莊小云 尹睿

摘 要：本論文提出高中信息技術(shù)課程的問(wèn)題連續(xù)體概念，從問(wèn)題解決能力的水平層次出發(fā)，提出了面向問(wèn)題解決的信息技術(shù)四級(jí)課程結(jié)構(gòu)。本研究進(jìn)一步闡述了單元化、微型化、項(xiàng)目化、引領(lǐng)化的“四化”課程開發(fā)方法，以期重構(gòu)優(yōu)化國(guó)家課程，創(chuàng)生發(fā)展校本課程，推動(dòng)學(xué)校信息技術(shù)課程的層次性、多樣性和選擇性發(fā)展，提升信息技術(shù)課程教學(xué)與個(gè)體能力發(fā)展的契合度，助力學(xué)生問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}解決;高中信息技術(shù);課程體系

一、問(wèn)題提出

長(zhǎng)期以來(lái)，信息技術(shù)課程教學(xué)以操作技能教學(xué)為主，缺乏與信息技術(shù)相關(guān)的真實(shí)問(wèn)題情境的融入，不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力;對(duì)于抽象難懂的編程語(yǔ)句內(nèi)容，學(xué)生基本采用模仿的方式學(xué)習(xí)，缺乏運(yùn)用合理的算法解決問(wèn)題的能力。進(jìn)入2010年，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，學(xué)生將要面對(duì)的未來(lái)世界的問(wèn)題日益復(fù)雜多變。信息技術(shù)的快速發(fā)展，不斷改變著人們的思維模式，已經(jīng)超越單純的技術(shù)工具價(jià)值，為信息技術(shù)課程注入了新的目標(biāo)內(nèi)涵與價(jià)值定位。2012年，美國(guó)計(jì)算機(jī)教育協(xié)會(huì)明確指出信息技術(shù)教育不只是“技術(shù)工具功能的掌握”，更應(yīng)從“計(jì)算機(jī)思維”“合作交流”“計(jì)算實(shí)踐與編程”等方面發(fā)展學(xué)生“核心素養(yǎng)”[1]。2014年，教育部頒布《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，旗幟鮮明地指出“全面深化課程改革，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，是提高國(guó)民素質(zhì)、建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略行動(dòng)”，“各學(xué)段、各學(xué)科、各環(huán)節(jié)都應(yīng)充分發(fā)揮教育的育人功能，不斷提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力”。教育部制定的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱“信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)”）指出“培育以學(xué)習(xí)為中心的教與學(xué)關(guān)系，在問(wèn)題解決過(guò)程中提升信息素養(yǎng)”是高中信息技術(shù)課程的基本理念之一，“鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)與實(shí)踐，將知識(shí)建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入到運(yùn)用數(shù)字化工具解決問(wèn)題和完成任務(wù)的過(guò)程中”?？梢姡聲r(shí)代的信息技術(shù)教育已經(jīng)從培養(yǎng)學(xué)生“信息技術(shù)的基本知識(shí)和技能”發(fā)展到培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)科核心素養(yǎng)”階段，課程培養(yǎng)的關(guān)鍵能力應(yīng)是運(yùn)用信息技術(shù)學(xué)科工具和方法解決問(wèn)題的能力。

學(xué)習(xí)理論的研究表明，人類學(xué)習(xí)歷經(jīng)了“學(xué)習(xí)即個(gè)體獲得”的獲得隱喻和“學(xué)習(xí)即情境參與”的參與隱喻，當(dāng)下正在走向“學(xué)習(xí)即知識(shí)創(chuàng)造”的新型隱喻。知識(shí)創(chuàng)造隱喻，要求技術(shù)不僅為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)資源，推進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的互動(dòng)交流，更要促成學(xué)習(xí)者創(chuàng)造新知識(shí)及開發(fā)出承載新知識(shí)的載體。新知識(shí)的載體包括概念、觀點(diǎn)、理論、計(jì)劃、方案、產(chǎn)品等多種形式，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中創(chuàng)造出的知識(shí)即是由這些載體所承載。技術(shù)在新知識(shí)載體的創(chuàng)造中發(fā)揮著認(rèn)知性中介、實(shí)踐性中介、社會(huì)性中介和反思性中介等關(guān)鍵作用。在信息技術(shù)課程中，運(yùn)用算法和數(shù)字化工具解決問(wèn)題和完成任務(wù)的過(guò)程即是知識(shí)創(chuàng)造的過(guò)程。

