本文由《中國電化教育》雜志授權(quán)發(fā)布
作者:李鋒、趙健
摘要
高中信息技術(shù)課程標準的修訂依據(jù)數(shù)字環(huán)境發(fā)展需要和學生認知特征,分析信息技術(shù)教育從“信息常識” 到“學科核心素養(yǎng)”發(fā)展的教育意義;明晰信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)的基本要素及內(nèi)涵,梳理出學科大概念,分析內(nèi)容體系;在綜合考慮學科核心素養(yǎng)和學科大概念的基礎(chǔ)上界定高中信息技術(shù)課程目標、建構(gòu)課程框架、形成課程模塊,概述各模塊的學習要求;針對信息技術(shù)課程的實施需要,從教學方式、學業(yè)評價、實驗室建設(shè)和師資培訓等方面給出了相應(yīng)的建議。
關(guān)鍵詞:學科核心素養(yǎng);課程目標;課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容;實施建議
自20世紀80年代以來,信息技術(shù)沿著以個人計算機為核心到以互聯(lián)網(wǎng)為核心,再到以數(shù)據(jù)為核心的發(fā)展脈絡(luò),逐步改變著社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式,加快全球范圍內(nèi)的知識更新和技術(shù)變革,催生出現(xiàn)實空間與虛擬空間并存的信息社會。信息技術(shù)的快速發(fā)展,重塑了人們溝通交流的時間觀念和空間觀念,不斷改變?nèi)藗兊乃季S與交往模式,深刻影響人們的生活、工作與學習,已經(jīng)超越單純的技術(shù)工具價值,為當代社會注入了新的思想與文化內(nèi)涵。培養(yǎng)具有信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任的數(shù)字化公民就成為信息技術(shù)教育的重要任務(wù)。
一、信息技術(shù)教育:從“信息常識”到“學科核心素養(yǎng)”
20世紀90年代初,因特網(wǎng)的普及與應(yīng)用使社會信息總量以幾何級數(shù)迅速增長,豐富的信息資源為人們解決問題提供了支持,但也增加了人們心理負擔與工作壓力。在“信息爆炸”時代如何快速獲取信息、有效應(yīng)用信息是信息社會成員的一項基本技能。針對現(xiàn)實需求,加強信息常識教育、發(fā)展公民的信息素養(yǎng)(Information Literacy)成為信息技術(shù)教育的價值取向。信息常識教育注重信息獲取與處理的方法與策略,強調(diào)信息技術(shù)工具操作與應(yīng)用,這也切合了當時人們適應(yīng)信息社會的需要。但是,在教育過程中過于強調(diào)技術(shù)工具的使用,忽視從信息系統(tǒng)的角度理解人、技術(shù)、社會之間的關(guān)系,這也就淡化了技術(shù)工具應(yīng)用中的潛在功能(包括優(yōu)勢和弊端)和方法特征 [1] 。此外,數(shù)字化環(huán)境的日趨完善,基于技術(shù)操作的信息技術(shù)教育已很難滿足在數(shù)字化環(huán)境中成長的青少年發(fā)展需要,他們對信息技術(shù)教育提出了更高的要求。
近10年來,可穿戴、人工智能、3D打印等新技術(shù)的發(fā)展使得信息技術(shù)與社會各領(lǐng)域結(jié)合日益緊密,創(chuàng)生出一個全新的數(shù)字化學習環(huán)境。在此環(huán)境中成長起來的“數(shù)字土著(Digital Native)”潛移默化地掌握了信息技術(shù)應(yīng)用的基本方法與技能,具備利用網(wǎng)絡(luò)獲取信息、并行工作、適合圖形學習的信息化社會生存優(yōu)勢。當然,具有較強信息技術(shù)應(yīng)用能力的“數(shù)字土著”在現(xiàn)實生活與學習中也存在著“網(wǎng)絡(luò)欺詐”“沉迷虛擬游戲”等問題。可見,“數(shù)字土著”并不能簡單等同于“合格的數(shù)字公民”。因此,針對他們對“現(xiàn)實空間與虛擬空間”認識的誤區(qū),新時代的信息技術(shù)教育更需要培育學生數(shù)字化環(huán)境中特有的思維方式,提高學生利用學科方法解決問題的能力,遵守信息社會的法律、法規(guī),發(fā)展良好的信息道德和倫理,即培育學生學科核心素養(yǎng)(Key Competence)。
