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信息技術與核心素養的教學策略

科技 更新时间:2024-11-26 06:41:48

信息技術與核心素養的教學策略?2022年版信息科技課程标準中,信息學科不僅僅是名稱發生了變化,更重要的是融入了更多的育人哲學,其中,“數字素養”首次出現在信息學科的課程标準中,強調落實立德樹人根本任務,發展學生數字素養[1]遵循數字素養培育的學理通道,滲透哲學育人意識、實踐蘊含着數字素養的信息課,着力培養面向未來信息社會的數字公民,是信息學科未來一段時間的重要突破方向,我來為大家科普一下關于信息技術與核心素養的教學策略?以下内容希望對你有幫助!

信息技術與核心素養的教學策略(新版信息科技課标中數字素養的實施要義與教學表達)1

信息技術與核心素養的教學策略

2022年版信息科技課程标準中,信息學科不僅僅是名稱發生了變化,更重要的是融入了更多的育人哲學,其中,“數字素養”首次出現在信息學科的課程标準中,強調落實立德樹人根本任務,發展學生數字素養[1]。遵循數字素養培育的學理通道,滲透哲學育人意識、實踐蘊含着數字素養的信息課,着力培養面向未來信息社會的數字公民,是信息學科未來一段時間的重要突破方向。

一、數字素養的時代邏輯與哲學内涵

有關數字素養的定義,不同國家和地區的描述各有不同。有的将其指向運用數字化手段,理解、創建、交流、批判信息并解決問題的能力和态度[2]。有的指向培養學生能夠高效地、周密地進行信息處理[3]。聯合國教科文組織對數字素養的定義主要側重于七個數字能力域和二十六個具體能力[4]。不同的表述之間有着共同的時代邏輯和哲學内涵。

1.數字素養的時代邏輯

當下的學生是數字社會的原住民,立足數字時代的經濟、社會和國家安全現實,數字鴻溝的擴大是全球信息化發展的基本趨勢之一,特别是教育領域[5]。為培養未來具有競争力的創新型人才,我們應建立系統化的素養結構體系,基于學生核心素養加強不同年段、不同學科課程目标垂直銜接和橫向整合,注重培養跨學科的、與社會适應相關的素養[6]。數字素養作為數字社會公民的必備品格和關鍵能力,往往附屬于媒介素養和信息素養而存在,也正因為如此,在新版的信息學科課程标準中,将其作為重要的核心素養進行推進。

2.數字素養的哲學内涵

人性建構的基礎是技術,是技術讓人有了存在的方式[7],技術的哲學觀決定了學科不可取代的價值。在歐盟,對數字素養的認識也經曆了從對技術本身和使用技能的強調,最終發展到将其視為一種綜合素養或跨學科素養,反映了認識的深化和技術發展趨勢在教育領域的映射[8]。數字素養是知識、技能、态度的綜合體,除強調掌握與信息活動有關的基本知識和技能外,還要強調信息的批判、創新和安全。在數字素養培育的過程中,通過哲學育人意識的滲透,構建并完善面向學生的數字素養框架,将有力推進跨學科的數字素養培育。

二、數字素養培育在信息學科中的學理審思

面向未來的人工智能社會,信息學科在數字素養培育方面有着其自身的獨特優勢。二者間的學理通道可以統整為以下四個方面。

在理念目标上,二者的結合有助于樹立哲學的育人意識,培養出面向未來社會的數字公民。技術作為人的存在方式,使得技術有了哲學的轉向[9]。在将問題、現象進行數字化處理的過程中,學生将有機會審視完整的學科生活。技術課堂絕不能僅僅隻談技術而罔顧其他,學生的習慣、方法,以及态度、意識和責任都是學科的價值體現,這是學科核心素養的重要定義和要求。

在内容結構上,二者的結合有助于跨越學科和文化的壁壘,給予學生完整的學科生活[10]。蘊含着數字素養培育的課堂側重于對問題的原始分析和構建,在問題的完整流程分析中,實現思維的可視化表達。

在學習方法上,二者的結合有助于構建完整的學習場,發展學生在數字社會的适應力、勝任力和創造力。蘊含着數字素養培育的信息課要實現理想的課堂氣氛和教學效果,問題驅動、觀點碰撞、情感互動理所當然地走向了前台。通過項目引領的方式将思維的訓練融入到數字化的問題解決中,引導學生在合作與探究中構建起自我的知識體系。

