基于高中信息技术学科核心素养的创新人才培养模式研究

朱纯普

【摘 要】 现阶段，在高中信息技术课程教学过程中，教师需完成对人才的创新培养，增强学生的核心素养能力，开发多元化的人才培养模式，提高学生的综合学习效率。文章分析了高中信息技术学科创新人才培养的原则，对当前高中信息技术课程教学过程中存在的问题进行论证、探索，对现阶段高中信息技术课程培养学生创新能力的关键模式进行研学、探讨，分别对PBL、混合式教育培养模式、小组教学模式进行探究，旨在提高学生的学习效率。

【关键词】 信息技术；创新人才；培养模式

一、高中信息技术学科创新人才培养的原则分析

（一）开放性原则

在高中创新人才教育培养活动中，各学科教师应当结合开放式的教育理念、教育思想，整合开放的空间、开放的话题，衔接开放的项目，引领学生更加深入、细致地学习。在此过程中，信息技术教师须引入开放化的研学项目，将理论与实践融合，在信息技术课堂上整合学生当前的思想认知规律，引入开放式的情境空间，指引学生进行深入、细致的研学探究，进一步开放学生的思维，让学生在后续的学习探索环节，获取更加深层次的成长、发展、进步，促进学生学科核心素养能力的发展提升。

（二）互动迁移教学原则

高中信息技术课程教学活动包含较多的项目，要想培养创新人才，教师需要保证学生在学习过程中实现对新旧知识的来回切换学习，即教师可让学生对旧知识进行研学探索，提出新概念、新问题，进一步发散学生的创新学习思维；在对新知识进行学习的过程中衔接旧概念，掌握知识之间的共性和关联，使学生在学习过程中能够从相关信息技术课程最底层的逻辑层面出发进行创新思考，获取不一样的学习感触，提高学习水平。因此，教师需要指引学生在学习信息技术课程基础理论知识的过程中，对新知识、新概念以及旧知识、旧方法进行有效整合，尽可能启发学生的学习思维，让学生在互动学习环节实现创新思维、能力的发展提升。

二、高中信息技术课程教学存在问题分析

当前，大部分高中教师在信息技术课程中仍然存在说教式的教学方法，由于大部分高中信息技术教师缺少新课程研学思维，对信息技术课程中的核心素养内涵的理解、认知不到位，对诸如信息意识、计算思维、数字化学习与创新、社会责任等相关要素未进行细致深入的研学探讨，只是在信息技术课程教学过程中，引领学生对浅层次的概念进行学习，没有将四大核心素养要素植入学生脑海深处，无法帮助学生在学习环节做到知行合一。部分高中教师在教学过程中也不具备培养创新人才的基本意识和能力，只是让学生按部就班地对相关课程知识进行学习，并未做到相应的教学延伸、拓展、互动，以致学生的综合学习层次和效率无法得到提升。

比如在讲解“认识数据与大数据”相关知识概念的过程中，教师并没有引领学生深入认识数据结构，对数据的原材料价值以及在生产管理过程中的实际作用并未进行深入讲解，未结合理实一体化的教学措施，未给予学生更加直观、深刻的指导，以至于学生对大数据的核心概念及其在当前工业4. 0时代的实际作用存在理解、认知不到位的情况，无法增强学生对大数据的创新应用能力。总体来说，高中信息技术教师在培养学生创新能力、创新思维的过程中，还存在对教学方式选用不合理以及对核心素养指标解读不清晰、不全面的情况，在培养创新型人才过程中丢失方向，以至于学生的信息素养、数据分析能力、计算能力、信息责任意识无法得到培养。

三、高中信息技术教学培养学生创新能力的模式分析

（一）PBL人才培养模式

PBL人才培养模式在当前高中信息技术课程教学过程中的实践应用较为常见，借助相关教学模式，教师可完成对创新人才更加科学、高效的教育指导。PBL模式主要是以项目教学为基础，通过引入对应的研究项目，让学生在对应的情景空间环境中围绕着项目学习目标和方向，完成深层次探索探究。但是，教师在引入PBL项目式教学模式时必须灵活、高效地设定项目教学目标以及教学培养的核心纲要，才能够提高教学水平。在当前高中信息技术PBL项目式教学模式背景下，教师可利用项目导学，衔接信息技术课程核心素养培养指标，完成對项目教学目标的科学合理设定。比如在整个PBL项目结构中，可衔接信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等四大要素来组织差异化的项目教学活动，结合差异化的项目教学目标来帮助学生完成高质量的项目学习。

