于理于技”：信息科技的教學主張實踐研究

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674-2117（2025）15-0039-04

隨著《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）的推行與實施，在教學中深人理解課程性質，精準把握課程理念內涵，探索創(chuàng)新實踐路徑成為信息科技教師的主要任務。同時，教師應針對校情學情，對標立德樹人目標，逐步形成本學科的教學主張。信息科技教師在教學實踐中，以獨特“話語”與“方式”踐行課程目標和學習方式，這些話語和方式便是教學主張的雛形。教學主張的形成與學校教學理念、個人教育實踐、專業(yè)伙伴協(xié)作、教育著作研讀及成長指導等因素緊密相連，筆者在教學中，也根據(jù)實踐凝練出了“于理于技”的教學主張。

根據(jù)教育理論，依據(jù)課程標準界定教學主張

1．“于理于技”涵義源于文化，對標課程

構建教學主張，要基于新課標、學校實際，并要結合教師群體、個人特長等綜合要素，同時要對教學主張從內涵與外延上進行概念的界定。

于：“于”的甲骨文左邊像一種吹奏樂器，右邊大概指樂聲，呈現(xiàn)出彎曲飄揚的樣子，是“竽”的初文。“于”本義為“樂聲舒徐婉轉悠揚”，引申為“往”“去”“據(jù)”，又表示“敢”。在信息科技學科中它是指“依據(jù)”新課標的科與技相融合的原則，“選取”合適的原理與技術內容，“達成”數(shù)字素養(yǎng)與技能教育目標。

理：根據(jù)《說文解字》的解釋，“理”的左邊為玉，表示與玉石有關，右邊的里為里面、里邊，表示內部、內在。其本義為將山上挖來的璞石在作坊中加工成美玉，使之成器，有形有款。后又引申為“條理”“道理”等義。在信息科技學科中它是指信息科技的基礎原理，如數(shù)字化、編碼等。

技：“技”在《說文解字》中的解釋為“技，巧也”。其本義是人賴以謀生的手藝。技術是解決問題的方法及技術。在信息科技學科中它是指相關的技術應用方法及技術的具體操作方法、規(guī)律等。

在筆者構建的“于理于技”教學主張中，“于”為“取”之意，而“理”則取“內部、內在”“條理、道理”多層含義，指向信息科技課程的“科”，“技”則是解決問題的方法及技術，指向信息科技課程的“技”。

2.用教學主張解構實施課程

作為一門實踐性極強、與時俱進的學科，信息科技課程聚焦核心素養(yǎng)培養(yǎng)，重點培育學生的科學探究精神與技術倫理意識，在社會主義核心價值觀引領下，幫助學生建立總體國家安全觀，系統(tǒng)提升其數(shù)字素養(yǎng)與關鍵技能。

基“于”課標，凸顯課堂目標的明確性。信息科技是一門“科”與“技”并重的課程，具有基礎性、實踐性和綜合性，課程設計注重吸收國內外前沿成果，從實踐應用出發(fā)，提升學生對基本概念與原理的理解，在培養(yǎng)科學精神與科技倫理提升數(shù)字素養(yǎng)與技能等方面具有獨特價值。因此，教學應強化學科實踐與實驗教學。

用“理”豐富教學，從“原理”著眼，布局“學理、共理、條理、倫理的學習歷程，將教學核心指向數(shù)字時代信息科技育人目標，要求信息科技教育緊扣“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的根本命題落實立德樹人任務，培育適應并引領數(shù)字時代發(fā)展的創(chuàng)新人才。數(shù)字時代帶來育人新機遇和新挑戰(zhàn)，需以教育創(chuàng)新為路徑，探索踐行“四理”目標的育人邏輯，這正是信息科技課程的核心使命所在。

“學理”即“學會學習”，聚焦學習方法與能力培養(yǎng)。新課標圍繞六條核心邏輯主線，著重培養(yǎng)學生對信息科技原理的系統(tǒng)認知，以及運用信息技術工具解決實際問題的綜合能力。信息科技為學生自主學習與終身學習提供個性化支持，助力學生構建適應時代的學習體系。“共理”即“學會共處”，“條理”即“學會做事”，“倫理”即“學會做人”。

