立足核心素养，践行信息科技“思维可视化”教学

沈俊卿

随着新课改的推进，初中信息科技被赋予了新的内涵。在此过程中，教师致力于培养学生的计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。作为学科核心素养的重要组成部分，计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的培养讲求科学、循序渐进。为了最大程度地凸显学科特点，教师积极创新教学形式，并引入可视化工具。基于思维可视化理念，学生增加知识积累，提升综合能力。

一、基于核心素养，培养解决问题能力

（一）基于计算思维，培养学科视角

从定义来看，计算思维就是个体在运用计算机科学领域的思想方法形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。为了培养学科视角，教师要明确大致的教学方向。一方面学生要了解计算机科学领域的思想方法，即如何学习信息科技的知识点。另一方面学生要形成解决问题的基本方法。结合上述两方面的内容，教师重构教学理念，并将可视化工具融入课程讲解。可视化工具是一个较为宽泛的概念，因此教师在设计课程内容时要贴合教材内容选择相应的可视化工具。

以苏科版初中信息科技《从因特网获取信息》为例。通过本节课的学习，学生要解决如下的几个问题：“搜索引擎的工作原理是什么？”“如何选择关键词？”“搜索有哪些技巧？”综合教材内容和学生学情，本节课的重点是合理选择关键词，理解搜索引擎的工作原理。针对上述教学目标，教师以思维导图的方式搭建整节课的知识体系，并设计演示文稿。在课程讲解阶段，教师阐述知识点的内容，并鼓励学生任选可视化工具搭建知识框架。从后续的反馈来看，大部分同學选择的是思维导图。基于计算思维的培养要求，教师拟定了一个搜索任务。“我们要如何应对雾霾？”随后学生以小组为单位，拟定关键词，感受完整的搜索流程。依托真实的问题，学生能够实现学以致用。

学科视角的培养是一个长期且系统的过程，所以教师要利用好可视化工具，并将其融入每一个教学环节。其一，在备课阶段，教师利用思维导图明确教学重点和大致的教学方向。其二，在课程讲解阶段，教师利用思维导图组织教学活动，引导学生明晰知识点间的联系。

（二）基于计算思维，设计多元活动

计算思维的培养需要将知识点放到具体的生活情境中。为了更好地培养学生的学科核心素养，教师可以设计多元的实践任务，并赋予其一定的生活情境。一般来说，初中生已具备一定的抽象逻辑思维，这时，教师要充分发挥自己的教学经验，并从他们的自然兴趣点出发丰富任务背景，加强专业引导。值得一提的是实践活动不仅要对学生有一定的吸引力，还要兼具一定的教育意义。通过任务的探索、实践以及可视化工具的合理使用，学生产生学习积极性，加强知识点的理解、应用。

以苏科版初中信息科技《安装应用软件》为例，在课程讲解中，教师拟定了一个“安装指定应用软件”的任务。根据任务要求，学生将结合“如果你新买了一台电脑，你要安装哪些软件”这一问题展开实践。从后续的实践效果来看，学生会思考并绘制流程图：新电脑需要哪些软件？我应该如何安装这些软件？安装软件的渠道有哪些？如何验证自己安装的软件是好用的？结合上述问题，学生将教材内容与实际生活结合起来，将活动要求与生活情境结合起来。在此过程中，教师并不急于纠正学生的思考过程，而是在最终的分析与总结中进行观点的点评。

活动的展开是一个系统的过程。在日常的课程设计中，教师既要重视前期的设计，让学生能够明确自己的学习方向，又要重视后期的引导。通过自由且宽松的沟通氛围，学生逐步形成计算思维。

二、基于核心素养，培养创新意识

（一）设计开放问题，优化展示形式

受应试教育模式的影响，教师习惯性地将所有关注点放到具体知识点的讲解上，这也使得学生经常将信息科技的学习割裂为多个小知识点的理解。为了扭转这一局面，同时也为了培养初中生数字化学习与创新能力。从定义来看，数字化学习与创新能力就是个体通过评估和选择常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题。在此过程中，学生提升完成学习任务的能力，形成创新作品的能力。一般来说，创新能力的培养离不开开放问题。所以，教师致力于拟定综合性、开放性的问题，并借助可视化工具实现思维可视化教学。

