長一段時間以來，義務教育階段沒有獨立的信息科技課程，且沒有國家層面的課程標準[2]?！稑藴省钒颜n程名稱從原來的“信息技術(shù)”更名為“信息科技”，從綜合實踐活動課程中獨立出來，高中學段信息技術(shù)課程未來也將應勢做出調(diào)整。從信息技術(shù)到信息科技，從綜合實踐到科技領(lǐng)域，從信息素養(yǎng)到數(shù)字素養(yǎng)，這種變化不僅僅是名稱之變，更是對學科本質(zhì)的重新認識，揭開了信息科技課程順應數(shù)智時代發(fā)展要求、服務人類生產(chǎn)生活的新篇章。與此同時，這也帶給一線教學研究工作者前所未有的挑戰(zhàn)[3]。如何理解信息科技新課程？如何理解數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的總目標？如何通過課程核心素養(yǎng)來落實數(shù)字素養(yǎng)？……這些問題顯然成為新課程實施必須直面的問題。

二、鑒析：從數(shù)字素養(yǎng)教育文本管窺問題解決之重要性

數(shù)字素養(yǎng)日趨成為各國國民素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，聯(lián)合國、歐盟、美國、日本等國家和組織均開展了積極的探索，并將其納入其國民教育課程體系中。我國也非常重視數(shù)字素養(yǎng)的培育，在《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能行動綱要》中明確指出將通過設立信息科技必修課程來培育中小學生數(shù)字素養(yǎng)，并開展數(shù)字素養(yǎng)教育探索行動。盡管各國的數(shù)字素養(yǎng)教育內(nèi)容不同，形式各異，但均認同問題解決對數(shù)字素養(yǎng)教育的重要性。因此，鑒析有一定影響力與代表性的數(shù)字素養(yǎng)教育文本，領(lǐng)會問題解決的核心要義與作用形式，探索一條符合我國國情的數(shù)字素養(yǎng)教育本土化道路就顯得尤為重要。

（一）聯(lián)合國《全球數(shù)字素養(yǎng)框架》

聯(lián)合國教科文組織發(fā)布的《全球數(shù)字素養(yǎng)框架》[4]（以下簡稱《框架》）是在歐盟數(shù)字素養(yǎng)框架的基礎上，吸收各國數(shù)字素養(yǎng)框架概念內(nèi)涵形成的，兼顧了不同國家地區(qū)、不同數(shù)字群體的數(shù)字素養(yǎng)需求。它包括七個素養(yǎng)領(lǐng)域和二十六個具體素養(yǎng)指標，或顯或隱地體現(xiàn)了問題解決的重要性。

1.問題解決被列為數(shù)字素養(yǎng)領(lǐng)域之一

《框架》將公民應具備的數(shù)字素養(yǎng)劃分為設備與軟件操作、信息與數(shù)據(jù)素養(yǎng)、交流與協(xié)作、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)造、安全、問題解決和職業(yè)相關(guān)素養(yǎng)七個領(lǐng)域，問題解決成為數(shù)字素養(yǎng)領(lǐng)域之一（如表1所示）。與以往不同，《框架》中的問題解決域充分關(guān)照不同地域、不同水平的國家和地區(qū)發(fā)展需求，將計算思維素養(yǎng)要素歸進問題解決域，并使用布盧姆的目標分類動詞描述領(lǐng)域要求?！犊蚣堋反_定的問題解決域包括解決技術(shù)問題、識別需求和技術(shù)響應、創(chuàng)造性使用數(shù)字技術(shù)、識別數(shù)字素養(yǎng)鴻溝、計算思維六個素養(yǎng)要素。相對其他素養(yǎng)領(lǐng)域，問題解決域中使用的思維動詞指向高階思維，對學生思維發(fā)展水平要求更高，使數(shù)字素養(yǎng)水平從低階的了解、應用技術(shù)與技能走向高階的分析、求解與創(chuàng)造。

