小學生信息素養的內涵、發展框架及培養路徑探究

萬芷君

【摘要】信息素養是青少年在數字時代的必備能力，也是《中國學生發展核心素養》總體框架的重要內涵之一，但其對應各學段學生的具體表現要求，需要針對學生年齡特點進一步研究細化。本文基于2018年發布的《中小學數字校園建設規范（試行）》中“信息素養”的規范定義，結合教學實踐思考，從計算思維、編程能力和人機協作三個層面討論了信息素養在小學階段的內涵、發展框架和培養路徑。

【關鍵詞】小學教學;信息素養;素養內涵;發展框架;培養路徑

隨著信息技術的快速發展，信息技術教育從注重培養學生簡單的操作技能轉向關注學生信息素養的培養。尤其人工智能的突破是人類發展史上一個重大轉折，信息社會正在向智能化社會轉型。信息技術教育的培養目標、內容、方式和評價都需要適應人工智能時代的變化，信息素養也有了新的內涵和要求。

目前，對信息素養的研究大多聚焦于大學或中學階段，對小學階段信息素養的研究相對較少。2016年，教育部正式發布的《中國學生發展核心素養》中，也只對“信息技術學科高中核心素養框架”進行了定義：包括信息意識、計算思維、數字化實踐能力和信息社會責任四個方面。2018年，教育部發布《中小學數字校園建設規范（試行）》，對中小學生信息素養提出新的要求。基于此，本文結合教學實踐思考，探索信息素養在小學教育階段的內涵、發展框架和培養路徑。

一、信息素養在小學教學階段的內涵

《中小學數字校園建設規范（試行）》定義信息素養為：“個體恰當利用信息技術來獲得、管理、表達、整合后評價信息以及建構新知識、分析和解決問題、開展社會交往的態度和能力。”說明，小學階段談信息素養的培養，更應該其綜合性、學科融合性和社交性，不僅指獲取、傳遞、處理信息的能力，而且要注重培養評估信息的能力、溝通協作能力，以及創新思維、批判思維、正確的價值觀和責任感。隨著人工智能技術的迅速普及，計算思維、編程能力和人機協作能力也將成為信息素養內涵的重要組成部分。

（一）計算思維是解決復雜問題的重要方法

2017年，《美國國家教育技術計劃》提出“知覺學習模塊”（Perceptual Learning Modules），即面對網絡世界中的復雜信息，學會把信息抽象和分解，包括完成問題的界定、數據分析等，以達到完成復雜任務的目的。這種能力與國際教育技術協會（International Societyof Technology in Education，ISTE）和計算機科學技術教師協會（Computer Science Teachers Association，CSTA）所提出的“計算思維”（Computational Thinking）內涵基本一致。也就是說，計算思維是一組解決問題的方法，包括問題定義和分解、邏輯和規律、算法、抽象，是學生在新時代面對復雜問題的基礎技能。

（二）編程能力是實現創造力發展的重要支撐

2017年國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》明確提出：“實施全民智能教育項目”，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣。編程幫助學生理解計算機系統規則，提高學生計算思維能力，以適應未來發展趨勢。

（三）人機協作是適應未來生產方式的重要技能

人工智能的快速發展將掀起勞動力市場的重大變化。倫敦大學教育學院的人工智能教育專家Rose Luckin斷言，未來大部分工作都需要專業人士與機器人協同進行，即人與機器人的合作將成為常態。我們的課程體系應當與時俱進，學生應學習如何在合作中解決問題，并了解更多的人工智能基礎知識及人工智能對智能化社會的塑造。

二、信息素養在小學教育階段的發展框架

（一）體驗—反思是過程

學科核心素養起因于內化與外化之間的交互和體驗。即學科核心素養源于身心和特定情境的交互和體驗活動。

首先，體驗使知識與情境相融合，幫助學生將抽象的學科知識融入真實具體的情境及事物之中，同時又將真實具體的情境及事物融入抽象的學科知識中。體驗直接激活了學生的感知經驗，激發學生去追問知識的生命、生活價值。其次，體驗使認知與行動相融合，即知行合一。通過體驗，在行動和實踐中，學生已有的認知得到外化，同時又將實踐所得的新的認知內化、整合在認知結構中，知行合一便成為了現實。最后，體驗使事物與自我相融合。在認識與改造事物和認識與改造自我的兩個學習過程中，學生的能力與品格才能得以鍛造，這兩個認識和改造的過程也就是體驗的過程。基于生活經驗和已有認知，體驗幫助學生建構知識、事物和自我，并把這些納入到自己的認知結構中，這就是學科核心素養的生成與建構過程。

在體驗的過程中，學生對所感所知進行反復思考以追求實質的反思活動具有重要作用。通過反思，學生才能把握事物的本質，掌握學科核心知識，完善自身認知結構、思維方式，進而形成能夠適應復雜問題情境的價值觀與方法論。

