《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)主張以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向規(guī)劃學(xué)科教學(xué)方案,指導(dǎo)學(xué)生掌握信息技術(shù)的應(yīng)用原理與技巧,學(xué)會用信息技術(shù)解決現(xiàn)實問題。在此背景下,教師應(yīng)遵循啟發(fā)性、參與性、實踐性原則,設(shè)計素養(yǎng)外顯的教學(xué)目標(biāo),并基于信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等素養(yǎng)的培育要求組織多樣化的教學(xué)活動,為深化學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)體驗,為促進(jìn)學(xué)生綜合能力提升提供更多指導(dǎo)與幫助。
一、高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)概述
高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)了該學(xué)科的育人價值,具體由信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個要素構(gòu)成。其中,信息意識是指學(xué)生察覺、獲取、分析、應(yīng)用信息的能力,具體包括主動應(yīng)用信息化手段獲取與處理信息、分析數(shù)據(jù)中承載的信息、判斷信息來源的可靠性等。計算思維是指學(xué)生應(yīng)用計算機科學(xué)解決問題的思維能力,包括用計算機算法的方式界定問題、建構(gòu)算法模型,運用合理的算法解決問題等。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新是指學(xué)生用數(shù)字化資源與工具解決問題的能力,包括適應(yīng)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的能力,應(yīng)用數(shù)字化工具創(chuàng)新性解決問題的能力等。信息社會責(zé)任是指學(xué)生能辯證地看待信息技術(shù)的優(yōu)勢與問題,能對自身做出的信息社會行為負(fù)責(zé)。這些思想要素相互獨立又彼此關(guān)聯(lián),是不可分割的整體。
二、高中信息技術(shù)教學(xué)原則
(一)啟發(fā)性原則
高中信息技術(shù)涉及大數(shù)據(jù)、人工智能等專業(yè)知識。核心素養(yǎng)背景下,教師要讓學(xué)生自發(fā)探究學(xué)科內(nèi)容的深刻內(nèi)涵,引導(dǎo)學(xué)生掌握特定領(lǐng)域信息技術(shù)的知識與技能。為此,教師要遵循啟發(fā)性原則,通過創(chuàng)設(shè)啟發(fā)式情境、提出啟發(fā)式問題等方式,激發(fā)學(xué)生的自主意識,使學(xué)生自發(fā)地應(yīng)用信息技術(shù)手段獲取多樣化的學(xué)習(xí)信息,主動應(yīng)用計算機可以處理的方式思考具體問題,在潛移默化的過程中激活學(xué)生的計算思維與數(shù)字化學(xué)習(xí)思維,實現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)的有效培育。
(二)參與性原則
課程標(biāo)準(zhǔn)在“基本理念\"部分提出:“激發(fā)學(xué)生開放、合作、協(xié)商和注重證據(jù)的行動意識,使其積極參與到信息技術(shù)支持的交互性、真實性的學(xué)習(xí)活動中。\"在核心素養(yǎng)背景下,高中信息技術(shù)教學(xué)要以“基本理念”為主導(dǎo),為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)機會,確保學(xué)生能在充分參與的過程中學(xué)會處理信息數(shù)據(jù),學(xué)會應(yīng)用算法、編程解決具體問題。為此,教師應(yīng)當(dāng)遵循參與性原則,通過在情境活動中組織師生對話,圍繞課程重點提出教學(xué)問題,讓學(xué)生在親身參與過程中反思個體的信息行為對人文環(huán)境的影響,進(jìn)一步提升學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)水平。
三、核心素養(yǎng)背景下的高中信息技術(shù)教學(xué)策略
(一)素養(yǎng)外顯設(shè)計目標(biāo),明確教學(xué)方向
課程目標(biāo)是對學(xué)生學(xué)習(xí)后可能取得的成果的合理預(yù)期,對課程教學(xué)工作的有序開展有導(dǎo)向意義。核心素養(yǎng)背景下,高中信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)要體現(xiàn)信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、社會責(zé)任的培養(yǎng),為教學(xué)資源整合、活動組織等提供方向。為此,教師應(yīng)以《課程標(biāo)準(zhǔn)》為備課參考,先挖掘教材中可能含有的核心素養(yǎng)培育要素,然后結(jié)合學(xué)生下的發(fā)展水平,設(shè)計學(xué)生可能達(dá)到的教學(xué)目標(biāo),幫助學(xué)生在理解信息技術(shù)學(xué)科知識的基礎(chǔ)上,逐漸提升自身的核心素養(yǎng)水平。
