深入理解義務教育信息科技課程特征，助力教學方式轉變

李偉

【摘? ?要】《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》的推出，明確了信息科技課程的培養目標、課程內容、評價標準，表明學科得到了前所未有的發展。教師從信息科技的課程目標、課程體系出發，提出了構建與時俱進的教學方式：創設軟硬兼備的教學環境，建構數字與現實相結合的教學，注重運用特有的運算符號的教學，開展基于學科核心素養的教學評價，由此發揮信息科技課程的價值。

【關鍵詞】信息科技;課程標準;課程特征;教學方式;轉變

1982年，教育部決定在五所大學的附屬學校開設計算機選修課的試驗，由此開始了我國中小學計算機普及教育的歷程[1]。四十年過去了，信息技術教育越來越受到人們的重視。《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》[以下簡稱《課程標準（2022年版）》]的出臺，標志著信息科技課程進入了一個新的發展期。《課程標準（2022年版）》圍繞核心素養，體現課程性質，倡導真實性學習，旨在培養科學精神和科技倫理，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，提升數字素養與技能。[2]

一、理解《課程標準（2022年版）》倡導的課程目標

我們處在一個信息化快速發展的時代，新技術、新應用層出不窮，特別是人工智能的強勢發展，更使眾多的傳統生產領域發生了翻天覆地的變化。在這樣一個時代，社會對人才培養的目標必然也隨之發生變化。

《課程標準（2022年版）》指出：義務教育階段信息科技課程堅持落實立德樹人的根本任務，培養學生核心素養，促進學生數字素養與技能的提升。通過課程學習，學生應樹立正確的價值觀，初步具備應用信息科技解決問題的能力，養成合作與探究的習慣，自覺踐行信息社會責任，為成為信息社會的合格公民打下基礎。學科核心素養是課程育人價值的集中體現，學生核心素養的培養對學生的終身發展具有不可替代的作用。它能使學生在變化發展的環境中具有敏感性，可以從容地面對技術發展所帶來的變化，適應時刻變化發展的社會生活。

（一）信息科技課程注重創新精神與實踐能力的培養

信息科技的發展史是一部創新史。信息技術從以計算機為核心的時代，到以互聯網為核心的時代，到以數據為核心的時代，再到以人工智能為先驅的時代，從來不囿于已有的知識與原理，而是在不斷的變革與創新中發展壯大。可以說，沒有創新就沒有信息技術的今天。信息科技在創新的過程中，也衍生出了諸多創新方法與思路。學生通過學習可以充分感受這種創新精神，并對今后的學習與工作產生影響。《課程標準（2022年版）》指出，信息科技課程具有基礎性和實踐性，旨在引導學生在數字化生活與學習的情境中開展真實性學習和跨學科學習。積極創新教與學的方式，鼓勵學生在“做中學”“創中學”。教師應在教學中創設豐富的真實情境，設置項目學習式任務，引導學生經歷抽象和自動化等問題的求解過程。教育者應將知識建構、技能培養與思維發展融入到運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中。學生在活動中不斷探究與思考，在實踐中進一步檢驗創新思維成果的正確性，實現思維的發展。

（二）信息科技課程重視數字化社會生存能力的培養

信息科技的發展創造了全新的數字化環境，它在給人們帶來便利的同時，也帶來了一些不和諧的現象。在這種背景下，如何不受有害信息的侵害，有效地保護自己，如何正確認識網絡的虛擬性，在現實空間與虛擬空間中均能遵守信息法律法規、遵守公共規范，將變得尤為重要。同時，人們對于信息科技創新所產生的新觀念和新事物，還必須具備積極學習的態度、理性判斷和負責行動的能力。

（三）信息科技課程關注問題抽象與解決能力的培養

算法是為了解決現實問題而產生的，而現實問題往往都是“結構不良好”的問題。從“非良構”到“良構”，需要經歷一個抽象與建模的過程，由此才能發揮計算機快速運算的能力。可以說，算法實現的過程就是抽象與建模的過程。抽象與建模是計算機解決問題的難點，也是其魅力所在，同時它還是計算機解決問題的必由之路。抽象的過程需要學生將具體的現實情境轉化為相對獨立的組成部分，提煉出本質屬性;建模的過程需要學生將抽象以后的現實問題用模型來描述其因果關系或相互關系，而后設計算法來解決問題。這種獨特的思維過程有助于提升學生的思維品質，幫助其建立合理的邏輯體系。

二、理解信息科技課程的科學體系

課程目標決定了課程的體系結構。《課程標準（2022年版）》從課程整體知識架構、各年段內容模塊以及跨學科主題等方面對信息科技課程的科學體系進行了界定。

《課程標準（2022年版）》按照學生的認知特征和信息科技課程的知識體系，提煉了數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線，吸納了國內外信息科技的前沿成果，以此來構建具有時代特征的信息科技課程的科學體系。此外，《課程標準（2022年版）》在界定各年段課程目標的基礎上，明確了課程各年段的內容模塊。課程共分四個學段，包含九大模塊：信息交流與分享、信息隱私與安全、在線學習與生活、數據與編碼、身邊的算法、過程與控制、互聯網應用與創新、物聯網實踐與探究、人工智能與智慧社會。同時，《課程標準（2022年版）》結合學段特征與不同學段學生的認知水平，融合不同學段的信息科技內容模塊，建議展開“數字設備體驗”“數據編碼探秘”“小型系統模擬”“互聯智能設計”四大主題的跨學科學習，每個大主題下分設多個子主題供教師彈性選用。

