信息科技新課標中跨學科教學的特征、動因和挑戰

葉薇

（廣西師范大學 教育學部，廣西 桂林 541000）

一、引言

跨學科融合式教學作為一種創新教育模式，已經在國內外教育領域中達成了高度的共識，這種教育模式契合了國家創新型發展對人才培養的現實需求。2014 年，教育部頒布了《關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》，重點提出培養核心素養，即個體在面對未知、復雜、不確定的現實生活情境時，能夠綜合運用跨學科觀念、跨學科知識、跨學科思維模式，在分析和解決問題的過程中所表現出來的綜合性品質[1]。教育部于2021 年3 月23 日正式發布了《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》(以下簡稱新課標)。當前，我國教育信息化正向智慧教育發展，從“信息技術”轉向“信息科技”，從軟硬件的操作和使用轉向科學本質的發現和數字素養的提升，數字化與教學正邁向深度融合階段。

隨著最新課程標準的發布，“信息科技”課程設置已落實成為全國統一開設的獨立課程科目，相比以往在義務教育階段僅被納為綜合實踐活動課程中的一部分，或是在部分省市以地方課程開展的狀況，“信息科技”課程及其所占課時正式從綜合實踐性課程中獨立，在3～8 年級作為單獨課程開展，在1～2 年級融合至其他學科。

跨學科教學以建構主義為理論基礎，融合了課程的教育理念以及新課改目標指向的核心素養。跨學科教學對于培養學生核心素養具有至關重要的作用，和國家對創新型人才的需求高度契合。本研究主要針對“技術”到“科技”的轉變以及跨學科教學的提出，從教學理念、教學目標、教學內容、教學方法和教學模式幾個方面分析其特征和動因，突出信息科學發展要求的本質特征與內涵要求。針對“從單一到綜合”教學規律、教師能力的培養機制、“延續”與“革新”的關系三個主要問題探索課程標準中跨學科融合學習帶來的挑戰。

二、信息科技新課標中跨學科教學的特征

“信息技術”到“信息科技”是本次新課標最為突出、重要的改變，課程科目的名稱沒有延續部分義務教育地方課程以及高中課程科目所使用的“信息技術”名稱，而是使用了“信息科技”這一新名稱。技術在教育里意味著學習的方法，但教育的最終目的不是習得方法和技巧，而是讓學生認識世界、理解世界，能夠通過教育學會舉一反三，融會貫通，解決未來人生乃至社會國家的一類問題。技術和科技從名詞解釋來看，強調了科學與技術的關聯性。技術指向“做什么”，而科學旨在“為什么”，技術迭代更新需要基于科學理論，科學研究發明也反作用依賴于技術支撐。科技較于技術，廓清了技術與科學內在的協調統一，二者應當是相互轉化、相互依存、相互促進的關系。從“技術”到“科技”的轉變不僅是詞義存在差異，于該門課程而言，與以往作為綜合實踐性課程的一部分相比，教育理念、教學內容、教學方法以及教學模式各個方面都將產生數字化轉型。研究者與一線教師須清晰地認識到其中的異同，把脈科技與課堂教學之間的聯系。

1.課程理念的推進

當前的學生自誕生就身處于數字化的環境中，是數字時代的“原住民”。國家力求學生發展核心素養，而學生自身受日常生活潛移默化的影響，對數字素養也有著較強烈的需求。有求則當有供，面向數字時代發展要求，要發揮課程育人功能，端正育人方向。

基于堅持培養學生數字時代正確的世界觀、人生觀、價值觀的總方向，構建邏輯關聯的課程結構，在小學低年級階段注重學生的生活體驗，小學高年級階段學習信息科技基礎知識以及基本原理，初中在基本原理的基礎上學會使用所學知識進行實際操作，探尋解決現實問題的途徑和方法。在課程內容上科學原理和實踐應用并重，鼓勵“做中學”“用中學”“創中學”，倡導真實性學習。

“信息技術”和“信息科技”兩種課程對學生而言，一種是教他們學會將來用得著的方法和工具，這是“技術”的課程；而另一種是讓他們引發興趣并進行思考，能夠對知識、對科學有進一步的深入探究，對其生活產生實質性的幫助，這是“科技”的課程。信息科技的課程理念使得我們的教育更靠近理想的結果，教學的成果不再是死記硬背的知識點，而是只需要告訴學生注意事項和相關規定，他們就能夠通過所學知識自己去解決問題。

