王振強(qiáng)

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》是在新時(shí)代信息技術(shù)融入社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，無形地改變著人們生產(chǎn)方式、生活方式、學(xué)習(xí)方式乃至思維方式的背景下，伴隨著《普通高中課程方案（2017年版）》、考試方案整體改革，將對(duì)未來約十年的高中和義務(wù)教育階段中小學(xué)信息技術(shù)課程產(chǎn)生巨大影響的綱領(lǐng)性教學(xué)文件。

本次課程標(biāo)準(zhǔn)修訂，最突出的亮點(diǎn)是以學(xué)科核心素養(yǎng)重新詮釋了信息素養(yǎng)的內(nèi)涵，以學(xué)科大概念為框架，構(gòu)建起高中信息技術(shù)課程體系，突出了信息技術(shù)作為高中國(guó)家必修課程的獨(dú)特價(jià)值。

信息技術(shù)課程在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域已經(jīng)走過了40年的歷程，課程定位從文化論、工具論到信息素養(yǎng)論經(jīng)歷了許多轉(zhuǎn)折點(diǎn)。教育部2000年頒布的《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要》和2003年頒布的《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》，明確將信息素養(yǎng)定義為信息技術(shù)課程的總體目標(biāo)。信息素養(yǎng)概念的引入為當(dāng)時(shí)的中小學(xué)“計(jì)算機(jī)”課程升級(jí)為“信息技術(shù)”課程開創(chuàng)了更大的發(fā)展空間，提高了課程目標(biāo)定位，擴(kuò)充了教學(xué)內(nèi)容，拓展了教學(xué)思路。

然而在近10年的課程發(fā)展歷程中，由于信息技術(shù)教育環(huán)境的巨大變化，原課程中信息素養(yǎng)概念內(nèi)涵模糊、課程體系不夠完整、課程結(jié)構(gòu)松散、學(xué)科特色丟失等弊端逐漸顯露，造成教學(xué)實(shí)施過程中課堂教學(xué)目標(biāo)表述不清，教學(xué)難以取得良好效果。信息技術(shù)課程內(nèi)容過于側(cè)重操作技能訓(xùn)練和軟件應(yīng)用，如 MS Office辦公軟件使用，網(wǎng)絡(luò)信息檢索，QQ、微博、微信等網(wǎng)絡(luò)通信交流工具使用，在發(fā)達(dá)地區(qū)小學(xué)信息技術(shù)課程正式教授之前，學(xué)生大多已經(jīng)具有初步使用經(jīng)驗(yàn)，有些初中甚至高中信息技術(shù)課上，還在重復(fù)教授這些內(nèi)容，學(xué)生收獲甚微。這種狀況又在一定程度上加劇了信息技術(shù)學(xué)科在學(xué)校課程體系中被邊緣化的不利局面，信息技術(shù)作為一門獨(dú)立課程的必要性因此遭到質(zhì)疑。新版課程標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整了信息技術(shù)課程的目標(biāo)和內(nèi)容結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了學(xué)科教學(xué)的專業(yè)性，重新梳理了信息技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)，突出了其他學(xué)科難以揭示的思想方法。信息技術(shù)課程更能滿足社會(huì)發(fā)展、教育發(fā)展和學(xué)生發(fā)展的需求。

新版課程標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)核心素養(yǎng)

為保證高中信息技術(shù)課程的順利實(shí)施，需要明確課程標(biāo)準(zhǔn)要求，準(zhǔn)確把握學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵。教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)不同核心素養(yǎng)的特點(diǎn)，采用不同的策略和方法，重點(diǎn)突破、以點(diǎn)帶面、因勢(shì)利導(dǎo)、整體提升。

信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新以及信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)核心素養(yǎng)在課程標(biāo)準(zhǔn)文本中并無先后、輕重之分，但在教學(xué)實(shí)施過程中，四種素養(yǎng)的培養(yǎng)方式、方法、策略卻有較大差別。

信息意識(shí)不是本次課程標(biāo)準(zhǔn)修訂中提出的新概念，其在信息技術(shù)學(xué)科課程發(fā)展中歷來受到重視，不僅是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)，其內(nèi)涵與很多學(xué)科核心素養(yǎng)也存在較多交融。例如，語文學(xué)科中的“語言構(gòu)建與運(yùn)用”，化學(xué)學(xué)科中的“文化傳承與理解”“宏觀認(rèn)同與微觀探索”，物理學(xué)中的“科學(xué)探究”，歷史學(xué)科的“史料實(shí)證”等，都強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)需要解決問題，有意識(shí)地、主動(dòng)地、適當(dāng)?shù)孬@取信息，捕獲信息的變化，并分析數(shù)據(jù)中攜帶的信息;采用有效策略、方法對(duì)信息進(jìn)行評(píng)估、判斷，為作出科學(xué)、合理的結(jié)論提供充足的證據(jù)。信息意識(shí)的培養(yǎng)可結(jié)合學(xué)生各科學(xué)習(xí)，整合課內(nèi)外、校內(nèi)外多種活動(dòng)，聚沙成塔，集腋成裘。

