普通高中信息技術核心素養的意義和價值

導讀

黨的十九大明確提出“要全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人的根本任務,發展素質教育,推進教育公平,培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人”。


2017年,中華人民共和國教育部印發了《普通高中信息技術課程標準》(以 下簡稱“新課標”)。新課標與《普通高中信息技術課程標準(2003實驗版)》相比,從內容的廣度、深度,到知識的層次結構,都發生了很大的變化,不僅融入了許多信息技術的前沿技術,而且對學生信息處理能力提出了更高要求。可以說,信息技術是新課改中,內容和結構變化最大的學科,是一種重建。在新課標中不僅更新了教學內容、研製了學業質量標準、還凝鍊了學科核心素養。


信息技術學科核心素養有何意義呢?價值何在?今天跟課程菌一起來學習吧!


普通高中信息技術課程標準明晰了信息技術學科核心素養包括"信息意識""計算思維""數字化學習與創新"及"信息社會責任"等4個核心內容。

信息技術學科核心素養是學生在接受信息技術教育過程中逐步形成的信息技術基本知識、關鍵能力和方法、情感態度和價值觀等方面的綜合表現。

在教學中一定要充分理解學科核心素養的內涵,抓住其具體表現,強化信息意識、啟迪計算思維、培養數字化學習與創新能力、賦予社會責任。

普通高中信息技術核心素養的意義和價值


計算思維的啟迪


本次課標修訂過程中,最為引人注目的成果就是在信息技術學科核心素養中引入了"計算思維"這一核心內容。

併為此做出了明確的界定:"計算思維"是指個體運用計算機科學領域的思想方法,在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。

其具體表現為:解決問題過程中的"形式化""模型化""自動化"和"系統化"。

"計算思維"這個概念自周以真教授提出以來,深得各國計算機教育專家認同。

陳國良院士推動"計算思維"進入了國內高校課堂,而在中小學,信息技術課是從"計算機編程"教學脫胎而來。

但如今的中小學教師仍普遍對"計算思維"的概念還處於初步接觸與瞭解的階段,還談不上深入理解及用於教學。

鑑於此,在認真學習相關理論,深刻理解"計算思維"的內涵,抓住"計算思維"的表現形式,切入教學不實為可行之道。

例:中國古代數學家張丘建在他的《算經》中提出了他的著名的"百錢百雞問題":雞翁一,值錢五;雞母一,值錢三;雞雛三,值錢一;百錢買百雞,翁、母、雛各幾何?

這個問題的解決思路是:首先提取問題的基本特徵,進行抽象處理。

設雞翁為x只,雞母為y只,雞雛為z只,得到數學式:x+y+z=100和5x+3y+100/3=100,這就把問題抽象為數學模型了;

然後,設定邊界條件(雞翁x<=100/5=20,雞母y<=100/3設為33,雞雛z<=100,設為99),用流程圖的方式進行形式化表述,如圖所示。

在此基礎上使用"枚舉"算法,用計算機語言編程運行,就可解決問題。

普通高中信息技術核心素養的意義和價值

這就是運用計算機科學領域的思想方法,對給定的任務進行需求分析,提取問題的基本特徵,進行抽象處理,並用"形式化"的方法表述問題,運用基本算法設計方案,最後編程解決問題的實踐案例。

這樣的解決問題的思路,讓學生不斷實踐並不斷強化,會逐步形成穩定的思維方式,啟迪"計算思維"並使之遷移到其它課程的學習方面乃至生活學習的方方面面,使其終身受益。


數字化學習與創新能力的培養


數字化學習與創新能力主要表現在數字化學習環境的創設、數學化學習資源的收集與管理及數學化學習資源應用與創新等幾個方面。簡單來說就是對數字化的工具及資源會選、會用。

即"在學習過程中,能夠評估常用的數字化工具與資源,根據需要合理選擇;針對特定的學習任務,運用一定的數字化學習策略管理學習過程與資源,完成任務,創作作品;在網絡學習空間中開展協作學習,建構知識。"

簡言之就是"會選、會用",也就是對數字化設施、設備及、軟件、網絡及資源能根據需求選擇與應用。基於數字化的學習的主要步驟為:確定學習目標、選擇工具、選擇資源、展開學習。

例:使用"幾何畫板"解決立體幾何問題:

(1)確定立體幾何學習的具體問題;

(2)選擇"幾何畫板"軟件或網絡學習平臺;

(3)使用該學習軟件或學習平臺的工具及資源解決實際問題;

(4)與同學或網友交流學習心得,分享學習資源;

(5)研究該軟件或平臺的拓展應用,如能否用於3D設計等,關注幾何學習的其它軟件。

對學生來說,應該較為深層次地理解數字化、數字化學習及數字工具的功能與優勢,知道如何為自己的學習選擇適合的數字化工具和學習資源,創設學習環境。

這需要對數字化的硬件、軟件、網絡資源等綜合地瞭解。由於有數字化環境的支撐,學習的時間範圍擴大,自主選擇的成份增強,學習的效率大大提升。

在此基礎上,拓展應用領域,強化綜合應用,激發數字化創新熱情,發展創新能力。

普通高中信息技術核心素養的意義和價值

信息技術學科的核心素養雖然由4個方面要的要素組成,但這些要素並不是孤立的,他們之間有緊密的聯繫,反映在學生身上也必然是綜合的表現。

所以在教學中也應該通過梳理的學科大概念:數據、算法、信息系統和信息社會,提供綜合的研究項目,促進學生信息素養的整體發展。

例如,項目活動:導航軟件使用與研究。

(1)選擇一種常用的導航軟件,下載、安裝並使用;

(2)選擇不同的目的地,規劃最適合的出行路線;

(3)瞭解導航軟件工作原理,解釋實時路況實現的方法;

(4)分析歷史數據推測使用者生活、工作相關信息,並由此提出使用建議;

(5)寫出你的項目研究報告,並與同學分享。

該項目涉及信息技術學科核心素養的幾個方面:採用(信息意識),會用(數字化學習能力),用好(計算思維);數據分析(數字化創新能力);提出建議(信息社會責任)。

學生如果能理清"數據、算法、系統、社會"的線索,全面考慮,就會取得更好的效果。

黨的"十八大"提出了"立德樹人"的教育總方針,教育部也發佈了《中國學生髮展核心素養》研究成果,基於信息技術學科核心素養的教學,必然要圍繞"立德樹人"總方針,為發展學生核心素養整體目標服務。

因此,在普通高中的信息技術教學中,還應充分發揮信息技術的支撐作用,與各學科教學融合發展,全面提升學生素養。


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