從技術(shù)傳授到素養(yǎng)培育：信息科技課程價(jià)值實(shí)現(xiàn)的路徑探索

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A論文編號(hào)：1674—2117（2025）14-0026-04

引言

在當(dāng)今的數(shù)字化時(shí)代，信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，信息科技課程的重要性日益凸顯。然而，如何實(shí)現(xiàn)從原有信息技術(shù)教學(xué)模式向體現(xiàn)信息科技課程價(jià)值的新課堂的轉(zhuǎn)變，是擺在一線信息科技教師面前的一個(gè)重要課題。信息科技課程不僅是傳授信息技術(shù)知識(shí)和技能的載體，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)原理理解、科學(xué)思維方式和工程實(shí)踐能力的重要途徑。因此，探討信息科技課程的價(jià)值實(shí)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

以體驗(yàn)式學(xué)習(xí)內(nèi)化科學(xué)原理

1.體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與特征

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是一種強(qiáng)調(diào)學(xué)生親身參與和實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式，它以學(xué)生為中心，注重學(xué)生在實(shí)際體驗(yàn)中獲取知識(shí)、提升能力。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)具有以下顯著特征： ① 強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過(guò)程，而不是被動(dòng)地接受知識(shí)。 ② 注重實(shí)踐操作，通過(guò)實(shí)際體驗(yàn)讓學(xué)生更加深入地理解知識(shí)和原理。 ③ 具有情境性，將學(xué)習(xí)內(nèi)容置于具體的情境中，使學(xué)生能夠更好地理解知識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景。 ④ 能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和參與度。[2-3]

2.體驗(yàn)式學(xué)習(xí)內(nèi)化科學(xué)原理的過(guò)程

（1）情感體驗(yàn)與科學(xué)原理的重要性認(rèn)可

情感體驗(yàn)在學(xué)習(xí)過(guò)程中起著重要的作用。通過(guò)創(chuàng)設(shè)富有情感色彩的學(xué)習(xí)情境，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使他們更加愿意主動(dòng)地去探索和理解科學(xué)原理。3例如，在教授計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，可以通過(guò)展示有趣的編程作品，如動(dòng)畫、游戲等，讓學(xué)生感受到編程的魅力和樂(lè)趣，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)編程的興趣。同時(shí)，教師還可以通過(guò)講述科學(xué)家的故事，讓學(xué)生了解科學(xué)研究的過(guò)程和意義，培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)的敬仰和熱愛(ài)之情，進(jìn)而使他們更加重視科學(xué)原理的學(xué)習(xí)。

（2）認(rèn)知體驗(yàn)與知識(shí)的生成過(guò)程

認(rèn)知體驗(yàn)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)親身實(shí)踐和思考所獲得的體驗(yàn)。通過(guò)“體驗(yàn)—反思—抽象一檢驗(yàn)”的循環(huán)反復(fù)，學(xué)生能夠更加深入地理解知識(shí)的生成過(guò)程構(gòu)建自己的知識(shí)體系。例如，在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法”時(shí)，教師可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際編寫程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，如鏈表、棧、隊(duì)列、排序算法等。學(xué)生在編寫程序的過(guò)程中會(huì)遇到各種問(wèn)題，通過(guò)不斷地調(diào)試和修改程序，能夠更加深人地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的原理和實(shí)現(xiàn)方法。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的編程過(guò)程進(jìn)行反思和總結(jié)，抽象出其中的共性和規(guī)律，形成知識(shí)體系。最后，通過(guò)對(duì)學(xué)生編寫的程序進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)估，讓學(xué)生了解自己的優(yōu)勢(shì)和不足，進(jìn)一步提高他們的學(xué)習(xí)效率。

3.案例分析：借助黑白棋游戲理解數(shù)據(jù)校驗(yàn)

在《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中，“初步理解數(shù)據(jù)校驗(yàn)的目的和意義”是一項(xiàng)重要的教學(xué)要求，但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，這一要求具有一定的難度。為了幫助學(xué)生更好地理解數(shù)據(jù)校驗(yàn)的原理和意義，教師可以借助黑白棋游戲引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行奇偶校驗(yàn)的體驗(yàn)。

