高中信息技術教學中學生信息技術核心素養的培養路徑

江蘇省海門中學 許 華

中國學生發展核心素養是黨的教育方針的具體化和精細化，為建立核心素養與課程教學的內在聯系，發展素質教育的育人價值，各學科都提煉了本學科的核心素養，信息技術學科也不例外。《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》中，信息技術核心素養是一個重要內容，信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力和信息社會責任是信息技術學科核心素養的四個主要方面。核心素養背景下的高中信息技術教學，要實現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀目標向核心素養的轉向，這就要求教師將核心素養落實到高中信息技術教學的全過程，并圍繞核心素養的落實進行有效的教學方法制定。本人認為可以從如下幾方面來進行高中信息技術核心素養的教學。

一、在信息情境與信息活動中培養信息意識

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，它是在具體的信息情境和信息活動中逐步養成的。通過問題情境的創設來引導學生運用信息技術，提高信息敏感度；引導學生思考，以正確的思維判斷出信息的價值。因此教師要合理地設置信息情境、設置信息活動來培養學生的信息意識。

1.創設問題情境，關聯信息技術。

教學過程中，教師可以為學生提供盡可能真實的信息技術問題情境，讓學生從中發現信息技術問題并尋找問題解決的途徑，有效地將問題解決與信息技術關聯起來。如《算法與程序實現》這一課的教學中，教師圍繞生活中比較常見的交通信號燈創設問題情境：“根據司機朋友的普遍反映，我市A路（南北走向）與B路（東西走向）的十字交叉口的交通信號燈設置十分不合理，從A路由南往北往B路左轉的過程中每次只能通過4～5輛車，造成了左轉車道的大量積壓。類似的情況在其他城市干道上也時有發生，要從根本上解決交通擁堵的問題，不是光靠交警指揮就能解決，大家有什么可行性的建議？”有學生提出：“當前我們的交通信號燈都是經過程序來設置紅綠燈的時長的，每個方向的通行時間都是固定的，這就很難做到精準化控制，時常會出現信號燈設置不合理導致交通擁堵的情況，通過程序的重新設置是解決的唯一方法。”教師問道：“當前大數據在城市交通中發揮著越來越重要的作用，我們通過導航軟件能清楚地獲悉道路擁堵狀況，如何將大數據運用到紅綠燈中去？請嘗試著闡述基本原理。”有學生說：“將交通信號燈聯網，運用大數據分析路口各個方向的車流量的大小，合理控制紅綠燈時長。不僅能實現單個路口的交通信號燈的智能調控，還能實現相鄰的多個交通信號燈的聯控。”通過問題情境的設置，引導學生將所學的信息技術知識來解決現實生活中的問題，培養學生的信息意識。

2.學會信息判斷，提高信息敏感度。

信息判斷能力、信息敏感度的高低是信息意識的重要方面。高中信息技術教學，要教會學生正確地篩選、甄別有用信息，屏蔽、消除有害與無用信息，提高信息應用的效率。要在真實和虛擬的信息情境與活動中，讓學生在信息的篩選、綜合、加工中準確地進行信息的分析、判斷，提高信息的敏感度。如《圖像與視頻編碼》這一課教學內容，涉及到“數據壓縮”這一知識點，常用的壓縮方法分為無損壓縮與有損壓縮，它們兩者有何區別，在不同的應用場景下如何進行選擇，這需要學生具有良好的信息判斷能力。當我們為了節約存儲空間以及提高傳輸速度時，可以選擇有損壓縮；而如果要保證信息質量與效果，則應盡可能地選擇無損壓縮方式。教師設問：“冬奧會花樣滑冰選手需要將自己的節目的配樂音頻提交給組織方，你覺得應該用何種數據壓縮方法？”毫無疑問，為了保證音質，應該選擇無損壓縮。可見在信息技術教學中，對信息的正確判斷，對信息的敏感度直接關乎學生的信息意識，是有待培養與提升的重要內容。

