明確課標要求，彰顯學科價值

王振強

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》是在新時代信息技術融入社會各個領域，無形地改變著人們生產方式、生活方式、學習方式乃至思維方式的背景下，伴隨著《普通高中課程方案（2017年版）》、考試方案整體改革，將對未來約十年的高中和義務教育階段中小學信息技術課程產生巨大影響的綱領性教學文件。

本次課程標準修訂，最突出的亮點是以學科核心素養重新詮釋了信息素養的內涵，以學科大概念為框架，構建起高中信息技術課程體系，突出了信息技術作為高中國家必修課程的獨特價值。

信息技術課程在國內基礎教育領域已經走過了40年的歷程，課程定位從文化論、工具論到信息素養論經歷了許多轉折點。教育部2000年頒布的《中小學信息技術課程指導綱要》和2003年頒布的《普通高中技術課程標準（實驗）》，明確將信息素養定義為信息技術課程的總體目標。信息素養概念的引入為當時的中小學“計算機”課程升級為“信息技術”課程開創了更大的發展空間，提高了課程目標定位，擴充了教學內容，拓展了教學思路。

然而在近10年的課程發展歷程中，由于信息技術教育環境的巨大變化，原課程中信息素養概念內涵模糊、課程體系不夠完整、課程結構松散、學科特色丟失等弊端逐漸顯露，造成教學實施過程中課堂教學目標表述不清，教學難以取得良好效果。信息技術課程內容過于側重操作技能訓練和軟件應用，如 MS Office辦公軟件使用，網絡信息檢索，QQ、微博、微信等網絡通信交流工具使用，在發達地區小學信息技術課程正式教授之前，學生大多已經具有初步使用經驗，有些初中甚至高中信息技術課上，還在重復教授這些內容，學生收獲甚微。這種狀況又在一定程度上加劇了信息技術學科在學校課程體系中被邊緣化的不利局面，信息技術作為一門獨立課程的必要性因此遭到質疑。新版課程標準調整了信息技術課程的目標和內容結構，增強了學科教學的專業性，重新梳理了信息技術學科的特點，突出了其他學科難以揭示的思想方法。信息技術課程更能滿足社會發展、教育發展和學生發展的需求。

新版課程標準的四個核心素養

為保證高中信息技術課程的順利實施，需要明確課程標準要求，準確把握學科核心素養內涵。教學實踐中應根據不同核心素養的特點，采用不同的策略和方法，重點突破、以點帶面、因勢利導、整體提升。

信息意識、計算思維、數字化學習與創新以及信息社會責任四個核心素養在課程標準文本中并無先后、輕重之分，但在教學實施過程中，四種素養的培養方式、方法、策略卻有較大差別。

信息意識不是本次課程標準修訂中提出的新概念，其在信息技術學科課程發展中歷來受到重視，不僅是信息技術學科的核心素養，其內涵與很多學科核心素養也存在較多交融。例如，語文學科中的“語言構建與運用”，化學學科中的“文化傳承與理解”“宏觀認同與微觀探索”，物理學中的“科學探究”，歷史學科的“史料實證”等，都強調培養學生根據需要解決問題，有意識地、主動地、適當地獲取信息，捕獲信息的變化，并分析數據中攜帶的信息;采用有效策略、方法對信息進行評估、判斷，為作出科學、合理的結論提供充足的證據。信息意識的培養可結合學生各科學習，整合課內外、校內外多種活動，聚沙成塔，集腋成裘。

數字化學習與創新素養與學生的學習經歷、所處的信息環境緊密相關。很多欠發達地區學生在高中階段才剛剛接觸到的數字化學習方式，可能是發達地區小學生的生活常態。大城市里學生在抱怨網絡視頻播放卡頓時，農村地區的教師可能還在為無法上網搜索而煩惱。對數字化學習與創新素養的具體要求，要根據各地實際情況靈活把握，避免一刀切式的硬性要求。

信息社會責任是更趨上位性的、綜合性的素養，不是一朝一夕，或只是在信息技術課程中能夠獨立培養起來的，需要在學生長期生活、學習和社會實踐中，潛移默化地去熏陶、浸潤、融入、滋育。教師、家長、社會人士言傳身教的效果遠大于課堂上有限的教學活動。

四個核心素養中，計算思維最能體現信息技術學科特色，其培訓效果在信息技術學科課堂中也最為明顯。計算思維是指個人在計算機科學領域中用來創建問題解決方案的一系列思維活動。課程標準中對計算思維的定義比周以真教授提出的定義更為簡潔、通俗易懂。具有計算思維的學生可以定義問題，抽象特征，建立結構模型，并在信息活動中合理地組織數據，通過判斷分析和綜合各種信息資源，使用合理的算法來解決問題;會總結使用計算機解決問題的過程和方法，并遷移到與其相關的其他問題解決方案。課程標準對計算思維的描述，非常清晰地反映了這種素養是面向全體學生，而非只是從事計算機相應專業的少數學生的公民素養。計算思維核心素養的確定使得高中信息技術課程回歸到專業化道路上來，突出了信息技術課程不可替代的獨特價值。在新課程實施的過程中，計算思維應成為學科教學研究的核心。

