江蘇省南京市雨花臺區(qū)實驗小學 王國慶

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）是首個在全國義務教育層面明確的信息科技課程標準，全面確立了課程在義務教育階段的育人價值與定位，突出了“素養(yǎng)為先、科技并重”的特征。學科核心素養(yǎng)高度凝聚了學科育人的價值，不僅為教師的學科教學指明了方向，還為全面育人提供了依據。

以往的信息技術教育的聚焦點是學生操作技能的培養(yǎng)，有些忽視學生核心素養(yǎng)的發(fā)展?；诖耍抡n標頒布以后，在信息科技教學過程中，教師要關注學生經驗、學習邏輯與認知發(fā)展規(guī)律，遵循學習過程中的素養(yǎng)導向作用，切實提升學生的數(shù)字素養(yǎng)，在小學課程設計上不過分追求知識系統(tǒng)性，而應對學生學習的興趣、體驗與獲得感重點關注和引導。筆者以蘇科版小學信息科技“數(shù)據與編碼”為例，通過教學實踐，梳理培養(yǎng)信息科技學科學生核心素養(yǎng)的方法。

一、信息科技學科核心素養(yǎng)概述

新課標中明確定義了四大核心素養(yǎng)，分別是信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任。

信息意識是指學生對信息的敏感度和對信息價值的判斷力；計算思維是指學生運用計算機科學領域的思想方法，在解決問題過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設計等思維活動；數(shù)字化學習與創(chuàng)新是指學生在日常學習和生活中通過選用合適的數(shù)字設備、平臺和資源，有效地管理學習過程與學習資源，開展探究性學習，創(chuàng)造性地解決問題；信息社會責任是指學生在信息社會中的文化修養(yǎng)、道德規(guī)范和行為自律等方面應該承擔的責任。

核心素養(yǎng)是學科教學目標的高度概括，四大核心素養(yǎng)從不同的角度系統(tǒng)性地為一線教師教學提出了具體要求。

二、理論依據——體驗式學習理論

體驗式學習理論是由庫伯提出的，該理論認為，學生從他人建構的學習經驗場中親身體會，或者基于生活中的切身體驗，在此基礎上，學生對學習過程進行經驗總結、反思、遷移和應用，最后產生新的認知與智慧。

庫伯認為，學習是體驗的轉換并不斷創(chuàng)造知識的過程，并將這個過程分成四個步驟：具體體驗——從具體體驗中獲得感知；觀察內化——多角度觀察和思考具體體驗；抽象概括——通過觀察與思考，領悟獲得相應的理論和概念；行動應用——將獲得的理論運用到實際生活中，形成自己的處世風格和方式。

在教學中，筆者發(fā)現(xiàn)，觀察內化和抽象概括都是對具體事物，也就是原型的模仿操作，所以，它們合稱為“原型操作”。本研究體驗式學習的過程可分為生活情境體驗—原型操作與探究—行動應用。

三、教學實踐研究

簡單說，數(shù)據就是我們通過觀察、實驗或計算得出的結果，就是數(shù)值。數(shù)據的表示形式有很多，常見的就是數(shù)字。由于計算機要處理的數(shù)據繁雜，為了便于使用和記憶，我們要對數(shù)據進行編碼。

本案例的教學對象是五年級學生，學生具有一定的計算機基礎操作能力，大部分學生對計算機中的具體操作內容很感興趣，如文檔的編輯、收發(fā)電子郵件、簡單的圖形化編程等，但對計算機的工作原理整體感到陌生?；隗w驗式學習的四個步驟，筆者對“數(shù)據與編碼”開展如下研究。

（一）生活情境體驗

以“數(shù)據處理師”的任務驅動學生對數(shù)據的思考與探究。

1.明確概念，揭示“數(shù)據”的概念。

2.激發(fā)思考，生活中還有哪些數(shù)據，以什么形式呈現(xiàn)？

3.設疑思考，原始的數(shù)據是否能承載信息。

4.互動小結，數(shù)據可以進行加工處理。

5.出示任務，對教師出示的原始數(shù)據進行處理，使它可以表達出完整的信息。

6.學生操作。學生完成任務，并展示匯報。

7.教師小結。為了更好地表達信息，數(shù)據可以被加工、處理。

8.視頻感悟。學生觀看關于數(shù)據時代的視頻，結合教師補充的資料，體會到信息社會數(shù)據量的龐大。

筆者通過列舉現(xiàn)實生活中的數(shù)據，讓學生理解數(shù)據是對現(xiàn)實世界客觀事實的符號記錄，感受數(shù)據的不同呈現(xiàn)方式，明確現(xiàn)實生活中的數(shù)據，除了數(shù)據這一種類型外，還有很多種類型，深入理解數(shù)據的內涵，明白在數(shù)據時代我們學習“數(shù)據”的價值。

（二）原型操作與探究

通過任務“車牌號中的秘密”，觀察生活中編碼的含義。

1.明確任務。對于一些數(shù)據所承載的信息，我們似乎不是那么容易讀懂，比如車牌號，它是怎么編碼的？

2.完成任務。學生討論，感受生活中的編碼方式，體會車牌號的編碼規(guī)則。

3.對比思考。對比車牌號信息，初步理解編碼的唯一性。

通過“車牌號中的秘密”這個小任務，激發(fā)學生學習編碼的興趣，同時在完成任務的過程中體會數(shù)據由一種類型轉化為另一種類型的變化，進一步理解編碼的含義，從游戲中感受數(shù)據編碼的重要性和意義。

