周玳珈 广东省汕头市华侨中学
《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“新课标”)围绕立德树人的教育根本任务,从人与技术、与社会、与问题解决的关系出发,提出了高中信息技术核心素养包含信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心要素,也为高中信息技术课程回答培养什么样的人的学科育人功能问题提供了解答的方向。然而,尽管2020年秋季开始的新课程、新教材实施至今已两年,但在真正的教学实践中核心素养培养应以何种形式落地、如何落地、如何评价落地的效果,这些问题对于大多教师而言仍是不容易回答的。因此,一线教师需要从课程标准的再研读和核心素养的内涵中找寻依据,在教学、学习与评价方式的变革中探索途径,这样才能从理念、方法、实践上,突破核心素养培养的瓶颈,达到信息技术学科育人的目标。
许多教师以为,把“核心素养”写入教学设计,或在课堂教学中冠以一定的情境和加入一定的活动,就体现了对核心素养的培养,但这只是让学生经历了提出问题、解决问题、梳理总结问题解决中的知识和技能的一般过程。要想培养核心素养,首先要弄明白素养到底是什么,如何将它与从前给予更多关注的教学目标中的知识、能力区别开来,从而找到核心素养生长的土壤并为其提供持续的生发动力。
知识是通过学习、实践或探索所获得的认识、判断或技能,也是人类在实践中认识客观世界的成果,其包括事实、信息的描述或在教育和实践中获得的技能。因此,学习是知识获得的前提和途径。而能力是指人们运用观点、规则、方法等知识技能对客观问题进行分析并提出解决方案的综合素质,一般需要在面对问题时经历反复尝试、验证、解决问题、总结经验教训的过程,进而获得应对和解决此类或相近问题的本领和力量。因此,在实践中解决问题是获得能力的有效途径。《中国学生发展核心素养》指出,学生发展核心素养是学生应具备的能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。学科核心素养则是学生发展核心素养在各学科教育领域的具体化。因此,学科素养关注的是个体在解决真实专业领域和现实生活问题时创造性运用知识、批判性思考问题、积极与他人交流合作等的意识和能力,以及在此过程中养成的文化、道德修养等品格。可以说,素养是知识、能力、品格的整合。
基于项目的学习,让学生在真实的、复杂的问题情境中,主动规划、积极探究、合作协同,形成解决问题的方案并反思迁移,同时,使学生得以理解知识的内涵与外延,构建系统的知识体系,形成学科思想,积累学科经验,挖掘知识意义并形成个人发展和参与相关社会活动所必要的学科核心素养。因此,项目学习是核心素养培养的有效途径,通过在信息技术课程中开展项目学习,可以挖掘到学科核心素养的生长点。
项目学习通常包含项目选题、项目规划、探究活动、成果形成、交流评价等环节要素。在以项目学习为途径的信息技术学科核心素养培养中,可通过将项目学习不同环节要素对应的学生学习行为,与学科核心素养表现进行对照关联,在项目学习各环节的设计中找准核心素养培养的着力点。例如,在项目选题中设计好情境与参考选题,启发学生在真实的问题情境中发现问题,获取与分析解决问题的关键信息,形成良好的“信息意识”;在项目实施的系列探究活动的设计中,让学生在解决问题中不断经历分析思考、实践求证、反馈调适的“计算思维”过程;在项目合作设计中,提供数字化平台、工具与资源支持学生展开探究、协作与成果创作,培养“数字化学习与创新”能力;在项目规划、项目实施、项目成果分享与推广的引导设计中,培养学生在自我管理、规范操作、创造效益的过程中形成良好的“信息社会责任”。
例如,笔者在高中信息技术必修二中的《信息系统的网络组建》单元开展项目学习——设计一个智能家居系统,本项目对应的新课标要求是:通过分析物联网应用实例,知道信息系统与外部世界的连接方式。本项目中对于不同核心素养表现的描述及对应的关键环节设计如下页表1所示。
表1 “设计一个智能家居系统”项目学习中的核心素养表现与环节设计