以粵教版高一信息技術(shù)必修1\"數(shù)據(jù)編碼\"教學(xué)為例。此課以數(shù)據(jù)編碼的基礎(chǔ)知識為核心,圍繞信息的數(shù)字化表示與轉(zhuǎn)化進(jìn)行深入講解,涉及二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制等不同進(jìn)制數(shù)的概念與轉(zhuǎn)換方法,以及字符編碼(ASCIIUnicode碼)的原理和應(yīng)用。此課具有信息意識、計算思維等素養(yǎng)的培育要素。對高一學(xué)生而言,其對數(shù)字概念有所了解,但對進(jìn)制轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)編碼的認(rèn)識不夠深刻,為此,教師可基于學(xué)生當(dāng)下發(fā)展特征,設(shè)計素養(yǎng)外顯的教學(xué)目標(biāo):讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)編碼與字符編碼的基本概念,學(xué)會對文本信息進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換,形成信息意識;讓學(xué)生掌握二進(jìn)制編碼、ASCI編碼方法,形成基本的編程思維;讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用常見的數(shù)據(jù)編碼與字符編碼工具,培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)素養(yǎng)。這樣,通過綜合分析挖掘素養(yǎng)培育要素,設(shè)計素養(yǎng)外顯的教學(xué)自標(biāo),為課程教學(xué)活動的組織與落實指明基本方向。
(二)圍繞重點提出問題,激活計算思維
核心素養(yǎng)背景下,高中信息技術(shù)教學(xué)有必要讓學(xué)生理解計算機處理問題的原理,讓學(xué)生掌握程序設(shè)計的基本思路,提高計算思維水平。具體教學(xué)中,教師可以圍繞信息技術(shù)課程教學(xué)重點設(shè)計問題序列,逐步引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)視角,分析具體問題、探究解決方案等,由此激活學(xué)生的綜合分析、模型建構(gòu)、遷移應(yīng)用思維。
以粵教版高一信息技術(shù)必修1\"計算機程序與程序設(shè)計語言\"教學(xué)為例。此課以常見的計算機設(shè)計語言、計算機程序用法為教學(xué)重點。為使學(xué)生在此課學(xué)習(xí)中發(fā)展計算思維,教師可先提出數(shù)學(xué)算法問題激活思維:某整數(shù)n,除以3余2,除以5余3,除以7余2,n為何值?借助此問題驅(qū)動學(xué)生用數(shù)學(xué)算法的相關(guān)知識描述問題,搭建“對n賦值 $$ 判斷 $$ 成立/不成立 $$ 結(jié)束程序\"的算法架構(gòu),為學(xué)生初步掌握計算機算法奠定基礎(chǔ)。接著,教師可以提出問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考:常見的計算機算法程序框圖有哪些?如何編寫“判斷閏年\"的代碼算法?這樣,通過逐步提高問題難度,引領(lǐng)學(xué)生先了解算法的基本特征及主要構(gòu)成,再驅(qū)動學(xué)生探索計算機算法的用途用法,逐步提高學(xué)生的計算思維水平。
(三)布置實踐任務(wù),促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新
高中信息技術(shù)具有學(xué)科工具性與實踐性并重的特征。在課堂上布置實踐任務(wù),有助于學(xué)生掌握信息技術(shù)學(xué)科理論知識、技能的應(yīng)用方法,豐富學(xué)生的實踐經(jīng)驗,促進(jìn)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。核心素養(yǎng)背景下,教師可以立足課程教學(xué)需要,結(jié)合現(xiàn)實生活中的具體問題布置實踐任務(wù),并組織學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位合作完成任務(wù)。在此期間,引導(dǎo)學(xué)生在合作交流的過程中提出觀點,討論方法,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,達(dá)到提升學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。
以粵教版高一信息技術(shù)必修1“數(shù)據(jù)的采集\"教學(xué)為例。指導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)據(jù)采集的基本方法后,教師可結(jié)合高一學(xué)生發(fā)展特征布置實踐任務(wù):以小組為單位,收集某一成員一天行為活動所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),對該成員的健康情況作出合理評估。借助這一任務(wù),先驅(qū)動學(xué)生制訂學(xué)習(xí)方案,如用傳感器采集數(shù)據(jù)、用爬蟲軟件獲取健康的高一學(xué)生的身體數(shù)據(jù)等。之后,驅(qū)動學(xué)生自主應(yīng)用定位傳感器、話筒、智能手環(huán)等設(shè)備收集運動軌跡,采集聲音信息,收集心率、血氧、睡眠時長、入睡時間,為整合信息、判斷該學(xué)生健康水平提供依據(jù)。這樣,學(xué)生不僅能夠在實踐過程中積累自主設(shè)計、合作創(chuàng)新的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,還能積累數(shù)字化學(xué)習(xí)工具的應(yīng)用經(jīng)驗,實現(xiàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的提升。