在質量評估上,二者的結合有助于培養學生做有思想的未來人。數字素養理念下的信息課側重于對問題的原始分析和構建,以達到計算思維、設計思維等各方面能力的訓練。教學過程将不僅僅局限于技術的實現,更側重于對問題和現象的表達、批判和個性化的理解,使學生逐步成長為有思想見地、有獨立行為能力的未來人。

三、數字素養下信息學科的教學表達

厘清了數字素養與信息學科間的學理通道,在具體的落地實施上,基于新版的信息科技課程标準,結合施歌所歸納的信息處理素養、内容建構素養、溝通交流素養、問題解決素養、信息安全素養和網絡道德素養六個數字素養理論框架[11],我們嘗試着通過“不插電的信息課”這一系列教學案例,從教學的廣度、寬度、厚度和深度四個維度對數字素養的落地策略進行具體的教學表達。

1.提升教學廣度,在哲學育人的意識中培育信息處理素養

信息學科的教學重點是信息科技,尤以計算機科學為主,隻是由于物理電路、設備故障、突發疫情等客觀因素的影響,沒有計算機參與的學習環境也會成為常态。但學科的育人通道不是離開了計算機教室就不能實現的,反而是學科素養裡的态度、意識、思維、方法和創新素養等新時代下的學科育人目标在非計算機教室環境中更有施展空間,于是,“不插電的信息課”便應運而生。這個名稱衍生于《不插電的計算機科學》一書,它是對信息學科教學的目标、内容和學習方式的再重構,在理念目标上有着重大調整,意将在獲取、存儲、加工、傳遞、表達這一系列的信息處理過程中進行數字化的理解和處理,從而參透信息科技背後最本質的科學。

有計算機參與的信息課,學科的教學更多是技術應用層面上的,圍繞着一個問題去設計它的解決方案并驗證,而對學科的底層知識和原理往往是忽視的,或者隻能略講。其實,對學科上遊的多學科知識内容理解,是深度學習本學科内容的重要基礎。越是基礎性的原理知識,越能體現人類智慧的結晶過程,越有助于系統知識的理解和掌握。“不插電的信息課”雖然沒有了計算機的參與,卻激活了單一的技術學科生态,重新構建起生動有趣、富有内涵、能夠激發思維創造的新型課堂。下文的幾個教學案例都是筆者結合數字素養六個框架的具體表達。

2.拓寬教學寬度,在師生共建的課程中發展内容建構、信息安全和網絡道德等素養

數字素養下的内容建構素養需要整合教材、學科素養和關聯學科的内容與文化資源,挖掘學科裡蘊含的深層意義和學科間的互通價值。教師對教學内容和過程的不斷叠代,以及學生對知識的自我歸納和主動遷移是課堂生成的最主要結果。

(1)跨學科聯系,突破學科範疇

突破學科思維定勢,改變信息課隻能教計算機科學知識的誤區,挖掘多學科間的知識聯系,讓教學内容豐富多彩。

比如“算法:動畫原理”一課,先從生活中的書角(逐幀)動畫說起,引導學生分析動畫的原理:一是視覺暫留;二是造型(圖片)的切換;然後展示一個有2種造型的蝙蝠(傳說新冠病毒就是它傳到人類的,用它也是為了烘托課堂氣氛),提出問題:如何結合動畫原理的分析讓這隻蝙蝠飛起來?畫出流程圖。在展示分享了學生們的流程圖後,利用Scratch編程軟件的造型切換和循環控件來實現蝙蝠的飛翔動作。在教學現場,教學對象是小學生,他們從來沒有接觸過Scratch,但因為對動畫現象分析得透徹,所以他們一眼就能看明白程序的結構,對于程序中因為沒有視覺暫留腳本而出現的現象錯誤他們也能一針見血地指出來。這個教學案例融合了影視學、現象學和計算機科學等多個學科間的知識内容,從生活現象着手,解決實際問題,學生們在玩樂中浸潤在多學科知識的應用之中,課堂氣氛活躍,學習效果好。