例如，教師首先向?qū)W生介紹黑白棋游戲的規(guī)則：在一個(gè)棋盤上，黑白雙方輪流下棋，每次只能下一枚棋子。當(dāng)棋盤上的棋子數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，白方獲勝；當(dāng)棋盤上的棋子數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，黑方獲勝。其次，將學(xué)生分成兩組，一組扮演白方，一組扮演黑方，進(jìn)行黑白棋游戲。在游戲過(guò)程中，學(xué)生需要不斷地計(jì)算棋盤上的棋子數(shù)量，以判斷勝負(fù)。通過(guò)這個(gè)游戲，學(xué)生可以直觀地感受到奇偶校驗(yàn)的原理和應(yīng)用。再次，引導(dǎo)學(xué)生將黑白棋游戲中的奇偶校驗(yàn)原理應(yīng)用到數(shù)據(jù)校驗(yàn)中，同時(shí)向?qū)W生介紹數(shù)據(jù)校驗(yàn)的基本概念和方法，如奇偶校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼等，并讓學(xué)生通過(guò)編寫程序來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)的功能。在學(xué)生編寫程序的過(guò)程中，教師可以給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助。

通過(guò)這個(gè)案例可以看到，借助黑白棋游戲進(jìn)行奇偶校驗(yàn)的體驗(yàn)，不僅能夠降低學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)校驗(yàn)這一抽象概念的認(rèn)知難度，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使他們更加深刻地理解數(shù)據(jù)校驗(yàn)的原理和意義。同時(shí)，通過(guò)將游戲中的奇偶校驗(yàn)原理應(yīng)用到數(shù)據(jù)校驗(yàn)中，學(xué)生能夠更好地將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

借技術(shù)的習(xí)得培養(yǎng)科學(xué)思維

1.科學(xué)思維的培養(yǎng)目標(biāo)與重要性

科學(xué)思維是一種具有邏輯性、批判性和創(chuàng)造性的思維方式，它是科學(xué)研究和創(chuàng)新的基礎(chǔ)。在信息科技課程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維具有重要的意義：首先，有助于學(xué)生提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使他們能夠更加準(zhǔn)確地理解和把握問(wèn)題的本質(zhì)，從而找到更加有效的解決方案。其次，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使他們?cè)诿鎸?duì)新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)時(shí)，敢于提出新的想法和觀點(diǎn)，勇于嘗試新的方法和技術(shù)。最后，有利于學(xué)生形成科學(xué)的世界觀和方法論，使他們能夠更加客觀地認(rèn)識(shí)世界和事物，從而更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。

2.技術(shù)習(xí)得與科學(xué)思維培養(yǎng)的關(guān)系

技術(shù)習(xí)得是培養(yǎng)科學(xué)思維的重要途徑。學(xué)生通過(guò)在實(shí)際操作中學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠更加直觀地感受技術(shù)的原理和應(yīng)用，從而養(yǎng)成科學(xué)思維。同時(shí)，科學(xué)思維的培養(yǎng)也能夠促進(jìn)技術(shù)的習(xí)得。學(xué)生在具備科學(xué)思維能力后，能夠更加深入地理解技術(shù)的原理和本質(zhì)，從而更加有效地學(xué)習(xí)和掌握技術(shù)。

3.案例分析：在機(jī)器人設(shè)計(jì)制作中培養(yǎng)模塊化思想

在“過(guò)程與控制”模塊中，系統(tǒng)、模塊等概念是重要的教學(xué)內(nèi)容。為了讓學(xué)生更好地理解這些概念，教師可以通過(guò)讓學(xué)生設(shè)計(jì)、制作機(jī)器人的方式來(lái)培養(yǎng)他們的模塊化思想。例如，先向?qū)W生介紹機(jī)器人的基本組成部分和工作原理，然后讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)和制作自己的機(jī)器人。在設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，學(xué)生需要將機(jī)器人的各個(gè)部分看作一個(gè)模塊，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作。例如，機(jī)器人的身體部分可以看作一個(gè)模塊，需要設(shè)計(jì)和制作一個(gè)具有一定結(jié)構(gòu)和功能的身體框架；機(jī)器人的傳感器部分可以看作一個(gè)模塊，需要選擇合適的傳感器并將其安裝在機(jī)器人身上；機(jī)器人的控制部分可以看作一個(gè)模塊，需要編寫程序來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和行為。

通過(guò)這種方式，學(xué)生能夠更加直觀地感受到模塊化思想的重要性和應(yīng)用方法。他們能夠理解“將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分解成若干個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的模塊”不僅可以降低系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)難度，還可以提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。同時(shí)，通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)和制作機(jī)器人，學(xué)生還能夠提升動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力，進(jìn)一步提高綜合素質(zhì)。

由項(xiàng)目式學(xué)習(xí)達(dá)成工程實(shí)現(xiàn)

