信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展趨勢研究

摘" 要" 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人才競爭日益激烈，培養(yǎng)高素質(zhì)人才成為教育的重要任務(wù)。運(yùn)用CiteSpace可視化分析工具，根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)和聚類功能來分析信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展趨勢，從信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)“計(jì)算思維”“信息意識”“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”“信息社會責(zé)任”等維度對其現(xiàn)存問題及培養(yǎng)路徑展開內(nèi)容分析，針對研究現(xiàn)狀和問題得出相應(yīng)的結(jié)論與啟示。

關(guān)鍵詞" 信息技術(shù)；學(xué)科核心素養(yǎng)；CiteSpace；數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新；計(jì)算思維；信息意識；信息社會責(zé)任

中圖分類號：G633.67" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）23-0009-04

0" 引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，要發(fā)展中國學(xué)生核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展。普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)包括計(jì)算思維、信息意識、信息社會責(zé)任、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新這四個(gè)要素[1]。培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)最終要落在學(xué)科核心素養(yǎng)的培育上，而目前關(guān)于信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究較少且不夠具體。因此，本文通過分析信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)相關(guān)文獻(xiàn)，梳理該領(lǐng)域發(fā)展趨勢及啟示，以期進(jìn)一步開展該領(lǐng)域的研究。

1" 研究設(shè)計(jì)

1.1" 數(shù)據(jù)來源

選取中國知網(wǎng)為數(shù)據(jù)庫，檢索主題“學(xué)科核心素養(yǎng)”且關(guān)鍵詞“信息技術(shù)”，來源類別為期刊文獻(xiàn)和學(xué)位論文，檢索時(shí)間從2011年1月至2021年11月，共檢索出文獻(xiàn)377篇。剔除無關(guān)文獻(xiàn)，最終得到有效文獻(xiàn)共264篇。

1.2" 研究工具

CiteSpace（5.8.R3）是一款由陳超美博士研發(fā)的文獻(xiàn)可視化分析軟件，可以分析某領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。CiteSpace主要有合作網(wǎng)絡(luò)分析、共現(xiàn)分析、共被引分析以及耦合分析等功能[2]。本文以關(guān)鍵詞分析為例，分析信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展趨勢。

2" 關(guān)鍵詞分析

2.1" 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

如圖1所示，共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有309個(gè)，網(wǎng)絡(luò)連線為454條，網(wǎng)絡(luò)密度為0.009 5，由此可以得出該圖譜關(guān)鍵詞之間聯(lián)系較緊密。

根據(jù)表1，除信息技術(shù)和核心素養(yǎng)之外，頻次較高的關(guān)鍵詞有計(jì)算思維、教學(xué)改革、信息意識、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)模式、人工智能、程序設(shè)計(jì)、教學(xué)設(shè)計(jì)，這反映出國內(nèi)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究熱點(diǎn)和方向。

2.2" 關(guān)鍵詞聚類分析

如圖2所示，聚類模塊值Q=0.878 8＞0.3，說明聚類結(jié)構(gòu)顯著；聚類平均輪廓值S=0.940 6＞0.7，說明聚類是令人信服的。由此可見，聚類之間聯(lián)系緊密，相互交融和重疊，呈現(xiàn)出融合之勢。

根據(jù)表2，發(fā)現(xiàn)聚類號中包含節(jié)點(diǎn)數(shù)最多的是計(jì)算思維，最緊密的是跨學(xué)科和計(jì)算思維，聚類號的緊密程度均在0.9以上。這說明聚類效果很好，反映出信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究主題。

3" 內(nèi)容分析

關(guān)鍵詞分析雖在一定程度上反映相關(guān)研究文獻(xiàn)的集中程度，但無法提供更深入的文獻(xiàn)細(xì)節(jié)信息，存在一定的局限性。因此，本研究以CiteSpace分析結(jié)果為參考，從內(nèi)容分析角度進(jìn)一步梳理信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)相關(guān)研究。

