基于核心素養(yǎng)的初中信息科技教學(xué)策略

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）提出培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。這四個(gè)方面互相支持，互相滲透，共同促進(jìn)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升。在此背景下，初中信息科技教師應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)，緊密結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，積極創(chuàng)新教學(xué)方法，打造高效初中信息科技課堂，以提升學(xué)生的信息科技核心素養(yǎng)。文章以甘教版初中信息科技八年級下冊第二單元第一節(jié)“認(rèn)識人工智能”為例，探討了基于核心素養(yǎng)的初中信息科技教學(xué)策略，以供參考。

一、信息技術(shù)融入生活，增強(qiáng)信息意識，打造趣味課堂

（一）引入生活實(shí)例，增強(qiáng)信息處理意識

陶行知先生倡導(dǎo)的“生活即教育”理念強(qiáng)調(diào)，課程教學(xué)應(yīng)緊密關(guān)聯(lián)生活實(shí)際，教師應(yīng)善于從生活中汲取素材開展教學(xué)活動(dòng)。基于這一理論，教師應(yīng)積極在初中信息科技課堂引入生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多種手段處理信息，以培養(yǎng)學(xué)生的信息處理意識。這不僅能為學(xué)生營造充滿樂趣和互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，打造趣味信息技術(shù)課堂，還能提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，使學(xué)生更好地適應(yīng)信息化社會的發(fā)展。

例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，筆者先巧妙運(yùn)用多媒體設(shè)備，展示城市中智能交通信號燈根據(jù)實(shí)時(shí)交通流量自動(dòng)調(diào)節(jié)信號周期的圖片和視頻，并適時(shí)提問：“智能交通系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)信息的收集和處理的？這樣的處理方式帶來了哪些便利？”然后，筆者引導(dǎo)學(xué)生以小組合作形式，圍繞上述問題進(jìn)行討論。學(xué)生經(jīng)過討論后認(rèn)為，智能交通系統(tǒng)要處理繁雜的交通信息，需要依靠人工智能，在車流量較大的地方安裝攝像頭采集交通信息，這些信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至交通管理系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)算法自動(dòng)分析車輛行為，自主判斷車輛是否存在違章情況，并匯總違章信息供人工審核。這樣不僅提高了信息處理效率，還減少了人為錯(cuò)誤，確保了交通管理的公正性。最后，筆者對學(xué)生的思路給予了肯定。通過這樣的交流探討，學(xué)生不僅了解了人工智能在信息收集、分析和決策中的重要作用，還意識到信息技術(shù)在解決現(xiàn)實(shí)問題中的巨大潛力。

（二）判斷生活信息，學(xué)會正確甄別

生活在信息爆炸的時(shí)代，學(xué)生往往能通過多種平臺和渠道獲取信息，這些信息會對學(xué)生的成長產(chǎn)生不同的影響。教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，引導(dǎo)他們從來源、可信度等多個(gè)維度對獲取的信息進(jìn)行甄別，去偽存真，篩選出真實(shí)、有價(jià)值的內(nèi)容，從而作出正確的判斷。這既能提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力，又能打造充滿活力與趣味性的課堂。

例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，筆者圍繞“人工智能是否能完全取代人類工作”這一主題，引入人工智能相關(guān)信息，以吸引學(xué)生的注意，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會甄別信息。筆者先利用多媒體設(shè)備播放了一段機(jī)器人為主人提供家居服務(wù)的視頻，展示了人類通過手機(jī)操控機(jī)器人完成炒菜、掃地等家務(wù)活的場景，主人則悠閑地坐在沙發(fā)上。然后，筆者提出問題：“你希望機(jī)器人代替人類所有的工作嗎？”這個(gè)問題迅速引發(fā)了學(xué)生的熱烈討論。有的學(xué)生認(rèn)為，隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，將來完全有可能依靠機(jī)器人來完成各行各業(yè)的工作，從而減輕人類的工作壓力。而另一些學(xué)生持反對意見，他們認(rèn)為全面推廣人工智能技術(shù)勢必會導(dǎo)致失業(yè)率上升，從而對人類社會造成災(zāi)難性的影響。針對學(xué)生的不同看法，筆者組織了小組討論活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)分享自己對不同案例中人工智能表現(xiàn)的見解，并要求討論結(jié)束后，各個(gè)小組派代表上臺發(fā)言。在總結(jié)環(huán)節(jié)，筆者強(qiáng)調(diào)雖然人工智能具有強(qiáng)大的能力，但是人類的判斷力、創(chuàng)造力和情感等特質(zhì)是機(jī)器難以替代的，因此應(yīng)正確看待人工智能的作用，既要充分利用其優(yōu)勢，又要警惕其可能帶來的問題。

二、設(shè)計(jì)信息技術(shù)作業(yè)，培養(yǎng)計(jì)算思維，打造目標(biāo)導(dǎo)向課堂

（一）基于學(xué)情，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)任務(wù)

計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的重要思想方法，涉及問題解決過程中的抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)等思維活動(dòng)。在初中信息科技教學(xué)中，教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維為核心目標(biāo)，精心設(shè)計(jì)既符合學(xué)生實(shí)際情況又難度適中的學(xué)習(xí)任務(wù)，以提升學(xué)生的信息核心素養(yǎng)，打造高效課堂。