從“信息常識”到“學科核心素養(yǎng)”的教育是從“信息技術(shù)操作技能學習”發(fā)展到“利用信息技術(shù)特有的學科方法解決問題的能力”的提升,強調(diào)了學生數(shù)字化競爭力的培養(yǎng)。面向?qū)W科核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教育,一方面可從“量”上減少信息技能的重復性學習,減輕學生學習負擔;另一方面可從“質(zhì)”上強調(diào)學科方法學習,避免“學了一公里寬,只有一英寸厚”的問題。
二、面向?qū)W科核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)課程
目標高中信息技術(shù)課程標準是在綜合考慮信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)和學科大概念的基礎(chǔ)上,按照學生認知能力所確定的學科育人目標,是學生在信息技術(shù)學科學習過程中形成的基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力和情感態(tài)度價值觀等方面的綜合表現(xiàn)。課程目標的界定經(jīng)歷了明晰學科核心素養(yǎng)、梳理學科大概念、界定課程目標等過程。
(一)明晰學科核心素養(yǎng)
學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn),是學生學習該門學科后的期望成就 [2] 。信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)綜合考查了“人、信息技術(shù)、信息社會”的相互關(guān)系,通過分析信息技術(shù)在社會各領(lǐng)域應(yīng)用中的素養(yǎng)概念與特征(例如ICT素養(yǎng)、信息素養(yǎng)、媒介素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)等),聚合相關(guān)素養(yǎng)的實質(zhì)內(nèi)涵,抽象出其中的核心要點,將核心要點與國家學生發(fā)展核心素養(yǎng)進行映射后確定的。信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四項核心內(nèi)容。
1.信息意識
社會信息總量的持續(xù)增長為人們“利用信息、解決問題”創(chuàng)造了條件,但也阻礙著人們快速、有效獲取信息,為更好地生存于信息社會中,其中的社會成員就需要具備一定的信息意識,能敏銳感知信息,正確判斷信息。其內(nèi)涵主要反映在兩個方面:其一,社會成員能不能及時認識到信息的產(chǎn)生、發(fā)展與變化,即對信息的敏感度;其二,能不能對信息價值做出正確判斷,用以指導個人行為的發(fā)生,即對信息價值的判斷。具體表現(xiàn)為:在信息獲取層面,能夠敏銳感知到信息的變化,根據(jù)解決問題的需要,自覺尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理信息;在信息分析層面,能采用有效策略對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準確性、指向的目的性做出判斷,對信息可能產(chǎn)生的影響進行預期分析,通過合作交流,能夠與團隊成員共享信息,實現(xiàn)信息的最大價值。
2.計算思維
數(shù)字化工具的普及使得基于程序驅(qū)動的技術(shù)工具滲透于人們生存的各個方面,其內(nèi)部所應(yīng)用的計算方法潛移默化地嵌入到人們利用信息技術(shù)解決問題的過程之中。理解數(shù)字化工具的本質(zhì)特征,形成計算思維,既可有效使用信息技術(shù),也可避免“被技術(shù)工具所控制”的危險。計算思維的涵義是指個體運用計算機科學領(lǐng)域的思想方法,在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。主要表現(xiàn)為“形式化、模型化、自動化和系統(tǒng)化”四個方面。其一,形式化。在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題,抽象關(guān)鍵要素,分析要素間的關(guān)系;其二,模型化。建立信息處理的模型,合理組織數(shù)據(jù),通過判斷、分析與綜合各種信息資源,運用合理的算法形成解決問題的方案;其三,自動化。探究利用信息技術(shù)解決問題的過程與方法,實現(xiàn)解決問題方案的自動化運行;其四,系統(tǒng)化。形成解決問題的系統(tǒng)過程,將其遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。
