你準備好了嗎?我們時刻準備著!
高中信息技術新課程越來越近了，大約在2019年的春天就會開啟新教材的培訓，也許2019年的夏天就能進行新課程的全員培訓，也許2019年的秋天就能啟動新課堂的觀摩課、優質課……其實，從2017年新課標發佈的那一天起，我們就整一整舊裝備出發向前進。只不過，現在是時候告別“三新一舊（新課標、新課程、新高考、舊教材）”，一起攜手迎接全新日子到來了。為了迎接這“四新合一”，我們不妨提前對教學中的關鍵問題進行深度思考，厚積未來之期待，達成胸有之成竹。
課程目標要素：基於學科核心素養髮揮個性、協調共性，達成學習目標
這一輪新課程的最大變革就是核心素養、立德樹人等新理念的提出，尤其在具體學科課程標準中凝練出了學科核心素養作為課程架構之本。高中信息技術課程的學科核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個要素，指明瞭課程的內容核心與學科價值。我們需要把握的是它們與以前的三維目標格局完全不一樣，每一個要素內容都是有獨特性的，在一定層次上也是相互影響、相互融合的。因此，需要我們從學科核心素養的個性與共性方面去尋找知識、技術、能力及思維、意識等內容的教學角度。
在個性方面，信息意識具有精神的品質，敏感度、判斷力、自覺與主動以及共享等內涵無不指向信息技術應用與創新的精神品質；計算思維具有方法的價值，思想方法、思維活動、問題解決等無不體現方法價值，無不體現對解決問題的過程與方法的指引；數字化學習與創新有利於技術能力形成，評估、選用、管理、習慣、創新、創造、分享，無一不是為了提高技術運用能力和技術創新能力；信息社會責任的目的是提高修養境界，安全、法規、道德、倫理、態度、負責，無一不是針對信息社會公民修養的培育與提高。所以，這些學科核心素養各有特色，也各具特長。
在共性方面，信息意識起到指引作用，可以“啟蒙”並“引導”另外三項學科核心素養的形成；計算思維具有典型的信息時代特徵，以計算機的思維方式促進信息意識的形成，指導數字化學習與創新的實踐，達成信息社會責任（如信息倫理、安全與信息社會建設），提供更高層次的方法論；數字化學習與創新對所有學科核心素養培育具有一定的實踐承載作用；信息社會責任更是對其他三項學科核心素養的安全保障與正確價值觀的指導。從課標來看，這種課程目標的共性就表現在全面提升學生信息素養的總目標上。
因此，注重每項學科核心素養個性化的內容構架、培養實施是必要的；多項學科核心素養相互協調、相互融合也非常重要，以此來共同達成信息技術學科課程學習目標。
課程內容要素（之一）：在數據計算中以計算思維培育學生的學科能力
計算思維是這次信息技術課程改革的關鍵內容，換言之其他三項學科核心素養與原來的信息素養體系多有重合，而計算思維是近幾年新興的重要課程理論，需要著重理解與實踐。目前，計算思維更多涉及的是編程教育領域的“數據與計算”“數據與數據結構”“算法初步”等模塊，其實它在“開源硬件項目設計”“三維設計與創意”“移動應用設計”等模塊中也表現突出。我們不妨以“數據與計算”為例思考計算思維如何培育學生的學科能力（本學科培育出來的能力，其他學科較難替代培育，如編程能力）。
一方面，從軟件工程的角度進行界定問題、抽象特徵、建立結構模型、組織數據、算法設計、程序設計等，這是培養符合計算機特點的應用與設計能力，需要藉助編程解決問題的學習項目，向著軟件開發的目標，在實踐中形成算法設計與編程能力。
另一方面，從算法與程序設計的角度進行順序結構、選擇結構、循環結構的基本算法認知，通過變量、數據類型、數組等進行數據獲取、存儲、處理方法的學習，掌握程序設計的基本流程，學會改進算法提高效率等。
特別需要注意的是，本次課程變革中多數新教材採用Python編程作為計算思維培育的學習載體，這樣可能會出現對語法習慣的“遵循”與對Python的個性化特點“難捨”的糾結，前者的優勢是對各種編程語言都具普遍性，後者的優勢是具有開放與高效的人工智能特徵的時代性。因此，我們在實際教學中要注意權衡，達成以通用的、標準的算法思維為主體，也不無視“Pythonic(Python特色)”的價值，讓學生的學科能力具有通用性和時代性。
教學策略要素：基於項目與工程，以系統論的思想提升學科體系的層次
信息技術教育教學策略經歷了軟件操作式的範例教學、任務驅動中的案例學習、主題情境中的綜合應用三個階段，現在逐步發展到基於項目學習的工程實踐，而這也是計算思維下的計算機技術應用與創新的教學方式。我們已經對計算思維的內涵與特點有所瞭解，知道它原本就是基於工程研發、設計與實施的一種思維路徑，所以項目學習是與之相對應的。
既然是要以項目學習為策略進行教與學，那麼不論是單純的技術類項目、主題設計類項目還是多種學科融合的STEAM項目等，都需要面對一個系統論的核心概念。系統論，講究的就是一個整體，組成的元素、設計的環節都彼此相關聯，不能簡單地割裂。基於工程方式的項目學習在不同程度上適合於各個課程模塊，因為這次課程的內容設計都是基於學科核心素養，針對技術領域進行的分類。
