信息科技新课标中跨学科教学的特征、动因和挑战

叶薇

（广西师范大学 教育学部，广西 桂林 541000）

一、引言

跨学科融合式教学作为一种创新教育模式，已经在国内外教育领域中达成了高度的共识，这种教育模式契合了国家创新型发展对人才培养的现实需求。2014 年，教育部颁布了《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》，重点提出培养核心素养，即个体在面对未知、复杂、不确定的现实生活情境时，能够综合运用跨学科观念、跨学科知识、跨学科思维模式，在分析和解决问题的过程中所表现出来的综合性品质[1]。教育部于2021 年3 月23 日正式发布了《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》(以下简称新课标)。当前，我国教育信息化正向智慧教育发展，从“信息技术”转向“信息科技”，从软硬件的操作和使用转向科学本质的发现和数字素养的提升，数字化与教学正迈向深度融合阶段。

随着最新课程标准的发布，“信息科技”课程设置已落实成为全国统一开设的独立课程科目，相比以往在义务教育阶段仅被纳为综合实践活动课程中的一部分，或是在部分省市以地方课程开展的状况，“信息科技”课程及其所占课时正式从综合实践性课程中独立，在3～8 年级作为单独课程开展，在1～2 年级融合至其他学科。

跨学科教学以建构主义为理论基础，融合了课程的教育理念以及新课改目标指向的核心素养。跨学科教学对于培养学生核心素养具有至关重要的作用，和国家对创新型人才的需求高度契合。本研究主要针对“技术”到“科技”的转变以及跨学科教学的提出，从教学理念、教学目标、教学内容、教学方法和教学模式几个方面分析其特征和动因，突出信息科学发展要求的本质特征与内涵要求。针对“从单一到综合”教学规律、教师能力的培养机制、“延续”与“革新”的关系三个主要问题探索课程标准中跨学科融合学习带来的挑战。

二、信息科技新课标中跨学科教学的特征

“信息技术”到“信息科技”是本次新课标最为突出、重要的改变，课程科目的名称没有延续部分义务教育地方课程以及高中课程科目所使用的“信息技术”名称，而是使用了“信息科技”这一新名称。技术在教育里意味着学习的方法，但教育的最终目的不是习得方法和技巧，而是让学生认识世界、理解世界，能够通过教育学会举一反三，融会贯通，解决未来人生乃至社会国家的一类问题。技术和科技从名词解释来看，强调了科学与技术的关联性。技术指向“做什么”，而科学旨在“为什么”，技术迭代更新需要基于科学理论，科学研究发明也反作用依赖于技术支撑。科技较于技术，廓清了技术与科学内在的协调统一，二者应当是相互转化、相互依存、相互促进的关系。从“技术”到“科技”的转变不仅是词义存在差异，于该门课程而言，与以往作为综合实践性课程的一部分相比，教育理念、教学内容、教学方法以及教学模式各个方面都将产生数字化转型。研究者与一线教师须清晰地认识到其中的异同，把脉科技与课堂教学之间的联系。

1.课程理念的推进

当前的学生自诞生就身处于数字化的环境中，是数字时代的“原住民”。国家力求学生发展核心素养，而学生自身受日常生活潜移默化的影响，对数字素养也有着较强烈的需求。有求则当有供，面向数字时代发展要求，要发挥课程育人功能，端正育人方向。

基于坚持培养学生数字时代正确的世界观、人生观、价值观的总方向，构建逻辑关联的课程结构，在小学低年级阶段注重学生的生活体验，小学高年级阶段学习信息科技基础知识以及基本原理，初中在基本原理的基础上学会使用所学知识进行实际操作，探寻解决现实问题的途径和方法。在课程内容上科学原理和实践应用并重，鼓励“做中学”“用中学”“创中学”，倡导真实性学习。

“信息技术”和“信息科技”两种课程对学生而言，一种是教他们学会将来用得着的方法和工具，这是“技术”的课程；而另一种是让他们引发兴趣并进行思考，能够对知识、对科学有进一步的深入探究，对其生活产生实质性的帮助，这是“科技”的课程。信息科技的课程理念使得我们的教育更靠近理想的结果，教学的成果不再是死记硬背的知识点，而是只需要告诉学生注意事项和相关规定，他们就能够通过所学知识自己去解决问题。