新课标对每个学科核心素养要素的内涵给予了具体的阐述,并在各模块的“学业要求”中描述了学生在学习完该模块下不同主题内容后做事情应该具有怎样的素养,强调素养在主题层面的整合性和具体化。实际对应到项目学习中,这些“主题内容”就是学生在不同主题项目学习中的项目实施内容。因此,研读与剖析核心素养内涵,通过实施项目学习不同环节下的系列活动,并将剖析后的核心素养内涵有意识地、切片式地融入到系列活动内容的开展中,可让核心素养落地,让其内涵得到体现。
例如,在以高中信息技术必修一中的《算法基础》和《程序设计基础》这两个单元中,笔者将其结合并开展项目学习——设计一个校园自助程序,本项目对应的新课标要求是:掌握一种程序设计语言的基本知识,利用程序设计语言实现简单算法,解决实际问题。程序设计是训练计算思维的有效途径之一,本项目通过对计算思维的内涵进行解析并将其核心要素融入系列探究活动实施当中,来落实计算思维的培养(如下页表2)。
表2 “设计一个校园自助程序”项目学习中的探究活动实施与计算思维培养
学科核心素养是个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时,在分析情境、发现问题、提出问题、解决问题、交流结果的过程中表现出来的综合品质。作为一种内在品质,核心素养难以被直接观测,这也常常成为许多教师在核心素养培养效果评价工作中遇到的困点、难点。然而根据学科核心素养的本质,依据高中信息技术课程标准中“学科核心素养水平划分”的描述,要让信息技术学科核心素养可察、可测、可评,实则有径可行——在学生完成项目学习之后,利用学生开展的本项目学习的情境与主题衍生出新的若干问题,或由当前项目主题延伸出相近领域的其他主题,并在新的主题下创设新的情境与问题,通过这种“微项目式”的试题命制,评估学生在经历项目学习之后,在面对真实情境问题和解决问题时所表现出来的知识技能运用的效率、能力发挥的水平、思维方式的阶次或意识情感的状态等,通过对照课程标准中的“学科核心素养水平划分”,获得对其学科核心素养达成程度的评价。
例如,在高中信息技术选择性必修一中的《数据的存储方式》单元中,笔者通过开展项目学习——超市商品的信息化管理程序设计来达成目标,即学生能够将有限制条件的、复杂生活情境中的关系进行抽象,用数据结构表达数据的逻辑关系,运用数据结构合理组织、存储数据。这一教学目标重点关注了计算思维的培养。而对于难以观测的思维方式,笔者通过在学习后期命制试题,来检测学生的核心素养达成水平。
随着信息技术的更新迭代,人们的生活也更加便捷,如今人们更习惯于通过电影购票APP购买电影票,在这一过程中还可以通过APP选择观影座位。现在由你来设计一款电影购票APP,实现观影选座的功能,你会怎么做呢?
(1)预备级水平学生答案:针对任务,能够识别“搜索、判断与设置座位状态”的问题特征,并用流程图画出完成任务的关键过程。
(2)水平1学生答案:识别“搜索、判断与设置的座位具有不可选、空、已选的状态”的问题特征,使用二维矩阵建立座位抽象模型,使用编程语言中的顺序结构、判断结构、循环结构实现对所有座位进行状态(0与1)的搜索、初始化、判断和修改。
(3)水平2学生答案:使用二维数组存储座位状态,使用编程语言中的顺序结构、判断结构、循环结构,以模块化方式分别实现对所有座位进行状态(0与1)的搜索、初始化、判断和修改。
以上为针对核心素养“计算思维”的分层评价举例,实际上,测评信息技术学科完整核心素养的试题还应强调一定的时代性、开放性和综合性,以真正考查学生在真实的、复杂的、多元的信息时代下个人发展和参与公共活动所表现出来的信息素养水平。
高中信息技术核心素养强调了信息技术的知识技能学习、问题解决能力培养和信息社会责任意识养成的统一,围绕学科核心素养,把项目整合于课堂教学中,通过基于项目的教学设计、学习开展、评价实施,使学生在课堂创设的真实情境下乃至现实复杂的信息社会活动中自觉、熟练地使用技术工具,正确地运用信息技术的核心思想方法,有效地解决现实问题和参与到社会共同体中,从而真正提升信息素养。