例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，為了高效達(dá)成計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)，筆者根據(jù)班級學(xué)生思維活躍、操作能力強(qiáng)的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)了“開發(fā)智能圖書推薦系統(tǒng)”的任務(wù)：“假如你是一名信息科技公司的程序開發(fā)員，現(xiàn)在需要為某學(xué)校開發(fā)一個(gè)智能圖書推薦系統(tǒng)，請?jiān)敿?xì)規(guī)劃并闡述你的開發(fā)思路，包括系統(tǒng)框架、工作流程與關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。”布置任務(wù)后，筆者要求學(xué)生先獨(dú)立思考，然后規(guī)劃并構(gòu)建系統(tǒng)的基本框架和工作流程。隨著問題的提出，學(xué)生積極思考，嘗試運(yùn)用多種方法來搜集和分析用戶的閱讀歷史、興趣偏好等數(shù)據(jù)，并探討如何有效收集和整理這些信息。在此過程中，有的學(xué)生采用流程圖來直觀展示數(shù)據(jù)的處理過程，思考如何通過算法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)匹配和圖書推薦；有的學(xué)生一邊思考一邊手繪操作流程圖，以捕捉稍縱即逝的靈感。對于遇到困難的學(xué)生，筆者先為其提供大致的思維框架作為引導(dǎo)，再鼓勵(lì)他們自主完善，最終這部分學(xué)生也順利完成了智能圖書推薦系統(tǒng)的初步構(gòu)建。

（二）布置任務(wù)，促進(jìn)合作學(xué)習(xí)

同伴間的相互合作與共同努力，對于克服難題、提高學(xué)習(xí)效率具有顯著作用。在小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師應(yīng)以提升學(xué)生的信息素養(yǎng)為導(dǎo)向，組織學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)，布置難度適中的任務(wù)，從而讓學(xué)生在密切合作中鍛煉并發(fā)展計(jì)算思維。

例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，筆者布置了“開發(fā)智能圖書推薦系統(tǒng)”的任務(wù)，組織全班學(xué)生開展小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)。各小組成員通過商討，明確了分工，有的成員負(fù)責(zé)收集和整理圖書信息，包括圖書的類別、作者、簡介等；有的成員負(fù)責(zé)研究如何獲取用戶的閱讀行為和偏好數(shù)據(jù)；有的成員負(fù)責(zé)算法的設(shè)計(jì)。在討論環(huán)節(jié)，學(xué)生暢所欲言，各抒己見。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的學(xué)生強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理的重要性，以確保推薦結(jié)果的準(zhǔn)確性；負(fù)責(zé)算法設(shè)計(jì)的學(xué)生則提議采用協(xié)同過濾算法，根據(jù)相似用戶的閱讀記錄進(jìn)行個(gè)性化推薦。在開發(fā)過程中，學(xué)生遇到了技術(shù)瓶頸，如數(shù)據(jù)存儲和算法效率的優(yōu)化問題。面對挑戰(zhàn)，學(xué)生通過查閱資料、請教教師和不斷嘗試，最終找到了解決方案。經(jīng)過不懈努力，有兩個(gè)小組成功研發(fā)出了圖書推薦系統(tǒng)。在成果展示環(huán)節(jié)，各小組派代表向全班同學(xué)分享了系統(tǒng)開發(fā)過程中的經(jīng)驗(yàn)。

三、靈活運(yùn)用數(shù)字工具，開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)，打造實(shí)踐課堂

（一）利用編程軟件，調(diào)動(dòng)參與熱情

在初中信息科技課堂中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生使用數(shù)字化編程軟件，以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性。例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，筆者先向?qū)W生介紹了Scratch編程軟件，詳細(xì)講解了軟件的使用方法，并進(jìn)行了一系列的演示和示范操作。然后，筆者要求學(xué)生以小組合作的形式，利用該軟件共同創(chuàng)作一個(gè)會動(dòng)的機(jī)器人。以下是某小組的具體操作情況。首先，學(xué)生A啟動(dòng)Scratch編程軟件，根據(jù)團(tuán)隊(duì)要求選擇了一個(gè)適合機(jī)器人的圖像。然后，學(xué)生B為機(jī)器人編寫動(dòng)作程序。考慮到需要兩個(gè)電機(jī)協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等功能，他仔細(xì)調(diào)整了相關(guān)參數(shù)。同時(shí)，學(xué)生B還添加了超聲波傳感器功能，這樣機(jī)器人就具有可視功能，能感知周圍的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)智能避障。最后，學(xué)生C設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)避讓障礙物的程序，當(dāng)超聲波傳感器探測到前方障礙物與機(jī)器人的距離小于40厘米時(shí)，機(jī)器人會后退，以避免碰撞。這種創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)模式極大地吸引了學(xué)生的注意，提高了學(xué)生的課堂參與度，調(diào)動(dòng)了他們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，在認(rèn)真構(gòu)思與實(shí)踐操作的過程中，學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了發(fā)展，信息科技核心素養(yǎng)也得到了提升。