3.數(shù)字化學習與創(chuàng)新
在信息社會中,現(xiàn)實空間與虛擬空間相互交織,形成了全新的數(shù)字化學習環(huán)境,它在變革學生的學習方式時,也對學生的學習質(zhì)量和學習結(jié)果提出更高要求,數(shù)字化學習與創(chuàng)新逐步成為影響信息社會競爭力的關(guān)鍵因素。數(shù)字化學習與創(chuàng)新是指個體通過評估并選用常見的數(shù)字化資源與工具,有效地管理學習過程與學習資源,創(chuàng)造性地解決問題,從而完成學習任務(wù),形成創(chuàng)新作品的能力。主要表現(xiàn)為:其一,在數(shù)字化環(huán)境中,能積極主動地利用數(shù)字化資源進行學習和創(chuàng)新活動;其二,能夠發(fā)揮數(shù)字化學習環(huán)境的優(yōu)勢,有策略地減小數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的局限性;其三,能夠在數(shù)字化環(huán)境中協(xié)同學習,與學習伙伴分享知識,養(yǎng)成創(chuàng)新的習慣。
4.信息社會責任
信息技術(shù)的革新為人們提供了便利的技術(shù)工具條件,但也賦予人們在數(shù)字化環(huán)境中的文化修養(yǎng)、道德規(guī)范和行為自律等方面的社會責任。因此,在新環(huán)境中,社會成員就需要正確理解人、信息技術(shù)和信息社會的關(guān)系,遵守其中的規(guī)則與要求,促進信息社會的有序發(fā)展,擔負起信息社會成員的責任。主要表現(xiàn)為:其一,具有良好的信息安全意識,利用有效的方法保護好個人信息;其二,能夠遵守信息法律法規(guī),信守信息社會的道德與倫理準則,在現(xiàn)實空間和虛擬空間中遵守公共規(guī)范;其三,關(guān)注信息技術(shù)革命所帶來的環(huán)境問題與人文問題,對于信息技術(shù)創(chuàng)新所產(chǎn)生的新觀念和新事物,具有積極學習的態(tài)度、理性判斷和負責行動的能力。
(二)梳理學科大概念
一門充分發(fā)展的學科應(yīng)有其獨特的核心概念、邏輯結(jié)構(gòu)和表達方式,以此反映學科的本體價值 [3] 。中小學信息技術(shù)作為一門基礎(chǔ)性學科課程同樣需要明晰課程的知識結(jié)構(gòu),辨清邏輯關(guān)系,形成學科大概念的體系結(jié)構(gòu)。為明確信息技術(shù)課程獨特的學科教育功能,在梳理高中信息技術(shù)上游學科的核心內(nèi)容、分析其基本原理和學科方法的基礎(chǔ)上,提煉出 “數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會”學科大概念,給出適合高中學生理解的定義。
1.數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)是描述事物的符號記錄,是信息的載體,是計算工具識別、存儲、加工的對象。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理并賦予一定的意義后便成為信息。在計算機科學中“數(shù)據(jù)”是能輸入到計算機中并被計算機程序處理的符號的總稱。在計算機發(fā)明前及初期,“數(shù)據(jù)”更多地是指用于科學計算的數(shù)值型數(shù)據(jù)。20世紀80年代計算機技術(shù)的發(fā)展,人們利用計算機處理“數(shù)據(jù)”的類型得以豐富,數(shù)據(jù)也包括了文本、聲音、圖形、圖片、視頻等非數(shù)值型數(shù)據(jù)。近年來,移動通信和云計算等技術(shù)的革新潛在生成了“大數(shù)據(jù)”,這樣“數(shù)據(jù)”也不只是計算工具所處理的對象或信息的載體,更成為人們獲得信息、推動信息社會發(fā)展的一項動力來源。
