面向学科核心素养的高中信息科技课堂教学思考和建议

周世杰

信息技术的迅猛发展，改变了人们的生活与学习方式，同时，它也在转变着人们的思维方式。为了适应这一发展趋势，高中信息科技学科核心能力也在悄然变化，由原来强调以“收集信息、管理信息、加工信息、表达信息”为主的“信息素养”的培养（《普通高中信息技术课程标准（2004实验稿）》）转变为培养合格的数字公民。课堂教学是落实学科核心能力的主阵地，面对这一变化，一线教师该如何通过课堂改进来落实学科核心素养，是非常现实而又迫切需要解决的问题。最近一段时间，笔者在学习相关文献资料、对比分析当前高中信息科技学科课堂教学特征的基础上，对这个问题进行了相应的思考和实践。

信息技术学科核心素养的内容和理解

2016年12月，高中信息技术课程标准修订组在《中国电化教育》杂志上发表了一篇名为《高中信息技术课程标准修订说明》的文章，将信息技术学科的核心素养要素界定为信息意识、计算思维、数字化学習与创新和信息社会责任。依据课堂教学指导纲要，厘清核心素养的内容并尝试理解其内涵是课堂改进的前提。

1.信息意识

信息意识是个体在参与与信息有关的活动方面所产生的感觉、知觉，并在积累的基础上形成的对信息活动的判断与认知能力。信息意识主要表现在三个方面：一是对信息的感知和敏锐度；二是个体面对实际问题中对信息的获取、加工、表达、处理信息方面的自觉性；三是对信息来源、内容、表达目的以及产生影响方面的判断力。

2.计算思维

计算思维是指“个体在运用计算机科学领域的思想方法形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动”。计算思维有三方面特征：一是以解决问题为目的，二是针对具体的问题通过抽象直指问题实质，三是选择合适的计算装置执行该抽象，就是自动化。

3.数字化学习与创新

以计算机和互联网为载体的数字技术，打破了传统的时空界限，创造了一个不同于以往任何时期的数字化生存环境。这就要求生活于其中的人们有必要掌握信息时代的技术工具，发展出一种全新的数字化实践能力。它主要包括三个方面：一是数字化学习能力；二是数字化环境下问题解决的能力；三是数字化创新，也就是利用数字化工具创造性地完成任务，形成创新作品，养成数字化创造的习惯。

4.信息社会责任

由于信息本身的数字化特点，个体也被赋予了新的社会责任，即信息社会责任。其内涵主要包括三个方面：一是在现实空间和虚拟空间中，既能有效维护信息活动中个体的合法权益，又能维护他人合法权益和公共信息安全；二是关注信息技术所带来的环境和人文问题，养成信息社会良好的学习、工作、生活习惯；三是理解信息社会多元文化差异，尊重多元信息文化。

核心素养是当前国内外教育的热点问题。从以上关于信息技术学科核心素养的描述可以看出，其立足于信息社会这个全新的社会环境，以培养合格的数字公民为目的，改变以往知识本位思想，注重能力提升，关注思维品质和文化特征。这就对信息科技教育提出了更高的要求。课堂教学是培养学生学科核心素养的主渠道，那什么样的课堂教学有利于发展学生的核心素养呢？

当前信息科技课堂教学的分类和特征描述

信息技术课程标准是课堂教学及结构设计的指导纲要，学业考试是课堂教学的一种评价方式，随着它们的进一步完善和规范，它们一方面对如何设计信息科技课堂教学进行了指导，另一方面也对部分高中教师的课堂教学产生了“功利性”的影响。笔者经过近几年的实践和反思，认为当前高中信息科技课堂教学从教师“教”的设计、学生“学”的状态方面，大致可以分为以下三类。

1.记忆性课堂

记忆性课堂是指以教师给出结论为主如“教”的层面，强调教师对知识的直接告知，“学”的层面，主要以学生机械记忆、模仿套用为主。

从信息科技学科学业考试要求来说，记忆性课堂需要教师总结、归纳学科知识要点，强调学生对知识的记忆，如果能在记忆的基础上组织相应的巩固练习和变式训练，可以在较短的时间内让学生掌握针对该知识内容的考核要求，但在让学生深入理解该知识内容本质，保持长时记忆方面存在一定的缺陷。特别是在对照学科核心素养的培养方面，不利于学生把握学科内涵，需要改进。

