□李 偉

1982 年，教育部決定在五所大學的附屬學校開設計算機選修課的試驗，由此開始了我國中小學計算機普及教育的歷程[1]。四十年過去了，信息技術(shù)教育越來越受到人們的重視?！读x務教育信息科技課程標準（2022 年版）》［以下簡稱《課程標準（2022 年版）》］的出臺，標志著信息科技課程進入了一個新的發(fā)展期?！墩n程標準（2022 年版）》圍繞核心素養(yǎng)，體現(xiàn)課程性質(zhì)，倡導真實性學習，旨在培養(yǎng)科學精神和科技倫理，提升自主可控意識，培育社會主義核心價值觀，樹立總體國家安全觀，提升數(shù)字素養(yǎng)與技能。[2]

一、理解《課程標準（2022 年版）》倡導的課程目標

我們處在一個信息化快速發(fā)展的時代，新技術(shù)、新應用層出不窮，特別是人工智能的強勢發(fā)展，更使眾多的傳統(tǒng)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化。在這樣一個時代，社會對人才培養(yǎng)的目標必然也隨之發(fā)生變化。

《課程標準（2022 年版）》指出：義務教育階段信息科技課程堅持落實立德樹人的根本任務，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，促進學生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升。通過課程學習，學生應樹立正確的價值觀，初步具備應用信息科技解決問題的能力，養(yǎng)成合作與探究的習慣，自覺踐行信息社會責任，為成為信息社會的合格公民打下基礎。學科核心素養(yǎng)是課程育人價值的集中體現(xiàn)，學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對學生的終身發(fā)展具有不可替代的作用。它能使學生在變化發(fā)展的環(huán)境中具有敏感性，可以從容地面對技術(shù)發(fā)展所帶來的變化，適應時刻變化發(fā)展的社會生活。

（一）信息科技課程注重創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)

信息科技的發(fā)展史是一部創(chuàng)新史。信息技術(shù)從以計算機為核心的時代，到以互聯(lián)網(wǎng)為核心的時代，到以數(shù)據(jù)為核心的時代，再到以人工智能為先驅(qū)的時代，從來不囿于已有的知識與原理，而是在不斷的變革與創(chuàng)新中發(fā)展壯大?？梢哉f，沒有創(chuàng)新就沒有信息技術(shù)的今天。信息科技在創(chuàng)新的過程中，也衍生出了諸多創(chuàng)新方法與思路。學生通過學習可以充分感受這種創(chuàng)新精神，并對今后的學習與工作產(chǎn)生影響?！墩n程標準（2022年版）》指出，信息科技課程具有基礎性和實踐性，旨在引導學生在數(shù)字化生活與學習的情境中開展真實性學習和跨學科學習。積極創(chuàng)新教與學的方式，鼓勵學生在“做中學”“創(chuàng)中學”。教師應在教學中創(chuàng)設豐富的真實情境，設置項目學習式任務，引導學生經(jīng)歷抽象和自動化等問題的求解過程。教育者應將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入到運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務的過程中。學生在活動中不斷探究與思考，在實踐中進一步檢驗創(chuàng)新思維成果的正確性，實現(xiàn)思維的發(fā)展。

（二）信息科技課程重視數(shù)字化社會生存能力的培養(yǎng)

信息科技的發(fā)展創(chuàng)造了全新的數(shù)字化環(huán)境，它在給人們帶來便利的同時，也帶來了一些不和諧的現(xiàn)象。在這種背景下，如何不受有害信息的侵害，有效地保護自己，如何正確認識網(wǎng)絡的虛擬性，在現(xiàn)實空間與虛擬空間中均能遵守信息法律法規(guī)、遵守公共規(guī)范，將變得尤為重要。同時，人們對于信息科技創(chuàng)新所產(chǎn)生的新觀念和新事物，還必須具備積極學習的態(tài)度、理性判斷和負責行動的能力。

（三）信息科技課程關(guān)注問題抽象與解決能力的培養(yǎng)