以苏科版初中信息科技“设计制作演示文稿”为例。在单元教学的最后，教师拟定了一个主题为“介绍学校”的设计任务。根据任务要求，学生将以小组为单位搜集有关学校的介绍，了解学校历史，并将视频、图片、文字融入演示文稿。考虑到最终的展示效果，教师要求学生利用电子思维导图明确演示文稿的张数、主题、大致内容、素材搜集的来源。通过了解各小组的实际情况，教师及时予以适当地引导。当所有小组的思路符合活动主题后，他们可以高效地完成演示文稿的设计。在后续的成果展示阶段，教师引入生生互评，并鼓励他们按照张数、主题、大致内容等方面输出自己的观点。比如有的小组按照学校的四季设计演示文稿的内容。针对他们的作品，其他小组纷纷发表自己的感想。这时，教师积极记录学生的实际情况并展开后续的引导。

通过将可视化教学融入成果展示，学生调动自己的逻辑思维，实现知识点的应用、迁移。值得一提的是每一名同学的逻辑思维都是不同的，所以，教师在引导的过程中要充分考虑他们的实际情况，并基于可视化工具展开差异化的点评。

（二）管理学习过程，提升综合能力

随着新课改的推进，项目式学习作为一种新颖的教学模式被广泛地应用于课堂教学。在此过程中，学生不再是被动的知识接受者，而是主动的课堂参与者。基于具体的项目主题，学生尝试着自主设计项目步骤。考虑到初中生的实际情况，教师充分利用可视化工具完善项目要求的布置。一方面，教师利用可视化的图片、表格优化项目背景的展示。另一方面，教师引导学生用可视化的思维导图、流程图设计项目步骤以及相应的评价标准。一般来说，初中生已具备一定的探索能力，所以，他们可以以可视化工具为基础，提升数字化学习与创新能力。

以苏科版初中信息科技《制作视频作品》为例。在课程讲解的最后，教师拟定了一个问题：借助本单元的内容，可以解决哪些实际问题？随后，学生纷纷阐述自己的想法。比如有的同学表示，可以拍摄一个视频，然后利用视频剪辑软件进行剪辑。针对上述观点，教师以问题链的形式加以引导。“可以拍摄什么类型的视频？”随后，学生继续思考并分享自己的观点。比如有的同学认为，可以拍摄菜市场中的人，体现其中的烟火气。再比如有的同学认为，可以拍摄校园中的同学。结合形形色色的观点，教师并不急于否定，而是将主题拟定的主动权交给学生。根据任务要求，学生将以小组为单位明确视频主题，并利用课余时间拍摄视频、剪辑视频。由于视频的拍摄、剪辑都需要脚本，所以学生需要在视频拍摄之前形成基本的拍摄思路。考虑到初中生的知识积累情况，教师将可视化工具与视频脚本相结合。通过可视化工具的使用，各小组逐渐明晰拍摄方向，且能在后续的视频剪辑中形成基本的剪辑思路。在最终的成果展示阶段，学生展示视频内容，展示此前绘制的思维导图。凭借高效的生生互评，学生可以利用观点交换摸索出问题的解决方案。

数字化学习与创新能力包含两部分的内容。除了要设计开放性的问题，还要让学生实现自主管理。在日常的课程设计中，教师紧扣学生的实际情况拟定相应的学习项目。通过将设计的主动权交给他们，学生可以明确自己的学习方向以及“如何学习才能达成教学目标”？

三、基于信息素养，彰显学科特点

（一）结合可视化工具，加强师生互动

信息科技作為一门兼具技术与人文的学科，不仅包含了大量的知识点，还承载着丰富的人文要素。一般来说，信息社会责任是一个较为抽象的概念，如果教师直接输出“信息社会责任是什么”以及“如何培养学生的信息社会责任”，难免会引发学生的畏难情绪。在日常的课程设计中，教师充分发挥可视化工具的特点，致力于将逻辑思维可视化。针对能够体现信息社会责任的社会现象，教师利用图片、图表方式直观地将其展现出来。围绕具象的可视化工具，学生尝试着感受信息社会的概念。值得一提的是，每一种可视化工具的应用场景和引导方式均有所不同，所以，教师要综合考量多方面的要素并展开相应的引导和讲解。