2.课程目标的嬗变

课程目标应当紧贴课程性质，突出课程理念。新课标坚持目标导向、问题导向、创新导向以及课程育人导向，进一步完善了课程培养目标，着力于提升学生的核心素养，同时推动教学目标中情感、态度和价值观的追求，催生利用所学知识解决实际问题的能力。以往的信息技术课程虽然其教育价值已获得社会认可，但这种教育在不同的区域的学校内发展程度良莠不齐，更多的倾向于以课外兴趣班进行学习，或者侧重于信息技术相关竞赛，此类特长生培养以及精英培养的方式无法惠及所有学生且不利于学生全面发展[2]。新课标发布后，信息科技课程不仅从综合实践性课程中独立出来，正式成为国家课程，并且完整覆盖了整个义务教育阶段，肯定了信息科技在基础教育阶段的必要性。

新课标的课程目标围绕着信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心素养的维度，在树立正确价值观、初步具有解决问题的能力、提高数字化合作与探究能力及遵守信息社会法律法规的总目标下，遵循学生身心发展特征，将义务教育阶段划分为四个阶段，主要参照“六三”学制的“2223”划分，“五四”学制则结合“六三”学制，使目标进阶更加科学。

信息科技课程目标与高中阶段信息技术课程目标逐步趋近，义务教育信息科技课程作为高中的课程基础，应当为二者提供衔接及过渡的路径，培养学生社会主义核心价值观，落实立德树人根本任务。

3.课程内容的进阶

随着课程目标与课程理念的转变，依据核心素养和学生的认知特征，以及信息科技课程的知识体系，新课标围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能这六条逻辑主线，在不同的学段，学生学习信息科技的内容各有侧重，体现出循序渐进和螺旋式发展，并强调通过跨学科主题来实现内容模块的达成（如图1 所示）。

图1 信息科技课程不同学段课程内容

在第一学段（1～2 年级），新课标强调培育学生的信息交流与分享意识。信息科技为人们提供了全新的数字化环境，并潜移默化地改变了人们的思维方式，需要强调学生树立正确的信息科技的态度和价值观。

在第二学段（3～4 年级），新课标强调培养学生在线学习的能力与利用信息科技解决问题的能力。我国已经进入信息化2.0 时代，在线社会对人们产生了重要的影响，学生需要认识到在线社会存在的意义与作用，能够利用在线方式解决学习与生活方面的问题（例如运用编码对气温进行预测和分析）。

在第三学段（5～6 年级），鉴于计算思维作为核心素养之一，而算法作为计算思维中的核心要素之一，由此，新课标指出重在培养该学段学生的算法思维，通过实践帮助学生形成设计与分析简单算法的能力，通过系列跨学科主题循序渐进地、结构化地助推学生形成发展系统思维。

在第四阶段（7～9 年级），侧重于培养学生适应互联网环境发展的新形态、新业态，能够抓住社会变革带来的新机遇，形成利用互联网基础设施和计算思维解决各种问题的能力。同时增强学生自觉维护网络安全和网络秩序的意识和责任感。学生可以通过跨学科主题课程，促进学生理解互联网的基本原理与功能及其社会影响，进而提升学生网络安全意识。

由此可见，新课标对义务教育阶段的信息科技课程内容进行了详细设计，将义务教育阶段“六三”学制按照“2223”划分。从一年级就开始信息科技课程的学习，充分体现出对学生动态化、阶段化、持续化的培养。而在2012 年发布实施的《基础教育信息技术课程标准》中，建议信息技术课程起始年级为小学三年级，并且仅将信息科技课程内容简单地分为小学部分、初中部分和高中部分，课程内容分为基础模块和拓展模块，二者之间跨度较大，未充分考虑到学生的认知水平发展。

4.教学方法和教学模式的转变

相较于其他学科，信息科技作为直接培养学生信息化知识、技能、意识及能力的课程，具有其自身的特殊性。基于其课程理念、课程目标以及课程内容的变化，外加跨学科融合要求，教学方法和教学模式同样需要重构强化深度学习，以满足学生未来的数字素养需求。