目前，高中學(xué)校還缺乏系統(tǒng)化、多層次、多樣化的信息技術(shù)課程，難以滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需要：面向全體學(xué)生開設(shè)的國(guó)家課程，我們需重構(gòu)課程內(nèi)容，使教學(xué)能夠有效實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決能力的培養(yǎng);面向?qū)W科特長(zhǎng)生，我們應(yīng)提高校本選修課程開發(fā)效率，解決高中學(xué)生學(xué)業(yè)緊張、學(xué)習(xí)時(shí)間少與學(xué)科興趣培養(yǎng)之間的矛盾問(wèn)題;面向致力于信息技術(shù)領(lǐng)域工作的學(xué)生，我們應(yīng)給予學(xué)科的專業(yè)引領(lǐng)和生涯規(guī)劃指導(dǎo)。因此，我們需要加強(qiáng)學(xué)校信息技術(shù)課程建設(shè)，重構(gòu)國(guó)家課程，創(chuàng)生校本課程，形成系統(tǒng)化的學(xué)校信息技術(shù)課程體系;根據(jù)信息技術(shù)課程體系中的不同層次、不同類型的課程，開發(fā)出體現(xiàn)基礎(chǔ)性、情境性、時(shí)代性和前沿性的內(nèi)容，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需要。

二、面向問(wèn)題解決能力的高中信息技術(shù)課程結(jié)構(gòu)

（一）高中信息技術(shù)問(wèn)題分類

高中信息技術(shù)課程培養(yǎng)的關(guān)鍵能力是運(yùn)用信息技術(shù)特有的學(xué)科工具和方法解決問(wèn)題的能力。我們首先要對(duì)信息技術(shù)課程解決的問(wèn)題類型進(jìn)行研究。卡斯特以技術(shù)問(wèn)題為研究對(duì)象，從技術(shù)素養(yǎng)要求的角度將技術(shù)問(wèn)題歸納為以下四種類型：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、設(shè)計(jì)問(wèn)題、故障檢測(cè)問(wèn)題和程序問(wèn)題[2]。華盛頓大學(xué)勞倫斯教授把信息技術(shù)學(xué)習(xí)內(nèi)容分為信息技術(shù)技能、算法和數(shù)字化信息、數(shù)據(jù)和信息、程序設(shè)計(jì)四個(gè)方面。在兩位專家研究的基礎(chǔ)上，我們結(jié)合高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，把信息技術(shù)課程常見問(wèn)題分為數(shù)據(jù)與信息處理問(wèn)題、算法與程序設(shè)計(jì)問(wèn)題、互聯(lián)網(wǎng)故障排除問(wèn)題、作品設(shè)計(jì)問(wèn)題、產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題、改造問(wèn)題、發(fā)明問(wèn)題七大類型。美國(guó)亞利桑那大學(xué)的梅克教授基于對(duì)多元智能的研究提出了問(wèn)題連續(xù)體理論，把問(wèn)題按解決該問(wèn)題所需的創(chuàng)造性程度來(lái)劃分等級(jí)。如從教師和學(xué)生兩方面，就問(wèn)題本身、解決問(wèn)題的方法、答案這三個(gè)維度的已知或未知狀況來(lái)劃分;或從問(wèn)題、方法、答案是唯一的、 系列的還是開放的這一角度來(lái)劃分。本研究將問(wèn)題分為單一性問(wèn)題、再現(xiàn)性問(wèn)題、引導(dǎo)性問(wèn)題、參與性問(wèn)題和開放性問(wèn)題。我們以問(wèn)題連續(xù)體理論為參考，把信息技術(shù)課程常見的七大類型問(wèn)題歸納如表1所示。

從表1問(wèn)題分類的內(nèi)容看，高中信息技術(shù)問(wèn)題分類涵蓋了信息素養(yǎng)的各方面;從問(wèn)題結(jié)構(gòu)看，從類型一至類型七，問(wèn)題從封閉過(guò)渡至開放，解決問(wèn)題的策略和方法以及答案從一系列過(guò)渡至無(wú)限種，復(fù)雜度由簡(jiǎn)單至復(fù)雜，呈現(xiàn)問(wèn)題解決的連續(xù)狀態(tài)，也標(biāo)志著信息技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力的不同水平。

（二）面向問(wèn)題解決能力的高中信息技術(shù)四級(jí)課程結(jié)構(gòu)構(gòu)建

學(xué)者黃再茂、陳文典在《“問(wèn)題解決”的能力》中從三個(gè)維度分析學(xué)生的問(wèn)題解決能力，即“學(xué)生問(wèn)題解決的態(tài)度”“問(wèn)題解決的方法和策略”“學(xué)生問(wèn)題解決的品質(zhì)”。基于高中信息技術(shù)問(wèn)題分類的連續(xù)狀態(tài)，我們從以上三個(gè)維度對(duì)培養(yǎng)問(wèn)題解決能力水平逐層提高設(shè)置，提出了面向問(wèn)題解決的信息技術(shù)四級(jí)課程結(jié)構(gòu)（如表2所示），體現(xiàn)了信息技術(shù)課程的層次性、多樣性和選擇性，問(wèn)題解決類型的廣度與深度和培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力水平逐級(jí)增加。