2.課程目標的嬗變

課程目標應當緊貼課程性質，突出課程理念。新課標堅持目標導向、問題導向、創新導向以及課程育人導向，進一步完善了課程培養目標，著力于提升學生的核心素養，同時推動教學目標中情感、態度和價值觀的追求，催生利用所學知識解決實際問題的能力。以往的信息技術課程雖然其教育價值已獲得社會認可，但這種教育在不同的區域的學校內發展程度良莠不齊，更多的傾向于以課外興趣班進行學習，或者側重于信息技術相關競賽，此類特長生培養以及精英培養的方式無法惠及所有學生且不利于學生全面發展[2]。新課標發布后，信息科技課程不僅從綜合實踐性課程中獨立出來，正式成為國家課程，并且完整覆蓋了整個義務教育階段，肯定了信息科技在基礎教育階段的必要性。

新課標的課程目標圍繞著信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個核心素養的維度，在樹立正確價值觀、初步具有解決問題的能力、提高數字化合作與探究能力及遵守信息社會法律法規的總目標下，遵循學生身心發展特征，將義務教育階段劃分為四個階段，主要參照“六三”學制的“2223”劃分，“五四”學制則結合“六三”學制，使目標進階更加科學。

信息科技課程目標與高中階段信息技術課程目標逐步趨近，義務教育信息科技課程作為高中的課程基礎，應當為二者提供銜接及過渡的路徑，培養學生社會主義核心價值觀，落實立德樹人根本任務。

3.課程內容的進階

隨著課程目標與課程理念的轉變，依據核心素養和學生的認知特征，以及信息科技課程的知識體系，新課標圍繞數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能這六條邏輯主線，在不同的學段，學生學習信息科技的內容各有側重，體現出循序漸進和螺旋式發展，并強調通過跨學科主題來實現內容模塊的達成（如圖1 所示）。

圖1 信息科技課程不同學段課程內容

在第一學段（1～2 年級），新課標強調培育學生的信息交流與分享意識。信息科技為人們提供了全新的數字化環境，并潛移默化地改變了人們的思維方式，需要強調學生樹立正確的信息科技的態度和價值觀。

在第二學段（3～4 年級），新課標強調培養學生在線學習的能力與利用信息科技解決問題的能力。我國已經進入信息化2.0 時代，在線社會對人們產生了重要的影響，學生需要認識到在線社會存在的意義與作用，能夠利用在線方式解決學習與生活方面的問題（例如運用編碼對氣溫進行預測和分析）。

在第三學段（5～6 年級），鑒于計算思維作為核心素養之一，而算法作為計算思維中的核心要素之一，由此，新課標指出重在培養該學段學生的算法思維，通過實踐幫助學生形成設計與分析簡單算法的能力，通過系列跨學科主題循序漸進地、結構化地助推學生形成發展系統思維。

在第四階段（7～9 年級），側重于培養學生適應互聯網環境發展的新形態、新業態，能夠抓住社會變革帶來的新機遇，形成利用互聯網基礎設施和計算思維解決各種問題的能力。同時增強學生自覺維護網絡安全和網絡秩序的意識和責任感。學生可以通過跨學科主題課程，促進學生理解互聯網的基本原理與功能及其社會影響，進而提升學生網絡安全意識。

由此可見，新課標對義務教育階段的信息科技課程內容進行了詳細設計，將義務教育階段“六三”學制按照“2223”劃分。從一年級就開始信息科技課程的學習，充分體現出對學生動態化、階段化、持續化的培養。而在2012 年發布實施的《基礎教育信息技術課程標準》中，建議信息技術課程起始年級為小學三年級，并且僅將信息科技課程內容簡單地分為小學部分、初中部分和高中部分，課程內容分為基礎模塊和拓展模塊，二者之間跨度較大，未充分考慮到學生的認知水平發展。

4.教學方法和教學模式的轉變

相較于其他學科，信息科技作為直接培養學生信息化知識、技能、意識及能力的課程，具有其自身的特殊性。基于其課程理念、課程目標以及課程內容的變化，外加跨學科融合要求，教學方法和教學模式同樣需要重構強化深度學習，以滿足學生未來的數字素養需求。