數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)與學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷、所處的信息環(huán)境緊密相關(guān)。很多欠發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)生在高中階段才剛剛接觸到的數(shù)字化學(xué)習(xí)方式，可能是發(fā)達(dá)地區(qū)小學(xué)生的生活常態(tài)。大城市里學(xué)生在抱怨網(wǎng)絡(luò)視頻播放卡頓時(shí)，農(nóng)村地區(qū)的教師可能還在為無法上網(wǎng)搜索而煩惱。對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的具體要求，要根據(jù)各地實(shí)際情況靈活把握，避免一刀切式的硬性要求。

信息社會(huì)責(zé)任是更趨上位性的、綜合性的素養(yǎng)，不是一朝一夕，或只是在信息技術(shù)課程中能夠獨(dú)立培養(yǎng)起來的，需要在學(xué)生長(zhǎng)期生活、學(xué)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐中，潛移默化地去熏陶、浸潤(rùn)、融入、滋育。教師、家長(zhǎng)、社會(huì)人士言傳身教的效果遠(yuǎn)大于課堂上有限的教學(xué)活動(dòng)。

四個(gè)核心素養(yǎng)中，計(jì)算思維最能體現(xiàn)信息技術(shù)學(xué)科特色，其培訓(xùn)效果在信息技術(shù)學(xué)科課堂中也最為明顯。計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)人在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中用來創(chuàng)建問題解決方案的一系列思維活動(dòng)。課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)計(jì)算思維的定義比周以真教授提出的定義更為簡(jiǎn)潔、通俗易懂。具有計(jì)算思維的學(xué)生可以定義問題，抽象特征，建立結(jié)構(gòu)模型，并在信息活動(dòng)中合理地組織數(shù)據(jù)，通過判斷分析和綜合各種信息資源，使用合理的算法來解決問題;會(huì)總結(jié)使用計(jì)算機(jī)解決問題的過程和方法，并遷移到與其相關(guān)的其他問題解決方案。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算思維的描述，非常清晰地反映了這種素養(yǎng)是面向全體學(xué)生，而非只是從事計(jì)算機(jī)相應(yīng)專業(yè)的少數(shù)學(xué)生的公民素養(yǎng)。計(jì)算思維核心素養(yǎng)的確定使得高中信息技術(shù)課程回歸到專業(yè)化道路上來，突出了信息技術(shù)課程不可替代的獨(dú)特價(jià)值。在新課程實(shí)施的過程中，計(jì)算思維應(yīng)成為學(xué)科教學(xué)研究的核心。

如何在教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維

由于計(jì)算思維概念受到廣泛認(rèn)可的時(shí)間并不長(zhǎng)，課程專家和一線教師對(duì)計(jì)算思維的理解并不完全一致。如何在教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維，還有很多有待研究的實(shí)際問題。信息技術(shù)課程教學(xué)中的計(jì)算思維需要不斷深入挖掘。計(jì)算思維的內(nèi)涵極其豐富，許多計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法中均蘊(yùn)含著大量計(jì)算思維的精華，如多次循環(huán)、枚舉、遞歸等算法，充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)工作的特點(diǎn);“A=A+1”語句格式與數(shù)學(xué)等式的思維過程截然不同，閃耀著事物運(yùn)動(dòng)變化的深刻哲學(xué)思想光芒;函數(shù)、子程序、結(jié)構(gòu)化、模塊化的編程方式使復(fù)雜的工作變得簡(jiǎn)單、清晰;二維碼、位圖、奇偶校驗(yàn)、信息加密解密等信息編碼方法讓學(xué)生輕松地讀懂這個(gè)奇幻的世界?！坝?jì)算機(jī)系統(tǒng)”知識(shí)幫助學(xué)生在多種獨(dú)立的事物之間建立聯(lián)系;計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備間通用的“標(biāo)準(zhǔn)”、網(wǎng)絡(luò)通信中的“協(xié)議”，讓學(xué)生從另一個(gè)角度體會(huì)規(guī)則的意義。計(jì)算思維是源自信息技術(shù)學(xué)科自身，與計(jì)算機(jī)天生共存，是信息技術(shù)課程中的靈魂，不是外界強(qiáng)貼于信息技術(shù)表面的標(biāo)簽。