“技”是技術，是技能，也是課程實施的實踐性，指向利用信息科技手段解決問題的過程和方法，以及初中信息科技課程在學業(yè)水平測試中的上機實操能力和解決問題的技術。學科培養(yǎng)的關鍵在于核心素養(yǎng)的落地，其落實體現(xiàn)于教學內容、學習方法與教學模式與時代同步。

以教學主張為準繩，建構信息科技教學實施的策略

新課標從課程價值、結構、內容、實施和評價五個維度確立課程理念，彰顯數(shù)字時代的育人導向。依據(jù)新課標，筆者提出“三個基于”的教學策略，即基于場景融合技術、目標融合內容、學情融合方法，以“情境與經驗”“問題與思維”“反饋與延伸”為核心要素，秉持“于理于技”教學主張，構建“建、施、撥、評、展”的項目式課堂教學模式。具體包括以下幾個方面：

① 基于情境，構建項目。緊扣時代，創(chuàng)設真實的學習情境，如將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、國家安全、生命與安全教育等重大主題有機融入教學設計。

② 分析規(guī)劃，探索實踐。教師以真實問題情境指導學生規(guī)劃分析并設計實施方案。學生通過自主探究與合作學習，掌握項目所需知識、原理及技能，完成項目任務。

③ 點撥引導，解難釋疑。通過項目探究與實踐，引導學生掌握科學原理，并通過主動思考解決問題。同時，跟蹤學習過程，觀察學生運用信息科技解決問題、開展協(xié)作及展現(xiàn)創(chuàng)新思維的能力。

④ 展示成果，多元評價。堅持基本知識與實踐相結合，以核心素養(yǎng)為導向開展多元評價，融合過程性與終結性評價、自我評價與同伴評價，考查學生基礎知識掌握情況、計算思維應用能力、問題解決能力及對科技倫理的理解和遵守。

⑤ 分享收獲，拓展升華。交流收獲，拓展思維，關聯(lián)知識體系和現(xiàn)實世界。

以教學主張創(chuàng)新教學實踐的案例分析

下面，筆者以《農村生活垃圾分類》一課的教學實踐為例進行具體分析。

第1課時：初步體驗傳統(tǒng)的垃圾分類算法

（1）教學目標

① 基于農村與校園垃圾分類現(xiàn)狀調研，提出智慧農村垃圾分類和智慧校園垃圾分類初步解決方案，繪制草圖并論證。 ② 將垃圾分類規(guī)劃轉化為程序邏輯，借用紅外傳感器等感知垃圾，用條件判斷實現(xiàn)簡單的垃圾分類判斷的傳統(tǒng)算法。③ 區(qū)分圖像識別分類垃圾的智能技術不斷發(fā)展的特點。 ④ 增強環(huán)保意識，培養(yǎng)社會責任感與計算思維。

（2）教學重難點

重點：運用多個條件，構建垃圾分類邏輯，進行基礎判斷。

難點：理解利用圖像識別對比相關人工智能與傳統(tǒng)算法判斷的策略差異。

（3）教學過程

① 項目構建及規(guī)劃。以農村及學校的垃圾分類真實情境視頻導入。

師：針對垃圾分類存在的問題，同學們已通過問卷星等方式做了數(shù)據(jù)調研，從數(shù)據(jù)中梳理出了所要關注的問題，如“分類箱標識不清晰”等。這些問題如何通過信息科技手段解決？鏈接《“十四五”循環(huán)經濟發(fā)展規(guī)劃》中“數(shù)字化賦能垃圾分類”的政策要求，并借鑒一些成功的農村環(huán)境治理創(chuàng)新案例，設計出智慧分類方案草圖，初級方案只考慮概念可行性，不涉及復雜技術實現(xiàn)。

② 項目分享及論證，分組展示智慧垃圾分類方案。學生以數(shù)據(jù)為支撐，用圖表說明方案針對的核心問題；設計亮點，用★標注創(chuàng)新點；用技術概念解釋人工智能設想技術；反思改進，并分享各自設計方案。

③ 編程判斷模擬實踐。根據(jù)學生水平通過程序模擬或配合主機板及傳感器，用選擇結構實現(xiàn)傳統(tǒng)算法的判斷。教師提供基礎程序，學生只需補充數(shù)據(jù)或條件來測試運行觀察，培養(yǎng)計算思維，強化倫理意識。