（三）行動應用

通過任務“設計圖形”體會計算機編碼的方法。

1.計算機世界的編碼比我們生活中的要復雜得多，但規(guī)則是一樣的。（觀看視頻，理解“二進制”）

2.出示任務。在5×5的柵格中將需要的格子打陰影呈現(xiàn)出文字，并用二進制進行編碼，隨后在小程序中驗證（見圖1）。

圖1

3.學生完成練習并展示。筆者通過體驗數(shù)據編碼過程，進一步激發(fā)學生學習數(shù)據編碼的興趣，理解編碼的含義，同時在編碼體驗中感受不同生活場景下選擇合適的數(shù)據編碼方式的重要性。

實踐案例圍繞“數(shù)據與編碼”展開活動，第一，通過列舉生活中的數(shù)據明確數(shù)據的含義；第二，通過車牌號編碼的規(guī)則讓學習者了解編碼的含義；第三，體驗莫爾斯密碼的編碼過程，體會數(shù)據編碼的優(yōu)勢，再講解現(xiàn)實生活中各種類型的數(shù)據在計算機中被轉化成二進制的形式存儲，初步感知與體驗數(shù)據在計算機中編碼的過程，為今后的學習打下基礎；第四，講解當今社會越來越多的數(shù)據，被加工存儲、發(fā)掘，從這些數(shù)據中分析并提煉出有用的信息，將為人們的日常生活帶來便利，對推進科技、生產和社會的發(fā)展有重大意義。

四、總結與思考

筆者以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為目標，以知識技能為載體，使用任務驅動，開展了教學實踐。案例最終的目的是讓學生理解數(shù)據編碼的基本方式，基于體驗式學習理論，通過“生活情境體驗—原型操作與探究—行動應用”教學實踐，發(fā)現(xiàn)學生的核心素養(yǎng)有了不同的變化。

（一）真實的生活情境，能培養(yǎng)信息意識

具備信息意識的學生已有一定的信息識別能力，了解有價值信息的獲取方法，愿意交流與分享感興趣的信息。生活中有的數(shù)據太多，而且數(shù)據冗余現(xiàn)象嚴重，給學生搜集信息帶來了客觀挑戰(zhàn)。筆者要求學生根據自身的需要來搜集、存儲和處理信息，這些能力的發(fā)展對學生數(shù)字素養(yǎng)的提升起著基礎性作用。計算機處理的數(shù)據都會按照一定的規(guī)則，也就是說要編碼，雖然學生的生活中充斥著各種信息，但他們要對有價值的數(shù)據進行信息篩選與判斷，而學生學習完“數(shù)據與編碼”的規(guī)則之后，會有意識地選用信息技術工具處理數(shù)據，逐步形成崇尚科學的精神。因此，在信息科技教學實踐中，教師要創(chuàng)設貼近學生生活的教學情境，設置符合學生能力的問題，普及科學的研究方法，這樣既可以完善課堂教學環(huán)節(jié)，又能培養(yǎng)學生的信息意識。

（二）原型操作實踐，能有效培養(yǎng)學生的計算思維

計算思維強的學生，會自覺嘗試對生活中具體的問題先進行分析，再設計解決方案，最后使用科學方法進行驗證；能嘗試模擬、仿真、驗證解決問題的過程，主動解決問題。在信息科技教學實踐中，筆者引導學生結合車牌號的編碼規(guī)則理解編碼的意義，養(yǎng)成對問題分解的習慣，進而根據真實問題來設計解決方案，促使學生在掌握信息操作技能的基礎上，借助信息系統(tǒng)處理問題，形成計算思維對相關問題的表征，從而培養(yǎng)學生從計算機科學家的角度思考和解決問題。由于課堂教學時間有限，教師在指導學生練習時，目標要明確，內容要富有趣味性，難度要適中，完成時要給學生具體的反饋，課例要盡量讓學生使用計算原理來理解“數(shù)據”。學生在經歷體驗式原型操作后，計算思維得到了提升。

（三）原型探究時的輔助學習，能提升數(shù)字化學習與創(chuàng)新

當下，信息技術的變革推動著教學方式的變化，微課在信息化教學中的應用就是最好的例子。微課的特點就是講解時間短、重難點突出、資源使用方便。在實踐中，筆者根據教學內容的需要，課前錄制了符合學生認知的教學微課；在課堂中，考慮到學生年齡小，教師帶著學生一起觀看微課視頻，充分發(fā)揮了微課的優(yōu)勢，為學生突破教學重難點提供了獨特的學習體驗；課后將微課視頻發(fā)給了需要再次學習的學生，滿足了學生多樣化的學習需求。在原型探究輔助學習時，筆者通過微課視頻，促進學生養(yǎng)成了利用新技術開展個性化學習、交流和分享的習慣，為創(chuàng)造性地學習提供了技術與理念的可能。

（四）開展行動應用，能培養(yǎng)信息社會責任

信息社會責任要求學生認識到科技給人們帶來便利的同時，也要增強信息的安全意識，具有保護自己數(shù)據安全的能力。數(shù)據編碼也是為了數(shù)據安全，信息技術的發(fā)展給人們的日常生活帶來便利的同時，也帶來了一定的威脅，如計算機病毒、信息泄露或虛假信息等現(xiàn)象。對于那些有損社會利益的不良行為，教師在課堂教學中要強調信息科技領域正確的價值觀念、道德責任和行為準則，讓學生形成良好的信息道德品質，不斷增強信息社會責任感。

小學信息科技課程在提升學生素質素養(yǎng)方面起著培根鑄魂的作用。新課標的頒布為新時代的教育指明了方向，教師只有重視理論結合實踐，才能促進信息科技課程理念的落實，全面貫徹黨的教育方針，最終實現(xiàn)立德樹人的根本任務。