新课标的落实重点依旧在于真实的课堂之上，恰当的教学方法必然会事半功倍。信息科技课程意在改变机械化记忆或填鸭式教学，将模式化的技术训练推向为学生的动手操作和实际体验，形成其自身的思维模式和人生感悟。本门课程的学习应当是与生活息息相关，并使用所学的知识和技能解决生活中的实际问题，要坚决杜绝知其然而不知其所以然的现象。基于这样的目标，教学方法应当进行优化组合，提倡以项目式学习或小组式学习让学生完成体验和交流，锻炼学生的执行力、创造力、团队合作能力及个人领导力，使学生能够通过收集信息发现问题、提出问题，激发思考明确问题的意义并找出解决问题的路径，循序渐进根据假设以及动手实践验证并得出答案。与他人分享和交流观点和结论得出不同的感悟，最后进行举一反三，能够在遇到相关的问题时明确自己的决定，让学生更早地发现、面对并解决现实生活问题。这为应试教育下的学生提供了未来应对来自世界、国家、社会各方面挑战的铺垫。

以提升学生的数字素养为核心，教学模式决定着教学活动中的流程和师生关系，同时也为反思评价提供标准和尺度。为完成一定的教学目标需要应用不同的教学模式，要切实以学生为中心，采用合作和互动的教学手段，在教学过程中根据学生的需要和实际水平，循序渐进地学习信息科技知识、技能，培养思维能力，强调学生主体地位，满足学生发展需要。

三、信息科技新课标中跨学科教学的动因

近年来，科技发展的高度综合化和现实问题的复杂多样化，使得各类知识在各学科边缘急剧增长，社会各领域关键问题的解决必须跨越学科的界限以构建合理的合作机制。这一改变对传统的分科教育提出了挑战，跨学科教育随之成为国际科学教育界关注的核心命题。在我国，跨学科学习也越来越受到重视，对正在成长的青少年来说，跨学科学习的重要性还在于让他们明晰所掌握的各科知识是具有不同层次关联的，可在各类情境下融会贯通、综合使用，并产生新的视角、构建新的认识、激发创新活力[3]。

张华认为，所谓“跨学科学习”（interdisciplinary study），既是一种以跨学科意识为核心的课程观，又是一种融综合性与探究性为一体的深度学习方式，还是一种以综合主题为基本呈现方式的特殊课程形态[4]。新课标中首次提出要将“跨学科”的理念融入课程教学，为跨学科融合提供了重要途径。“跨学科”融合的核心在于整合，通过整合其他学科的知识内容，锻炼学生的思维能力和动手操作能力。新课标充分关注信息科技在各学科中的应用场景，在满足课程的系统学习的同时，也支持跨学科学习及与其他学科融合学习。这一学科在3～8 年级单独开设课程，在其他年级将相关内容融入语文、道德与法治、数学、科学、综合实践活动等课程中，完整覆盖了义务教育阶段。

1.助力信息意识提升

信息意识是指对于现实生活中客观存在的信息和信息活动在头脑中形成能动反映，主要体现在对所接收的信息表现出的分析能力、判断能力、创新能力以及对信息的感知力、捕捉能力和敏感度。简而言之，就是在遇到不懂的问题或者难以解决的困难时，有意识地去寻找答案并且知道通过什么样的方式或借助什么样的工具来得出答案。而在教学中，跨学科地进行综合性、多视角的考察与思考，让学生直面真实世界中存在的问题，能够切实解决问题的需要，产生主动借助信息平台的资源和工具解决问题的意愿，自主动手解决问题。跨学科理念旨在基于学习者的生活与经验组织教学的生活教育与经验课程的思维方式，从兴趣、爱好、愿望、需求出发，指向贴近生活的教学[5]。在教学过程中学生需要进行信息的筛选和过滤，判断信息的准确性和可用性，培养信息经济与价值意识；评估数据来源及其时效性和可靠性，培养信息动态变化意识；再进行小组合作、信息的整合和沟通，形成信息获取与传播意识，同时加强信息安全意识及信息污染与守法意识。