2.問題解決貫穿于數(shù)字素養(yǎng)各個領(lǐng)域

除了問題解決域外，各個數(shù)字素養(yǎng)域均包含多個素養(yǎng)要素，要求學習者掌握一種或多種能力，發(fā)展一種或多種思維，而能力與思維的發(fā)展顯然離不開問題解決[5]。問題是指疑問、質(zhì)疑或者不確定的事件，必須要被發(fā)現(xiàn)和解決，有邏輯問題、運算問題、故事問題、規(guī)則問題、決策問題、故障排除問題、診斷問題、設計問題、兩難問題等多種類型[6]。統(tǒng)觀各數(shù)字素養(yǎng)域，均蘊含了各種各樣的問題，需要學習者去發(fā)現(xiàn)、去解決，并由此培養(yǎng)學習者的數(shù)字素養(yǎng)。以數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)造域為例，它可能涉及的問題類型有邏輯問題、運算問題、規(guī)則問題、設計問題、診斷問題、決策問題等，需要學習者在創(chuàng)造數(shù)字內(nèi)容的過程中，不斷突破原有的認知經(jīng)驗，建構(gòu)邏輯運算、程序設計等數(shù)字知識，發(fā)展計算思維，生產(chǎn)滿足人類需求的數(shù)字產(chǎn)品，提升人類福祉。B01A86D0-EB3A-46CC-A46F-BC0598190637

（二）我國香港地區(qū)《資訊與通訊科技課程及評估指引》

繼教育部發(fā)布《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂》后，我國香港地區(qū)于2021年發(fā)布《香港資訊與通訊科技課程及評估指引》[7]（以下簡稱《指引》），計劃從2022年9月開始依托資訊與通訊科技新課程進一步推進數(shù)字素養(yǎng)教育。《指引》高度重視問題解決在學生數(shù)字素養(yǎng)培育中的作用，把問題解決作為課程的基本邏輯。

1.問題解決：香港地區(qū)資訊科技教育之宗旨

香港地區(qū)科技教育的宗旨是解決人類日常生活問題。資訊與通訊科技課程①作為科技教育領(lǐng)域課程之一，服務于問題解決這一教育宗旨?！吨敢氛J為，在知識日新月異、技術(shù)豐富、信息爆炸的現(xiàn)代社會，資訊與通訊科技課程擔負著培養(yǎng)學生善用信息科技解決日常問題、建構(gòu)所需知識的使命。學生通過運用信息科技解決問題的基本過程，包括厘清問題、制訂問題解決方案，激活或建構(gòu)必需的信息科技知識與技能，培養(yǎng)數(shù)字素養(yǎng)。

2.問題解決：香港地區(qū)資訊科技課程架構(gòu)之邏輯

（1）課程目標指向問題解決

香港地區(qū)資訊與通訊科技課程目標圍繞知識與理解、技能（能力）、價值觀與態(tài)度三個維度展開，指向問題解決（如表2所示）。其中，知識與理解維度強調(diào)對解決問題所需的事實、主題、概念、原理的概括與理解；技能維度聚焦問題解決技能，強調(diào)通過解決常見的信息科技問題，制訂并執(zhí)行信息科技問題解決方案，形成問題解決能力等共通能力和學科素養(yǎng)；價值觀與態(tài)度維度強調(diào)學生在經(jīng)歷運用信息科技解決問題的過程中，能正確認識信息科技對人們生產(chǎn)生活帶來的變革性影響，逐步形成與信息社會相適應的道德與責任感。

（2）課程內(nèi)容圍繞問題解決

課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)包括必修與選修兩個部分（如表3所示）。其中，計算思維與程序編寫單元最為典型，它占時最長，且以問題解決為線索組織內(nèi)容，旨在引導學生經(jīng)歷運用信息科技解決問題的過程，培養(yǎng)計算思維。其他單元雖然沒有明確提出以問題解決為主線組織內(nèi)容，但是數(shù)據(jù)的表示、組織與分析、互聯(lián)網(wǎng)的在線應用、計算機系統(tǒng)的輸入、處理與輸出均不開問題解決。

3.問題解決：香港地區(qū)資訊科技教學之內(nèi)驅(qū)力

為了促進有效的學與教，《指引》圍繞問題解決，從課程規(guī)劃、教學法和評估等方面提出教學建議，形成了“課程-教學法-評估”學生學習三位一體框架（如圖1所示）。

