基于数字化学习工具与资源培养学生数字素养与技能的研究

宋亚峰 卢庆广

摘 要：数字素养是在数字时代生活的数字公民的必备素养，学生在信息技术课程学习中可以逐步培养数字素养与技能。文章从“三力一感”四个维度论述培养新时代数字公民的数字素养与技能的策略，包括数字化情景展示、项目式探究学习、数字化作品创作、数字化资源应用，旨在为新时代网络强国、数字中国建设培养合格的“数字公民”。

关键词：数字化；学习工具与资源；数字素养与技能；计算思维；数字学习

作者简介：宋亚峰（1986—），男，安徽省阜阳市阜南一中。

卢庆广（1983—），男，安徽省阜阳市阜南一中。

如今的高中生可以被称作数字时代的“数字原住民”，但是，他们中的部分人在使用数字化学习工具获取资源时，还不能正确判断和有效应用数字信息。对此，在高中信息技术课堂教学中，教师要善于引导学生利用好数字化学习工具与资源进行学习和创新，培养学生数字素养与技能，提高他们在数字时代的生存能力。

数字化工具是指能够采集、获取、传输和加工数字化资源的设备，而数字化资源是指经过数字化工具处理，可以在计算机上呈现，实现资源共享的多媒体资源。数字化工具与资源具有获取便捷、形式多样、共享性高、互动性强、可扩展的优势，合理使用数字化工具与资源有助于学生数字素养与技能的培养。本文结合数字化学习工具与资源的应用，对培养学生数字素养与技能（包括数字意识、计算思维、数字化学习与创新和数字社会责任）的策略进行阐述，目的是将高中生从“数字原住民”培养成“数字公民”，进一步提升学生的数字素养与技能。

一、数字化情景展示，激发学生数字意识

数字意识是高中信息技术学科素养的基础，也是学生进行数字化学习的前提和发展数字化技能的基础。激发学生的数字意识能够增强他们获取和处理所需信息的能力，使学生学会甄别信息的真伪，洞察信息的变化，并能对所获得的信息進行分析、整合，为解决实际问题提供必要的参考。

目前，高中学生使用计算机、手机等数字化工具进行信息资源获取往往以兴趣为导向，这使得他们在面对基于大数据与云计算的个性化推送时，难以做出正确的判断与选择，可能导致学生信息学习的不准确性，影响学生数字意识的健康发展。为了引导学生数字意识的正确发展，教师需要利用数字化工具与资源培养学生的数字意识，锻炼他们获取数字化资源的技能以及对所获得资源进行甄别、整理和运用的能力。在课堂教学过程中，通过使用微课、视频、图片等类型的数字化资源设置情景导入环节，可以很好地培养学生的信息意识。

例如，在学习“信息及其特征”一课时，教师可以先让学生通过一个超链接进入“阜阳植物园”公众号中“致敬教师节免费游园”活动的公告。在学生点击超链接时，教师可以设置安全提醒，提醒学生不要盲目打开陌生网址，以增强他们的防范意识。然后，让学生观看、分享公告，感受信息的传递性、共享性和依附性等特征。接着，观看“坑爹的娃”搞笑视频，通过儿子错误传递父母之间的对话的情景，让学生感受信息的真伪性特征，以增强学生甄别信息的数字意识。

二、项目式探究学习，培养学生计算思维

计算思维是信息技术学科核心素养之一，也是人类多种思维方式结构化活动的集中体现。开展项目式探究学习，让学生利用数字化学习工具与资源进行创造、创新，有助于激发学生内在的创造力，提升学生的创新思维能力和信息技术核心素养。