新課標的落實重點依舊在于真實的課堂之上，恰當的教學方法必然會事半功倍。信息科技課程意在改變機械化記憶或填鴨式教學，將模式化的技術訓練推向為學生的動手操作和實際體驗，形成其自身的思維模式和人生感悟。本門課程的學習應當是與生活息息相關，并使用所學的知識和技能解決生活中的實際問題，要堅決杜絕知其然而不知其所以然的現象。基于這樣的目標，教學方法應當進行優化組合，提倡以項目式學習或小組式學習讓學生完成體驗和交流，鍛煉學生的執行力、創造力、團隊合作能力及個人領導力，使學生能夠通過收集信息發現問題、提出問題，激發思考明確問題的意義并找出解決問題的路徑，循序漸進根據假設以及動手實踐驗證并得出答案。與他人分享和交流觀點和結論得出不同的感悟，最后進行舉一反三，能夠在遇到相關的問題時明確自己的決定，讓學生更早地發現、面對并解決現實生活問題。這為應試教育下的學生提供了未來應對來自世界、國家、社會各方面挑戰的鋪墊。

以提升學生的數字素養為核心，教學模式決定著教學活動中的流程和師生關系，同時也為反思評價提供標準和尺度。為完成一定的教學目標需要應用不同的教學模式，要切實以學生為中心，采用合作和互動的教學手段，在教學過程中根據學生的需要和實際水平，循序漸進地學習信息科技知識、技能，培養思維能力，強調學生主體地位，滿足學生發展需要。

三、信息科技新課標中跨學科教學的動因

近年來，科技發展的高度綜合化和現實問題的復雜多樣化，使得各類知識在各學科邊緣急劇增長，社會各領域關鍵問題的解決必須跨越學科的界限以構建合理的合作機制。這一改變對傳統的分科教育提出了挑戰，跨學科教育隨之成為國際科學教育界關注的核心命題。在我國，跨學科學習也越來越受到重視，對正在成長的青少年來說，跨學科學習的重要性還在于讓他們明晰所掌握的各科知識是具有不同層次關聯的，可在各類情境下融會貫通、綜合使用，并產生新的視角、構建新的認識、激發創新活力[3]。

張華認為，所謂“跨學科學習”（interdisciplinary study），既是一種以跨學科意識為核心的課程觀，又是一種融綜合性與探究性為一體的深度學習方式，還是一種以綜合主題為基本呈現方式的特殊課程形態[4]。新課標中首次提出要將“跨學科”的理念融入課程教學，為跨學科融合提供了重要途徑。“跨學科”融合的核心在于整合，通過整合其他學科的知識內容，鍛煉學生的思維能力和動手操作能力。新課標充分關注信息科技在各學科中的應用場景，在滿足課程的系統學習的同時，也支持跨學科學習及與其他學科融合學習。這一學科在3～8 年級單獨開設課程，在其他年級將相關內容融入語文、道德與法治、數學、科學、綜合實踐活動等課程中，完整覆蓋了義務教育階段。

1.助力信息意識提升

信息意識是指對于現實生活中客觀存在的信息和信息活動在頭腦中形成能動反映，主要體現在對所接收的信息表現出的分析能力、判斷能力、創新能力以及對信息的感知力、捕捉能力和敏感度。簡而言之，就是在遇到不懂的問題或者難以解決的困難時，有意識地去尋找答案并且知道通過什么樣的方式或借助什么樣的工具來得出答案。而在教學中，跨學科地進行綜合性、多視角的考察與思考，讓學生直面真實世界中存在的問題，能夠切實解決問題的需要，產生主動借助信息平臺的資源和工具解決問題的意愿，自主動手解決問題。跨學科理念旨在基于學習者的生活與經驗組織教學的生活教育與經驗課程的思維方式，從興趣、愛好、愿望、需求出發，指向貼近生活的教學[5]。在教學過程中學生需要進行信息的篩選和過濾，判斷信息的準確性和可用性，培養信息經濟與價值意識；評估數據來源及其時效性和可靠性，培養信息動態變化意識；再進行小組合作、信息的整合和溝通，形成信息獲取與傳播意識，同時加強信息安全意識及信息污染與守法意識。