算法是為了解決現(xiàn)實問題而產(chǎn)生的，而現(xiàn)實問題往往都是“結(jié)構(gòu)不良好”的問題。從“非良構(gòu)”到“良構(gòu)”，需要經(jīng)歷一個抽象與建模的過程，由此才能發(fā)揮計算機快速運算的能力。可以說，算法實現(xiàn)的過程就是抽象與建模的過程。抽象與建模是計算機解決問題的難點，也是其魅力所在，同時它還是計算機解決問題的必由之路。抽象的過程需要學生將具體的現(xiàn)實情境轉(zhuǎn)化為相對獨立的組成部分，提煉出本質(zhì)屬性；建模的過程需要學生將抽象以后的現(xiàn)實問題用模型來描述其因果關(guān)系或相互關(guān)系，而后設計算法來解決問題。這種獨特的思維過程有助于提升學生的思維品質(zhì)，幫助其建立合理的邏輯體系。

二、理解信息科技課程的科學體系

課程目標決定了課程的體系結(jié)構(gòu)?！墩n程標準（2022年版）》從課程整體知識架構(gòu)、各年段內(nèi)容模塊以及跨學科主題等方面對信息科技課程的科學體系進行了界定。

《課程標準（2022 年版）》按照學生的認知特征和信息科技課程的知識體系，提煉了數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線，吸納了國內(nèi)外信息科技的前沿成果，以此來構(gòu)建具有時代特征的信息科技課程的科學體系。此外，《課程標準（2022年版）》在界定各年段課程目標的基礎上，明確了課程各年段的內(nèi)容模塊。課程共分四個學段，包含九大模塊：信息交流與分享、信息隱私與安全、在線學習與生活、數(shù)據(jù)與編碼、身邊的算法、過程與控制、互聯(lián)網(wǎng)應用與創(chuàng)新、物聯(lián)網(wǎng)實踐與探究、人工智能與智慧社會。同時，《課程標準（2022 年版）》結(jié)合學段特征與不同學段學生的認知水平，融合不同學段的信息科技內(nèi)容模塊，建議展開“數(shù)字設備體驗”“數(shù)據(jù)編碼探秘”“小型系統(tǒng)模擬”“互聯(lián)智能設計”四大主題的跨學科學習，每個大主題下分設多個子主題供教師彈性選用。

科學的體系結(jié)構(gòu)決定了信息科技課程的學習是基于思維培養(yǎng)的學習，而非僅僅是基于知識的學習。知識是基礎，脫離了知識的學習就是空中樓閣。但僅有知識的學習是遠遠不夠的，尤其是在網(wǎng)絡技術(shù)與人工智能日益發(fā)達的當今世界?！墩n程標準（2022 年版）》指出了信息科技課程特有的四個學科核心素養(yǎng)：信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任。信息科技課程正是以知識學習為基礎，以思維提升為目標的。如算法知識的學習，用什么語言、編寫怎樣的代碼不是最終的目標，在用程序語言解決問題的過程中，逐步培養(yǎng)起來的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力以及與之相關(guān)的信息社會責任才是信息技術(shù)課程真正的價值所在。

三、構(gòu)建與時俱進的教學方式

為更好地達成信息科技課程科學體系結(jié)構(gòu)的學習，教師必須在教學環(huán)境、教學工具、教學方法以及評價模式上進行突破。

（一）創(chuàng)設軟硬兼?zhèn)涞慕虒W環(huán)境

信息技術(shù)包含軟件與硬件，硬件是由電子元器材組成的功能性物質(zhì)基礎，軟件是驅(qū)動硬件以實現(xiàn)相應功能的靈魂。學生既要學習相關(guān)硬件知識，如運算器、控制器、存儲設備、輸入輸出設備、網(wǎng)絡設備、傳感器等，還要兼顧軟件的學習，如網(wǎng)絡通信的使用與安全防范、數(shù)據(jù)的采集與整理、分析與應用、算法的分析與實現(xiàn)、人工智能的原理與實現(xiàn)等。與此同時，學生還必須建立起軟硬件相結(jié)合的思維，將其作為一個整體來考慮，逐步形成軟硬兼?zhèn)?、系統(tǒng)性考慮問題的良好思維品質(zhì)。