为了进一步培养学生的创新思维及创新学习能力，教师在讲解“算法与程序实现”相关知识章节的过程中，可以让学生围绕着计算思维的发展与提升，对涉及的核心算法进行学习。可让学生剖析常见的编程系统及其底层算法逻辑，让学生结合数学方法对其中的迭代法、递归法进行实践应用，让学生利用数学逻辑、数学关系，结合数列等相关高中数学知识来进行算法创新、创造，进一步增强学生的创新能力，启发学生的学习思维。在PBL模式下，教师也需要引入社会实践项目，让学生参与实践论证学习，比如在完成对“算法与程序实现”的教学之后，教师可让学生尝试对当前交通信号灯的底层算法逻辑以及原理进行学习，让学生结合自身对算法与数据结构的理解认知，尝试绘制出交通信号灯底层的算法逻辑图，完成研学探究；让学生结合物联网知识，结合交通信号灯系统涉及的各种传感器单元，如压力传感器、视频传感器以及信号指示灯、计时器，让学生通过算法与程序控制，结合物理知识，借助开源的PLC编程器，对整个交通信号灯系统中的物联网控制循环系统进行科学合理的构建。总体来说，在关注核心素养背景下，高中信息技术教师在开展创新人才教育培养活动时可结合PBL项目式教学模式，对项目目标进行合理设定，植入特定的项目活动，围绕着核心素养内容，结合理实一体化的教学方法，指引学生完成高效研学探索，提升学生的项目学习能力。

（二）混合式教育培养模式

1. 概念

混合式教育培养模式主要是结合“线上+线下”的教学方法，拓宽高中信息技术课堂教学的空间和时间维度。具体来说，大部分高中生的文化课程学业负担较大，参与信息技术课程学习的时间相对较短，很少能抽出时间参与信息技术课程研学探究，进而无法在该环节培养学生的创新能力、创新素质。在构建、创新人才培养模式的过程中，教师可尝试利用混合式教育方法，全方位打造课后线上教学空间，营造良好的线上学习环境、学习氛围，指导学生在创新学习过程中参与深度思考探索。比如教师可在线上教学过程中讲授高中信息技术基础课程理论知识，让学生在线上学习环节能够对相关知识概念进行认知探索；而在线下教学过程中，教师可让学生参与实践研讨，根据实践项目的特征，开展动手操作学习，有效解决高中信息技术课程教学时间不充足的问题。在混合式教育培养模式下，教师需要科学、合理地设定相关线上教学资源，对基础知识内容、拓展内容以及实践操作性的知识内容进行合理的划分，让学生在学习期间能够在不同的学习空间、学习环境中得以成长进步。

2. 线上教学

例如在讲解“人工智能”相关知识的过程中，教师可在线上课堂中对人工智能的发展历程、发展现状以及研究内容、特征进行初步讲解，将其中包含的理论知识，向学生进行传授、展示，使学生能够对人工智能的核心概念有一个初步的理解认知。在线上教学过程中，教师可开展探讨式、启发式教学活动，可创建线上研学探索空间，让学生围绕着人工智能系统的发展历史，提出各自独特的创新观点和看法。在聊天室中，教师让学生开展研学探究，进一步丰富学生的知识理论结构，可充分调动学生的学习兴趣。