（二）環境構建是基礎

“體驗”如果脫離了具體的學習環境也就無從談起，環境是學生發生體驗和反思的基礎。學生對信息技術乃至人工智能的理解，受限于具體的生活環境。比如在編程學習上，大多數學生在之前的學習中都沒有接觸、感受過計算機世界的計算，他們生活在“手動計算”環境里，習慣了“小數”的運算和度量，很難理解在量級上大得多的世界。他們對計算機語言是無“感”的，那也就無從“知”。因此很多學生會在編程學習的初期表現出弱勢。

教師可以有意給學生補充搭建關于計算機語言學習的物理環境;通過對比、圖片展示的手段讓學生感受量級比較大的計算機世界，構建編程學習的思維環境。以這樣的認知環境為基礎，培養學生主動思考、大膽質疑、積極創新，學生才能從“感”到“知”，突破原環境的思維限制，延伸到更廣闊知識領域，實現從具體環境到抽象知識的遷移。

（三）教學實踐是關鍵

教學實踐是教師整合信息技術學科知識、教育學知識、教學信息化等元素的教學活動過程。在這個過程中，教師將其信念指導下的知識應用到與學生的交互中，同時獲得直接經驗，以強化教師信念并擴充專業知識。教師的教學實踐是指引學生進行有效學習體驗的關鍵。

綜上，小學階段信息素養發展機制的整體框架及要素如圖1所示：

三、信息素養在小學教育階段的培養路徑

根據信息素養的發展機制，結合課堂實踐經驗，筆者總結培養學生（下轉第22版）（上接第21版）信息素養的有效路徑如下。

（一）基于問題解決教學

作為一種與信息素養培養相匹配的教學形式，基于問題的教學關鍵在于將知識主線的教學轉變為問題主線的教學，將“先學后用”轉變為“學以致用”，其前提是設計高質量的信息技術學科問題。首先，從學生的角度出發，教師需要準確把握學生的心理觸點，設計出有新意、引共鳴、具有挑戰性的學科問題。例如，在帶領學生初步體會校驗碼的作用時，教師可以“讀心魔術”作為切入：利用紙牌在黑板上貼出（例如5×5）的矩形，紙牌反面向上。引導學生選取任意張牌張開，以增加“增加難度”為“借口”在每行和每列加上“校驗牌”。指名學生改變一張牌的朝向，過程中教師背對黑板，翻拍結束后教師猜出是哪張牌。通過“讀心”過程的演示和學生體驗，引導學生在魔術揭秘的過程中體驗校驗碼的作用。從學科的角度來看，教師需要從整體上把握教材的知識結構，設計出具有整合性且符合學生思維結構的學科問題。例如，在進行flash動畫的初步教學時，教師可以抓住學生畫不出直線這一契機，設計出 “回憶一下咱們之前學畫圖工具的時候，哪個鍵是‘魔法鍵’？它在flash軟件中還管用嗎？”這一問題。從社會的角度出發，教師需要密切聯系實際，設計出盡量鮮活且具有實用性的學科問題。例如，在教學幻燈片設計時，教師可以根據知識的實際生活價值，設計出“如何通過幻燈片展示我們可愛的班級？”這一問題。

（二）著眼整合式教學

學科核心素養不僅是經驗、知識、技能、能力和品格等各種素養成分的關聯整合，更是經驗、知識、技能、能力和品格在問題解決過程中的整合性運用。因此，單一的、缺乏整合的學科教學不利于學生的學科核心素養發展。信息素養的培育需要堅持整合取向的教學途徑，大膽采取整合式教學，圍繞學生信息素養的發展來整合三維教學目標，圍繞核心知識來整合學科教學內容，圍繞學科核心問題及其子問題來整合教學過程。

在實踐中，基于課時的整合性教學（比如，教學情境整合、教學任務整合，將分解式的學習步驟整合為解決問題式的任務探索），基于單元的整合性教學（比如小組合作式的項目化學習），以及跨單元的整合性教學（比如，不同教學內容或信息文化之間的類比教學），甚至是跨學科的整合性教學（比如，將信息技術與數學學科進行整合，通過編程解決復雜的數學問題），是整合性教學的四個實施渠道。這個過程中，學科核心問題及其子問題的優化設計始終是整合性教學的重要前提。

（三）追求深度自主建構

學科核心素養的培育需要以促進學生認知的深度建構為目標。學生的深度學習主要表現在過程和結果兩個方面。要使學生學習的過程更有深度，即引導學生展開連續的、縱深的自主建構，引導學生超越書本、超越淺層的學科思維局限，從更具深刻性的反思思維與批判思維、更具綜合性的整體思維與辯證思維、更具實效性的實踐思維與創新思維等方面，去發展學生的高階思維。培養學生學會有效質疑和評論和謹慎的科學態度，培養學生學會從更全面的角度把握事物特征，引導學生在問題探究與實踐創作中展開學習。要使學生學到的知識更有深度，需引導學生通過高階思維學到高質量、結構化的知識，引導學生分別從知識本源（如，循壞語句的必要性）、事物本質（如編碼的本質）、學科方法（如遞歸思想）、知識與價值（如幻燈片的實際作用）以及知識與知識間的關聯結構等多個方面，去建構學科的本質和知識的意義。

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