信息科技課程性質旨在提升自主可控意識，研究以數字形式表達的信息，因此信息科技課程的教學，對學生信息意識等素養的培育與提高，既具有勢在必行的歷史使命，又具有切實可行的獨特優勢[6]。融入切實以學生為中心，倡導動手解決真實情境的問題的跨學科理念，有利于實現學以致用、邊學邊用，突出信息科技課程在“做”中培育學生信息意識的特點與優勢。

2.助力計算思維提升

大數據、人工智能、區塊鏈等信息技術在諸多領域中逐漸成為一種變革性力量，技術人才成為國家進步發展的重要競爭力，而計算思維的培養成為當今時代的重要抓手[7]。有關計算思維的定義和范圍雖未達成共識，結合諸多學者關于計算思維的定義，我們將計算思維總結為：計算思維是一種通過計算機科學領域中的基本理念和方法來解決問題的高階思維能力。計算思維作為21 世紀的新素養，是學生必備的關鍵能力之一。在信息科技新課標中明確將計算思維列入核心素養之中，可見K12 階段學生的計算思維培養已成為信息科技課程的重要內容。

在新課標中，將課程內容分為內容模塊與跨學科主題。在第一學段（1～2 年級）中，內容模塊為“信息交流與發現”“信息隱私與安全”，與之對應的跨學科主題內容為“向伙伴推薦數字設備”“用符號表達感情”“信息管理小助手”“信息安全小衛士”。新課標中的跨學科主題的內容是對內容模塊的回顧與拓展延伸。如何解決一個“問題”？首先，我們要明白“問題”的產生是多種因素造成的。例如“我國的人口老齡化問題該如何解決”，這個問題涉及到社會學、經濟學、生態學、教育學、生物學等多個領域。以教育學的角度來看，跨學科和計算思維是解決該問題的基本要求。跨學科不是多種學科簡單地交叉，而是利用多種學科的思維方式在方法層面上的合作與融合[8]。計算思維是支撐跨學科的重要工具，而跨學科作為發展學生計算思維的重要載體，不僅有利于培養學生發現問題、解決問題、思維邏輯、合作交流和批判性思維等能力，也利于助推學生計算思維實踐和技能的發展。

3.助力數字化學習與創新提升

創新是指基于現有的思維模式提出非常規的思路和見解，利用現有的知識為滿足特定要求，進行新事物的改進或創造。習近平總書記指出，要“力爭在原始創新和自主創新上出更多成果，勇攀世界科技高峰”。開展跨學科教學有利于學生掌握數字化學習與創新的基本方法與技巧，在跨學科動手實踐過程中不斷培養并提升創新思維。

楊曉哲和任友群提出，“數字化學習與創新”素養是指充分運用數字化資源、數字化工具和數字化平臺，開展自主學習與群體協作，并在不斷進行創造創新的過程中所具備的基本技能和必備品格[9]。當今數字化社會的學習和創新已經不再是僅靠個人獨自探索，而是能夠通過信息網絡進行協同合作、相互疊加、取長補短的過程。信息科技課程是學生了解數字化、學習數字化技術、進行科學性創新并在現實生活中解決實際問題的重要課程，而基于跨學科學習不僅能夠習得知識與技能，更有助于學生形成綜合性思維模式，針對一個問題能夠從多個角度進行分析，萌發新的靈感，進而培養學生的學習能力和創新能力。

義務教育階段是學生培養能力基礎的重要時期，要通過信息科技課程的實施，結合跨學科教學突破傳統思維的束縛。讓學生將所學知識由間接經驗升華為解決問題的直接經驗，提升自我認知，加強深度學習，在學習的過程中提高學生數字化合作與探究的能力，相互影響，共同進步，提高創新意識，發揚創新精神，迎接數字化時代的挑戰。

4.助力信息社會責任提升

隨著信息技術的高速發展，人類社會已經進入信息化2.0 時代，在關注信息科技為人類社會帶來便利和高效的同時，也不能忽視信息科技對人類發出的社會責任和倫理道德方面的威脅與挑戰。《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國個人信息保護法》等法律法規的出臺與實施，可見信息安全意識和信息社會責任已成為所有公民的必備素養。新課標中明確指出要對學生進行信息社會責任的培養。