二、在項目完成和解決問題中提升計算思維

計算思維，是指學生運用計算機科學的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。信息技術是一門基于計算機應用的技術，其以數據為單元，以計算為載體，以解決問題為目標，計算思維直接關乎計算效率。培養和提升學生的計算思維，是高中信息技術教育的重中之重。

1.以項目學習為內容培養計算思維。

在項目式學習中親歷計算思維的全過程，能實現學生對計算機運算原理的深度理解。以具體的學習項目為載體，在項目操作過程中設計模型、編輯程序、提高運算效率。如《體驗數據分析》一課中，在電子表格軟件進行數據分析這一知識應用過程中，教師給學生布置某公司2019年、2020年公司財務報表的分析的項目，如何將該公司的財務狀況清晰地呈現，讓人能夠清晰地看到兩個年度財務的環比與同比，各月與各季度，高值與低值等數據，需要學生首先合理地設計表格要素，再用軟件的計算功能進行多個數值的計算，最后以可視化的圖像來呈現直觀信息。以柱狀圖來體現各月的具體數值，以折線圖來體現兩年度的趨勢，以餅狀圖來體現各個季度的數值及占比等等。通過合理的設計與計算，來實現項目的完成，在項目完成過程中培養學生的計算思維。

2.以問題解決為載體培養計算思維。

在項目與具體問題的解決過程中會遇到計算的瓶頸，需要對運算的程序進行優化甚至重新設計，這對學生的計算思維是一大考驗。算法設計以及程序實現是用計算機解決問題的核心，其需要通過不同算法與編程來實現。但是在現實的問題解決過程中經常會出現運算程序結果不能滿足問題求解需要的情況，此時需要對算法和程序進行修改和完善。如在文檔中查找高頻詞的問題解決中，為了分析名著《三國演義》的寫作特色，要求學生用編寫程序來查出小說中的20個高頻詞匯，通過讀取文件—中文分詞—詞頻統計—詞頻排序—顯示輸出來實現，但是在運行結果中發現，其中很多稱謂都指向了同一人，如“劉備”“玄德”“玄德公”“劉玄德”都是指劉備；同理諸葛亮也有“諸葛孔明”“孔明”“諸葛軍師”“丞相”“臥龍”等多重稱謂，因而必須修改算法，利用選擇結構將這些詞語進行合并處理，從而提高運算的精度。以實際問題為載體，讓學生學會對計算過程進行分析思考、實踐求證以及反饋調試，提高計算思維的客觀性。

三、在工具運用與作品創作中學會數字化學習與創新

數字化學習與創新，是指評估和選用數字化資源與工具，有效管理學習過程與學習資源，創造性地解決問題完成任務。其體現了高中信息技術的應用性以及適應信息技術快速發展的創新性。要求學生學會所學的計算機學習工具，合理地應用學習資源來創造性地學習和創作。

1.數字化學習資源的利用。

高中信息技術學科具有很強的工具性、應用性和實踐性特征，其對我們的日常生產、生活、學習等方方面面都產生著深入而廣泛的影響。中國學生發展核心素養指出全面發展的人要具備“學會學習”的能力。作為信息時代的高中生，要努力適應數字化學習環境，養成數字化學習的習慣，充分利用信息技術來服務自身的學習與生活。網絡信息時代下，學生要善于發揮信息技術強大的搜索功能與海量的資源優勢。如《視音頻編輯》的學習，可以從網絡上下載常用的視音頻編輯軟件，如movie maker、Adobe Audition CS6、Adobe Premiere Pro等等，搜索并下載相關的微課視頻教程進行自學，掌握視音頻編輯技能，類似的圖片編輯、網站建設、動畫制作等等，都可以充分利用強大、便捷的數字化學習資源來完成。這為信息時代背景下學生的數字化、自主化學習提供了充分的保證。

