高中信息技術教學中學生信息技術核心素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑

江蘇省海門中學 許 華

中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)是黨的教育方針的具體化和精細化，為建立核心素養(yǎng)與課程教學的內在聯(lián)系，發(fā)展素質教育的育人價值，各學科都提煉了本學科的核心素養(yǎng)，信息技術學科也不例外?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g課程標準（2017年版）》中，信息技術核心素養(yǎng)是一個重要內容，信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力和信息社會責任是信息技術學科核心素養(yǎng)的四個主要方面。核心素養(yǎng)背景下的高中信息技術教學，要實現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標向核心素養(yǎng)的轉向，這就要求教師將核心素養(yǎng)落實到高中信息技術教學的全過程，并圍繞核心素養(yǎng)的落實進行有效的教學方法制定。本人認為可以從如下幾方面來進行高中信息技術核心素養(yǎng)的教學。

一、在信息情境與信息活動中培養(yǎng)信息意識

信息意識是指學生對信息的敏感度和對信息價值的判斷力，它是在具體的信息情境和信息活動中逐步養(yǎng)成的。通過問題情境的創(chuàng)設來引導學生運用信息技術，提高信息敏感度；引導學生思考，以正確的思維判斷出信息的價值。因此教師要合理地設置信息情境、設置信息活動來培養(yǎng)學生的信息意識。

1.創(chuàng)設問題情境，關聯(lián)信息技術。

教學過程中，教師可以為學生提供盡可能真實的信息技術問題情境，讓學生從中發(fā)現(xiàn)信息技術問題并尋找問題解決的途徑，有效地將問題解決與信息技術關聯(lián)起來。如《算法與程序實現(xiàn)》這一課的教學中，教師圍繞生活中比較常見的交通信號燈創(chuàng)設問題情境：“根據(jù)司機朋友的普遍反映，我市A路（南北走向）與B路（東西走向）的十字交叉口的交通信號燈設置十分不合理，從A路由南往北往B路左轉的過程中每次只能通過4～5輛車，造成了左轉車道的大量積壓。類似的情況在其他城市干道上也時有發(fā)生，要從根本上解決交通擁堵的問題，不是光靠交警指揮就能解決，大家有什么可行性的建議？”有學生提出：“當前我們的交通信號燈都是經過程序來設置紅綠燈的時長的，每個方向的通行時間都是固定的，這就很難做到精準化控制，時常會出現(xiàn)信號燈設置不合理導致交通擁堵的情況，通過程序的重新設置是解決的唯一方法?！苯處焼柕溃骸爱斍按髷?shù)據(jù)在城市交通中發(fā)揮著越來越重要的作用，我們通過導航軟件能清楚地獲悉道路擁堵狀況，如何將大數(shù)據(jù)運用到紅綠燈中去？請嘗試著闡述基本原理。”有學生說：“將交通信號燈聯(lián)網(wǎng)，運用大數(shù)據(jù)分析路口各個方向的車流量的大小，合理控制紅綠燈時長。不僅能實現(xiàn)單個路口的交通信號燈的智能調控，還能實現(xiàn)相鄰的多個交通信號燈的聯(lián)控?！蓖ㄟ^問題情境的設置，引導學生將所學的信息技術知識來解決現(xiàn)實生活中的問題，培養(yǎng)學生的信息意識。

2.學會信息判斷，提高信息敏感度。

信息判斷能力、信息敏感度的高低是信息意識的重要方面。高中信息技術教學，要教會學生正確地篩選、甄別有用信息，屏蔽、消除有害與無用信息，提高信息應用的效率。要在真實和虛擬的信息情境與活動中，讓學生在信息的篩選、綜合、加工中準確地進行信息的分析、判斷，提高信息的敏感度。如《圖像與視頻編碼》這一課教學內容，涉及到“數(shù)據(jù)壓縮”這一知識點，常用的壓縮方法分為無損壓縮與有損壓縮，它們兩者有何區(qū)別，在不同的應用場景下如何進行選擇，這需要學生具有良好的信息判斷能力。當我們?yōu)榱斯?jié)約存儲空間以及提高傳輸速度時，可以選擇有損壓縮；而如果要保證信息質量與效果，則應盡可能地選擇無損壓縮方式。教師設問：“冬奧會花樣滑冰選手需要將自己的節(jié)目的配樂音頻提交給組織方，你覺得應該用何種數(shù)據(jù)壓縮方法？”毫無疑問，為了保證音質，應該選擇無損壓縮?？梢娫谛畔⒓夹g教學中，對信息的正確判斷，對信息的敏感度直接關乎學生的信息意識，是有待培養(yǎng)與提升的重要內容。