（1）課程規(guī)劃服務于問題解決宗旨

《指引》服務于問題解決宗旨，從主導原則、規(guī)劃策略等方面為資訊與通訊科技課程與教學的實施提供了規(guī)劃建議，具體可歸結(jié)為兩點：一是立足學生的能力與性向，關(guān)照學生的個體差異性。譬如，在課程的模塊設置上，選修部分提供了數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡應用程序開發(fā)、算法與程序編寫三個選項。學生可結(jié)合自身能力、興趣及日后的專業(yè)發(fā)展選修兩項即可；二是通過創(chuàng)設真實情境幫助學生理解科技學習的意義。《指引》指出真實情境的學習是信息科技教學的理想途徑，各種模擬真實生活情境的學習活動、問題與專題都能有效地幫助學生理解學習信息科技的意義?！吨敢吩诠膭顚τ刑厥饨逃枰⒉煌瑢W習風格的學生（如學困生與資優(yōu)生）采用多樣化策略時，再次強調(diào)運用問題解決促進其有意義學習。具體包括：采用探究為本的學習方法，設計不同解決方案或不同解決途徑的開放式問題，鼓勵學生親自制訂解決復雜問題的方案；采用高層次的問題，例如提出“為什么”和“假設”等問題；提供機會讓資優(yōu)生選取感興趣的富有挑戰(zhàn)性的課題或問題?？梢钥闯觯瑥谋匦拚n程到選修課程，從學困生到資優(yōu)生，課程都需要依托問題解決而教。

（2）教學法基于問題促進理解

《指引》指出教學法選擇的目的是為了促進理解。教學旨在讓學生明白學什么，借此提升學生學會學習的能力，最大限度發(fā)揮個人潛能。為此，《指引》提倡教師要善于運用開放性問題，設計多樣的學與教方法和活動，引領(lǐng)學生探索、思考、協(xié)作、互動、提出見解、發(fā)表觀點、相互學習，培養(yǎng)學生的共通能力與反思能力。為了進一步闡釋理解教學理念，《指引》分別從知識內(nèi)容的獲取、發(fā)展共通能力、培養(yǎng)價值觀與態(tài)度、選取合適的策略等方面，列舉了10個學科活動案例。雖然各個案例的側(cè)重點不同，但皆與問題解決息息相關(guān)，或圍繞日常問題的解決（如為展位設計網(wǎng)絡服務），或圍繞學術(shù)/學科問題的解決（如建立簡單的實體關(guān)系圖）。通過問題解決，培養(yǎng)學生逐步具備信息科技課程特有的知識、能力與態(tài)度。

（3）評估蘊含開放性問題

香港地區(qū)資訊與通訊科技課程采用實用課業(yè)、筆試、專題研習和口頭提問四種校內(nèi)評估模式，體現(xiàn)了問題解決在信息科技課程評價中的重要性。

實用課業(yè)主要指學生在課業(yè)中的表現(xiàn)，主要考查學生利用信息科技解決問題活動中的表現(xiàn)；筆試是香港地區(qū)資訊與通訊科技課程中最常用的評估模式。教師在設計測試題目時加入開放式問題，重點關(guān)注學生對大概念的理解與高階思維能力的發(fā)展；專題研習是指一些不受課堂時間限制的指定習作，旨在為學生提供課堂以外的學習機會，使學生有機會深入研究感興趣的課題。值得一提的是，《指引》從問題解決的角度闡明專題研習步驟，包括厘清研究范圍、理解問題、分析個案、規(guī)劃方案、實施方案、測試與評估、文件編制、匯報成果；口頭提問被認為是傳統(tǒng)評估方法的必要補充。師生圍繞問題進行深度互動與討論，學生在教師的引領(lǐng)下致力于解決問題，并提供必要的證據(jù)，形成結(jié)論。B01A86D0-EB3A-46CC-A46F-BC0598190637

三、審思：以問題解決架構(gòu)信息科技課程數(shù)字素養(yǎng)培育體系

通過對數(shù)字素養(yǎng)教育文本的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，無論是數(shù)字素養(yǎng)框架還是資訊科技課程建設都與問題解決密切相關(guān)，問題解決是青少年數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的必由之路。這使得我們更加堅信信息科技課程改革的意義，更能理解新課程的科學屬性，更為明確問題解決可以作為信息科技新課程實施的基本邏輯，驅(qū)動并實現(xiàn)數(shù)字素養(yǎng)培育總目標。

（一）重識課程的科學屬性，以問題解決為教育宗旨

從信息技術(shù)到信息科技，絕非否定課程的技術(shù)屬性，而是從科學與技術(shù)的互動關(guān)系中重新認識課程?？茖W與技術(shù)一直被認為是一對耦合物，技術(shù)的邊界是科學，而科學所能達到的深廣度又依賴于技術(shù)。二者在相互作用中邊界變得越來越模糊，互嵌程度也越來越深，最終趨向融合[8][9]。因而，正確認識信息科技課程的屬性，特別是先前未曾關(guān)注的科學屬性，從科技教育視角理解課程，是當前信息科技新課程建設的重要任務。