3.1" 信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)現(xiàn)存問題

依據(jù)聚類#0、#1、#2，信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)現(xiàn)存問題如下。

3.1.1" 信息意識

學(xué)生能夠關(guān)注信息需求，但是信息意識整體水平并不高，信息的持續(xù)關(guān)注度低，信息的敏感度不夠，信息價(jià)值的判斷方法單一，有效獲取信息能力有待加強(qiáng)，不太愿意與他人共享信息[2]。其中，智能手機(jī)的使用帶來的“信息繭房”問題對培養(yǎng)學(xué)生正確的信息意識有一定的影響[3]。

3.1.2" 計(jì)算思維

學(xué)生的問題分析與分解能力不夠，評估與概括能力一般，抽象與轉(zhuǎn)化能力不足，最缺乏的是算法思維能力[4]。學(xué)生問題解決能力有待提高，存在無意識計(jì)算思維現(xiàn)象，對信息技術(shù)學(xué)科有狹義工具論的錯(cuò)誤理解[5]。計(jì)算思維各能力水平均較為薄弱，計(jì)算思維整體水平存在較大的差異性[6]。

3.1.3" 數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新

學(xué)生有較好的創(chuàng)新意識，但創(chuàng)新作品的能力較弱，創(chuàng)造性地解決問題能力有待提升，運(yùn)用數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺開展自主學(xué)習(xí)、運(yùn)用數(shù)字化工具開展協(xié)同工作的技能不足[7]。學(xué)生對數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的認(rèn)知有待加強(qiáng)，篩選和分類出自己所需信息及數(shù)字化資源的應(yīng)用與創(chuàng)新能力一般[8]。

3.1.4" 信息社會責(zé)任

學(xué)生對信息安全與法律知識了解不夠，不能很好地遵循道德與倫理準(zhǔn)則，信息問題的解決能力欠缺，尚未形成相對穩(wěn)定的道德思維方法與價(jià)值觀[9]，信息道德情感冷漠，缺乏信息道德信念，信息道德失范行為凸顯[10]，信息社會責(zé)任意識不足，有待提升信息道德素養(yǎng)。

3.2" 信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)路徑

依據(jù)聚類#3、#4、#6、#7，信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)路徑如下。

3.2.1" 信息意識

依托云課堂平臺在小學(xué)智能機(jī)器人課堂中進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)，提升信息意識水平。利用情境教學(xué)法創(chuàng)設(shè)培養(yǎng)學(xué)生信息意識的情境，如問題驅(qū)動情境、媒體展示情境、游戲展現(xiàn)情境，提高信息敏感性及信息價(jià)值判斷力。構(gòu)建新型O2O教學(xué)模式，課內(nèi)線上自主學(xué)習(xí)、線下交流討論，課外線上拓展知識，主動獲取、分析及分享信息。

3.2.2" 計(jì)算思維

編程教學(xué)培養(yǎng)計(jì)算思維，運(yùn)用Scratch開發(fā)校本課程，設(shè)計(jì)面向計(jì)算思維的結(jié)對編程教學(xué)策略。以問題解決為基點(diǎn)，構(gòu)建BOPPPS教學(xué)模式。用翻轉(zhuǎn)課堂開展認(rèn)識計(jì)算機(jī)程序的教學(xué)實(shí)踐。在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中，引入《猜數(shù)游戲》和《漢諾塔游戲》兩款輕游戲，探索輕游戲教學(xué)模式。在游戲化教學(xué)中采用分解、抽象、概括等計(jì)算思維方法來完成學(xué)習(xí)任務(wù)。構(gòu)建跨學(xué)科STEM教學(xué)模型，幫助學(xué)生在跨學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展計(jì)算思維相關(guān)能力。在人工智能課程中開展項(xiàng)目式教學(xué)，通過體驗(yàn)計(jì)算思維的整個(gè)求解過程，拓展思維深度，促進(jìn)計(jì)算思維發(fā)展。總結(jié)培養(yǎng)出計(jì)算思維的教學(xué)策略，如細(xì)化任務(wù)，精心設(shè)計(jì)情境，從教學(xué)反饋中檢驗(yàn)學(xué)生計(jì)算思維的掌握程度。