責任是在特定文化環境下的個體對于社會規則與社會規范的履行或遵從的傾向。新課標明確指出，在信息化社會中，學生信息社會責任的培養不僅能夠幫助學生理解信息科技給人們的生活、學習和工作帶來的各種影響，并且能夠合理、合法地運用信息科技開展信息活動與實踐。師珂欣（2020）提出信息社會責任是社會性責任，是虛擬性責任，是公共性責任，也是實踐性責任[10]。學生信息責任的培養是落實立德樹人根本任務的重要內容。

根據相關調查報告顯示，學生信息社會責任的培養是落實過程中最具有挑戰性的，對學生的發展也是最為重要的。新課標指出學生通過跨學科主題教育獲得與塑造信息社會責任，比如在“數字設備體驗”跨學科主題中的“信息安全小衛士”，將信息安全與個人隱私保護作為重要的教學內容。

四、信息科技新課標中跨學科教學的挑戰

未來社會呈現多樣化特性，需要面對和解決的問題充滿復雜性，跨學科作為單一學科的補充，聚焦于解決單一學科知識無法滿足的國家社會需求以及難以處理的現實問題，幫助學生深入理解解決問題時各學科領域的關聯。但跨學科加入信息科技課標也為課程的實施帶來諸多不可回避的挑戰。

1.探究“從單一到綜合”的教學規律

從單一學科走向跨學科綜合性教學，重點在于讓學生學會運用多個學科的觀念與方法解決問題，但并非意味著只是簡單的知識拼合，或單單幾個學科的相加，這類想法會讓課程的整合漏洞百出甚至生搬硬套，無法達到各學科知識和思維的融合。我們應當厘清跨學科的概念內涵和表現特征，明確跨學科教學并不是使用異質性知識來指涉相同對象，而是促使不同學科在解釋相同問題時具備差異化表達路徑的黏合可能[11]，增強科學和技術的包容性，充分體現跨學科教學培養動手能力和高階思維的優勢。這就要求教師在教學過程中把握“從單一到綜合”的教學規律，在教學中應當有目的地進行培養，增強跨學科學習中各學科的深入融合，形成課程邏輯清晰的有效銜接。

2.完善教師能力的培養機制

由于以往的單一學科教學，大部分教師跨學科能力較為不足,其他學科的知識儲備量較少，跨學科思維較為欠缺，導致跨學科教學水平普遍不高。跨學科的融合對教師的綜合能力提出了新的要求，需要提升教師對跨學科融合的認知。在職教師跨學科教學能力的培訓以及職前教師的培養機制也應當在后續進行更新和完善，可以舉辦跨學科教學的經驗分享交流會或講座，也可以通過教研加深教師間的經驗交流。職前教師的跨學科能力培養是對傳統基于學科立場的學生培養不足的有益補充和完善，是一種基于問題世界復雜性與系統性的創新人才培養模式新探索[12]，課程學習范圍和種類也應當相應地拓寬提升教師自身的跨學科素養。

3.“延續”與“革新”的辯證統一

跨學科教學并不意味著一種全新的改革，它是在原本教學的“延續”之上進行“革新”，二者辯證統一，缺一不可。“延續”意味著應該以信息科技課程的知識內容為基礎，學習信息科技的關鍵概念，解決信息科技的現實問題。跨學科不代表知識點上沒有側重點，教學內容應當始終主次分明，不能偏離原本的課程重點，并在不同的學習階段的教學內容有所側重。“革新”則意味著在傳統專科教學的基礎上，將不同學科進行整合，能夠調整不同學科內容的新的排列組合，不局限于學科邊界，強調學科的知識交叉、融合，最終目的指向于培養學生綜合素養，立足于培養實際問題的解決能力和舉一反三的思維能力。

五、總結與展望

本次信息科技新課標中所提出的跨學科教學是一種顛覆了傳統的教與學的模式，是未來教育發展的趨勢之一。它將會推動整個教育體系的發展與變革，其積極意義是顯而易見的。我們應當緊緊把握信息科技課程在進行跨學科融合時教學理念、教學目標、教學內容、教學方法和教學模式的轉變，明確跨學科應用在信息科技中的目的在于助力信息意識提升、計算思維提升、數字化學習與創新提升以及信息社會責任提升。我們在面對課程標準首次明確提出跨學科的挑戰，需要做好“從單一到綜合”教學規律的探究，完善教師能力的培養機制，達成“延續”與“革新”的辯證統一，促進信息科技與其他知識之間的融合，提升學生的關鍵能力和核心素養，為培養復合型、創新型人才奠定基礎。