1.明確課程的科學屬性，建立信息科技學科思維

信息科技課程進入科學領(lǐng)域是歷史的必然。無論是前身的信息技術(shù)課程，還是現(xiàn)在的信息科技課程，其上游學科都是信息科學或計算機科學[10][11]。既然是科學，就必然帶有科學屬性，要遵從科學邏輯，即科學思維。眾所周知，從人類認識世界和改造世界的思維方式出發(fā)，科學思維可分為三類，以數(shù)學學科為代表的理論思維、以物理學科為代表的實驗思維和以計算機學科為代表的計算思維[12]。計算思維是人類科學思維活動固有的組成部分，已被寫入信息科技（信息技術(shù)）課程標準。它具有學科本質(zhì)屬性，是典型的問題解決思維[13]，恰恰可以用它來統(tǒng)領(lǐng)信息科技學科的教與學。這也是前文揭示問題解決是信息科技課程基本邏輯的重要原因。當然，信息科技課程并不排斥其他科學思維。它以計算思維為主，但也會運用以推理與演繹為特征的理論思維和以觀察和總結(jié)規(guī)律為特征的實驗思維。這其實與素養(yǎng)教育要超越知識走向思維的理念一致。換言之，素養(yǎng)本位的信息科技課程需著重培養(yǎng)學生的計算思維，但也兼顧其他科學思維的培養(yǎng)，最終達成學科能力、共通能力及思維的全面發(fā)展。

2.理解問題解決之宗旨，建構(gòu)課程學習之意義

波普爾在科學哲學研究中提出了“全部的生活都是問題解決”的論斷。他認為，科學知識的增長永遠始于問題，終于問題。喬納斯則從建構(gòu)主義的視角理解問題解決。他認為教育唯一真正的認知目標就是解決問題，在解決問題情境下建構(gòu)的知識更容易被理解、保留和轉(zhuǎn)化[14]。科學技術(shù)已成為21世紀人類日常生活不可或缺的組成部分。信息科技作為中小學科技教育學科之一，肩負著培養(yǎng)學生理解人類如何解決日常生活問題，以及如何將解決問題的過程遷移至日新月異的其他問題解決的歷史使命。它致力于通過問題解決幫助學生建構(gòu)信息科技學科知識，發(fā)展計算思維，進而具備利用信息科技解決生活中問題的能力，從而更好地適應未來社會發(fā)展的需求。唯有經(jīng)歷真實問題解決之過程，學生方能理解信息科技課程之問題解決宗旨，建構(gòu)信息科技課程學習的意義，明白為什么學習信息科技課程，學習信息科技課程有何實質(zhì)意義，從而建立有意義學習的心向。

（二）貫徹學科育人目標，以問題解決架構(gòu)課程

信息科技課程的總目標定位為發(fā)展學生的數(shù)字素養(yǎng)，并通過培養(yǎng)學生信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等課程核心素養(yǎng)來實現(xiàn)。信息科技新課程已圍繞數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡、信息處理、信息安全與人工智能六條主題線索，架構(gòu)了包括九個內(nèi)容模塊的內(nèi)容結(jié)構(gòu)。由于無論是數(shù)字素養(yǎng)還是課程核心素養(yǎng)，亦或是以大概念表述的模塊名稱，都是相對上位且抽象的，因而如何建構(gòu)目標體系并理解內(nèi)容架構(gòu)對于課程的落實至關(guān)重要。

1.依托問題解決，構(gòu)建目標耦合結(jié)構(gòu)

信息科技課程目標體系主要由數(shù)字素養(yǎng)統(tǒng)領(lǐng)的課程核心素養(yǎng)組成。課程核心素養(yǎng)是知識、能力與態(tài)度的復雜要素集合體，它既是對知識與技能、過程與方法、情感、態(tài)度與價值觀的統(tǒng)整，又涉及知識、大概念、問題解決與思維發(fā)展等學習要素。由于它的上位、復雜與抽象性，從課程實施的角度理解并建構(gòu)目標體系是十分必要的。李藝在綜合分析國內(nèi)外核心素養(yǎng)內(nèi)涵的基礎上，從教育哲學的視角對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的理路進行批判性反思，給出了核心素養(yǎng)的三層結(jié)構(gòu)，即“學科知識”“問題解決”與“學科思維”[15]。三層結(jié)構(gòu)規(guī)避了三維目標對“全人”的割裂，為我們清晰地刻畫了核心素養(yǎng)基于問題解決促進全人發(fā)展的學理機制。我們不妨依據(jù)三層結(jié)構(gòu)目標描述模型，理解信息科技課程目標體系。為了便于師生更好地理解新課程中出現(xiàn)的大概念、高階思維、學科思維與目標的關(guān)系，我們對三層結(jié)構(gòu)模型進行演繹與改造，形成了信息科技課程目標的耦合結(jié)構(gòu)（如圖2所示）。由于大概念的抽象程度高于學科知識，且作為觀念形態(tài)的大概念有助于學科思維的形成，而課程目標不僅包含學科思維還包含批判、創(chuàng)新等共通思維，故將學科思維調(diào)整為“學科大概念與思維”。由于在問題解決的驅(qū)動下，學科知識、問題解決、學科大概念與思維三者間得以建立彼此間的聯(lián)結(jié)，故將原層級結(jié)構(gòu)調(diào)整為耦合結(jié)構(gòu)。