(2)把原理性知識簡單形象化

信息學科裡的原理性知識往往會被定義為“理論課”,這一定位極易導緻教學内容和教學過程的呆闆。能把複雜的知識簡單化,更能體現出教師的專業素養。

如“計算機原理:二進制”一課的教學内容晦澀難懂,但對于學生認識和掌握計算機科學的基本知識特别重要。為了讓課堂既有趣又能引發學生深層思考,筆者給這節課起了個古怪的名字——《1 1等于幾?》。從一個生活中的腦筋急轉彎說起,留下課堂懸念:1 1=10。通過計算機故事和計算機的“性格”特點——笨(因為計算機隻會做判斷和循環),引導學生穿越回幾十年前,在讨論交流中逐步剝開二進制的由來,以及對信息的編碼和解碼過程,一節課下來,所有的學生對于二進制都了然于胸。

(3)意識形态要素一個都不能少

情感、态度、價值觀是課堂教學的難點,這些内容不是通過簡單的說教就能解決的。但如果能結合生活的實際,通過情感共鳴來實現很容易。

比如,針對信息安全與責任方面的教學,為了讓教材中的《全國青少年網絡文明公約》深入人心,筆者結合學生生活設計了一場“是真是假”的互動遊戲,依次展示電信網絡、英特網、交友軟件中或真或假的信息,讓學生們判斷、辯論。有了這樣的系統分析和判斷,信息安全意識和責任意識的提高必然更有效果。

(4)發揮學科獨特的方法指導路徑

編程序的人思維方式往往與别人不一樣,他們看待問題追求的是内在的本質原理。程序設計是他們利用自己的世界觀來處理問題(即,算法)的方法和路徑,衍生到學科課程,信息課就是要着重培養學生的計算思維。

“算法:排序”一課中有這樣一個片斷:教師拿出三根長短不一的粉筆,請學生說出哪根的長度居中,學生可以很快選出。緊接着,教師請全班起立,要求學生找出班級裡身高居中的學生,學生們的答案就不統一了,因為誰都說不準。此時,便引出了教學讨論的焦點:在大數據環境中,如何科學而準确地找到數據?一個生活中看似簡單的現象,一旦放到計算機科學裡的大數據中,就會讓人顯得很茫然,這就突顯出算法的重要性了。重複這樣的算法訓練,學生對事物的觀察必定多了一層思考,這是其他基礎學科很難具有的獨特優勢。

3.加深教學厚度,在有溫情的課堂氛圍中提升溝通交流素養

數字素養下的溝通交流不僅僅局限于人與人之間的交流,對問題與現象的表達、批判和個性化的理解也是關注的重點。為了能讓課堂活躍起來,有趣生動的情境和現象問題的引入是重要的突破口。

(1)搭建魔幻的教學起點

計算機科學相關的原理性知識,其實都是最純粹的生活實際問題所衍生的,但又超越生活的一般性認知範疇,巧妙地應用會讓課堂一下子神奇起來。

以“1 1等于幾?”一課為例,開始階段是以一段魔術開始的:黑闆上有6張卡片,學生在1~63中任意選擇一個數字記在心裡,然後指出6張卡片裡哪幾張裡出現了這個數字。接下來,教師便開始“裝模作樣”地進行掐算,然後要求該生将這個數字告訴他的夥伴,教師和他的夥伴分散在黑闆的兩側,用手遮擋寫出聽到和“算”出的數字,最後,打開遮蔽的手,教師和學生竟然寫出了相同的數字……其實這隻是用二進制進行編碼的簡單小魔術,但對整節課的情緒調動和問題引導,作用卻是顯著的。将魔術、視頻和生活現象引入課堂,會讓學生感到特别親切和自然,可以有效地拉近知識與人之間的距離。

(2)在共鳴和争論中内化

教學的核心是學生,學生在課堂中的參與度直接決定了一節課的優劣。用問題争論和情感共鳴的方式來激發學生的個體智慧和群體表達是一個不錯的教學策略。

比如“從‘芯’說起”這節課,教學對象是三年級學生。課堂從“G”開始,讓學生聯系生活想一想有關“G”的信息科學:容量G、盤符G、甚至還有漢語拼音g。當出示“5G”後,班級裡的讨論熱情一下子被調動了起來,教師順勢完成了問題串活動:“什麼是5G?”“5G誰家強?”“5G的核心是什麼?”……這些知識通過學生間的自我叠代将變得更加清晰明了。當說到“芯”時,教師适時地引入了“華為事件”,激發起了學生的愛國情懷,讓這節課顯得有血有肉,深入人心。