信息科技课程性质旨在提升自主可控意识，研究以数字形式表达的信息，因此信息科技课程的教学，对学生信息意识等素养的培育与提高，既具有势在必行的历史使命，又具有切实可行的独特优势[6]。融入切实以学生为中心，倡导动手解决真实情境的问题的跨学科理念，有利于实现学以致用、边学边用，突出信息科技课程在“做”中培育学生信息意识的特点与优势。

2.助力计算思维提升

大数据、人工智能、区块链等信息技术在诸多领域中逐渐成为一种变革性力量，技术人才成为国家进步发展的重要竞争力，而计算思维的培养成为当今时代的重要抓手[7]。有关计算思维的定义和范围虽未达成共识，结合诸多学者关于计算思维的定义，我们将计算思维总结为：计算思维是一种通过计算机科学领域中的基本理念和方法来解决问题的高阶思维能力。计算思维作为21 世纪的新素养，是学生必备的关键能力之一。在信息科技新课标中明确将计算思维列入核心素养之中，可见K12 阶段学生的计算思维培养已成为信息科技课程的重要内容。

在新课标中，将课程内容分为内容模块与跨学科主题。在第一学段（1～2 年级）中，内容模块为“信息交流与发现”“信息隐私与安全”，与之对应的跨学科主题内容为“向伙伴推荐数字设备”“用符号表达感情”“信息管理小助手”“信息安全小卫士”。新课标中的跨学科主题的内容是对内容模块的回顾与拓展延伸。如何解决一个“问题”？首先，我们要明白“问题”的产生是多种因素造成的。例如“我国的人口老龄化问题该如何解决”，这个问题涉及到社会学、经济学、生态学、教育学、生物学等多个领域。以教育学的角度来看，跨学科和计算思维是解决该问题的基本要求。跨学科不是多种学科简单地交叉，而是利用多种学科的思维方式在方法层面上的合作与融合[8]。计算思维是支撑跨学科的重要工具，而跨学科作为发展学生计算思维的重要载体，不仅有利于培养学生发现问题、解决问题、思维逻辑、合作交流和批判性思维等能力，也利于助推学生计算思维实践和技能的发展。

3.助力数字化学习与创新提升

创新是指基于现有的思维模式提出非常规的思路和见解，利用现有的知识为满足特定要求，进行新事物的改进或创造。习近平总书记指出，要“力争在原始创新和自主创新上出更多成果，勇攀世界科技高峰”。开展跨学科教学有利于学生掌握数字化学习与创新的基本方法与技巧，在跨学科动手实践过程中不断培养并提升创新思维。

杨晓哲和任友群提出，“数字化学习与创新”素养是指充分运用数字化资源、数字化工具和数字化平台，开展自主学习与群体协作，并在不断进行创造创新的过程中所具备的基本技能和必备品格[9]。当今数字化社会的学习和创新已经不再是仅靠个人独自探索，而是能够通过信息网络进行协同合作、相互叠加、取长补短的过程。信息科技课程是学生了解数字化、学习数字化技术、进行科学性创新并在现实生活中解决实际问题的重要课程，而基于跨学科学习不仅能够习得知识与技能，更有助于学生形成综合性思维模式，针对一个问题能够从多个角度进行分析，萌发新的灵感，进而培养学生的学习能力和创新能力。

义务教育阶段是学生培养能力基础的重要时期，要通过信息科技课程的实施，结合跨学科教学突破传统思维的束缚。让学生将所学知识由间接经验升华为解决问题的直接经验，提升自我认知，加强深度学习，在学习的过程中提高学生数字化合作与探究的能力，相互影响，共同进步，提高创新意识，发扬创新精神，迎接数字化时代的挑战。

4.助力信息社会责任提升

随着信息技术的高速发展，人类社会已经进入信息化2.0 时代，在关注信息科技为人类社会带来便利和高效的同时，也不能忽视信息科技对人类发出的社会责任和伦理道德方面的威胁与挑战。《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国个人信息保护法》等法律法规的出台与实施，可见信息安全意识和信息社会责任已成为所有公民的必备素养。新课标中明确指出要对学生进行信息社会责任的培养。