如何在教學中培養計算思維

由于計算思維概念受到廣泛認可的時間并不長，課程專家和一線教師對計算思維的理解并不完全一致。如何在教學中培養計算思維，還有很多有待研究的實際問題。信息技術課程教學中的計算思維需要不斷深入挖掘。計算思維的內涵極其豐富，許多計算機程序設計、計算機體系結構、數據結構與算法中均蘊含著大量計算思維的精華，如多次循環、枚舉、遞歸等算法，充分體現了計算機工作的特點;“A=A+1”語句格式與數學等式的思維過程截然不同，閃耀著事物運動變化的深刻哲學思想光芒;函數、子程序、結構化、模塊化的編程方式使復雜的工作變得簡單、清晰;二維碼、位圖、奇偶校驗、信息加密解密等信息編碼方法讓學生輕松地讀懂這個奇幻的世界。“計算機系統”知識幫助學生在多種獨立的事物之間建立聯系;計算機軟硬件設備間通用的“標準”、網絡通信中的“協議”，讓學生從另一個角度體會規則的意義。計算思維是源自信息技術學科自身，與計算機天生共存，是信息技術課程中的靈魂，不是外界強貼于信息技術表面的標簽。

在傳統計算機程序課程中有很多經典案例，很多教師也總結過不少成功的經驗。但是經典案例中有些內容過于枯燥乏味，有些對學生數學基礎要求較高，不利于面向全體學生教學，無法解決學生學習中的個性化差異。因此，教學中還需要廣大教師在已有教材、參考資料的基礎上進一步拓展，豐富教學資源，尤其是從生活中尋找恰當的案例。

“數據編碼”是承載計算思維的重點知識，在必修課程“數據與計算”模塊中，有“在具體感知數據與信息的基礎上，描述數據與信息的特征，知道數據編碼的基本方式”要求。以生活中的盲文字符編碼為例，先出示單個字符呈現方式，引出一系列問題，帶領學生利用已有相關知識討論，在這樣的編碼模式下，如何為不同種自然語言設計編碼（如下頁圖1）。例如，6個點最多可表示的字符個數有多少？如何在字符種類有限的條件下表示不同種自然語言？如何充分利用現有條件表示更多信息？現有盲文編碼方案考慮了哪些因素，有何益處和優勢，有何局限與不足，如何改進，代價是什么？

在必修課程“數據與計算”模塊中有“從生活中的例子，算法的概念和特征的概述，使用適當的描述方法和控制結構來表示簡單的算法”要求，生活中能夠承載這些知識的例子也很多。以生活中的折紙常識為例，一張紙經過幾次對折以后就無法繼續對折下去，無論紙張大小、薄厚，最大的對折次數幾乎都是相同的。要想了解其中的奧秘，學生需要找到與對折次數有關的因素（長度、寬度、厚度），用適當的符號（變量、單元格）進行表示和記錄，再找到每次對折后各個因素之間的相互關系（折后長度等于折前寬度，折后寬度等于折前長度一半），最為關鍵的還要找到最終不能再對折下去時的邊界條件（厚度與長、寬接近），用適當的方式把它們表示出來（表達式），再用合適的工具或程序（程序設計語言、流程圖或電子表格），模擬每次對折的過程，完成多次自動計算（循環、自動填充），得到正確答案（結果輸出）（如圖2）。最后再反過來，從問題解決的過程中找到一般性的規律，去嘗試理解或解決與之類似或更復雜的其他問題（二進制、指數變化、信息容量）。在這個問題解決中，學生經歷了問題的抽象化、形式化、自動化和系統化的計算思維過程。

信息技術新課程要適應21世紀信息社會、智能社會人才的要求。新時代各行各業的從業者不能只是信息技術的一般使用者，要轉變為信息技術的高級用戶或開發者，不僅要知道如何應用技術，還要懂得技術產生、發展和應用的原理，能夠創造性地應用信息技術;要從信息系統的被動接受者轉變為信息技術的主動參與者，才能夠在各自的崗位上從事充滿創造性的工作。社會對信息技術人才的需求與日俱增，不論是普通公民，還是信息技術專業人才，新時代都對他們的信息技術核心素養提出了更高的要求。只有準確把握住課程標準對核心素養的具體要求，選擇恰當的策略方法，有效落實核心素養，信息技術課程才能體現出自身獨特的價值。