用好实验教学基本目录，落实数字素养与技能培养

摘要：本文分析了《中小学实验教学基本目录（2023年版）》（以下简称《基本目录》）的制订原则，梳理了《基本目录》的整体框架与特点，并结合信息科技课程实施，提出了《基本目录》的应用策略与使用建议，以便帮助广大信息科技教师更好地发挥《基本目录》的作用，让信息科技课程在培养全民数字素养与技能方面发挥应有的价值。

关键词：信息科技；实验教学；基本目录

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2024）21-0000-04

教育部发布的《中小学实验教学基本目录（2023年版）》（以下简称《基本目录》）首次列出了信息科技课程小学、初中、高中三个学段的实验教学基本目录，这也是国家在落实信息科技这一门全新课程时所制订的配套政策。因此，用好《基本目录》，是全体信息科技教师面临的一个新课题。

信息科技实验教学基本目录整体架构

信息科技课程作为一门全新的课程，其课程性质和课程内容，都有了很大的变化，教学方式与方法也有别于信息技术。此次颁布的《基本目录》，有助于信息科技教师快速把握课程内容，尤其是使得学科活动设计有了明确的依据。广大教师要用好《基本目录》，首先要理解其整体结构，领会其设计理念。

1.信息科技实验教学基本目录设计依据

（1）国家制定的一系列政策文件

国家针对实验教学出台的一系列文件精神，是制订实验教学基本目录的重要依据。例如，《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》（国办发

〔2019〕29号）中指出要“积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学，注重加强课题研究、项目设计、研究性学习等跨学科综合性教学，认真开展验证性实验和探究性实验教学”。又如，《教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见》（教基

〔2019〕16号）中明确指出实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容。

（2）课程方案与课程标准

《普通高中课程方案（2017年版2020年修订）》明确提出要培养学生的创新精神和实践能力，要使其具备在真实情境下动手解决问题的能力。《义务教育课程方案（2022年版）》中更进一步提出要变革育人方式，加强学科实践，强调要“做中学”“用中学”“创中学”。

依据课程方案提出的理念和精神，《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》对实践活动与核心素养培养提出了更明确的要求：教师要从“学会操作”的课堂价值取向转向“形成学科核心素养”的价值诉求，引导学生从实际生活中发现项目素材，培养学生的信息意识；在“尝试→验证→修正”的“试错”过程中，发展学生的计算思维；引导学生在自主寻求项目实施所需知识和技能的过程中形成数字化学习与创新能力，在项目成果的推介交流中提升信息社会责任。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“义教新课标”）对实验教学的方式方法做了详细指导：“要注重把握数字化学习的特点，合理利用数字化平台、工具和资源，运用线上实验、模拟、仿真等方式，引导学生自主学习、合作学习；要注重发挥数字化学习跨时间跨地域、随时随地等优势，强化信息科技学习的认知基础，注重基本概念和基本原理学习，探索‘场景分析—原理认知—应用迁移’的教学。”

2.信息科技实验教学基本目录整体结构分析

《基本目录》在小学、初中、高中三个学段都做了详细的实验教学设计。虽然三个学段的学生特点不同，教学内容差异也较大，但是实验教学基本目录的整体结构一致，即按“主题—课标要求—基本实验活动”进行组织（如下表），这样的组织形式，既有清晰的层次结构，又便于教师快速找到课标内容与实验活动的对应关系，从而准确把握教学要求。

其中，“主题”分为两级：一级主题、二级主题。一级主题主要分两类：课标中各内容模块、跨学科主题。义教新课标中将学习内容明确按照4个学段进行规划，每个学段包括2个内容模块和4～5个跨学科主题学习项目，因此，在小学、初中信息科技实验教学的基本目录中，一级主题按模块和跨学科主题学习项目进行设计，高中信息技术则按必修模块和选择性必修模块进行划分。二级主题是根据一级主题进行设计的，是对每个模块主要核心内容的概括，或是相关学段的各个跨学科主题项目。