二、在項目完成和解決問題中提升計算思維

計算思維，是指學生運用計算機科學的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。信息技術是一門基于計算機應用的技術，其以數(shù)據(jù)為單元，以計算為載體，以解決問題為目標，計算思維直接關乎計算效率。培養(yǎng)和提升學生的計算思維，是高中信息技術教育的重中之重。

1.以項目學習為內容培養(yǎng)計算思維。

在項目式學習中親歷計算思維的全過程，能實現(xiàn)學生對計算機運算原理的深度理解。以具體的學習項目為載體，在項目操作過程中設計模型、編輯程序、提高運算效率。如《體驗數(shù)據(jù)分析》一課中，在電子表格軟件進行數(shù)據(jù)分析這一知識應用過程中，教師給學生布置某公司2019年、2020年公司財務報表的分析的項目，如何將該公司的財務狀況清晰地呈現(xiàn)，讓人能夠清晰地看到兩個年度財務的環(huán)比與同比，各月與各季度，高值與低值等數(shù)據(jù)，需要學生首先合理地設計表格要素，再用軟件的計算功能進行多個數(shù)值的計算，最后以可視化的圖像來呈現(xiàn)直觀信息。以柱狀圖來體現(xiàn)各月的具體數(shù)值，以折線圖來體現(xiàn)兩年度的趨勢，以餅狀圖來體現(xiàn)各個季度的數(shù)值及占比等等。通過合理的設計與計算，來實現(xiàn)項目的完成，在項目完成過程中培養(yǎng)學生的計算思維。

2.以問題解決為載體培養(yǎng)計算思維。

在項目與具體問題的解決過程中會遇到計算的瓶頸，需要對運算的程序進行優(yōu)化甚至重新設計，這對學生的計算思維是一大考驗。算法設計以及程序實現(xiàn)是用計算機解決問題的核心，其需要通過不同算法與編程來實現(xiàn)。但是在現(xiàn)實的問題解決過程中經常會出現(xiàn)運算程序結果不能滿足問題求解需要的情況，此時需要對算法和程序進行修改和完善。如在文檔中查找高頻詞的問題解決中，為了分析名著《三國演義》的寫作特色，要求學生用編寫程序來查出小說中的20個高頻詞匯，通過讀取文件—中文分詞—詞頻統(tǒng)計—詞頻排序—顯示輸出來實現(xiàn)，但是在運行結果中發(fā)現(xiàn)，其中很多稱謂都指向了同一人，如“劉備”“玄德”“玄德公”“劉玄德”都是指劉備；同理諸葛亮也有“諸葛孔明”“孔明”“諸葛軍師”“丞相”“臥龍”等多重稱謂，因而必須修改算法，利用選擇結構將這些詞語進行合并處理，從而提高運算的精度。以實際問題為載體，讓學生學會對計算過程進行分析思考、實踐求證以及反饋調試，提高計算思維的客觀性。

三、在工具運用與作品創(chuàng)作中學會數(shù)字化學習與創(chuàng)新

數(shù)字化學習與創(chuàng)新，是指評估和選用數(shù)字化資源與工具，有效管理學習過程與學習資源，創(chuàng)造性地解決問題完成任務。其體現(xiàn)了高中信息技術的應用性以及適應信息技術快速發(fā)展的創(chuàng)新性。要求學生學會所學的計算機學習工具，合理地應用學習資源來創(chuàng)造性地學習和創(chuàng)作。

1.數(shù)字化學習資源的利用。

高中信息技術學科具有很強的工具性、應用性和實踐性特征，其對我們的日常生產、生活、學習等方方面面都產生著深入而廣泛的影響。中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)指出全面發(fā)展的人要具備“學會學習”的能力。作為信息時代的高中生，要努力適應數(shù)字化學習環(huán)境，養(yǎng)成數(shù)字化學習的習慣，充分利用信息技術來服務自身的學習與生活。網(wǎng)絡信息時代下，學生要善于發(fā)揮信息技術強大的搜索功能與海量的資源優(yōu)勢。如《視音頻編輯》的學習，可以從網(wǎng)絡上下載常用的視音頻編輯軟件，如movie maker、Adobe Audition CS6、Adobe Premiere Pro等等，搜索并下載相關的微課視頻教程進行自學，掌握視音頻編輯技能，類似的圖片編輯、網(wǎng)站建設、動畫制作等等，都可以充分利用強大、便捷的數(shù)字化學習資源來完成。這為信息時代背景下學生的數(shù)字化、自主化學習提供了充分的保證。