2.算法
美國著名計算機專家克努特(D·E·Knuth)認為算法就是一個有窮規(guī)則的集合,其中規(guī)定了一個解決某一特定類型問題的運算序列 [4] 。分析算法定義,可以把算法理解為若干基本操作及其規(guī)則作為元素的集合。在計算機科學中,為保證計算機有序執(zhí)行指令,算法應(yīng)具有指定輸入、指定輸出、確定性、有效性和有限性五個基本屬性。從程序結(jié)構(gòu)來看,通過順序執(zhí)行、條件分支和循環(huán)三種結(jié)構(gòu)方式可基本完成算法的流程,實現(xiàn)復雜問題條理化和簡單化。
3.信息系統(tǒng)
信息技術(shù)的發(fā)展與普及使得基于計算機和網(wǎng)絡(luò)的信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會各個領(lǐng)域。信息系統(tǒng)作為一種專門的系統(tǒng)類型,可以通過多種方法來定義。目前,人們對信息系統(tǒng)的解釋主要有兩種視角。其一,從組織結(jié)構(gòu)的視角來看,信息系統(tǒng)是指由用戶、硬件/軟件設(shè)施、通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)等要素構(gòu)成的人機交互系統(tǒng)。盡管信息系統(tǒng)并不一定是計算機和網(wǎng)絡(luò)化的,但現(xiàn)在大多數(shù)信息系統(tǒng)還是依靠計算機和通信網(wǎng)絡(luò),因此這里的“信息系統(tǒng)”主要是指使用計算機并且包含通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng);其二,從功能應(yīng)用的視角來看,合理設(shè)計和開發(fā)的信息系統(tǒng),可以更好地收集、存儲和管理數(shù)據(jù),以提供有用、準確和及時的信息 [5] 。當然,由于系統(tǒng)中用戶需求不同,信息系統(tǒng)所提供的服務(wù)功能也是多樣的。
4.信息社會
信息社會是指通過創(chuàng)造、分配、使用、整合和處理信息進行社會經(jīng)濟、政治和文化活動的社會形態(tài)。其中的社會成員通過創(chuàng)新、高效使用信息技術(shù)為手段,以此獲得較高的個人或組織生存與發(fā)展優(yōu)勢。信息技術(shù)的發(fā)展使得以大規(guī)模智能化信息網(wǎng)絡(luò)為表征的數(shù)字化工具在提高社會生產(chǎn)力、發(fā)展社會生產(chǎn)關(guān)系時,也生成了全新的社會文化和社會觀念,甚至因技術(shù)應(yīng)用差別的原因,導致了新的社會差別。因此,生存于信息社會中,正確理解人、信息技術(shù)和信息社會的關(guān)系,保持良好的信息行為,是促進信息社會有序發(fā)展的保障條件。
信息技術(shù)學科大概念的建立一方面明確了本學科中小學生學習的核心內(nèi)容,為圍繞學科大概念建構(gòu)課程內(nèi)容體系打下基礎(chǔ);另一方面也反映出信息技術(shù)學科獨特的教育特征,有助于信息技術(shù)課程目標的界定與實施。
(三)界定高中信息技術(shù)課程目標
綜合信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)和學科大概念,依據(jù)高中生的認知特征,高中信息課程目標可界定為:高中信息技術(shù)課程旨在全面提升全體學生的信息素養(yǎng)。課程通過提供技術(shù)多樣、資源豐富的數(shù)字化環(huán)境,幫助學生掌握數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會等關(guān)鍵學科知識,了解信息系統(tǒng)的基本原理,認識到信息系統(tǒng)在人類生產(chǎn)與生活中的重要價值,學會運用計算思維識別與分析問題,抽象、建模與設(shè)計系統(tǒng)性解決方案,深入理解信息社會特征,自覺遵循信息社會規(guī)范,在數(shù)字化學習與創(chuàng)新過程中形成對人與世界的多元理解力,負責、有效地參與到社會共同體中,成為數(shù)字化時代的合格公民。