（二）借助在線工具，促進(jìn)協(xié)同合作

新課標(biāo)提出，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)需求，利用信息科技獲取、加工、管理、評價(jià)、交流學(xué)習(xí)資源，開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。因此，在初中信息科技教學(xué)中，教師可以積極引入在線學(xué)習(xí)工具，如云課堂平臺等，為學(xué)生之間的交流互動(dòng)提供便利。在線工具可以打破時(shí)間和空間的限制，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生可以通過在線工具合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提高合作能力，從而為今后應(yīng)對復(fù)雜問題奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，筆者要求學(xué)生利用云課堂平臺完成機(jī)器人編程任務(wù)。在小組合作學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生D在進(jìn)行機(jī)器人路徑規(guī)劃的編程過程中，遇到了邏輯錯(cuò)誤，導(dǎo)致機(jī)器人在模擬環(huán)境中無法按照預(yù)期的路線行進(jìn)。他反復(fù)修改程序，發(fā)現(xiàn)仍然存在錯(cuò)誤。面對困難，他并沒有放棄，而是將問題上傳至云課堂平臺尋求幫助。小組成員和班級其他學(xué)生紛紛響應(yīng)，有的提供了代碼審查的建議，有的分享了類似問題的解決經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過一番熱烈討論，大家發(fā)現(xiàn)是代碼內(nèi)容存在問題。大家細(xì)心地分享了編程界面截圖，便于D進(jìn)行針對性的改進(jìn)。在大家的幫助下，D終于完成了機(jī)器人行走路徑規(guī)劃任務(wù)。這既提高了學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力，又提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，為打造實(shí)踐性信息課堂奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、遵循信息道德規(guī)范，承擔(dān)社會責(zé)任，打造意識課堂

（一）鼓勵(lì)自主探究，初步樹立信息責(zé)任意識

新課標(biāo)提出，具備信息社會責(zé)任的學(xué)生，能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響，具有自我保護(hù)意識和能力。因此，教師在初中信息科技教學(xué)中，不僅要關(guān)注知識與技能的培養(yǎng)，還要重視責(zé)任意識的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生自覺遵守網(wǎng)絡(luò)法律法規(guī)，尊重并踐行信息科技領(lǐng)域的價(jià)值觀念。

例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，筆者安排學(xué)生分組完成一份關(guān)于某企業(yè)文化的調(diào)查報(bào)告，要求他們通過網(wǎng)絡(luò)搜集相關(guān)資料，并利用人工智能軟件輔助撰寫報(bào)告。A組學(xué)生在資料搜集過程中，發(fā)現(xiàn)了一些未經(jīng)證實(shí)的負(fù)面信息。有學(xué)生提出直接引用以增加報(bào)告的吸引力。但是多數(shù)學(xué)生認(rèn)為，這些信息雖然具有吸引力，但是真實(shí)性存疑，隨意引用可能損害企業(yè)形象。最終，學(xué)生決定僅引用權(quán)威、可靠的信息。在匯報(bào)成果時(shí)，筆者特別表揚(yáng)了A組學(xué)生的做法，并強(qiáng)調(diào)在信息時(shí)代，每個(gè)人都應(yīng)承擔(dān)起信息責(zé)任，要對所傳播的信息負(fù)責(zé)，不能盲目跟風(fēng)和傳播未經(jīng)證實(shí)的內(nèi)容。

（二）開展主題活動(dòng)，主動(dòng)踐行信息責(zé)任

在信息時(shí)代，教師應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的信息責(zé)任意識，塑造學(xué)生正確的信息觀念，幫助他們學(xué)會辨別真實(shí)、有用的信息，抵御虛假、有害的信息。教師應(yīng)讓學(xué)生明白，在傳播和分享信息時(shí)必須遵循道德和法律規(guī)范，堅(jiān)決不傳播謠言，同時(shí)注重保護(hù)他人的隱私和權(quán)益，共同營造清朗的網(wǎng)絡(luò)空間。

例如，在教授“認(rèn)識人工智能”這一節(jié)時(shí)，筆者專門拿出一節(jié)課的時(shí)間，設(shè)計(jì)了“信息責(zé)任，從我做起”的主題活動(dòng)。首先，筆者利用多媒體設(shè)備播放傳播虛假網(wǎng)絡(luò)信息引發(fā)不良后果的視頻，引起學(xué)生的共鳴和反思。然后，筆者讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，分析身邊因傳播不實(shí)信息造成不良影響的負(fù)面案例。接著，筆者隨機(jī)邀請學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，加深學(xué)生對信息責(zé)任的認(rèn)識，指導(dǎo)學(xué)生分組創(chuàng)作信息責(zé)任宣傳海報(bào)，并在校園內(nèi)展示，增強(qiáng)宣傳效果。最后，筆者組織學(xué)生進(jìn)行信息責(zé)任承諾簽名活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生自覺遵守信息道德規(guī)范，將信息責(zé)任意識內(nèi)化于心、外化于行。

（作者單位：甘肅省清水縣第四中學(xué)）