我們可將目標耦合結(jié)構(gòu)解讀為，學生通過解決來源于日常生活或?qū)W科的開放性（劣構(gòu)）問題，調(diào)用并建構(gòu)需要的學科知識群，理解所涉學科觀念（大概念），進而形成相對穩(wěn)定的學科思維，同時也形成與問題解決相關(guān)的共通能力與高階思維。可以看出，問題解決成為學生“基于知識而又超越知識走向思維”的必由路徑。經(jīng)由問題解決，以大概念統(tǒng)領(lǐng)的學科邏輯、以生活情境問題解決為線索的生活邏輯與以學習者建構(gòu)知識、發(fā)展思維為特征的學習邏輯得以統(tǒng)合融通。經(jīng)由問題解決，學習者建立信息科技學習的意義，主動建構(gòu)知識，使得學科知識由客觀的“外在物”內(nèi)化為學科觀念群，大概念與學科知識間也得以建立非人為的本質(zhì)的聯(lián)系。B01A86D0-EB3A-46CC-A46F-BC0598190637

2.圍繞問題解決，統(tǒng)合三類課程內(nèi)容

歷史上關(guān)于課程組織主要有三類價值取向，學科知識取向、學習者經(jīng)驗取向與社會經(jīng)驗取向。每種取向有其各自的立場，導致產(chǎn)生不同的課程內(nèi)容架構(gòu)[16]。就素養(yǎng)教育來看，信息科技新課程承載的絕不可能是單一的學科知識或?qū)W習心向或生活經(jīng)驗，需要在三者的統(tǒng)合中尋求平衡，從而建立學科知識、學習者與社會（生活）經(jīng)驗間的內(nèi)在聯(lián)系，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展與提升。如上所述，恰恰是問題解決也唯有問題解決能夠?qū)⑷呗?lián)結(jié)并統(tǒng)合起來（如圖3所示）。通過運用信息科技解決日常生活中的真實問題，學生不僅能高效解決問題，而且能理解學科基本概念、思想、原理與方法，形成學科觀念與思維。由于課程標準已經(jīng)架構(gòu)了課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，比如，規(guī)定從小學三年級到六年級的內(nèi)容模塊分別為在線學習與生活、數(shù)據(jù)與編碼、身邊的算法、過程與控制，故本研究中的課程架構(gòu)主要指的是模塊層面（含單元）的內(nèi)容架構(gòu)。

以問題解決為線索架構(gòu)模塊內(nèi)容，將有利于從整體視野理解課程內(nèi)容的垂直組織，使單元間、單元內(nèi)部建立起學科與生活的聯(lián)結(jié)，為學科核心素養(yǎng)的形成提供學習的理路。以《指引》提供的示例1為例（如下頁圖4所示），該示例是典型的單元設計。該單元設計了“為小區(qū)長者及弱勢群體維修電腦”這一問題情境，學生通過解決真實的電腦維修問題，不僅能建構(gòu)所需的學科知識，而且可以建構(gòu)信息科技課程學習的意義，并將逐步具備的系統(tǒng)、診斷、調(diào)試、迭代等信息科技能力遷移到幫助他人解決問題中。顯然，在問題解決的統(tǒng)合下，學科邏輯與生活邏輯在學習邏輯上達成了圓融統(tǒng)一。與此同時，學生通過參與社區(qū)電腦維修服務，學會理解他人，培養(yǎng)信息社會責任感和擔當精神，成為有理想、有本領(lǐng)、有擔當?shù)臅r代“三有”新人。以問題解決為線索的學習邏輯依然適用于模塊內(nèi)容的架構(gòu)。

（三）落實課程核心素養(yǎng)，以問題解決驅(qū)動教與學

既然問題解決將學科邏輯、生活邏輯與學習邏輯內(nèi)在地統(tǒng)一起來，服務于課程核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，那么在課程實施層面，這種內(nèi)在的一致性表現(xiàn)為何種樣態(tài)？圍繞新課程倡導的單元教學設計，我們通過以大概念錨定的學科觀念體系建立、以問題解決為線索組織單元教學活動順序、強化評價中的開放性問題設計，嘗試刻畫一種可能的樣態(tài)與愿景。