1.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的概念與特點(diǎn)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以項(xiàng)目為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方式，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和實(shí)踐能力。[27]項(xiàng)目式學(xué)習(xí)具有以下特點(diǎn)： ① 以項(xiàng)目為載體，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，使學(xué)生能夠在實(shí)際項(xiàng)目中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)。 ② 以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生在項(xiàng)目中自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索。 ③ 具有綜合性，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)和技能，能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和跨學(xué)科素養(yǎng)。 ④ 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。 ⑤ 具有開(kāi)放性，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求進(jìn)行選擇和創(chuàng)新。[8]

2.工程實(shí)現(xiàn)的要求與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的關(guān)系

工程實(shí)現(xiàn)是將科學(xué)原理和技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程中的過(guò)程，它需要綜合考慮科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境等多方面的因素。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了一個(gè)真實(shí)的工程實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生在實(shí)踐中提高工程實(shí)現(xiàn)的能力。通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)如何將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程中，如何解決工程中遇到的各種問(wèn)題，如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作和溝通，如何考慮工程的可行性和可持續(xù)性等。因此，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是達(dá)成工程實(shí)現(xiàn)的重要途徑之一。

3.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素

（1）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性

在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中，技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性是一個(gè)重要的考慮因素。教師需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平和教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的技術(shù)和工具，確保學(xué)生能夠在項(xiàng)目中順利地應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。

（2）學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和技術(shù)接受度

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和技術(shù)接受度。教師需要根據(jù)學(xué)生的興趣和需求，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和趣味性的項(xiàng)目，讓學(xué)生在項(xiàng)目中積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)和探索。同時(shí)，還需要關(guān)注學(xué)生對(duì)技術(shù)的接受度，選擇適合學(xué)生水平的技術(shù)和工具，避免學(xué)生因?yàn)榧夹g(shù)難度過(guò)高而產(chǎn)生挫敗感。

（3）項(xiàng)目的可行性和可持續(xù)性

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)需要考慮項(xiàng)目的可行性和可持續(xù)性。教師需要充分考慮項(xiàng)目的資源需求、時(shí)間安排和實(shí)施難度，確保項(xiàng)目能夠順利實(shí)施。同時(shí)，還需要考慮項(xiàng)目的可持續(xù)性，即項(xiàng)目是否具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和推廣意義。

4.案例分析：智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

智能交通系統(tǒng)是一個(gè)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的綜合性項(xiàng)目，包括交通流量監(jiān)測(cè)、信號(hào)燈控制、車輛導(dǎo)航等多個(gè)方面的技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)，還需要考慮用戶需求、成本效益、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)因素。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生能夠在實(shí)踐中提高工程實(shí)現(xiàn)的能力，培養(yǎng)綜合思維和創(chuàng)新能力。

例如，教師首先向?qū)W生介紹了智能交通系統(tǒng)的基本概念和組成部分，然后讓學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生需要綜合考慮交通流量監(jiān)測(cè)、信號(hào)燈控制、車輛導(dǎo)航等多個(gè)方面的技術(shù)問(wèn)題，選擇合適的技術(shù)和工具進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，如可以選擇使用傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)交通流量、使用單片機(jī)來(lái)控制信號(hào)燈、使用GPS和地圖軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛導(dǎo)航。同時(shí)，還需要考慮用戶需求、成本效益、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)因素，設(shè)計(jì)出一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的智能交通系統(tǒng)方案。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生需要按照自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行硬件搭建和軟件開(kāi)發(fā)，并進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要不斷地解決遇到的問(wèn)題如硬件故障、軟件錯(cuò)誤等，提高自己的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，還需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作和溝通，共同完成項(xiàng)目任務(wù)。

通過(guò)這個(gè)案例可以看到，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的工程實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生在實(shí)踐中提高工程實(shí)現(xiàn)的能力，培養(yǎng)綜合思維和創(chuàng)新能力。同時(shí)，通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生還能夠更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)和技能，提高自己的綜合素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語(yǔ)

信息科技課程的價(jià)值實(shí)現(xiàn)是教育發(fā)展的重要方向。本文從以體驗(yàn)式學(xué)習(xí)內(nèi)化科學(xué)原理、借技術(shù)的習(xí)得培養(yǎng)科學(xué)思維、由項(xiàng)目式學(xué)習(xí)達(dá)成工程實(shí)現(xiàn)三個(gè)維度，探討了信息科技課程價(jià)值實(shí)現(xiàn)的方法，并結(jié)合案例論證了其對(duì)提升學(xué)生知識(shí)理解能力、思維能力和實(shí)踐能力的顯著作用。然而，信息科技課程的推進(jìn)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，因此，教師需要不斷更新觀念和提升能力，學(xué)校需要加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)，完善課程評(píng)價(jià)體系，只有這樣才能讓信息科技課程更好地發(fā)揮其價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，使他們更好地適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需求。10]

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