于問題解決中培育學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)

曹慧榮

（江蘇省海門實驗學(xué)校，江蘇海門 226100）

引言

在信息技術(shù)引導(dǎo)課程改革的背景下，高中信息技術(shù)學(xué)科應(yīng)當(dāng)有什么樣的作為，這是信息技術(shù)教師必須思考的一個問題。隨著社會的日益發(fā)展，信息技術(shù)在人們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，學(xué)生具有一定的信息技術(shù)素養(yǎng)，也是成長的必然選擇。相比較其他學(xué)科而言，高中信息技術(shù)的教學(xué)更多地要立足于課堂，尤其是立足于問題解決，才能有效培育學(xué)生的核心素養(yǎng)。本文試就此觀點展開討論。

一、問題解決與核心素養(yǎng)的培育

高中信息技術(shù)核心素養(yǎng)立足于必備品格與關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，主要從信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與信息社會責(zé)任四個方面著手，而這四個方面與問題解決有著密切的關(guān)系。下面以“信息的編程加工”為例進行闡述。

利用高級語言編程并以之解決問題，是引導(dǎo)學(xué)生熟悉計算機編程原理、了解編程的基本過程，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲與學(xué)習(xí)興趣，并形成積極的信息技術(shù)學(xué)習(xí)態(tài)度的重要手段。相對于其他內(nèi)容的學(xué)習(xí)而言，計算機編程由于具有一定的挑戰(zhàn)性，因而受到高中學(xué)生的喜歡。而從核心素養(yǎng)培育的角度來看，則可以形成這樣的理解：

第一，信息技術(shù)的意識是核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，而信息技術(shù)意識并不是天然形成的，往往都是由問題驅(qū)動而成的（這也是問題解決的前提）。在信息的編程加工中，筆者通過幾個小程序的執(zhí)行，讓學(xué)生看到他們熟悉的函數(shù)圖像可以自動生成，這讓他們非常感興趣，因為在數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)中，這些圖像都是一個點一個點確定之后再用平滑的曲線描出來的，相對于他們熟悉的“純手工”操作而言，這種自動生成的圖像，容易引發(fā)他們的興趣，從而激活他們的程序?qū)W習(xí)意識。

第二，計算思維是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的核心，數(shù)字化學(xué)習(xí)可以成為計算思維的重要驅(qū)動與保障。當(dāng)前，信息技術(shù)學(xué)習(xí)的平臺多是數(shù)字化的，在這個平臺中，學(xué)生可以形成數(shù)字化意識，進而為將來適應(yīng)數(shù)字化的環(huán)境奠定基礎(chǔ)，而在高中信息技術(shù)的學(xué)習(xí)過程中，計算思維則以嚴(yán)密的思維活動（實際上也就是計算思維）去界定問題，進而為發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題奠定基礎(chǔ)。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)函數(shù)圖像的生成就是計算機程序作用的結(jié)果，而計算機程序又是用高級語言編寫出來時，學(xué)生已有的邏輯素養(yǎng)，常?？梢宰屗麄兏兄叫畔⒕幊痰膶W(xué)習(xí)方向。

第三，信息社會責(zé)任形成于信息技術(shù)的學(xué)習(xí)過程中。就信息技術(shù)編程中的問題解決過程而言，簡要的對比即可讓學(xué)生明確這一點，比如說向?qū)W生介紹網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)知識，告訴學(xué)生病毒等也是一種程序，而這些程序由于起的是負(fù)面及危害作用，因而是一種反社會、無責(zé)任意識的行為。

總體而言，以問題解決為線索，讓學(xué)生在信息技術(shù)知識的學(xué)習(xí)與運用中形成核心素養(yǎng)，是核心素養(yǎng)培育的重要途徑。

二、問題解決驅(qū)動核心素養(yǎng)形成

在具體的問題解決中，信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成軌跡是清晰的。這里仍以“信息的編程加工”問題解決過程來說明。

在呈現(xiàn)了小程序運行生成函數(shù)圖像的情境之后，問題是自然而然的：編寫什么樣的程序就可以生成函數(shù)圖像呢？于是教師告訴學(xué)生：程序的編寫需要用到專門的程序語言，而程序語言的運用又需要以邏輯作為支撐。也就是說只有符合一定邏輯程序的語言，才能讓一個程序發(fā)揮其應(yīng)有作用。這樣，就通過邏輯這個關(guān)鍵詞，將學(xué)生原有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗與程序語言聯(lián)系了起來[1]。