1.以大概念為抓手，構(gòu)建學科觀念層級結(jié)構(gòu)

大概念教學是近年來國際上較為認同的素養(yǎng)教學理念。它強調(diào)在理解的基礎上設計課程與教學，促使學生建立大概念。大概念可以理解為一組觀念、概念或命題，能夠以錨點的形式將學科知識有意義聯(lián)結(jié)，且具備可遷移性[17]。學生通過對大概念的觀念性理解成為高水平的思考者與協(xié)作者，實現(xiàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)[18]。從某種意義上講，大概念是學科核心素養(yǎng)目標的具體化，因而以大概念為抓手，構(gòu)建學科觀念體系是目標設計的必然要求。大概念是有層級結(jié)構(gòu)的。除了課程標準規(guī)定的課程與模塊層面的大概念外，還可以進一步具體化，分解到單元、課時與課內(nèi)層面。

就單元教學設計而言，單元教學顯然要站在系統(tǒng)的整體的視角去構(gòu)建大概念層級結(jié)構(gòu)（如圖5所示），向上支撐模塊與課程層面大概念的形成，向下具體化為課時與課內(nèi)大概念。以小學四年級數(shù)字化編碼單元為例，它是數(shù)據(jù)與編碼模塊的內(nèi)容單元。根據(jù)新課標內(nèi)容標準，學生需要建立“數(shù)字化編碼有利于高效處理信息”這一單元大概念，一是助力學生逐步形成上層的數(shù)據(jù)與編碼模塊大概念，二是幫促學生理解數(shù)據(jù)編碼讓信息得以有效利用的意義，并能夠根據(jù)需要進行數(shù)字化編碼。單元大概念需要通過課時大概念來支撐，因而設計了四個有內(nèi)在邏輯順序（問題解決邏輯）的課時大概念串：數(shù)字化編碼便于計算機識別與管理-數(shù)字化編碼依托二進制—數(shù)字化編碼經(jīng)歷必要的編碼與解碼過程-數(shù)據(jù)校驗保證數(shù)據(jù)完整性。每一個課時大概念又可以分解，通過學生活動來體悟、理解并建立。這樣，通過自頂向下的“喚醒”與自底而上的“支撐”，學生得以加深對知識的本質(zhì)性理解，形成學科觀念體系。

2.重視開放性問題設計，提供有力的評價證據(jù)

融入大概念的單元教學設計重視過程性學習證據(jù)，提倡一開始就要明確預期學習結(jié)果，并且還要有學習真實發(fā)生的證據(jù)。因而，典型的大概念教學模式（UbD、KUD）基本都遵循逆向教學設計的思路，即把評價前置，在設計教學目標之后即設計教學評估證據(jù)。盡管沒有充分的證據(jù)表明逆向教學設計優(yōu)于常規(guī)的教學設計，但是無論采用何種模式，課堂學習表現(xiàn)與作業(yè)系統(tǒng)等證據(jù)的收集與評價設計都是素養(yǎng)教學的重要組成部分。在評價設計階段，應以素養(yǎng)立意，收集能夠證明學生實現(xiàn)預期學習目標的表現(xiàn)性證據(jù)，包括：思考什么樣的學業(yè)表現(xiàn)可以證明學生理解學科觀念與形成遷移，用什么樣的標準來評價學生的表現(xiàn)，還有什么樣的證據(jù)可以檢驗預期學習效果是否實現(xiàn)等[19]。

結(jié)合《指引》及義務教育信息科技新課標，我們不難發(fā)現(xiàn)必須要更新傳統(tǒng)的評價形式，特別是要重視開放性問題的設計[20]。在課堂學業(yè)表現(xiàn)方面，設計具有跟學科內(nèi)容相關(guān)的劣構(gòu)問題，并通過半結(jié)構(gòu)化圖表等形式引導學生記錄并不斷審思問題解決的過程，直至給出問題解決方案；在作業(yè)系統(tǒng)與筆試題目的設計上，除了常規(guī)的選擇、判斷、填空、作品制作等題型外，還需要設計不同于課堂教學情境的一定數(shù)量的開放性問題，并請學生給出解決問題的關(guān)鍵步驟，闡明理由。如“數(shù)據(jù)組織與分析”單元作業(yè)題目：生活中很多問題的解決都離不開數(shù)據(jù)組織與分析。無論是制訂家庭營養(yǎng)膳食計劃，還是體質(zhì)健康數(shù)據(jù)監(jiān)測，亦或是個性化學習資源推送，都需要依托數(shù)據(jù)組織與分析。你還發(fā)現(xiàn)哪些問題需要運用本單元所學知識解決？你打算怎么解決呢？B01A86D0-EB3A-46CC-A46F-BC0598190637