④ 借用多模態(tài)大模型或手機APP智能化識別垃圾圖片，并對比前述傳統(tǒng)判斷算法與人工智能判斷功能的差異。

第2課時：實驗智能化的智慧垃圾分類

（1）學習目標

⑤ 采用小組互評與教師評價相結合的方式進行論證。

① 將攝像頭采集的數(shù)據(jù)進行簡單的模型訓練，實現(xiàn)“感知—訓練一識別—輸出”的硬件閉環(huán)。② 了解人工智能常用技術—圖像識別技術采集數(shù)據(jù)與模型訓練的簡單原理，并在圖像識別的應用中注意規(guī)避數(shù)據(jù)采集的隱私性、倫理性問題。 ③ 設計符合農村場景的隱私保護機制（采集數(shù)據(jù)本地化存儲），實施環(huán)境適應性改造。 ④ 體會以系統(tǒng)控制的工程思維，培養(yǎng)技術容錯意識，體驗用信息技術解決真實環(huán)境問題的完整流程。

（2）教學重難點

重點：硬件安裝與安全規(guī)范；應用攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)。

難點：在圖像采集時存在光照包裝袋遮擋等要素對數(shù)據(jù)的干擾。

（3）教學過程

① 農村場景需求分析（如下圖）。教師展示上節(jié)課學生設計的垃圾分類方案草圖與分類程序應用，并提問：“如何讓分類程序在農村環(huán)境中自動運行起來？”“如何避免傳感器持續(xù)監(jiān)測被誤解為監(jiān)視行為？”“機器是如何學習到各種垃圾知識的？”通過情境創(chuàng)設，激發(fā)學生將理論轉化為實踐的熱情，并明確學習目標，建立知識銜接。

② 攝像頭的用途。學生探討攝像頭采集數(shù)據(jù)的工作原理、技術參數(shù)與適用場景，強調數(shù)據(jù)安全規(guī)范與注意事項。在學生活動中，通過填寫任務清單進行過程性評價。

③ 實踐操作。a.發(fā)布任務。完成攝像頭等傳感器的安裝、驅動等，測試程序驗證圖像采集功能與數(shù)據(jù)。將分類程序與硬件系統(tǒng)集成，探索“采集垃圾數(shù)據(jù)—垃圾類別標簽—模型訓練—識別應用”的基本流程。針對農村場景進行硬件防水、防塵改造，設計并粘貼隱私保護標識。b.學生實踐。各小組領取硬件設備與工具進行簡單的識別系統(tǒng)搭建，實驗分類模型訓練程序，預訓練并存儲模型，開展垃圾分類測試。在實踐過程中，小組成員分工協(xié)作，記錄遇到的問題與解決過程。教師針對硬件錯誤、程序報錯等問題，引導學生運用所學知識進行問題排查；鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意，優(yōu)化系統(tǒng)功能與場景適配性。

④ 成果展示與優(yōu)化。a.成果展示。各小組依次展示智慧垃圾分類系統(tǒng)成果，演示系統(tǒng)在模擬農村場景下的運行情況，之后由教師指導進行功能改進。b.評價與優(yōu)化。采用小組互評、教師評價與學生自評相結合的方式。小組互評從系統(tǒng)功能完整性、硬件設計合理性等方面進行評價；教師評價側重實踐過程中的學習態(tài)度、技術應用能力、創(chuàng)新思維以及對新課標核心素養(yǎng)的達成度；學生自評反思實踐過程中的收獲與不足。根據(jù)評價反饋，各小組對系統(tǒng)進行優(yōu)化改進。

結束語

《農村生活垃圾分類》一課以兩個課時進行整體設計，遵循學生認知發(fā)展規(guī)律。在基礎設計上拓展立體實踐，通過垃圾分類主題整合多元教學資源，構建真實應用場景，采用導向性活動明確學習目標與待解問題，并將傳統(tǒng)算法基礎訓練與基于攝像頭數(shù)據(jù)采集和模型訓練的人工智能算法進行對比實踐，最終達成以“于理于技”實現(xiàn)“科”“技”并重的教學。

參考文獻：

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