（二）建構(gòu)數(shù)字與現(xiàn)實相融合的教學

我們生活在現(xiàn)實世界，同時也生活在數(shù)字世界，這是數(shù)字時代的特征之一?！墩n程標準（2022年版）》指出，要促進學生在數(shù)字世界與現(xiàn)實世界中健康成長。在課程內(nèi)容的學習過程中，學生不僅要利用所學知識和技能解決現(xiàn)實世界中的問題與挑戰(zhàn)，還要面臨數(shù)字世界帶來的問題與挑戰(zhàn)，因此必須同時兼顧兩者的學習。就教學方式而言，在現(xiàn)實空間基于課堂教學的學習是主流，而隨著網(wǎng)絡通信技術(shù)、人機交互技術(shù)的不斷發(fā)展，基于網(wǎng)絡的數(shù)字化學習在信息科技學習中所占的比重會越來越大。這種數(shù)字與現(xiàn)實相結(jié)合的學習，對于學生適應未來不斷發(fā)展的數(shù)字時代具有巨大的價值。

（三）注重運用特有的運算符號的教學

符號化的編程語言是算法實現(xiàn)最重要的表達方式，是信息科技課程特有的運算符號。編程語言是人與計算機交互的紐帶，正是有了編程語言的發(fā)明，人類才可能讓計算機完成各種復雜的任務。當今對人們生活與社會發(fā)展產(chǎn)生巨大影響的人工智能、虛擬現(xiàn)實、移動通信等技術(shù)，其底層都是編程語言在支撐。編程語言有嚴格的定義與規(guī)范，學生通過編程語言的學習，可以形成形式化的表達方式、抽象化的邏輯思維能力、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度。程序控制結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)算法的有力保障。編程語言有三種基本控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。這三種控制結(jié)構(gòu)在生活中均可以找到原型。學生通過學習，可以充分體驗理論從實踐中來，回到實踐中去的思想。另外，利用此三種基本控制結(jié)構(gòu)可以解決基本的科學計算問題，也可以演化出復雜的深度學習系統(tǒng)。這種化整為零、由量變引發(fā)質(zhì)變的思想對學生的影響是深遠的。信息編碼是計算機能夠進行運算的先決條件，也是信息科技課程的必學內(nèi)容之一。計算機對信息進行存儲、加工、傳遞，實際上是對信息的載體數(shù)據(jù)進行處理。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式多樣，但不管是哪種形式的數(shù)據(jù)，最終存儲在計算機中的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過一定規(guī)則編碼后的二進制數(shù)字。在信息技術(shù)領(lǐng)域，常見的編碼很多，有字符編碼、條形碼與二維碼、聲音編碼、圖像編碼、視頻編碼等，這些不同表現(xiàn)形式之間的轉(zhuǎn)換思想及邏輯，對學生而言意義深遠。

（四）開展基于學科核心素養(yǎng)的教學評價

《課程標準（2022 年版）》除了規(guī)定義務教育階段信息科技課程的內(nèi)容和教學要求，也明確了學業(yè)質(zhì)量標準和學科核心素養(yǎng)學段特征。在信息科技課程的實施過程中，教學評價要和學生的學習過程及成長過程有機融合。教師應加強過程性評價，完善終結(jié)性評價，建構(gòu)基于核心素養(yǎng)的教學評價體系，以學科核心素養(yǎng)學段目標為指向，圍繞學業(yè)質(zhì)量要求指標開展教學評價，突出評價育人，發(fā)展學生核心素養(yǎng)，為學生創(chuàng)新思維的產(chǎn)生和創(chuàng)造行動的發(fā)生奠定基礎。

信息科技的發(fā)展能促進數(shù)字時代的發(fā)展，信息科技學習將助力學生挑戰(zhàn)未來。在中小學階段加強信息科技教育，不僅是一個教學問題，更是一個關(guān)乎未來社會發(fā)展的問題?？梢哉f，信息科技課程由于具有獨特的科學體系，在青少年適應數(shù)字時代發(fā)展的過程中必將發(fā)揮無可替代的作用。