三、高中信息技術(shù)課程結(jié)構(gòu)與模塊內(nèi)容
按照《普通高中課程方案(修訂稿)》設(shè)置的課程結(jié)構(gòu),為滿足不同學生學習需求,高中信息技術(shù)課程由必修、選修Ⅰ和選修Ⅱ三類課程組成。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)學科邏輯特征和高中學生的學習需求設(shè)計體現(xiàn)時代性、基礎(chǔ)性、選擇性和關(guān)聯(lián)性的課程模塊。課程模塊的設(shè)計既強調(diào)構(gòu)建我國高中階段全體學生信息素養(yǎng)的共同基礎(chǔ),關(guān)注系統(tǒng)性、實踐性和遷移性;也注重拓展學生學習興趣,提升探究內(nèi)容的廣度、深度和問題情境的復雜度,為學科興趣濃厚、學科專長明顯的學生提供挑戰(zhàn)性的學習機會。高中信息技術(shù)課程結(jié)構(gòu)和模塊如下頁表所示。
(一)高中信息技術(shù)必修課程
高中信息技術(shù)必修課程是全面提升高中學生信息素養(yǎng)的基礎(chǔ),強調(diào)信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),滲透學科基本知識與技能,是每位高中學生必須修習的課程。高中信息技術(shù)必修課程包括“數(shù)據(jù)與計算”和“信息系統(tǒng)與社會”兩個模塊。
模塊1:數(shù)據(jù)與計算。該模塊針對數(shù)據(jù)在信息社會中的重要價值,分析數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系,強調(diào)數(shù)據(jù)處理的一般方法與技能,發(fā)展學生利用信息技術(shù)解決問題的能力。通過本模塊學習,學生要能認識到數(shù)據(jù)在信息社會中的重要價值,合理處理與應(yīng)用數(shù)據(jù),掌握算法與程序設(shè)計的基本知識,根據(jù)需要運用數(shù)字化工具解決生活與學習中的問題,逐步成為信息社會的積極參與者。
模塊2:信息系統(tǒng)與社會。該模塊針對信息社會生存與發(fā)展的需要,分析信息系統(tǒng)的基本知識與技能,強調(diào)利用信息系統(tǒng)解決問題的一般方法,提升學生的信息素養(yǎng)。通過本模塊學習,學生能了解人、信息技術(shù)與社會的關(guān)系,認識信息系統(tǒng)在社會中的作用,合理使用信息系統(tǒng)解決生活學習中的問題,理解信息安全對當今社會的影響,能安全、守法地應(yīng)用信息系統(tǒng)。
(二)高中信息技術(shù)選修Ⅰ課程
高中信息技術(shù)選修Ⅰ課程是根據(jù)學生升學需要、個性化發(fā)展需要而設(shè)計的,分為升學考試類課程和個性化發(fā)展類課程。選修Ⅰ課程旨在為學生將來進入高校繼續(xù)開展與信息技術(shù)相關(guān)方向的學習以及應(yīng)用信息技術(shù)進行個性化的創(chuàng)新、創(chuàng)造提供條件。選修Ⅰ課程包括“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”“數(shù)據(jù)管理與分析”“移動應(yīng)用設(shè)計”“三維設(shè)計與創(chuàng)意”“開源硬件項目設(shè)計”六個模塊。其中,“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”“數(shù)據(jù)管理與分析”三個模塊是為學生升學需要設(shè)計的課程;“移動應(yīng)用設(shè)計”“三維設(shè)計與創(chuàng)意”“開源硬件項目設(shè)計”三個模塊是為學生個性化發(fā)展而設(shè)計的課程,學生可根據(jù)自身的發(fā)展需要進行選學。