(四)引導(dǎo)辯證看待問題,培養(yǎng)社會責(zé)任
課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:“具備信息社會責(zé)任的學(xué)生,具有一定的信息安全意識與能力,能遵守信息法律法規(guī)。\"核心素養(yǎng)背景下,教師應(yīng)以《課程標(biāo)準(zhǔn)》為導(dǎo)向,關(guān)注學(xué)生行為態(tài)度與習(xí)慣的養(yǎng)成。為提升學(xué)生的信息社會責(zé)任素養(yǎng),教師有必要在課堂上組織辯論活動,引導(dǎo)學(xué)生從正、反兩個角度分析具體問題,并提出觀點,使學(xué)生能在明確信息技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢的前提下,發(fā)現(xiàn)信息社會的安全隱患,培養(yǎng)學(xué)生遵守法律法規(guī)、辯證思考與理性判斷的能力。
以粵教版高一信息技術(shù)必修2“信息系統(tǒng)在社會應(yīng)用中的優(yōu)勢及局限性\"教學(xué)為例。教師可以圍繞課程主題設(shè)計問題,并組織學(xué)生從正、反兩個方面看待問題:作為企業(yè)管理者,張先生想要實行計算機科學(xué)化管理,解決員工工作效率低、管理成本高的問題,提高企業(yè)競爭力。你認(rèn)為張先生的做法正確嗎?他要注意什么?教師通過提出問題,引導(dǎo)學(xué)生辯證思考:從正面看,計算機科學(xué)化管理有利于降本增效、提高服務(wù)水平、優(yōu)化工作流程;從反面看,計算機科學(xué)化管理可能存在因軟硬件因素、人為因素造成的信息安全隱患,可能出現(xiàn)企業(yè)信息泄露的問題。之后,教師可圍繞“如何消除計算機科學(xué)化管理的安全隱患”組織小組討論,引導(dǎo)學(xué)生在辯證思考的基礎(chǔ)上探究實際問題的解決方案,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的信息社會責(zé)任感。
(五)拓展維度完善評價,鞏固教學(xué)成果
核心素養(yǎng)背景下,高中信息技術(shù)教學(xué)評價更關(guān)注學(xué)生綜合能力的生成情況,注重判斷學(xué)生對基礎(chǔ)知識、基本技能的掌握情況與思維的發(fā)展情況。教師有必要以核心素養(yǎng)培育目標(biāo)為導(dǎo)向,設(shè)計多維度教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn),多層次評價學(xué)生信息意識、計算思維等素養(yǎng)的生成情況,并為學(xué)生提供反饋信息,指導(dǎo)學(xué)生在明確自身成就與不足的基礎(chǔ)上反思提升。
以粵教版高一信息技術(shù)必修2“信息系統(tǒng)安全風(fēng)險防范的技術(shù)和方法\"教學(xué)為例。教師可以結(jié)合此課核心素養(yǎng)培育目標(biāo),設(shè)計多維度的評價標(biāo)準(zhǔn):第一,學(xué)生是否了解信息系統(tǒng)安全風(fēng)險的相關(guān)術(shù)語、信息安全相關(guān)法律法規(guī),形成信息意識;第二,學(xué)生是否能運用信息系統(tǒng)安全模型及安全策略分析和管理信息系統(tǒng)安全問題,發(fā)展計算思維;第三,學(xué)生是否能夠合理使用信息系統(tǒng),創(chuàng)新性地解決信息系統(tǒng)安全問題,形成數(shù)字化創(chuàng)新與學(xué)習(xí)素養(yǎng);第四,學(xué)生是否能養(yǎng)成負(fù)責(zé)任地發(fā)布、使用與傳播信息的習(xí)慣,形成信息社會責(zé)任素養(yǎng)。接著,教師可以在課上觀察學(xué)生的行為表現(xiàn),依據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)提供評價反饋信息,為學(xué)生糾正自身錯誤學(xué)習(xí)行為習(xí)慣,鞏固素養(yǎng)發(fā)展成果提供參考。
四、結(jié)束語
信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的主要構(gòu)成。核心素養(yǎng)背景下,高中信息技術(shù)課程教學(xué)要以確切目標(biāo)為導(dǎo)向,通過啟發(fā)式、參與式、實踐式教學(xué)引領(lǐng)學(xué)生掌握學(xué)科理論知識與專業(yè)技能。為此,教師有必要以《課程標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)設(shè)計素養(yǎng)外顯的教學(xué)目標(biāo),以素養(yǎng)培育為導(dǎo)向組織多樣化的教學(xué)活動,落實多維度的教學(xué)評價,確保學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)、實踐、評價過程中提升自身的綜合素養(yǎng)。
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