2.说明性理解课堂

在说明性理解课堂中，教师善用比喻，常以类比的形式促进学生思考。“教”的层面，教师能够多角度对问题进行分析，让学生通过各种“变式”把握问题的本质。“学”的层面，学生在教师的引导下，通过领会理解学科知识。

在说明性理解课堂中，如果教师在设计中善于运用比喻的思想，并选择适切的类比内容，可以有效促进学生对学科知识的理解，加深学生对学科内涵的把握，达到良好的教学效果。但从学科核心素养的角度来看，这类课堂中，学生知识的掌握、思维的过程，还是处于较为低级的阶段，有思维活动，但由于不是学生个体归纳总结，思维不深入。

3.探究性理解课堂

探究性理解课堂是指学生围绕一个具体的问题，通过自主探究、学习的过程来试图解决问题。“教”的层面，教师通过“情景—问题”，组织学生对知识进行探究学习。“学”的层面，学生在探究中，通过“对话—质疑”，厘清知识的本质。

探究性理解的教学需要学生在教师的引导下，围绕问题，联系以往所学学科知识，在引发认知冲突的基础上，力所能及地通过探究问题来寻求问题解决的方法。在这种教学中，教师不是向学生提供大量的事实，而是通过对问题的设计、分解，经过学生自己的探究和思考，引导学生重新构成、组织和解释他们的经验，从而独立地找到知识和方法之间内隐的联系。在这类课堂中，学生经历“困惑—探究—解决”的过程，通过思维的不断融合、变化来学习，从学科核心素养的角度来看，有助于学生能力及思维品质的提升。

总之，记忆性课堂教学和说明性理解课堂教学都是以教师为中心，而探究性理解课堂的教学是以学生为中心的。在知识的获得、能力的提升以及思维的训练方面，探究性理解课堂更有利于学科核心素养的培养。

思考和建议

在以知识经济、信息化为主要特征的当下，高中信息科技学科如何适应时代发展，以促进学生学科核心素养的提升呢？在课堂教学中，笔者认为应该多开展说明性和探究性理解的课堂教学。具体而言，在课堂结构中需要具备以下几方面的特征。

1.把握学科核心知识，巧设问题

在课堂教学中，教师应厘清学科知识结构，在头脑中建立整套教材内容的印象，然后结合自己的理解，将学科核心知识与学生生活实际相联系，并以实际问题的形式作为课堂教学的引入环节。

在表1的案例中，教师围绕教学内容，巧妙设计了一个真实的问题情境，通过分析，引导学生把握主要“信息”，培养了学生的信息意识。同时围绕问题的逐步深入，帮助学生认识IP地址、子网掩码、网关、域名等。整节课的学习都在一个大的问题背景下，操作、讨论等素材来自主题，知识技能服务于问题，学生在兴趣中学习。

2.问题设计细化分解，有序推进

在教学结构中，根据内容巧设问题，可以激发学生学习兴趣，但有些问题偏大，引导学生时需要铺设思维台阶，减少思维的难度，寻求思维的最近发展区。

在表2所示的案例中，围绕问题，笔者根据所在学校提出的序进原理，依次通过个别数的判别（人力易于完成）、几十个数的判别（人力完成耗时较长）、900个数的判别（人力完成耗时太长）等三组任务有序推进，逐步引导学生在充分分析“人思维”的基础上，理解计算机算法和程序的相应原理，以体现计算思维的抽象（运用变量代替具体数）和自动化（枚举算法程序自动完成）的特征。

3.对话讨论适度开放，提升思维

当前在信息技术课堂教学中，很多教师都注意讨论环节的设计。笔者认为，在教学过程中，对话讨论的问题设计要有一定的开放度，这样更有利于信息科技学科核心素养能力的培养。如在表2案例中最后一个环节的问题讨论，既有对“枚举算法”本身工作原理的思考，又融入了程序优化思想的考虑。这样的设计，有利于引导學生思考信息化环境下的创新能力，而这也可以看作是信息社会责任的一种。

综上所述，高中信息科技学科核心素养的制定，为课程标准的有效落实打下了基础，为课堂教学的展开指明了方向。在课堂教学中，教师应该在把握学科核心知识内容的基础上，多采用探究性理解的课堂教学模式，设计真问题，充分激发学生学习的热情和探究兴趣，注重培养学生数字化实践能力，关注思维品质的提升，通过提高课堂教学效率，培养学生信息技术方面的核心素质。