(3)創造夠得着的成功機會

在“不插電的信息課”環境下,雖然學生體驗不到作品設計和任務達成的喜悅,但同樣可以結合信息學科的特點給學生創造更加豐富多彩的體驗機會。

比如“算法:二分法查找”一課要解決的問題是:在1~100這100個數字裡,如何準确找到50這個數字?你至少用幾次就可以找到?從簡單的問題着手,學生們的算法會有很多,有的要50次,因為要從左向右一個一個地數。有的要5次,因為可以10個10個地數。有的隻要1次,因為它在數列的中間……通過對這些算法的分析和比較,學生們可以體驗到問題解決的暢快。

4.延伸教學深度,在思維可生長的教學生态中錘煉問題解決素養

問題解決素養要求下的課堂側重于對問題的原始分析和構建,教學的目标最終指向的是學生思維的參與和思想的沉澱。課堂上學生能否提出有價值的問題,是一節好課的重要評價标準。

(1)角色轉換,像計算機工程師一樣去表達

換個角度思考問題,往往會發現問題的另一面。經常嘗試着讓學生進行角色轉換,偶爾給他們戴戴“高帽”,會給教學帶來很多樂趣。

比如“算法:模拟轉數字”一課,和學生們玩10次抛硬币遊戲,他們覺得很輕松。但10000次呢?怎麼辦?學生們想到了用計算機程序來解決,如何解決,需要解決哪些問題?此時,學生們就必須得要像計算機工程師一樣地去思考了。在反複地論證過程中,“馬工程師”“王總”“夏工”的稱号加在他們的頭上,激發着學生們的思考熱情。

(2)用筆思考,靜下心來設計和反思

課堂氣氛需要活躍,但真正地思考還是要靜下心來的,靠着簡單問題的淺層思考是不能觸動到學生思想深處的。用筆思考是引導學生思考的重要組織方式。

在“算法”系列課中,任何問題的提出都是教師深思熟慮的,都需要學生先思考和研判。在逐層分析問題後再确定算法,最後用流程圖的方式表現出來。通過規範的流程圖語言,讓學生的思維更加缜密和深入。

(3)擴展教學,讓弗曼學習法在家庭裡發生

一節或者一系列信息課中蘊含的知識、能力、方法像其他基礎學科一樣,也是要複習和鞏固的。

借鑒于弗曼學習法,可以通過兩個途徑來複習和鞏固:一是在每節課後進行關鍵性總結:這節課研究的是什麼,怎麼引入的,知識的框架是什麼,什麼地方讓你印象最深刻?二是針對絕大多數家長不甚了解信息科學方面内容的情況,引導學生複述課堂中好玩的遊戲、魔術或者視頻内容,以知識普及的方式将課堂内容傳遞給家長們。這樣做,不僅學生們的知識得到了鞏固,也提升了家長對學科的認知度和認可度。

數字素養的理念要求下,通過挖掘學科間的深層文化資源,豐富和提升學科的哲學育人價值,打開教與學的新思路。在數字素養落地于信息學科的同時,将傳統教學過程所遺失的、忽視的和不足的,以更具人性的方式表達出來,彌補回來,使得學科産生新的火花。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程标準(2022年版)[S].北京:北京師範大學出版社,2022.

[2][6][8][11] 施歌.中小學生數字素養的内涵構成與培養途徑[J].課程·教材·教法,2016,36(07):69-75.

[3] 魏小梅.荷蘭中小學生數字素養學習框架與實施路徑[J].比較教育研究,2020,42(12):71-77.

[4][5] 張恩銘,盛群力.培育學習者的數字素養——聯合國教科文組織《全球數字素養框架》及其評估建議報告的解讀與啟示[J].開放教育研究,2019,25(06):58-65.

[7] 吳國盛.技術哲學講演錄[M].北京:中國人民大學出版社,2016.

[9] 胡衛俊.信息技術學科的哲學思想觀[J].教學與管理,2020(11):46-48.

[10] 陸平.完整學科生活:成全豐富完整的人[J].江蘇教育,2019(32):14-17.

該文為江蘇省中小學教學研究第十四期課題“信息學科的技術哲學與設計表達研究”(2021JY14-L380)的研究成果

[作者:胡衛俊,江蘇省淮安生态文化旅遊區楓香路小學。]

[本文選自《教學與管理》(小學版)2022年第6期]

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