2.技能應用與創(chuàng)新創(chuàng)造。

在高中信息技術教學中，讓學生在掌握學習工具的操作技能的基礎之上，運用數(shù)字化學習手段創(chuàng)造性地解決問題，這是新時代信息技術應用型人才培養(yǎng)的重要目標。教師組織學生運用計算思維開展項目學習，在自主學習與協(xié)作學習中，運用數(shù)字資源與工具來創(chuàng)造性地解決問題以及創(chuàng)作出個性的數(shù)字化作品。如《人機交互》的教學，讓學生創(chuàng)造性地設計一款個性化的語音導航系統(tǒng)。有的學生選擇以自己的聲音作為導航軟件的聲音，有的選擇用家鄉(xiāng)話來設計導航軟件聲音。學生通過采集完成自己或家鄉(xiāng)話音頻的獲取、采樣及編碼；以及進行語音識別完成語言信息到機器可識別的文本信息的轉換；再進行語音合成完成文本信息到導航系統(tǒng)音頻信息的轉換。類似的，將語言識別應用到智能家居的聲控系統(tǒng)中，也可以設計出個性化的聲控系統(tǒng)。在技能應用與創(chuàng)新創(chuàng)造中，學生的信息技術應用意識和能力得到了很好的提升。

四、在典型事件與信息困境中養(yǎng)成信息社會責任

信息技術教育的根本任務是立德樹人，正確而理性的信息社會責任感體現(xiàn)了信息技術的德育教育內涵與要求。高中生處于世界觀、人生觀、價值觀形成的關鍵階段，要重視對他們的信息社會責任的培養(yǎng)，使之以正確地方式來面對信息世界中的典型事件以及信息困境。

1.個人層面的信息社會責任。

十七八歲的高中生的個體意識得到了顯著增強，他們已經具備或者即將具備完全民事行為能力，其需要為自己的行為負責任，尤其要遵守信息法律規(guī)范，遵守信息社會道德與倫理準則。當前，在大數(shù)據(jù)應用背景下，社會誠信體系日趨完善，個人信用將伴隨終身，不誠信行徑將在個人信用檔案中留下不可磨滅的不光彩一頁。要教育學生遵守信息社會行為規(guī)范和道德準則，主動承擔個人的信息社會責任。在此過程中，教師通過典型的案例來教育學生，強化學生個人信息社會責任的意識，在法律與道德倫理框架下規(guī)范自身的行為。如在《人工智能的應用與影響》的教學中，教師引用了如下案例：2021年高中生吳某為了博取眼球，用自己的微信朋友圈發(fā)布了一則“駭人聽聞”的消息——“挺住！XX中學5名學生新冠病毒檢測呈陽性！”為了增加真實性，他還從網(wǎng)絡上搜集了相關的圖片進行配圖。消息一經發(fā)出后獲得了10萬+的轉載，相關防疫部門第一時間趕到涉事學校，經確認才知道是一個惡作劇的造謠以及引發(fā)的傳謠。派出所民警依法依規(guī)對該學生作出了行政拘留的處罰決定。學生對自己的惡作劇后悔不已。通過真實案例的引入，學生意識到在信息網(wǎng)絡時代，每個公民都要遵守網(wǎng)絡法律法規(guī)以及倫理道德，約束和規(guī)范自己的行為，從自身做起，維護綠色、健康、正能量的信息生態(tài)環(huán)境。

2.社會層面的信息社會責任。

高中生作為成年人，承擔著公民的信息社會責任。社會層面的信息社會責任，要求高中生做到：一是自覺地維護公共信息安全。網(wǎng)絡信息安全作為國家總體安全的重要內容，與信息技術密切相關。作為一名社會公民，要自覺維護公共信息安全，尤其在涉及軍事、國防、尖端技術、核心專利、戰(zhàn)略資源等關鍵、敏感的信息時，要有信息敏感度，維護國家信息安全，維護信息生態(tài)環(huán)境。二是關注信息技術革命帶來的環(huán)境與人文問題，能理性判斷信息技術創(chuàng)新所帶來的新事物。信息技術是一把“雙刃劍”，其發(fā)展對社會經濟產生的作用總體是積極的，但是也可能帶來生態(tài)環(huán)境、人文道德等新問題，要在法律與社會倫理道德的雙重約束下合理地應用新的信息技術。

結束語

三維價值目標向核心素養(yǎng)目標的轉向體現(xiàn)著教育理念的根本性轉變。核心素養(yǎng)下的高中信息技術教學，要從教學目標的制定、教學方法的應用、教學評價的實施等多個方面來突出學生信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力和信息社會責任這幾個信息技術核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。高中信息技術教師要深入學習理解課程標準，正確解讀信息技術學科核心素養(yǎng)的內涵，探討核心素養(yǎng)進課堂的有效策略，讓學生具備信息技術學習的必備品格與關鍵能力。