在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)程序課程中有很多經(jīng)典案例，很多教師也總結(jié)過不少成功的經(jīng)驗(yàn)。但是經(jīng)典案例中有些內(nèi)容過于枯燥乏味，有些對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，不利于面向全體學(xué)生教學(xué)，無法解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的個(gè)性化差異。因此，教學(xué)中還需要廣大教師在已有教材、參考資料的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展，豐富教學(xué)資源，尤其是從生活中尋找恰當(dāng)?shù)陌咐?/p>

“數(shù)據(jù)編碼”是承載計(jì)算思維的重點(diǎn)知識(shí)，在必修課程“數(shù)據(jù)與計(jì)算”模塊中，有“在具體感知數(shù)據(jù)與信息的基礎(chǔ)上，描述數(shù)據(jù)與信息的特征，知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式”要求。以生活中的盲文字符編碼為例，先出示單個(gè)字符呈現(xiàn)方式，引出一系列問題，帶領(lǐng)學(xué)生利用已有相關(guān)知識(shí)討論，在這樣的編碼模式下，如何為不同種自然語言設(shè)計(jì)編碼（如下頁圖1）。例如，6個(gè)點(diǎn)最多可表示的字符個(gè)數(shù)有多少？如何在字符種類有限的條件下表示不同種自然語言？如何充分利用現(xiàn)有條件表示更多信息？現(xiàn)有盲文編碼方案考慮了哪些因素，有何益處和優(yōu)勢(shì)，有何局限與不足，如何改進(jìn)，代價(jià)是什么？

在必修課程“數(shù)據(jù)與計(jì)算”模塊中有“從生活中的例子，算法的概念和特征的概述，使用適當(dāng)?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)來表示簡(jiǎn)單的算法”要求，生活中能夠承載這些知識(shí)的例子也很多。以生活中的折紙常識(shí)為例，一張紙經(jīng)過幾次對(duì)折以后就無法繼續(xù)對(duì)折下去，無論紙張大小、薄厚，最大的對(duì)折次數(shù)幾乎都是相同的。要想了解其中的奧秘，學(xué)生需要找到與對(duì)折次數(shù)有關(guān)的因素（長(zhǎng)度、寬度、厚度），用適當(dāng)?shù)姆?hào)（變量、單元格）進(jìn)行表示和記錄，再找到每次對(duì)折后各個(gè)因素之間的相互關(guān)系（折后長(zhǎng)度等于折前寬度，折后寬度等于折前長(zhǎng)度一半），最為關(guān)鍵的還要找到最終不能再對(duì)折下去時(shí)的邊界條件（厚度與長(zhǎng)、寬接近），用適當(dāng)?shù)姆绞桨阉鼈儽硎境鰜恚ū磉_(dá)式），再用合適的工具或程序（程序設(shè)計(jì)語言、流程圖或電子表格），模擬每次對(duì)折的過程，完成多次自動(dòng)計(jì)算（循環(huán)、自動(dòng)填充），得到正確答案（結(jié)果輸出）（如圖2）。最后再反過來，從問題解決的過程中找到一般性的規(guī)律，去嘗試?yán)斫饣蚪鉀Q與之類似或更復(fù)雜的其他問題（二進(jìn)制、指數(shù)變化、信息容量）。在這個(gè)問題解決中，學(xué)生經(jīng)歷了問題的抽象化、形式化、自動(dòng)化和系統(tǒng)化的計(jì)算思維過程。

信息技術(shù)新課程要適應(yīng)21世紀(jì)信息社會(huì)、智能社會(huì)人才的要求。新時(shí)代各行各業(yè)的從業(yè)者不能只是信息技術(shù)的一般使用者，要轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓夹g(shù)的高級(jí)用戶或開發(fā)者，不僅要知道如何應(yīng)用技術(shù)，還要懂得技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用的原理，能夠創(chuàng)造性地應(yīng)用信息技術(shù);要從信息系統(tǒng)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓夹g(shù)的主動(dòng)參與者，才能夠在各自的崗位上從事充滿創(chuàng)造性的工作。社會(huì)對(duì)信息技術(shù)人才的需求與日俱增，不論是普通公民，還是信息技術(shù)專業(yè)人才，新時(shí)代都對(duì)他們的信息技術(shù)核心素養(yǎng)提出了更高的要求。只有準(zhǔn)確把握住課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)核心素養(yǎng)的具體要求，選擇恰當(dāng)?shù)牟呗苑椒?，有效落?shí)核心素養(yǎng)，信息技術(shù)課程才能體現(xiàn)出自身獨(dú)特的價(jià)值。