2.技能應用與創新創造。

在高中信息技術教學中，讓學生在掌握學習工具的操作技能的基礎之上，運用數字化學習手段創造性地解決問題，這是新時代信息技術應用型人才培養的重要目標。教師組織學生運用計算思維開展項目學習，在自主學習與協作學習中，運用數字資源與工具來創造性地解決問題以及創作出個性的數字化作品。如《人機交互》的教學，讓學生創造性地設計一款個性化的語音導航系統。有的學生選擇以自己的聲音作為導航軟件的聲音，有的選擇用家鄉話來設計導航軟件聲音。學生通過采集完成自己或家鄉話音頻的獲取、采樣及編碼；以及進行語音識別完成語言信息到機器可識別的文本信息的轉換；再進行語音合成完成文本信息到導航系統音頻信息的轉換。類似的，將語言識別應用到智能家居的聲控系統中，也可以設計出個性化的聲控系統。在技能應用與創新創造中，學生的信息技術應用意識和能力得到了很好的提升。

四、在典型事件與信息困境中養成信息社會責任

信息技術教育的根本任務是立德樹人，正確而理性的信息社會責任感體現了信息技術的德育教育內涵與要求。高中生處于世界觀、人生觀、價值觀形成的關鍵階段，要重視對他們的信息社會責任的培養，使之以正確地方式來面對信息世界中的典型事件以及信息困境。

1.個人層面的信息社會責任。

十七八歲的高中生的個體意識得到了顯著增強，他們已經具備或者即將具備完全民事行為能力，其需要為自己的行為負責任，尤其要遵守信息法律規范，遵守信息社會道德與倫理準則。當前，在大數據應用背景下，社會誠信體系日趨完善，個人信用將伴隨終身，不誠信行徑將在個人信用檔案中留下不可磨滅的不光彩一頁。要教育學生遵守信息社會行為規范和道德準則，主動承擔個人的信息社會責任。在此過程中，教師通過典型的案例來教育學生，強化學生個人信息社會責任的意識，在法律與道德倫理框架下規范自身的行為。如在《人工智能的應用與影響》的教學中，教師引用了如下案例：2021年高中生吳某為了博取眼球，用自己的微信朋友圈發布了一則“駭人聽聞”的消息——“挺住！XX中學5名學生新冠病毒檢測呈陽性！”為了增加真實性，他還從網絡上搜集了相關的圖片進行配圖。消息一經發出后獲得了10萬+的轉載，相關防疫部門第一時間趕到涉事學校，經確認才知道是一個惡作劇的造謠以及引發的傳謠。派出所民警依法依規對該學生作出了行政拘留的處罰決定。學生對自己的惡作劇后悔不已。通過真實案例的引入，學生意識到在信息網絡時代，每個公民都要遵守網絡法律法規以及倫理道德，約束和規范自己的行為，從自身做起，維護綠色、健康、正能量的信息生態環境。

2.社會層面的信息社會責任。

高中生作為成年人，承擔著公民的信息社會責任。社會層面的信息社會責任，要求高中生做到：一是自覺地維護公共信息安全。網絡信息安全作為國家總體安全的重要內容，與信息技術密切相關。作為一名社會公民，要自覺維護公共信息安全，尤其在涉及軍事、國防、尖端技術、核心專利、戰略資源等關鍵、敏感的信息時，要有信息敏感度，維護國家信息安全，維護信息生態環境。二是關注信息技術革命帶來的環境與人文問題，能理性判斷信息技術創新所帶來的新事物。信息技術是一把“雙刃劍”，其發展對社會經濟產生的作用總體是積極的，但是也可能帶來生態環境、人文道德等新問題，要在法律與社會倫理道德的雙重約束下合理地應用新的信息技術。

結束語

三維價值目標向核心素養目標的轉向體現著教育理念的根本性轉變。核心素養下的高中信息技術教學，要從教學目標的制定、教學方法的應用、教學評價的實施等多個方面來突出學生信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力和信息社會責任這幾個信息技術核心素養的培養。高中信息技術教師要深入學習理解課程標準，正確解讀信息技術學科核心素養的內涵，探討核心素養進課堂的有效策略，讓學生具備信息技術學習的必備品格與關鍵能力。