编程在高中信息技术课堂中有着培养计算思维的关键作用。编程教学要求学生通过编写计算机程序解决问题，涉及问题分析、算法设计、程序编写及调试运行四个步骤。正确编程的前提是对问题解决策略和算法思想进行结构化的框架设计，这要求多学科知识和思维的融合创新，有助于学生逻辑思维的培养、学科知识的融合，以及解决问题能力和数字思维能力的提升。Python语言是高中信息技术教材中主要采用的编程语言，它能够培养学生的计算思维，提高学生解决实际问题的能力。本文以实践项目“评委打分系统”为例，分析如何利用项目式探究学习培养学生的计算思维。

（一）分析问题情境，初步培养计算思维

解决新问题是拓展知识的起点。人们在面对问题时往往不能马上得出答案，因此需要对问题进行分析并寻求解决方法。分析是将问题本身进行分解，并思考各部分之间关系的思维方式。

在实践项目“评委打分系统”中，首先要做的便是让学生结合计算机解决问题的步骤对项目进行问题分析。分析可知，利用计算机解决这一问题时，需要进行数据输入，然后通过算法实现平均分计算，最终输出结果。因此，问题可以分解为数据输入、数据计算和结果输出三个模块。接着，让学生以小组为单位讨论每个模块的功能如何实现。例如，数据输入模块要确保打分结果的公平性，评委人数必须不少于三人；数据输出模块中计算的结果应保留两位小数，以避免得分并列人数过多；数据计算模块是该项目的重点，需要考虑输入数据的存储、调用和计算等。通过分析问题情境，学生可以初步形成计算思维。

（二）关联新旧知识，连接思维过程

有的学生第一次接触编程，对于如何用计算机解决问题仍感到陌生，难以运用计算思维方法解决实际问题。对此，教师可以采用类比思维，将问题中涉及的新知识与旧知识进行比较，建立新旧知识之间的关联，让新知识融入学生的知识体系，从而形成问题解决方案。

例如，平均数计算是数学中常见的问题，在“评委打分系统”项目中，我们可以通过将信息技术与数学进行学科融合来设计输入、计算和输出模块。在数学学科中，人们经常使用数学模型来解决问题，数学模型建构需要将现有问题与数学知识和原理进行结构化组合，是逻辑思维、抽象思维等多种思维融合的产物。例如，在输入评委打分时，需要考虑分数应在0—100之间。为了培养学生结构化、层次性的计算思维，教师可以利用流程图表现程序算法。通过新旧知识的关联和超学科边界知识的融合，学生能够构建结构化的知识体系，形成多种思维方式的网状连接，从而促进计算思维的培养。

（三）信息综合重组，计算思维结构化培养

根据问题分析及算法描述进行程序编写的过程有助于培养学生的计算思维能力。展示学生编写的程序，并让学生进行讨论，询问有哪些改进的可能，可以培养学生的发散思维和逻辑思维能力。

学生可以根据问题分析与评委打分情况，提出对程序的改进意见。例如，计算评委平均分时，为了结果的公平性，需要去除一个最高分和一个最低分。此外，不同活动设置的评委人数不确定，单独对评委打分进行赋值比较繁琐，学生可以改进程序，设置随机评委人数，并将打分数值存放在列表中，通过使用append函数将输入的评委打分变量score添加到列表中，然后对列表进行最大值、最小值的删除等改动，增强程序的实际应用功能。

经过编写和修改程序的过程，学生在项目实践活动中能学会运用计算思维分析问题、提炼信息、构建模型进行数据处理和解决问题，并能将这种处理问题的方式迁移到其他问题中。

三、数字化作品创作，提升学生创新能力

数字化学习与创新指的是学生能够选择和使用现有的数字化学习工具，有效地管理学习过程与应用数字资源，以创造性地解决实际问题，完成学习任务，并创作具有创新性的作品。这是数字时代“数字公民”必须具备的能力，也是数字素养与技能的具体表现。信息技术数字化教学是指利用数字化工具与资源，将信息技术与学科课程有机融合，创设以学生为主体的数字化学习环境，从而改革传统课堂教学结构，实现培养创新人才的目标。