3.2.3" 數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)，創(chuàng)作個(gè)性化作品來達(dá)成數(shù)字化創(chuàng)新，依托信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室來創(chuàng)設(shè)數(shù)字化環(huán)境。利用編程培養(yǎng)學(xué)生評估和選擇數(shù)字化工具的能力，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、數(shù)字化協(xié)同和協(xié)作及實(shí)踐創(chuàng)新能力發(fā)展。以Arduino為開源硬件教學(xué)平臺，進(jìn)行Arduino課程設(shè)計(jì)及配套的教學(xué)視頻資源開發(fā)。

3.2.4" 信息社會責(zé)任

開展綜合實(shí)踐活動，如開展數(shù)字倫理和道德活動，增強(qiáng)學(xué)生在信息社會活動中的規(guī)范性和責(zé)任感。利用案例教學(xué)，如信息系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)及防范、個(gè)人信息安全行為規(guī)范、做合格網(wǎng)上公民，培養(yǎng)學(xué)生的信息安全意識與能力、信息倫理與道德和信息辨別能力。

4" 研究結(jié)論與啟示

本文通過對中國知網(wǎng)2011—2021年有關(guān)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行定量和定性分析，得到以下結(jié)論。

4.1" 信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)現(xiàn)狀

信息意識存在信息的持續(xù)關(guān)注度低、信息的敏感度不夠、不愿共享信息等問題。計(jì)算思維存在問題分析與分解能力不夠、抽象與轉(zhuǎn)化能力不足、問題解決能力有限等問題。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新存在創(chuàng)新作品的能力較弱、運(yùn)用數(shù)字化工具開展協(xié)同工作的技能不足、對數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的認(rèn)知有待加強(qiáng)等問題。信息社會責(zé)任存在信息社會責(zé)任意識不足、缺乏信息道德信念、信息道德失范行為凸顯等問題。由此發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)存在較多問題，信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)水平有待提升。因此，在教學(xué)中需要深入地分析信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)現(xiàn)狀，多角度研究信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)路徑，針對性地解決現(xiàn)存問題。

4.2" 信息技術(shù)核心素養(yǎng)培養(yǎng)路徑

培養(yǎng)信息意識可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境及構(gòu)建新型教學(xué)模式。培養(yǎng)計(jì)算思維可以采用編程教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、STEM跨學(xué)科教學(xué)。培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新可以利用項(xiàng)目學(xué)習(xí)創(chuàng)作個(gè)性化作品、創(chuàng)設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。培養(yǎng)信息社會責(zé)任可以開展數(shù)字倫理和道德綜合實(shí)踐活動及選用生活案例進(jìn)行教學(xué)。由此發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)核心素養(yǎng)培養(yǎng)路徑呈現(xiàn)多樣化趨勢，其中，計(jì)算思維的培養(yǎng)路徑最豐富，而信息社會責(zé)任的培養(yǎng)路徑最單薄，這說明國內(nèi)學(xué)者最關(guān)注計(jì)算思維的培養(yǎng)，但忽略學(xué)生信息社會責(zé)任的培養(yǎng)。信息社會責(zé)任作為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，是學(xué)生在接受信息技術(shù)教學(xué)過程中逐步形成的情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合表現(xiàn)。在信息時(shí)代尤其要重視培養(yǎng)學(xué)生信息社會責(zé)任意識，將其培養(yǎng)為合格的數(shù)字公民。

除此之外，筆者還發(fā)現(xiàn)人工智能技術(shù)相關(guān)教學(xué)實(shí)踐較少，因此應(yīng)該將人工智能賦能信息技術(shù)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)個(gè)性化和數(shù)據(jù)化，構(gòu)建有利于學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)發(fā)展的智慧環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)均衡發(fā)展。

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作者：廖素芬，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院人文與教育學(xué)院在讀研究生，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)；孔晶，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院人文與教育學(xué)院（528000）。