高中信息技术教学中学生信息技术核心素养的培养路径

江苏省海门中学 许 华

中国学生发展核心素养是党的教育方针的具体化和精细化，为建立核心素养与课程教学的内在联系，发展素质教育的育人价值，各学科都提炼了本学科的核心素养，信息技术学科也不例外。《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中，信息技术核心素养是一个重要内容，信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任是信息技术学科核心素养的四个主要方面。核心素养背景下的高中信息技术教学，要实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观目标向核心素养的转向，这就要求教师将核心素养落实到高中信息技术教学的全过程，并围绕核心素养的落实进行有效的教学方法制定。本人认为可以从如下几方面来进行高中信息技术核心素养的教学。

一、在信息情境与信息活动中培养信息意识

信息意识是指学生对信息的敏感度和对信息价值的判断力，它是在具体的信息情境和信息活动中逐步养成的。通过问题情境的创设来引导学生运用信息技术，提高信息敏感度；引导学生思考，以正确的思维判断出信息的价值。因此教师要合理地设置信息情境、设置信息活动来培养学生的信息意识。

1.创设问题情境，关联信息技术。

教学过程中，教师可以为学生提供尽可能真实的信息技术问题情境，让学生从中发现信息技术问题并寻找问题解决的途径，有效地将问题解决与信息技术关联起来。如《算法与程序实现》这一课的教学中，教师围绕生活中比较常见的交通信号灯创设问题情境：“根据司机朋友的普遍反映，我市A路（南北走向）与B路（东西走向）的十字交叉口的交通信号灯设置十分不合理，从A路由南往北往B路左转的过程中每次只能通过4～5辆车，造成了左转车道的大量积压。类似的情况在其他城市干道上也时有发生，要从根本上解决交通拥堵的问题，不是光靠交警指挥就能解决，大家有什么可行性的建议？”有学生提出：“当前我们的交通信号灯都是经过程序来设置红绿灯的时长的，每个方向的通行时间都是固定的，这就很难做到精准化控制，时常会出现信号灯设置不合理导致交通拥堵的情况，通过程序的重新设置是解决的唯一方法。”教师问道：“当前大数据在城市交通中发挥着越来越重要的作用，我们通过导航软件能清楚地获悉道路拥堵状况，如何将大数据运用到红绿灯中去？请尝试着阐述基本原理。”有学生说：“将交通信号灯联网，运用大数据分析路口各个方向的车流量的大小，合理控制红绿灯时长。不仅能实现单个路口的交通信号灯的智能调控，还能实现相邻的多个交通信号灯的联控。”通过问题情境的设置，引导学生将所学的信息技术知识来解决现实生活中的问题，培养学生的信息意识。

2.学会信息判断，提高信息敏感度。

信息判断能力、信息敏感度的高低是信息意识的重要方面。高中信息技术教学，要教会学生正确地筛选、甄别有用信息，屏蔽、消除有害与无用信息，提高信息应用的效率。要在真实和虚拟的信息情境与活动中，让学生在信息的筛选、综合、加工中准确地进行信息的分析、判断，提高信息的敏感度。如《图像与视频编码》这一课教学内容，涉及到“数据压缩”这一知识点，常用的压缩方法分为无损压缩与有损压缩，它们两者有何区别，在不同的应用场景下如何进行选择，这需要学生具有良好的信息判断能力。当我们为了节约存储空间以及提高传输速度时，可以选择有损压缩；而如果要保证信息质量与效果，则应尽可能地选择无损压缩方式。教师设问：“冬奥会花样滑冰选手需要将自己的节目的配乐音频提交给组织方，你觉得应该用何种数据压缩方法？”毫无疑问，为了保证音质，应该选择无损压缩。可见在信息技术教学中，对信息的正确判断，对信息的敏感度直接关乎学生的信息意识，是有待培养与提升的重要内容。

二、在项目完成和解决问题中提升计算思维

计算思维，是指学生运用计算机科学的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。信息技术是一门基于计算机应用的技术，其以数据为单元，以计算为载体，以解决问题为目标，计算思维直接关乎计算效率。培养和提升学生的计算思维，是高中信息技术教育的重中之重。

1.以项目学习为内容培养计算思维。

在项目式学习中亲历计算思维的全过程，能实现学生对计算机运算原理的深度理解。以具体的学习项目为载体，在项目操作过程中设计模型、编辑程序、提高运算效率。如《体验数据分析》一课中，在电子表格软件进行数据分析这一知识应用过程中，教师给学生布置某公司2019年、2020年公司财务报表的分析的项目，如何将该公司的财务状况清晰地呈现，让人能够清晰地看到两个年度财务的环比与同比，各月与各季度，高值与低值等数据，需要学生首先合理地设计表格要素，再用软件的计算功能进行多个数值的计算，最后以可视化的图像来呈现直观信息。以柱状图来体现各月的具体数值，以折线图来体现两年度的趋势，以饼状图来体现各个季度的数值及占比等等。通过合理的设计与计算，来实现项目的完成，在项目完成过程中培养学生的计算思维。

2.以问题解决为载体培养计算思维。

在项目与具体问题的解决过程中会遇到计算的瓶颈，需要对运算的程序进行优化甚至重新设计，这对学生的计算思维是一大考验。算法设计以及程序实现是用计算机解决问题的核心，其需要通过不同算法与编程来实现。但是在现实的问题解决过程中经常会出现运算程序结果不能满足问题求解需要的情况，此时需要对算法和程序进行修改和完善。如在文档中查找高频词的问题解决中，为了分析名著《三国演义》的写作特色，要求学生用编写程序来查出小说中的20个高频词汇，通过读取文件—中文分词—词频统计—词频排序—显示输出来实现，但是在运行结果中发现，其中很多称谓都指向了同一人，如“刘备”“玄德”“玄德公”“刘玄德”都是指刘备；同理诸葛亮也有“诸葛孔明”“孔明”“诸葛军师”“丞相”“卧龙”等多重称谓，因而必须修改算法，利用选择结构将这些词语进行合并处理，从而提高运算的精度。以实际问题为载体，让学生学会对计算过程进行分析思考、实践求证以及反馈调试，提高计算思维的客观性。