（一）构建数字化学习环境，培养学生自主探究能力

传统课堂教学往往以教师为主体，阻碍了学生自主探究意识的培养，使学生处于被动学习的状态，缺乏主动性，这不利于培养创新人才培养目标的实现。而数字化学习环境就是要打破这种桎梏，将教学主体地位还给学生，其具有开放性、合作性及个性化培养的特点。高中信息技术课堂是学生进行数字化学习与创新的主阵地，微机室可以提供网络环境，网络的共享与交流特性能为数字化学习环境提供支持。信息技术教师应改变课堂教学模式，培养学生的自主探究能力，激发学生在数字化资源获取与创新制作中的合作与探究精神，以促进学生数字素养与技能的全面发展［1］。

高中信息技术教师应引导学生在数字化学习环境下进行问题化学习活动。问题是学习活动的内在驱动因素，在数字化学习过程中，学生可以参与决定学习项目的主题。学生对项目中的问题进行分析，收集、整理和学习相关知识，将问题作为自主学习的源动力和起点，并使其贯穿整个学习过程，从而经历问题从生成到解决的全过程，提升解决问题的能力。

（二）創作数字化作品，提升学生数字创新能力

数字创新作品是学生利用数字化工具与资源，针对项目要求创造性和再生性地体现数字化资源的作品，是学生个性化学习和团队合作的产物，能提升学生的数字创新能力。为了让学生更好地进行数字化创新作品制作，教师需要引导学生利用数字化学习环境提供的数字化工具获取相应的资源。学生对所获资源进行甄选、整理、分析和应用，融合个性创意，进行主动的意义构建，并使用数字化工具进行创作，最终完成创新作品。

数字化创作可以避免课堂枯燥乏味，使学生变被动学习为主动学习，学会如何对信息资源进行数字化加工，以及如何对知识进行整合、重组和再现，从而实现深度学习，提升数字化学习与创新的能力。

四、数字化资源使用，增强学生社会责任感

数字社会责任是数字时代学生必备的素养，包括在道德规范、数字安全和网络行为自律等方面应尽的责任。它是素养教育的体现，也是信息技术学科素养实践应用的集中表现，是新时代“数字公民”应遵守的行为准则。信息技术教师在传授知识的同时也应注重培养学生的信息道德，提升学生的信息社会责任感，促进数字社会健康发展。

数字社会责任建立在数字意识、计算思维和数字化学习与创新的基础上，是对三者的升华，而这四者又是一个整体，相互影响与支撑。学生具备数字社会责任的表现包括：能遵守网络道德规范，具备数字信息安全意识，具有积极的学习态度、理性的判断能力、良好的数字创新能力，对信息活动认真负责。

（一）培养良好学习习惯，提升信息社会规范意识

在信息课堂中，教师应帮助学生养成正确使用数字化工具与资源的习惯，如爱惜电脑及其配套设备，保持微机室的卫生，以合法的渠道获取资源，遵守网络道德规范。

（二）树立正确网络道德观念，提升信息社会安全意识

数字化工具与资源主要以网络虚拟空间为依托，但发布者和使用者都是现实世界中的人，因此都需要遵守相应的公共规范和法律法规，也要保证信息活动中个人的合法权益，维护网络信息安全。在日常教学活动中，教师应帮助学生树立正确的网络道德观念，让学生合理获取资源，正确使用数字工具，谨防个人信息泄露，提升信息安全意识。

（三）数字资源与实践相结合，提升信息社会责任意识

数字化资源可以通过网络快速传播，对于具备信息社会责任感的学生来说，他们不仅应保护自己，还应利用网络环境传播良好的信息资源。例如，学生可以利用数字化工具与资源制作有关抵制网络诈骗和网络暴力以及禁毒等话题的作品进行网络宣传。

［参考文献］

［1］潘家琪，刘俊强.“数字化学习与创新”素养解读与教学建议［J］.中国教育信息化，2019（6）：1-4.