系統論的思想在“必修2 信息系統與社會”模塊中有更具體的表現，系統論的技術思想會得到較為規範的學習與實踐。整個模塊從系統論的觀點去探討信息系統的概念、組成、功能、類型、特點（優勢與侷限）、設計方法、安全、發展以及與社會的關係等。從內容來說，信息系統有大有小，大的有互聯網、衛星電視網，小一點的有城域網、校園網，更小一些的有計算機系統、圖書管理系統，它們都涉及到硬件、軟件、網絡、數據，相關的設計、維護技術不再簡單地指向具體操作，而是設計與實現方法。比如，將傳統的計算機工作原理納入到信息系統的工作原理中去理解，將數據的輸入、存儲、計算、控制、輸出相應提高到系統論的層次去認識；再如，將傳統的殺毒、修補漏洞等技術放在信息系統安全的環節中去應用，學習如何保護信息系統，提高信息系統的安全性。對於新技術領域，如物聯網、5G等也宜從信息系統的網絡化、自動化、智能化以及發展趨勢等方面去認知與學習，達成一種系統工程師的認知能力初步的素養，形成一種項目設計能力的思維意識，更能讓信息技術課程學科體系的層次得到提升。
課程的技能要素：基於數字化學習與創新，在融合中培育創新能力
高中信息技術課程內容的結構包含必修、選擇性必修、選修三大類型，共10個模塊，在領域上也存在相關或重合，既有全面提升高中學生信息素養的基礎內容，也有專業化、個性化提升內容。如此多的內容是為了樹立更加穩定的學科價值（數據與計算、算法初步等）和應對最新的技術發展（如開源硬件項目設計、移動應用設計等）的需求，對學生認知、技術修習與特長培育、專業儲備無疑都是有廣闊空間的。我們需要從教學的角度深刻把握其思維精髓，深刻理解應用技術學習與應用技術創新中如何體現數字化學習與創新核心素養。不論是學習還是創新，都不是以往單一技術操作學習可以實現的，其中“融合”必是有效學習的策略之一。
融合的方向之一，是技術與學科學習相融合。數字化學習，必然與學生的學科學習、社會學習、終身學習相聯繫。一方面，是信息技術學科內的學習，學習的內容可以是本學科的經典知識，如網絡技術、數據庫技術、圖文處理技術等，藉助數字化的技術（如網絡、視頻技術）進行探究、練習；也可以是本學科的新領域的知識，如Py thon編程、物聯網、開源硬件、人工智能等學習。另一方面，是與其他學科進行融合，利用數字技術（如網絡公開課、在線平臺、虛擬實驗、專業APP等）進行個性化學習，藉此改變學習的方式，提高學習的效率。在創新方面，也是如此，如三維設計可以是設計科技產品的模型，也可以是設計藝術作品，在此過程中必須要用到多種學科知識，才能真切體驗技術創新的魅力，否則僅僅是模仿一般的物品，會因為缺乏深層次的需求而讓創新變得膚淺。
課堂教學實施要素：教與學在分層中實現逐步遞進
新課程的教學實施將會面臨兩大難題，一是內容的廣泛性，二是教學方法的侷限性。
內容的廣泛性在同一個模塊中表現為，不強調具體操作步驟帶來以功能實現為背景的技術應用廣泛性，如數據的分析可以涉及應用軟件和編程處理等；在多個模塊中表現為，模塊的多樣化及模塊間存在的關聯與重合，如“數據與計算”“數據與數據結構”“數據管理與分析”“算法初步”四個模塊在數據上都有相當的關聯，內容不免會有重合。教學方法的侷限性主要表現在，以項目學習為主體的學習策略在時間、空間和學習連續性上存在侷限，使教師教學存在很多現實瓶頸。
因此，在新課程的課堂中實施教與學要嘗試進行內容分層，根據不同層次的內容進行逐步遞進，降低學習的難度，提高學習的效率。例如，編程學習不宜給出一個大程序、一堆語法知識一條一條地“啃”，這樣會再次淪為知識的灌輸與技術的模仿。內容分層，可以從簡單的問題著手，構建最簡單的數據模型，設計最簡明的程序代碼，然後根據不同的條件、不同的需求逐步擴大，逐步提高難度，讓學習過程逐步遞進。例如，研究隨機數據，不妨以拋硬幣為例，先模擬拋一次出現的兩種現象，把握用隨機數與數列對應來表示硬幣的正、反面的簡明數據模型；然後逐步擴大實驗，進行10次、20次的隨機模擬，觀察正、反出現的情況，遞進到循環結構程序的自動化模擬；進而，擴大到1000、10000次的模擬實驗，拋出為什麼對模擬的正、反面的具體信息並不再關注的問題，進一步到關注各自出現的次數，提高數據統計思維的發展，並根據統計結果歸納隨機現象的特徵——如此，就從簡單的數據模擬逐步遞進到自動化產生海量數據、自動判斷與累計進行統計等。再如，將各編程模塊中的要求針對內容分層，實現遞進：從必修算法結構的基礎層次（順序、選擇、循環）到選擇性必修使用數據結構進行算法優化（數組、隊列、棧、樹），最後遞進到算法初步學習算法的高效性設計（貪心、分治、動態規劃），以內容分層實現學習遞進，實質是對項目規劃的一種細化、一種分解和項目活動的階段性實施。
2019年，是新課程充滿希望的新起點，我們一線教師在新的課堂，定會胸懷理想，輕裝出發，向著目標奔跑，要記得在每一個驛站進行階段總結，別忘了欣賞中途的萬千風景！
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