3. 线下教学

教师需要在线下课堂教学过程中开展更深层次的讲述活动，比如让学生对专家系统、贝叶斯推理以及决策树的构造流程进行学习，尝试对神经网络与深度学习的案例进行研学探索，结合当前社会生产活动中所使用的神经元网络系统，以及专家数据库的实践应用案例，完成深度研学思考。教师可以引入当前社会生产活动中的实践案例，比如电力企业在对电网设备进行监控的过程中使用到的人工智能技术，对数据分析、数据评价、模糊控制、工况分析等相关领域的实践应用机理进行学习，让学生结合当前电气控制系统中潜在的问题，发表自身的创新看法和观点。比如在原有的智能电网体系中，大部分企业结合了人工智能系统以及传感器系統，实现数据信息采集、收集、控制和使用，但是此类管理模式却存在较大的弊端，如结合DCS控制系统时，存在较为复杂的控制层级、控制等级，工作人员需要花费较长的时间对整个系统结构进行升级和优化，并且收集数据信息的过程会花费较长的时间。此时，教师可以让学生根据自身对人工智能技术以及智慧电网系统的综合理解认知，尝试在其中引入区块链技术，结合去中心化理论开展创新探索，优化设备的布局控制方法，提高整个系统的综合运行水平，为电力企业进行结构优化以及电气工程系统布局过程提供相应的指导建议。

（三）小组教学模式

小组教学模式是培养学生创新思维、创新能力的关键工具。小组学习法在现阶段高中信息技术课程教学过程中的应用是不可或缺的，教师可以根据学生的信息技术核心素养差异，完成对学习小组成员的合理组织、划分。在实践教学环节，教师可在课前向学生讲解下一堂课的核心知识信息，让学生借助多媒体自主学习相关资料，分小组提前对相关知识概念进行预习探索；之后让学生在课堂上结合自身的理解来完成项目探讨研学、互动，与小组成员共同开展学习探索，对知识概念进行基础性学习探究。教师在整个活动中主要起到教学指导、教学辅导的作用，保证学生时刻处在正确的学习轨道上，教师要做好相应的学情分析，重点处理学生普遍存在的学习难题。小组教学模式将教师与学生的主体地位进行了转换，可在教学过程中为学生提供更加开放的学习空间，让学生开展自主研学探索，借此进一步培养学生的创新能力，进而增强学生的创新素养。

例如在讲解“数据处理与应用”相关知识章节时，教师可让学生提前在线上进行自主高效学习，让学生自主研学、自主探索，对数据的价值、作用、应用以及数据管理、数据分析、数据储存等基本过程进行初步学习探究。在线下课堂上，教师可借助小组学习模式，让学生与小组成员共同探索学习，分享自身在课前学习过程中获取的体验和感触，通过让学生开展头脑风暴学习，完成对知识概念的补充、优化、完善，可帮助每一位学生在数据与数据科学板块构建起完善的知识结构体系。在对应的小组教学模式下，也可让学生尝试对常见的数据分析工具进行学习，比如对Python以及大数据技术的基本应用原理进行探究，让学生在小组学习环节给出特定的案例，对数据分析助力科学决策等相关概念进行学习，从而增强学生的数据意识、信息意识。在此过程中，教师也可以提出对应的研学项目，比如让学生根据社区以及校园内的消费状况，合理布局相关区域空间环境中各类零售店的位置，让学生结合用户的消费需求、消费数据、人口流通规律，为店家提供相应的进货建议。总之，利用小组教学模式，让学生开展自主学习，并且与小组成员互动探讨，加上教师的精准引导下，能够让学生完善学习探索过程。学生自主学习能够培养学生的创新思维，增强学生的自主学习能力。教师必须对课堂教学体系进行科学、合理的安排，将时间交给学生，使之对高中信息技术课程进行自主研学，提高学生的综合学习水平。

四、结语

总体来说，在现阶段的高中信息技术课程教学中，教师应当创新现有的人才培养方法，革新人才培养模式，优化人才培养机制，引领学生在学习过程中进行深层次探索探究，启发学生的思维，保证学生在学习过程中取得更加长远的发展。教师须对信息技术学科培养模式、机制进行不断优化革新，立足于当前的新课程改革目标，完善教学创新活动，从而提高教学效率。

参考文献：

［1］ 王欣，袁月影. 微创新模式培养高中信息技术学科核心素养教学策略研究［J］. 科学大众：科学教育，2020（01）：8.

［2］ 林本照，周松. 高中信息技术学科核心素养培养策略探讨［J］. 中国教育技术装备，2019（23）：110-111.

［3］ 张明燕. “双新”背景下高中信息技术学科核心素养培养的有效路径［J］. 中小学电教（教学），2023（01）：19-21.

［4］ 毛黎莉，沈孝山，徐喆民. 高中信息技术学科核心素养的培育策略［J］. 现代基础教育研究，2022，（03）：159-165.