三、在工具运用与作品创作中学会数字化学习与创新

数字化学习与创新，是指评估和选用数字化资源与工具，有效管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题完成任务。其体现了高中信息技术的应用性以及适应信息技术快速发展的创新性。要求学生学会所学的计算机学习工具，合理地应用学习资源来创造性地学习和创作。

1.数字化学习资源的利用。

高中信息技术学科具有很强的工具性、应用性和实践性特征，其对我们的日常生产、生活、学习等方方面面都产生着深入而广泛的影响。中国学生发展核心素养指出全面发展的人要具备“学会学习”的能力。作为信息时代的高中生，要努力适应数字化学习环境，养成数字化学习的习惯，充分利用信息技术来服务自身的学习与生活。网络信息时代下，学生要善于发挥信息技术强大的搜索功能与海量的资源优势。如《视音频编辑》的学习，可以从网络上下载常用的视音频编辑软件，如movie maker、Adobe Audition CS6、Adobe Premiere Pro等等，搜索并下载相关的微课视频教程进行自学，掌握视音频编辑技能，类似的图片编辑、网站建设、动画制作等等，都可以充分利用强大、便捷的数字化学习资源来完成。这为信息时代背景下学生的数字化、自主化学习提供了充分的保证。

2.技能应用与创新创造。

在高中信息技术教学中，让学生在掌握学习工具的操作技能的基础之上，运用数字化学习手段创造性地解决问题，这是新时代信息技术应用型人才培养的重要目标。教师组织学生运用计算思维开展项目学习，在自主学习与协作学习中，运用数字资源与工具来创造性地解决问题以及创作出个性的数字化作品。如《人机交互》的教学，让学生创造性地设计一款个性化的语音导航系统。有的学生选择以自己的声音作为导航软件的声音，有的选择用家乡话来设计导航软件声音。学生通过采集完成自己或家乡话音频的获取、采样及编码；以及进行语音识别完成语言信息到机器可识别的文本信息的转换；再进行语音合成完成文本信息到导航系统音频信息的转换。类似的，将语言识别应用到智能家居的声控系统中，也可以设计出个性化的声控系统。在技能应用与创新创造中，学生的信息技术应用意识和能力得到了很好的提升。

四、在典型事件与信息困境中养成信息社会责任

信息技术教育的根本任务是立德树人，正确而理性的信息社会责任感体现了信息技术的德育教育内涵与要求。高中生处于世界观、人生观、价值观形成的关键阶段，要重视对他们的信息社会责任的培养，使之以正确地方式来面对信息世界中的典型事件以及信息困境。

1.个人层面的信息社会责任。

十七八岁的高中生的个体意识得到了显著增强，他们已经具备或者即将具备完全民事行为能力，其需要为自己的行为负责任，尤其要遵守信息法律规范，遵守信息社会道德与伦理准则。当前，在大数据应用背景下，社会诚信体系日趋完善，个人信用将伴随终身，不诚信行径将在个人信用档案中留下不可磨灭的不光彩一页。要教育学生遵守信息社会行为规范和道德准则，主动承担个人的信息社会责任。在此过程中，教师通过典型的案例来教育学生，强化学生个人信息社会责任的意识，在法律与道德伦理框架下规范自身的行为。如在《人工智能的应用与影响》的教学中，教师引用了如下案例：2021年高中生吴某为了博取眼球，用自己的微信朋友圈发布了一则“骇人听闻”的消息——“挺住！XX中学5名学生新冠病毒检测呈阳性！”为了增加真实性，他还从网络上搜集了相关的图片进行配图。消息一经发出后获得了10万+的转载，相关防疫部门第一时间赶到涉事学校，经确认才知道是一个恶作剧的造谣以及引发的传谣。派出所民警依法依规对该学生作出了行政拘留的处罚决定。学生对自己的恶作剧后悔不已。通过真实案例的引入，学生意识到在信息网络时代，每个公民都要遵守网络法律法规以及伦理道德，约束和规范自己的行为，从自身做起，维护绿色、健康、正能量的信息生态环境。

2.社会层面的信息社会责任。

高中生作为成年人，承担着公民的信息社会责任。社会层面的信息社会责任，要求高中生做到：一是自觉地维护公共信息安全。网络信息安全作为国家总体安全的重要内容，与信息技术密切相关。作为一名社会公民，要自觉维护公共信息安全，尤其在涉及军事、国防、尖端技术、核心专利、战略资源等关键、敏感的信息时，要有信息敏感度，维护国家信息安全，维护信息生态环境。二是关注信息技术革命带来的环境与人文问题，能理性判断信息技术创新所带来的新事物。信息技术是一把“双刃剑”，其发展对社会经济产生的作用总体是积极的，但是也可能带来生态环境、人文道德等新问题，要在法律与社会伦理道德的双重约束下合理地应用新的信息技术。

结束语

三维价值目标向核心素养目标的转向体现着教育理念的根本性转变。核心素养下的高中信息技术教学，要从教学目标的制定、教学方法的应用、教学评价的实施等多个方面来突出学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任这几个信息技术核心素养的培养。高中信息技术教师要深入学习理解课程标准，正确解读信息技术学科核心素养的内涵，探讨核心素养进课堂的有效策略，让学生具备信息技术学习的必备品格与关键能力。