在具體的計算機程序語言的問題解決過程中，筆者向?qū)W生明確了“提出問題—分析問題—設(shè)計算法—編寫程序—調(diào)試運行—檢測結(jié)果”這樣的流程，讓學(xué)生認(rèn)識到作為計算機編程的邏輯順序，然后將學(xué)習(xí)的重點確定在運用計算機語言編寫程序本身。這其實既是問題解決教學(xué)的核心，也是學(xué)生最為關(guān)注的一個學(xué)習(xí)重心。比如說要編寫y=x2的函數(shù)圖像生成程序，就可以讓學(xué)生利用邏輯關(guān)系，去編寫程序語言（限于篇幅，這里僅呈現(xiàn)若干）：Private Sub Command1-Click( )，這是為了定義事件；Dim x,y As Single，這是為了定義變量；其后再確定坐標(biāo)系Picture 1,Scale(-12,30)-(12,-30)等。待前期工作完成后，學(xué)生遇到的另一個問題是：如何生成圖像？

為了解決這個問題，筆者就是根據(jù)學(xué)生比較熟悉的數(shù)學(xué)上的描點思路，去引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到下面要進行的就是編寫能夠描點的語言，如For x =-5 to 5 Step 0.0001，這實際上就是在一定區(qū)間內(nèi)確定步長，它是影響生成的圖像的范圍以及細(xì)致程度的，實際編程的過程中，學(xué)生可能通過改變這里的數(shù)值（實際上也就是后面的調(diào)試運行中的一個環(huán)節(jié)）來感受生成的函數(shù)圖像的變化；而在確定了圖像范圍與步長之后，就需要寫入所要編寫的函數(shù)，這里是y=x2，而實際上很多學(xué)生都意識到如果要想生成其他函數(shù)的圖像，就可以在這個地方輸入其他的函數(shù)；其后Picture的命令就是用來生成圖像的，RGB的命令就是用來生成圖像的顏色的，而Next x則是保證函數(shù)圖像能夠動態(tài)生成的……

在這個過程中，學(xué)生感受到的是計算機高級編程語言與熟悉的數(shù)學(xué)函數(shù)圖像生成關(guān)系的對應(yīng)，從而也就認(rèn)識到計算機編程，實際上也是在邏輯支撐的基礎(chǔ)上，用計算語言代替具體的操作實質(zhì)，用有些學(xué)生的話說就是“用筆作函數(shù)圖像時，程序是在自己的大腦中；用計算機作函數(shù)圖像的時候，實際上就是讓計算機成為作圖的大腦，但計算機最終還是要聽人的指令，只要人掌握了計算機程序語言的編寫技巧就行了”，這樣的認(rèn)識，筆者以為是核心素養(yǎng)形成的有效雛形；同時還應(yīng)該看到，在這個過程中，學(xué)生面臨問題不斷地提出并被解決，學(xué)生的思維集中在程序語言的熟悉與運用上，信息意識的形成自不必說，計算思維也得到了很好的培養(yǎng)，而這一過程本身就是一個數(shù)學(xué)化學(xué)習(xí)的過程，因而其滿足了信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的大部分條件，筆者以為這是一個較為完整的核心素養(yǎng)培育過程。

三、堅持以生為本培育核心素養(yǎng)

高中信息技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生的核心素養(yǎng)培育并不是一個空洞的過程，事實上在課程改革中早就已經(jīng)強調(diào)以生為本，而信息技術(shù)核心素養(yǎng)的形成，自然也離不開這一根本[2]。

事實上，核心素養(yǎng)原本就是學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。其主體就是學(xué)生，因此與以生為本的教育教學(xué)理念是一脈相承的。在上面所舉的信息的編程加工教學(xué)中，筆者十分注意以生為本，計算機程序生成數(shù)學(xué)函數(shù)的圖像選擇學(xué)生熟悉的簡單圖像，這是為了激活學(xué)生的熟悉感，從而讓所有學(xué)生能夠?qū)⒆⒁饬械匠绦蛘Z言上來；在問題解決即利用計算機語言編寫y=x2的函數(shù)圖像過程中，對程序語言的感知與感悟，筆者都交給學(xué)生，而學(xué)生想到的變化筆者也鼓勵學(xué)生大膽嘗試，結(jié)果學(xué)生生成了許多認(rèn)識，事實上就已經(jīng)取得了舉一反三的成果。

總之，堅持以生為本并確立問題解決的教學(xué)主線，就可以讓學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)得到培育，因而這是銜接已有教學(xué)傳統(tǒng)與核心素養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑。

結(jié)語

信息技術(shù)核心素養(yǎng)是現(xiàn)代社會每個人必備的核心素養(yǎng)，信息技術(shù)教學(xué)重點應(yīng)提高學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)。教師應(yīng)運用多種方法手段，加強對學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以使學(xué)生將來更好地適應(yīng)社會的要求。

[1] 解月光,楊鑫,付海東等.高中學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的描述與分級[J].中國電化教育,2017,(5):8-14.

[2] 王芳.淺談高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實[J].教育,2016,(12):00105-00105.