基礎(chǔ)課程主要是信息技術(shù)國(guó)家課程，為高一至高二年級(jí)學(xué)生的全員必修課程，滿足全體學(xué)生的學(xué)習(xí)需求;實(shí)踐課程和研發(fā)課程為校本課程、研究性課程及競(jìng)賽課程，每年為高一和高二年級(jí)300多名同學(xué)選修，滿足不同層次信息技術(shù)特長(zhǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求;活動(dòng)課程為學(xué)校特色社團(tuán)活動(dòng)和英才計(jì)劃，滿足致力于信息技術(shù)領(lǐng)域工作的學(xué)生的需求。

三、面向問(wèn)題解決能力的高中信息技術(shù)課程開發(fā)

（一）“四化”課程開發(fā)方法

安德森的思維適應(yīng)性控制理論指出認(rèn)知技能的獲得是這樣一個(gè)過(guò)程：知識(shí)先以陳述性的形式進(jìn)入記憶系統(tǒng)，然后用弱方法產(chǎn)生問(wèn)題解決方案，再通過(guò)知識(shí)編輯過(guò)程形成新的認(rèn)知技能。其中最關(guān)鍵的一步是知識(shí)編輯過(guò)程，包括程序化與合成兩個(gè)過(guò)程。程序化即形成專門的問(wèn)題解決方法和技能。合成是組塊化過(guò)程，提高問(wèn)題解決的速度。[3]安德森的思維適應(yīng)性控制理論為我們開發(fā)四級(jí)課程提供了有力的理論框架。以“知識(shí)編輯過(guò)程”為面向問(wèn)題解決能力課程開發(fā)關(guān)鍵，針對(duì)各級(jí)課程的目標(biāo)要求和適用對(duì)象，我們依次探索形成單元化、微型化、項(xiàng)目化、引領(lǐng)化的“四化”課程開發(fā)方法：?jiǎn)卧?，即緊扣學(xué)科大概念，以單元主題統(tǒng)整課程內(nèi)容，實(shí)施單元教學(xué)，增強(qiáng)課程的系統(tǒng)性。微型化，即以微專題和微資源開發(fā)課程內(nèi)容，實(shí)施微型學(xué)習(xí)，體現(xiàn)課程的靈活性。項(xiàng)目化，即基于真實(shí)的社會(huì)或生活問(wèn)題情境，以項(xiàng)目產(chǎn)品開發(fā)為目的研制課程內(nèi)容，實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，突出課程的實(shí)踐性;引領(lǐng)化，即以職業(yè)生涯規(guī)劃為導(dǎo)向開發(fā)課程內(nèi)容，實(shí)施學(xué)長(zhǎng)引路式學(xué)習(xí)，突出課程的時(shí)代性。

1.單元化

對(duì)于基礎(chǔ)課程，即全體學(xué)生的必修課程，我們提出信息技術(shù)課程單元化開發(fā)流程（如圖1），即聚焦學(xué)科大概念，在分析課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)情基礎(chǔ)上對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)編輯，把具體化的知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為信息技術(shù)學(xué)科結(jié)構(gòu)化知識(shí)，并結(jié)合信息技術(shù)情境形成問(wèn)題鏈，最后設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)。其中，針對(duì)“數(shù)據(jù)與信息處理問(wèn)題”，我們從利用數(shù)據(jù)處理方法和技術(shù)工具解決問(wèn)題的角度提出建立單元結(jié)構(gòu)化知識(shí)流程，包括“數(shù)據(jù)收集—數(shù)據(jù)分析—數(shù)據(jù)可視化表達(dá)”。針對(duì)“程序設(shè)計(jì)問(wèn)題”，我們從利用編寫程序解決問(wèn)題的角度提出建立單元結(jié)構(gòu)化知識(shí)流程，包括“分析問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—編程調(diào)試”。

2.微型化

對(duì)于實(shí)踐課程，為學(xué)生個(gè)性化發(fā)展而設(shè)計(jì)，屬于部分學(xué)生選修的校本課程。針對(duì)高中學(xué)生學(xué)業(yè)壓力，校本課程學(xué)習(xí)時(shí)間難以保證，我們提出“微型化”這種全新形態(tài)的課程開發(fā)形式（如圖2）?；谖⑿突_發(fā)的校本課程在評(píng)估學(xué)生需求和問(wèn)題解決能力水平基礎(chǔ)上，結(jié)合信息技術(shù)情境提出互聯(lián)網(wǎng)故障排除問(wèn)題、作品設(shè)計(jì)問(wèn)題和產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題。課程開發(fā)最關(guān)鍵的一步知識(shí)編輯過(guò)程體現(xiàn)故障排除過(guò)程或者作品設(shè)計(jì)過(guò)程，重點(diǎn)是排除故障的方法和開發(fā)工具的使用。我們把該部分問(wèn)題一級(jí)級(jí)分割，最終形成小問(wèn)題組成的問(wèn)題鏈。每個(gè)問(wèn)題呈現(xiàn)一個(gè)微小的知識(shí)點(diǎn)，并提供對(duì)應(yīng)的微課。學(xué)生在微課和自主學(xué)習(xí)任務(wù)單引導(dǎo)下自定步調(diào)地開展學(xué)習(xí)。