3.以問題解決為線索，建立信息活動系統(tǒng)

如前所述，問題解決是信息科技課程的宗旨，體現(xiàn)了信息科技課程作為人工科學的學科本質(zhì)屬性。因此，在組織教學活動時，以問題解決為基本邏輯展開符合人類認識的規(guī)律。問題應是來源于自然界與人類社會的開放性問題，且能涉及信息科技課程的事實性知識與概念性理解，以促進跨時間、跨文化、跨情境遷移[21]。同時，由于信息系統(tǒng)是信息社會的基本單元，人們利用信息科技解決問題需要依托一個個信息系統(tǒng)來實現(xiàn)。因而，信息科技課程解決問題有其獨特性，可以用信息加工模式來解釋學生的問題解決活動。學生需要應用信息系統(tǒng)，經(jīng)歷“輸入-處理-輸出”這一信息加工的完整過程。在輸入環(huán)節(jié)，教師需要設計問題清單或列表，并確保這些問題都是來源于真實日常生活或?qū)W科的開放性問題[22]；在處理環(huán)節(jié)，學生積極調(diào)用先前學過的信息科技學科知識或建構(gòu)新知識嘗試解決問題，在此過程中將生活邏輯與學科邏輯建立有機聯(lián)系，使其經(jīng)歷知識建構(gòu)、能力與思維發(fā)展的問題解決過程；在輸出環(huán)節(jié)，學生將處理環(huán)節(jié)形成的學科大概念、高階思維和數(shù)字化作品等有形學習產(chǎn)出輸出，完成問題解決流程，達成數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的目標。

以小學四年級“數(shù)字化編碼”單元教學為例，該單元可以圍繞問題解決，建立“輸入-處理-輸出”系統(tǒng)。教師從“設計智能手語手套”等學生感興趣的或身邊生活問題的解決入手，引導學生運用二進制編碼知識制訂數(shù)字化編碼方案。學生在經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)字化編碼-分析手語符號規(guī)律-讓智能手套讀懂手語-確保手語傳輸不失真”的問題解決活動中，同步建構(gòu)“數(shù)字化編碼便于計算機識別與管理-數(shù)字化編碼離不開二進制-數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)歷必要的編碼解碼過程-數(shù)字校驗保證數(shù)據(jù)完整性”等大概念體系。這樣，學生不僅解決了實際問題，發(fā)展了問題解決、創(chuàng)新、協(xié)作、批判等共通能力，形成借助信息科技關(guān)愛弱勢群體等人文關(guān)懷精神，而且通過輸出的有形與無形成果證明自身建構(gòu)了大概念，初步形成了相對穩(wěn)定的學科思維，并能將之遷移到相似問題的解決中。

4.善用思維動詞，提供問題解決與評估支架

由于問題解決的主體是學生，給學生提供必要的問題解決支架，如問題支架、案例支架、知識支架、工具支架、思維支架等，能夠幫助學生突破問題解決的關(guān)鍵點或瓶頸，逐步逼近問題解決目標的實現(xiàn)。其中，有效使用思維動詞近年來逐漸受到新課程關(guān)注與青睞。盡管埃里克森曾指出給主題添加一個動詞不一定會引發(fā)深層次的概念性理解，但如果是在以觀念為中心的課程中，效果則截然不同[23]。一般認為，布魯姆認知目標分類中的前三者指向低階思維，后三者指向高階思維。素養(yǎng)教學期望學生能夠基于知識走向思維最終發(fā)展高階思維。因此，教師可以通過使用諸如識別、回憶、解釋、舉例、分類、總結(jié)、執(zhí)行等指向低階思維的動詞，和分解、辨別、區(qū)分、聚焦、選擇、判斷、設計、假設、驗證等指向高階思維的動詞來表征心智水平，引領(lǐng)學生經(jīng)歷問題解決過程，從低階思維走向高階思維。