“课标要求”则是根据“二级主题”，将课标各模块的相关内容要求分类呈现，或直接引用各学段跨学科主题名称，从而确保课标中所有内容要求或跨学科主题全覆盖。

“基本实验活动”则是《基本目录》的核心部分，其根据每一条“课标要求”设计了若干个基本实验或实践活动，这些实验活动可以分为验证性实验、探究性实验、创新应用性实验和虚拟仿真实验等类型。[1]

信息科技实验教学基本目录设计原则

1.发挥信息科技课程育人价值

信息科技课程是培养当代学生数字素养和技能的基础课程，义教新课标在设计课程内容时，围绕信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面制订了清晰、准确的育人目标[2]，在设计实验活动时，也紧紧围绕课程总目标，以核心素养培养为主要方向，精心构建各学段实验内容，科学设计指向各核心素养的活动，力求保证学生在经历所有实验活动后，数字素养与技能都得到全面培养和提升。在《基本目录》整体架构中，虽然没有明确指出哪个实验能培养学生哪些核心素养，但在进行“基本实验活动”内容描述时，已将能培养的核心素养包含在实验活动中，初中段实验活动“9.使用互联网工具或资源开展数字化学习，并创作、分享数字作品”指向“数字化学习与创新”素养的培养、高中段实验活动“17.安全防范常用技术的体验与实施”直指“信息社会责任”素养的提升。当然，多数实验活动的综合性较强，能培养的核心素养也都是综合的，尤其是跨学科主题类的活动，往往4个核心素养都会涉及。例如，小学段的“62.设计与搭建小型开关系统”“63.设计与搭建小型扩音系统”及初中段的“27.‘向世界介绍我的学校’创意项目设计与实现”“29.在线数字气象站的搭建与应用”等，这些跨学科主题项目都能很好地体现出信息科技实验活动所特有育人价值，让学生在解决真实情境下的真实问题时，自然而然地提升核心素养。

2.体现“科”与“技”并重的学科特点

信息科技是现代科学技术领域的重要部分[3]，义教新课标参考了国内外一系列信息科技的前沿研究成果，立足信息科技应用，以信息科技基本概念和基本原理为基础，以提升学生知识迁移能力和学科思维水平为课程实践方向，体现了“科”与“技”并重的特征。[4]科技导向的课程设计，更注重让学生站在认识世界、理解世界的角度，培养和提升学生发现问题、解决问题的能力。因此，《基本目录》的实验活动设计，有大量数字化的验证性实验和探究性实验，学生利用数字化手段做数字化实验，既可以在活动中领会信息科技原理，又能提升数字素养和技能。

3.遵循数字时代的学生认知发展规律

在当前人工智能、大数据技术飞速发展的时代，数字技术对社会发展产生的影响越来越大，学生所处的生活环境也是日新月异，学生从小学成长到高中，不仅自身的变化很大，环境对学生成长的影响也很明显。因此，针对不同学段、不同成长经历的学生，设计的信息科技实验活动都有较强的适切性和可扩展性，体现出各个年龄阶段学生的认知特征和思维特点。在小学一、二学段，多数以体验类的实践活动为主，以学生在生活中的感知、认识为基础；随着学生知识和技能水平的积累，在小学中高年级，逐步增加探索、验证、辨别等实验活动；在初中第四学段，开始增加原理认知、迁移创新类的实验活动；到了高中，则更加强调在真实情境下，在解决真实问题过程中，合理运用信息科技学科原理和各类数字化工具，并遵守信息社会道德规范和科技伦理。

4.突出信息科技课程的实践性与综合性

信息科技课程具有很强的实践应用性，因此，《基本目录》的实验设计必须充分发挥这一课程特点，让学生充分感受学习的魅力、知识的价值。即使在第一学段，一、二年级也设计了一系列与学生的学习和生活密切相关的活动，如“1.认识并使用生活中的数字设备（移动终端、可帮助学习的电子设备等）”“3.利用数字设备记录自己的见闻和想法（拍照、录像、语音记录等）”“4.利用数字设备辅助学习（识字、朗读等）”等，这些活动既有明显的信息科技知识学习内容，也能够让学生初步感受到信息科技就身边，信息科技可以帮助人们更好地学习和生活。