3.項(xiàng)目化

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)活動(dòng)能促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和技能解決現(xiàn)實(shí)生活中復(fù)雜的問(wèn)題。這與三級(jí)課程要求的問(wèn)題解決能力水平一致。對(duì)于課程研發(fā)，我們提出基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課程開發(fā)方法（如圖3），即學(xué)生以信息技術(shù)為主要工具，融合科學(xué)原理、工程思維和數(shù)學(xué)方法形成一個(gè)植根于真實(shí)問(wèn)題的產(chǎn)品，從而發(fā)展跨學(xué)科知識(shí)連接能力和問(wèn)題解決能力。學(xué)生首先針對(duì)信息技術(shù)情境主動(dòng)提出需要改良的問(wèn)題，然后運(yùn)用科學(xué)方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究，接著設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案，并用技術(shù)解決問(wèn)題最終形成植根于問(wèn)題的產(chǎn)品。為了更好支持學(xué)生開展個(gè)性學(xué)習(xí)和項(xiàng)目研發(fā)，我們還提供了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，不但實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源共享，同時(shí)還支持老師、學(xué)生與家長(zhǎng)在學(xué)習(xí)過(guò)程中信息的交流、共享、溝通和反思。

4.引領(lǐng)化

與信息技術(shù)相關(guān)的社團(tuán)活動(dòng)、科技節(jié)、科技英才計(jì)劃、大師講座和研學(xué)等活動(dòng)被定義為活動(dòng)課程。項(xiàng)目組提出了信息技術(shù)活動(dòng)課程“引領(lǐng)化”開發(fā)方法（如圖4）。“引領(lǐng)化”課程開發(fā)方法打破了年級(jí)界限，在社團(tuán)活動(dòng)室開展項(xiàng)目活動(dòng)，通過(guò)專家學(xué)者項(xiàng)目點(diǎn)撥、專業(yè)引領(lǐng)、生涯規(guī)劃、學(xué)業(yè)指導(dǎo)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中少走彎路，并在信息技術(shù)專業(yè)上樹立目標(biāo)，不懈奮斗，努力向前。社團(tuán)活動(dòng)和科技節(jié)由高三或者高二學(xué)長(zhǎng)引領(lǐng)高一社團(tuán)成員，他們會(huì)把信息技術(shù)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和方法傳授給學(xué)弟，研究的成果會(huì)通過(guò)科技節(jié)展示?？萍加⒉庞?jì)劃、研學(xué)和大師講座活動(dòng)由專家學(xué)者、家長(zhǎng)、校友和IT 精英參與課程開發(fā)，他們會(huì)把更多信息技術(shù)專業(yè)前景和學(xué)科思維方法分享給學(xué)生，堅(jiān)定學(xué)生對(duì)信息技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)的信心。

（二）面向問(wèn)題解決的信息技術(shù)“四級(jí)四化”課程體系

基于“單元化”“微型化”“項(xiàng)目化”“引領(lǐng)化”課程開發(fā)方法，我們最終形成了面向問(wèn)題解決的信息技術(shù)“四級(jí)四化”課程體系（如圖5）。

四、結(jié)束語(yǔ)

面向問(wèn)題解決能力的中學(xué)信息技術(shù)四級(jí)課程體系使我們通過(guò)基礎(chǔ)課程的普及挖掘更多有潛質(zhì)的學(xué)生，學(xué)生進(jìn)一步通過(guò)實(shí)踐課程和研發(fā)課程的培養(yǎng)問(wèn)題解決能力得到更加系統(tǒng)培養(yǎng)，最終通過(guò)活動(dòng)課程的引領(lǐng)，走上數(shù)字化人才培養(yǎng)專業(yè)道路。

[1]李鋒.發(fā)展關(guān)鍵能力，培養(yǎng)數(shù)字公民：面向核心素養(yǎng)的信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2020：52-54.

[2]CUSTER R L.Design and Problem Solving in Technology Education [J]. NASSP Bulletin，1999，83（608）：24.

[3]辛自強(qiáng).問(wèn)題解決與知識(shí)建構(gòu)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2004：16.

（責(zé)任編輯 孫震華）