模塊1:數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對培養(yǎng)學生的信息意識與計算思維、深入理解及掌握信息技術(shù)學科知識與實踐方法、形成學科核心素養(yǎng),具有非常重要的作用。通過本模塊學習,學生應(yīng)初步了解數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)對社會各領(lǐng)域發(fā)展的作用,在掌握常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念、特點、操作、編程實現(xiàn)方法等內(nèi)容的基礎(chǔ)上,能對簡單的數(shù)據(jù)問題進行分析,選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用一種程序設(shè)計語言編程實現(xiàn),在問題解決過程中對數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想與方法有初步認識。
模塊2:網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)通信是數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砘A(chǔ),也是支撐信息社會的重要基礎(chǔ)設(shè)施。理解網(wǎng)絡(luò)基本知識,熟練使用典型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),是現(xiàn)代信息社會中生存與發(fā)展的基本技能之一。通過本模塊學習,學生應(yīng)掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的核心概念與發(fā)展歷程,了解常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能,能通過網(wǎng)絡(luò)命令查詢網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的工作狀態(tài)、排除常見聯(lián)網(wǎng)故障,能使用典型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)解決生活與學習中的問題,利用信息技術(shù)生成、分享網(wǎng)絡(luò)資源,具備網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全意識。
模塊3:數(shù)據(jù)管理與分析。有效地管理與分析數(shù)據(jù)可幫助人們獲取有價值的信息,為決策形成提供重要依據(jù)。通過本模塊學習,學生應(yīng)了解數(shù)據(jù)管理與分析技術(shù),能根據(jù)需求分析,形成解決方案;能選擇一種數(shù)據(jù)庫工具對數(shù)據(jù)進行管理,從給定數(shù)據(jù)中提取有用信息并應(yīng)用于實際問題解決中;在活動過程中形成對數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)價值、數(shù)據(jù)管理思想與分析方法的認識。
模塊4:移動應(yīng)用設(shè)計。合理使用移動終端,可以幫助人們快速獲取信息、高質(zhì)量地溝通與交流。通過本模塊學習,學生能夠了解常用移動終端的功能與特征,形成移動學習的意識,掌握移動應(yīng)用設(shè)計與開發(fā)的思想方法,根據(jù)需要設(shè)計適當?shù)囊苿討?yīng)用,創(chuàng)造性地解決日常學習和生活中的實際問題。
模塊5:三維設(shè)計與創(chuàng)意。三維設(shè)計方法的學習與應(yīng)用,有利于培養(yǎng)學生的空間想象能力,發(fā)展學生科學、技術(shù)、工程、人文藝術(shù)、數(shù)學等學科綜合性的思維能力。通過本模塊學習,學生能夠理解基于數(shù)字技術(shù)進行三維圖形和動畫設(shè)計的基本思想與方法,能夠使用交互軟件設(shè)計三維模型并發(fā)布,體驗利用數(shù)字技術(shù)進行三維創(chuàng)意設(shè)計的基本過程與方法。
模塊6:開源硬件項目設(shè)計?;陂_源硬件的項目設(shè)計與開發(fā)有益于激發(fā)學生創(chuàng)新的興趣,培養(yǎng)學生動手實踐的能力,同時也是在信息技術(shù)課程中實現(xiàn)STEAM教育的理想方法。通過本模塊學習,學生能搜索并利用開源硬件及相關(guān)資料,體驗作品的創(chuàng)意、設(shè)計、制作、測試、運行的完整過程,初步形成以信息技術(shù)學科方法觀察事物和問題求解的能力,提升計算思維與創(chuàng)新能力。