科學的體系結構決定了信息科技課程的學習是基于思維培養的學習，而非僅僅是基于知識的學習。知識是基礎，脫離了知識的學習就是空中樓閣。但僅有知識的學習是遠遠不夠的，尤其是在網絡技術與人工智能日益發達的當今世界。《課程標準（2022年版）》指出了信息科技課程特有的四個學科核心素養：信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。信息科技課程正是以知識學習為基礎，以思維提升為目標的。如算法知識的學習，用什么語言、編寫怎樣的代碼不是最終的目標，在用程序語言解決問題的過程中，逐步培養起來的信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力以及與之相關的信息社會責任才是信息技術課程真正的價值所在。

三、構建與時俱進的教學方式

為更好地達成信息科技課程科學體系結構的學習，教師必須在教學環境、教學工具、教學方法以及評價模式上進行突破。

（一）創設軟硬兼備的教學環境

信息技術包含軟件與硬件，硬件是由電子元器材組成的功能性物質基礎，軟件是驅動硬件以實現相應功能的靈魂。學生既要學習相關硬件知識，如運算器、控制器、存儲設備、輸入輸出設備、網絡設備、傳感器等，還要兼顧軟件的學習，如網絡通信的使用與安全防范、數據的采集與整理、分析與應用、算法的分析與實現、人工智能的原理與實現等。與此同時，學生還必須建立起軟硬件相結合的思維，將其作為一個整體來考慮，逐步形成軟硬兼備、系統性考慮問題的良好思維品質。

（二）建構數字與現實相融合的教學

我們生活在現實世界，同時也生活在數字世界，這是數字時代的特征之一。《課程標準（2022年版）》指出，要促進學生在數字世界與現實世界中健康成長。在課程內容的學習過程中，學生不僅要利用所學知識和技能解決現實世界中的問題與挑戰，還要面臨數字世界帶來的問題與挑戰，因此必須同時兼顧兩者的學習。就教學方式而言，在現實空間基于課堂教學的學習是主流，而隨著網絡通信技術、人機交互技術的不斷發展，基于網絡的數字化學習在信息科技學習中所占的比重會越來越大。這種數字與現實相結合的學習，對于學生適應未來不斷發展的數字時代具有巨大的價值。

（三）注重運用特有的運算符號的教學

符號化的編程語言是算法實現最重要的表達方式，是信息科技課程特有的運算符號。編程語言是人與計算機交互的紐帶，正是有了編程語言的發明，人類才可能讓計算機完成各種復雜的任務。當今對人們生活與社會發展產生巨大影響的人工智能、虛擬現實、移動通信等技術，其底層都是編程語言在支撐。編程語言有嚴格的定義與規范，學生通過編程語言的學習，可以形成形式化的表達方式、抽象化的邏輯思維能力、嚴謹的治學態度。程序控制結構是實現算法的有力保障。編程語言有三種基本控制結構：順序結構、分支結構、循環結構。這三種控制結構在生活中均可以找到原型。學生通過學習，可以充分體驗理論從實踐中來，回到實踐中去的思想。另外，利用此三種基本控制結構可以解決基本的科學計算問題，也可以演化出復雜的深度學習系統。這種化整為零、由量變引發質變的思想對學生的影響是深遠的。信息編碼是計算機能夠進行運算的先決條件，也是信息科技課程的必學內容之一。計算機對信息進行存儲、加工、傳遞，實際上是對信息的載體數據進行處理。數據的表現形式多樣，但不管是哪種形式的數據，最終存儲在計算機中的數據都是經過一定規則編碼后的二進制數字。在信息技術領域，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，這些不同表現形式之間的轉換思想及邏輯，對學生而言意義深遠。

（四）開展基于學科核心素養的教學評價

《課程標準（2022年版）》除了規定義務教育階段信息科技課程的內容和教學要求，也明確了學業質量標準和學科核心素養學段特征。在信息科技課程的實施過程中，教學評價要和學生的學習過程及成長過程有機融合。教師應加強過程性評價，完善終結性評價，建構基于核心素養的教學評價體系，以學科核心素養學段目標為指向，圍繞學業質量要求指標開展教學評價，突出評價育人，發展學生核心素養，為學生創新思維的產生和創造行動的發生奠定基礎。

信息科技的發展能促進數字時代的發展，信息科技學習將助力學生挑戰未來。在中小學階段加強信息科技教育，不僅是一個教學問題，更是一個關乎未來社會發展的問題。可以說，信息科技課程由于具有獨特的科學體系，在青少年適應數字時代發展的過程中必將發揮無可替代的作用。

參考文獻：

[1]陳少麗.我國中小學信息技術學科發展史初探[J].中小學電教，2008（10）.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準（2022年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

（浙江省杭州市基礎教育研究室? ?310003）