除了為問題解決活動提供必要的思維支架外，思維動詞還可以被用來描述期望的學習成效，使教學評價指標更為具體，可操作性更強。以《指引》提供的學習成效與思維動詞描述為例（如表4所示），若期望的學習成效為“能夠分析系統(tǒng)的組成要素以及要素間的關(guān)系”，則可使用區(qū)分、分析、比較、評估、測試等表示分析目標的思維動詞來描述。在信息科技新課程中，由于期望的學習成效有低階與高階之分，因而在選用思維動詞時，不僅可選用敘述、解釋、應用等描述低階思維的動詞，還可選用區(qū)分、分析、辨別、建構(gòu)、規(guī)劃、設計、綜合等描述高階思維的動詞[24]。由于問題解決的終極目標指向高階思維，宜多采用后者。例如，從待解決的生活問題中識別關(guān)鍵問題，分解問題形成任務清單，辨別問題解決的難點、瓶頸及思路，解釋需要的知識、工具與方法，沿循多樣化路徑選擇最優(yōu)解，評估并判斷問題解決的效果等。通過對思維動詞的提點，引導師生依托問題解決經(jīng)歷高階思維活動。正如斯滕伯格所言，高階思維活動背后的思維技巧只有一套，即指向?qū)W術(shù)問題和日常問題的解決[25]。

四、結(jié)語

提升國民數(shù)字素養(yǎng)不僅是時代發(fā)展的要求，而且是增強國家競爭力的重要指標，已上升至國家發(fā)展戰(zhàn)略。正在改革的信息科技新課程明確指出課程建設要服務于國家戰(zhàn)略大局，承載當代青少年數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)之重任。研究通過對在全球范圍內(nèi)有影響力的聯(lián)合國《框架》以及與內(nèi)地發(fā)展路徑相似的香港地區(qū)《指引》的分析，發(fā)現(xiàn)以問題解決為基本邏輯架構(gòu)信息科技課程是大勢所趨。這使得我們進一步理解信息科技新課程的科學屬性，更為明確問題解決可以作為新課程實施的基本邏輯，以問題解決架構(gòu)課程與組織教學活動?？偟膩碚f，信息科技課程有其內(nèi)在的問題解決邏輯理路，它促成了學科邏輯、生活邏輯與學習邏輯的融合統(tǒng)一。以問題解決為邏輯架構(gòu)信息科技新課程，遵循科學問題解決的一般規(guī)律，讓學生“像科學家一樣思考”，有利于學生真正建構(gòu)信息科技課程學習的意義，驅(qū)動學生的學習活動超越技術(shù)使用走向技術(shù)創(chuàng)造，提升與數(shù)智時代相契合的數(shù)字適應力、數(shù)字勝任力與數(shù)字創(chuàng)造力，最終實現(xiàn)數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的總目標。

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作者簡介：

于穎：教授，博士，博士生導師，研究方向為信息科技教育。

謝仕興：實驗師，碩士，學院黨委書記，研究方向為教育信息化。

于興華：中學一級教師，學士，研究方向為信息科技教育。

The Way to Develop Youngsters Digital Literacy： Problem Solving

Yu Ying1， Xie Shixing2， Yu Xinghua3（1.School of Communication， Qufu Normal University， Rizhao 276826， Shandong； 2.School of Music， Qufu Normal University， Rizhao 276826， Shandong； 3.Yangting School， Weihai 264200， Shandong）

Abstract： Entering the digital age， new technologies such as Big Data and Artificial Intelligence continue to transform human production and life styles. National digital literacy has become an important indicator of international competitiveness， and serve the national development strategy of the digital economy. In the new round of compulsory education curriculum reform， information technology curriculum shoulders this responsibility of developing youngsters digital literacy planning todays education in the future. However， compulsory education information technology curriculum has been in a state of spontaneous exploration for many years， and there are many difficulties such as unclear understanding of the nature of the disciplines in senior high schools due to the lack of national curriculum standards. It is facing huge challenges. In order to further clarify the rationale for the implementation of the digital literacy goals， the study analyzed two globally influential and representative digital literacy education texts. The problemsolving logic contained in them makes us more determined that problem-solving is the way to develop youngsters digital literacy. The new information technology curriculum should focus on the problem-solving logic from the curriculum purpose， curriculum structure， curriculum teaching and learning， so that students can form big ideas with real problem solving， develop subject concepts， ideas and thinking， and form digital literacies that are compatible with digital society.

Keywords： digital literacy； problem solving； big ideas； computational thinking； information technology curriculum

① 香港地區(qū)語境中的“資訊”同“信息”，為了忠實于原課程文件，本文在涉及香港地區(qū)課程名稱時使用“資訊”一詞。B01A86D0-EB3A-46CC-A46F-BC0598190637