(三)高中信息技術(shù)選修Ⅱ課程
高中信息技術(shù)選修Ⅱ課程是為滿足學生的興趣愛好、學業(yè)發(fā)展、職業(yè)選擇設(shè)計的自主選修課程,旨在為學校開設(shè)信息技術(shù)校本課程預留空間。選修Ⅱ課程包括“算法初步”“智能系統(tǒng)初步”以及各高中自行開設(shè)的信息技術(shù)類校本課程。
模塊1:算法初步。算法的每一步都是一個準確表達的步驟或指令,旨在用一系列這樣的步驟在有限的時間內(nèi)解決實際問題。其中,對問題的抽象或形式化描述是算法的基礎(chǔ)。通過本模塊學習,學生應(yīng)能理解利用算法進行問題求解的基本思想、方法和過程,掌握算法設(shè)計的一般方法;能描述算法,分析算法的有效性和效率,利用程序設(shè)計語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)算法;在解決問題過程中能自覺運用常見的幾種算法。
模塊2:智能系統(tǒng)初步。智能通常指人類大腦的高級活動,包括自動獲取和應(yīng)用知識、思維與推理、問題求解和自動學習等方面的能力。智能系統(tǒng)是能模擬人類智能行為的系統(tǒng),主要涉及人工智能基礎(chǔ)、智能控制與智能管理等領(lǐng)域。通過本模塊學習,學生要能了解智能系統(tǒng)的基本概念,通過開發(fā)簡單的智能控制系統(tǒng),親歷設(shè)計與實現(xiàn)簡單智能系統(tǒng)的基本過程與方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
(四)高中信息技術(shù)課程的學分與選課
高中信息技術(shù)課程的必修學分為4學分,每個學分18學時,共72學時。學生學完必修課程后,可參加高中信息技術(shù)學業(yè)水平合格性測試。學生在修滿信息技術(shù)必修學分的基礎(chǔ)上,可根據(jù)學業(yè)發(fā)展、興趣愛好和職業(yè)傾向,學習選修Ⅰ和選修Ⅱ的課程,從而積累更多學分,達到更高的學業(yè)水平或發(fā)展個性化的信息技術(shù)能力。選修課程中,每個選修模塊為2學分,每個學分18學時。
選修Ⅰ課程是對必修課程的拓展與加深,滿足學生升學和個性化發(fā)展的需要。建議安排在高中二年級,學生可根據(jù)能力、發(fā)展需要選學。學生修完“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”和“數(shù)據(jù)管理與分析”三個模塊后,可參加高中信息技術(shù)學業(yè)水平等級性測試。
選修Ⅱ課程體現(xiàn)了學科的前沿性、應(yīng)用性,學生可根據(jù)自身能力、興趣或需要選學。
四、高中信息技術(shù)課程的實施
信息技術(shù)課程是一門實踐性強、技術(shù)條件及師資條件要求較高的課程。本次課程標準的修訂對信息技術(shù)課程結(jié)構(gòu)有所調(diào)整,內(nèi)容得以充實,內(nèi)涵更加豐富,育人價值得到進一步提升。為有效落實課程標準,教師及教育管理者在教學組織、評價方式、課程環(huán)境和教師培訓等方面需要做好相應(yīng)的準備。
(一)倡導項目式學習,促進學生探究活動
基于項目的學習是指學生在教師引導下發(fā)現(xiàn)問題,以解決問題為導向開展方案設(shè)計、新知學習、實踐探索,具有創(chuàng)新特質(zhì)的學習活動 [6] 。項目學習很大程度上還原了學習的本質(zhì),在真實活動情境中,項目學習能促進學生對信息問題的敏感性、對知識學習的掌控力、對問題求解的思考性。高中信息技術(shù)課程注重數(shù)字化學習與創(chuàng)新,強調(diào)學生利用信息技術(shù)解決問題能力的培養(yǎng)。因此,在信息技術(shù)教學中,就有必要通過項目活動創(chuàng)設(shè)適合學生認知特征的活動情境,引導學生開展探究性學習,利用信息技術(shù)開展項目實踐,發(fā)現(xiàn)和解決具體問題,形成活動作品,綜合學習信息技術(shù)的知識與技能,促進學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
(二)注重多元評價,全面提升學生信息素養(yǎng)