以苏科版初中信息科技《网络是把双刃剑》为例。在课程讲解阶段，教师并没有直接阐述“如何正确认识网络”，而是借助此前搜集的有关网络暴力的数据，借助直观的表格呈现网络带给人们的伤害；借助网民激增的数据展示互联网技术的发展带给人们的便利。通过直观的数据，学生不仅意识到“网络是一把双刃剑”，同时也会产生新的疑问，比如应该如何使用网络？结合这一疑问，教师引入漫画，讲述有关网络使用的法律知识。法律作为一种底线仅规定了人们不能做什么，没有规定人们可以做什么。当学生知晓不能做什么之后，教师引入情境化教学，并引导他们从生活经验出发，分享“可以用网络做什么”？通过高效的师生、生生互动，学生可以自主总结、分析互联网的特点，掌握如何使用互联网，形成信息社会责任。

从定义来看，信息社会责任作为核心素养的重要组成部分，强调了个体在文化修养、道德规范和行为自律等方面应尽的责任。因此，教师要想充分展示信息社会责任的内涵，除了要引入可视化工具，还要从跨学科教学理念出发，实现德育、智育、劳动教育等多个方面的融合。

（二）结合可视化工具，设计实践活动

信息社会责任的培养离不开思维的培养，特别是高阶思维。一般来说思维方式的变革会带来学习方式的改革，与此同时，学习方式的优化也会带来新的思考方向。为了提升学生的思考质量，同时也为了提升他们对信息科技的理解，教师致力于重构学生的学习方式。在日常的教学活动中，教师将社会资源、家庭资源、学校资源等多个方面的教学资源结合起来。通过多个主体的互动，学生不仅能开阔眼界，加深对具体知识点的理解，还能培养其信息社会责任。值得一提的是初中生已具备一定的探索能力，因此，教师可以设计具有一定难度的实践活动。此外，由于每一名同学的实际情况均是不同的。考虑到个体差异，教师引入小组合作模式并展开科学引导。

以苏科版初中信息科技《信息安全》为例，在讲授信息安全的措施时，教师并没有直接展示“应该如何保障信息安全”，而是播放了一则视频。在视频中，学生将从预防计算机犯罪，计算机病毒的预防、检测和消除，物理环境方面的防护措施，加强教育和培训等介绍中形成“应该如何保障信息安全”的概念。考虑到信息社会责任的培养效果，教师着重讲解“预防计算机犯罪”“加强教育和培训”。“如何向其他人宣传信息安全的重要性”？结合上述问题，学生以小组为单位搜集大量的互联网信息，借助PS这一软件制作海报。为了优化成果的展示效果，教师提前公布本次活动的评价标准。在本次活动中，学生要制作一张符合人们审美且主题明确的海报。与此同时，海报上要充分体现设计者对信息安全的理解。凭借明确的设计要求，各小组积极搜集合适的资源，并通过多种形式的设计展现出来。从后续的反馈来看，大部分同学可以将教材内容与社会资源相连接，将美术教育与信息科技教学相结合。

实践活动的设计要兼具生动性、趣味性、教育意义。在课程设计中，教师要贴合信息社会责任的特点，合理切入实践活动。凭借高效的、循序渐进的引导，学生尝试着自主发现问题、分析问题、解决问题。

成尚荣先生曾说：“让学习真正发生的实质是让思想真正发生；让学习看得见的实质是让思维看得见。”因此，要想培养学生的学科核心素养，培养他们的高阶思维，离不开可视化工具。作为“思维可视化”教学的重要体现，可视化工具的选择讲求灵活性。一方面，不同的工具其特点和应用场景亦有所不同。另一方面，不同的工具其使用方法有所差异。基于形形色色的可视化工具，教师充分发挥自己的教学经验，选择合适的可视化工具，匹配以不同的讲授方式。值得一提的是，每一名初中生的实际情况都是不同的，所以教师要予以个性化、差异化的引导。