责任是在特定文化环境下的个体对于社会规则与社会规范的履行或遵从的倾向。新课标明确指出，在信息化社会中，学生信息社会责任的培养不仅能够帮助学生理解信息科技给人们的生活、学习和工作带来的各种影响，并且能够合理、合法地运用信息科技开展信息活动与实践。师珂欣（2020）提出信息社会责任是社会性责任，是虚拟性责任，是公共性责任，也是实践性责任[10]。学生信息责任的培养是落实立德树人根本任务的重要内容。

根据相关调查报告显示，学生信息社会责任的培养是落实过程中最具有挑战性的，对学生的发展也是最为重要的。新课标指出学生通过跨学科主题教育获得与塑造信息社会责任，比如在“数字设备体验”跨学科主题中的“信息安全小卫士”，将信息安全与个人隐私保护作为重要的教学内容。

四、信息科技新课标中跨学科教学的挑战

未来社会呈现多样化特性，需要面对和解决的问题充满复杂性，跨学科作为单一学科的补充，聚焦于解决单一学科知识无法满足的国家社会需求以及难以处理的现实问题，帮助学生深入理解解决问题时各学科领域的关联。但跨学科加入信息科技课标也为课程的实施带来诸多不可回避的挑战。

1.探究“从单一到综合”的教学规律

从单一学科走向跨学科综合性教学，重点在于让学生学会运用多个学科的观念与方法解决问题，但并非意味着只是简单的知识拼合，或单单几个学科的相加，这类想法会让课程的整合漏洞百出甚至生搬硬套，无法达到各学科知识和思维的融合。我们应当厘清跨学科的概念内涵和表现特征，明确跨学科教学并不是使用异质性知识来指涉相同对象，而是促使不同学科在解释相同问题时具备差异化表达路径的黏合可能[11]，增强科学和技术的包容性，充分体现跨学科教学培养动手能力和高阶思维的优势。这就要求教师在教学过程中把握“从单一到综合”的教学规律，在教学中应当有目的地进行培养，增强跨学科学习中各学科的深入融合，形成课程逻辑清晰的有效衔接。

2.完善教师能力的培养机制

由于以往的单一学科教学，大部分教师跨学科能力较为不足,其他学科的知识储备量较少，跨学科思维较为欠缺，导致跨学科教学水平普遍不高。跨学科的融合对教师的综合能力提出了新的要求，需要提升教师对跨学科融合的认知。在职教师跨学科教学能力的培训以及职前教师的培养机制也应当在后续进行更新和完善，可以举办跨学科教学的经验分享交流会或讲座，也可以通过教研加深教师间的经验交流。职前教师的跨学科能力培养是对传统基于学科立场的学生培养不足的有益补充和完善，是一种基于问题世界复杂性与系统性的创新人才培养模式新探索[12]，课程学习范围和种类也应当相应地拓宽提升教师自身的跨学科素养。

3.“延续”与“革新”的辩证统一

跨学科教学并不意味着一种全新的改革，它是在原本教学的“延续”之上进行“革新”，二者辩证统一，缺一不可。“延续”意味着应该以信息科技课程的知识内容为基础，学习信息科技的关键概念，解决信息科技的现实问题。跨学科不代表知识点上没有侧重点，教学内容应当始终主次分明，不能偏离原本的课程重点，并在不同的学习阶段的教学内容有所侧重。“革新”则意味着在传统专科教学的基础上，将不同学科进行整合，能够调整不同学科内容的新的排列组合，不局限于学科边界，强调学科的知识交叉、融合，最终目的指向于培养学生综合素养，立足于培养实际问题的解决能力和举一反三的思维能力。

五、总结与展望

本次信息科技新课标中所提出的跨学科教学是一种颠覆了传统的教与学的模式，是未来教育发展的趋势之一。它将会推动整个教育体系的发展与变革，其积极意义是显而易见的。我们应当紧紧把握信息科技课程在进行跨学科融合时教学理念、教学目标、教学内容、教学方法和教学模式的转变，明确跨学科应用在信息科技中的目的在于助力信息意识提升、计算思维提升、数字化学习与创新提升以及信息社会责任提升。我们在面对课程标准首次明确提出跨学科的挑战，需要做好“从单一到综合”教学规律的探究，完善教师能力的培养机制，达成“延续”与“革新”的辩证统一，促进信息科技与其他知识之间的融合，提升学生的关键能力和核心素养，为培养复合型、创新型人才奠定基础。