當今教育評價領(lǐng)域正發(fā)生著范式的轉(zhuǎn)換,評價不只限于篩選功能,同樣也是促進學習者學習的工具。評價作為一種價值判斷的過程,反映出的是教育價值理解的多元性 [7] 。因此,為全面評價學生的學業(yè)水平,信息技術(shù)學業(yè)評價應(yīng)注重采用多元評價方式,通過多途徑收集學生學習信息,判斷學生學習結(jié)果,提供學習支持?;诤诵乃仞B(yǎng)測試的試題設(shè)計要從學生的認知規(guī)律出發(fā),通過創(chuàng)設(shè)與信息技術(shù)相關(guān)的問題情境,在不同能力層次上對學生進行較為全面的考查。信息技術(shù)在社會生活中的應(yīng)用非常廣泛,情境設(shè)計與選擇要符合高中信息技術(shù)學科本身的學業(yè)要求,也要拓寬思路,在社會、人文、科學等領(lǐng)域選擇具有一定開放性和復雜性的情境。在試題內(nèi)容設(shè)計時,要緊緊圍繞信息技術(shù)學科的四個大概念:數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會,既要合理嵌入信息技術(shù)需要學習的知識與技能,也要使考試內(nèi)容富有時代氣息,反映社會熱點,貼近學生的生活經(jīng)驗。
(三)加強實驗室建設(shè),發(fā)展學生動手實踐能力
對于信息技術(shù)課程而言,必要的基礎(chǔ)設(shè)施、基本設(shè)備是課程實施的物質(zhì)基礎(chǔ)。各普通高中學校要根據(jù)學生人數(shù)的多少、教學課時的需求,設(shè)立能滿足各模塊教學需要的信息技術(shù)教室及信息技術(shù)實驗室,配備數(shù)量合理、配置適當?shù)挠嬎銠C和相應(yīng)的實驗設(shè)備。信息技術(shù)教學實驗室應(yīng)針對課程模塊設(shè)立,著重滿足學生實踐操作的需求;除了考慮配備實驗用品之外,還應(yīng)當考慮配備適當?shù)墓ぞ吆蜏y試儀器,以保證實驗的水平和質(zhì)量。在條件不足的學校,也應(yīng)設(shè)立多個模塊共同使用的信息技術(shù)實驗室,確保課程標準中所要求學習內(nèi)容的正常開展。
(四)開展基于標準的培訓,提高信息技術(shù)教師隊伍的專業(yè)水平
隨著課程改革的深入,信息技術(shù)的課程理念及教學內(nèi)容也有了相應(yīng)的發(fā)展,這也給地方和學校實施課程提出了新的挑戰(zhàn)。教師是落實課程標準的主體,教師對課程標準的理解和應(yīng)用程度也就決定著課程標準的落實程度。開展基于課程標準的教師培訓是課程標準實施的一項關(guān)鍵舉措。建議各地教育主管部門要加強信息技術(shù)教師隊伍的建設(shè),按課程要求配足信息技術(shù)專職教師,為課程開設(shè)提供基本的保障。開展多樣化的教師培訓和教研活動,鼓勵信息技術(shù)教師積極參與其中,從課程理念、標準內(nèi)容、學科專業(yè)知識和教學方法等方面提高信息技術(shù)教師的教學能力,確保課程標準的有效落實。
五、結(jié)語
普通高中信息技術(shù)課程以全面提升學生的信息素養(yǎng)為根本任務(wù)。課程圍繞信息技術(shù)學科核心素養(yǎng),精煉學科大概念,吸納學科領(lǐng)域的前沿成果,構(gòu)建具有時代特征的課程內(nèi)容;課程具有理論性和實踐性,通過豐富多樣的任務(wù)情境,鼓勵學生在數(shù)字化環(huán)境中學習與實踐;課程倡導基于項目的學習方式,將知識積累、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入到運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中;課程提供多樣的學習機會,讓學生參與到信息技術(shù)支持的溝通、共享、合作與協(xié)商中,體驗知識的社會性建構(gòu),理解信息技術(shù)對人類社會的影響,提高他們信息社會參與的責任感與行為能力,成為合格的數(shù)字化公民。
作者簡介:李鋒,博士,華東師范大學教育學部開放教育學院副教授,研究方向為信息技術(shù)課程與教學、教育信息化;趙健,博士,華東師范大學教育學部國際與比較教育研究所副教授,研究方向為學習科學、比較教育。
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