“实验基本目录”使用策略与建议

实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容，也是本轮课程改革强化科学教育与实践教学，促进育人方式改革的重要途径之一。[5]信息科技作为科学教育中培养学生数字素养与技能的核心课程，加强实验教学也是落实课程标准的重要举措。但是作为一门新兴课程，信息科技每周课时非常有限，1、2、9年级还没有独立课时，3～8年级按课时比例算下来，平均每周也只有1课时，因此，用好《基本目录》，精心设计每一节课，周密安排学生活动就显得非常重要。

1.充分利用现有软硬件设施保证验证性实验的开展

我国进入本世纪以来，大力发展教育信息化，全国多数中小学校都已建设了计算机教室，互联网也已接入每一所中小学校，实现了“校校通”“班班通”。因此，充分利用现有设施设备，在已有计算机教室基础上，适当添置一些必要的器材，可以保证多数验证性实验的开展。例如，小学信息科技中的实验活动“48.针对简单问题设计求解算法”“49.利用程序设计对算法进行验证”及初中信息科技中的实验活动“3.互联网应用中各种数据的组织”“4.网页的编辑与发布”等，这些实验活动利用已有的计算机教室及相关软硬件配置都可以实施。

2.通过各种途径助力开展探究性实验

信息科技在现代生活中的应用无处不在，学生在校内校外、课内课外接触数字化工具的机会也越来越多，因此，信息科技实验活动不一定局限于在课堂上实施，尤其是一些体验性、探究性实验，可以让学生在课堂上习得必要知识和技能后，在课外尝试学以致用。

3.积极创造条件实施创新应用性实验

义教新课标在内容模块设计时，参考了大量国内外最新的信息科技前沿技术，用数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线组织了整个课程结构，大数据、人工智能、物联网等新技术贯穿了学习全过程[6]。有些实验活动对实验环境、实验设备提出了新要求，如有关人工智能算法与算力的应用体验、有关物联网的设计与实现、有关自主可控技术的应用等，这些新型实验活动的开展都需要有相应的实验环境或器材，传统的计算机教室已不能满足实验要求，因此需要各级教育行政部门、学校及社会力量大力支持，积极创造条件。有条件的地区或学校，也可以与互联网新兴企业联合，利用公益力量创设实验环境。

4.创设数字化环境开设虚拟仿真实验

信息科技课程的实验活动有些会受时间和空间限制，还有些会对实验条件要求较高。虚拟仿真实验可以突破时空限制，能够最大程度模拟真实实验的过程和结果，尤其是随着人工智能技术的不断发展，虚拟仿真技术水平也越来越高，有很多产品在设计、生产的各个阶段也会先借助虚拟仿真技术进行测试和验证，然后再投入真正的生产。因此，充分发挥信息科技课程特点，借助互联网上大量的数字化工具和各类在线平台[7]创设出虚实结合的实验环境，不仅可以培养学生的数字素养与技能，还可以最大程度弥补当前由城乡差异、数字鸿沟造成的实验条件差异，助力义教新课标的落实。

《基本目录》的颁布，是我国落实义教新课标的有效手段，为我国全民数字素养与技能培养创设了很好的基础，只要广大学校和教师能够因地制宜，根据本地实际情况，合理规划实验活动，充分利用课前、课堂、课后时间，努力创造条件，创新实验技术，就能真正提升学生解决真实情境中的复杂问题能力和完成真实任务能力。

参考文献：

[1][3]中华人民共和国教育部.《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]黄荣怀，熊璋.义务教育信息科技课程标准（2022年版）解读[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[4]李锋，李冬梅，魏雄鹰，等.发展关键能力 提升数字素养与技能——《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》的内容设计与实施建议[J].教师教育学报，2022，9（04）：55-62.

[5]中华人民共和国教育部.义务教育课程方案（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[6]魏雄鹰，朱莎，钟战华.义教信息科技课程学业质量标准研究[J].中国电化教育，2023（07）：85-90.

[7]中小学信息科技学科学习平台[EB/OL].[2023-7-26].https：//zjit.forclass.net/Home/.