2022年版義務教育信息科技課程標準解讀與教學建議

李柏翰 吳良輝

[摘要] 《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》將信息科技設立為獨立科目并納入國家課程體系，構建信息社會下全方位育人的核心素養要求。為落實萬物互聯時代立德樹人根本任務、實現課程結構的信息科技全領域覆蓋、促進真實性學習發生的結構化教學等價值理念，新課標具體呈現出以核心素養為準繩的課程育人目標、獨立設置后的統整進階化內容編排、基于精準測量與反饋的學業質量完善、指向信息時代問題解決的跨學科實踐要求的內容特征。為促進新課標的實踐落地，教師應在研讀課標時叩問本質，教學設計時具有高度站位，引導學習中實現扶放有度，學生評價時注重多元一體，場域建設中體現智慧驅動。

[關鍵詞] 信息科技課程標準;課標解讀;學科核心素養;實施建議

根據基礎教育課程改革的需要，為貫徹落實信息時代全面科學培養人才的教育理念，經過教育部課程標準研制組對國內外的充分調研、求證和專業梳理，在2000年頒布的《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》和2017年推出的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》基礎之上，最新研制了《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）。[1-3]新課標的提出標志著我國初中、小學階段信息科技教育正式進入核心素養時代，從重視技能的訓練提升到學生信息科技素養的培養，其課程導向發生了質的改變，從信息科技教育的角度為“培養什么樣的人、怎樣培養人”這一關鍵性問題做了重要補充和深入分析，采用更加準確細致的綱領為義務教育階段信息科技教學指引了方向。

一、新課標的價值取向與基本理念

（一）萬物互聯時代的立德樹人根本任務

隨著國家科技的振興，迎來了人工智能第三次發展浪潮的重大機遇。國務院2017年7月頒布《新一代人工智能發展規劃》，提出了面向2030年我國新一代人工智能的指導思想，其中明確要求“廣泛開展人工智能科普活動”“實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程”“利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革，構建包含智能學習的新型教育體系”等。2019年3月，習近平指出“在大中小學循序漸進、螺旋上升地開設思想政治理論課是十分必要的”。隨著萬物互聯的人工智能時代成為世界主流，新課標的課程思政理念對中小學的發展有著積極的導向作用。面對復雜的國際形勢、泛濫的網絡資源、信息爆炸式增長和不良思潮的入侵，在使用計算機網絡時有足夠的辨別能力和自主學習能力，做到出淤泥而不染是尤為必要的。人才必須充滿正能量和崇高的道德情操才能成為社會的中流砥柱，青少年的信息安全意識培養更需要在教學過程中得到充分引導，使之養成良好的思維和行為習慣。新課標意在有效聯結思政教育的隱形載體，促使學生形成良好的信息科技核心素養。面對科學技術這把雙刃劍，在價值與危機中引入思政教育可以在意識層面幫助中小學生樹立正確的人生目標，為培養健全人格的科技人才做好鋪墊。[4-5]

（二）信息科技全領域覆蓋的課程結構導向

國際人才競爭的加劇及循環發展的加速度提升需要國家從長遠的戰略角度培養符合更高標準的尖端人才，而增進核心能力需要從中小學到高校的貫通式課程體系構建。信息科技不僅包含計算機技術、微電子技術及通信技術等前沿的軟硬件工具和科學方法，從廣義上更涵蓋人類獲取、加工、表達各種技術的總和，該領域幾乎覆蓋了人類生產生活的方方面面。新課標旨在系統持續地構建義務教育階段人才輸送的課程體系銜接，有設計、有目的地將高階段核心素養下沉到義務教育階段的課程設置理念當中。而且，課程是貫徹落實新課標的重要載體，將融合貫通的理念和整體的原則有機結合，以學生的終身成長、職業發展為著眼點，考慮學生在不同的生理和心理發育階段所展現的客觀規律實施體系化教學。一個階段有一個階段的任務，而階段與任務之間暗含一條主要脈絡，如1～2年級的課程注重培養學生信息化意識，運用合理的信息科技手段進行表達與交流，正確樹立對信息科技的潛在認知，能夠理解科學技術是以工具的形式存在，“以人為本”才是科學技術的靈魂，如何使用與表達的主動權在于人這一關鍵環節。而從3年級開始，課程的設置偏重于多項技能的豐富使用，引導學生使用數字化方法對現實世界進行抽象剝離，使用工具或算法對數據進行分析并得出結論，逐漸嘗試使用前沿技術解決現實問題，并深入體會人工智能、大數據等熱門技術對于社會的巨大影響，形成小學、初中與高中課程的連貫體系。

（三）促進真實性學習發生的結構化教學旨歸

課程內容的科學性、時代性、實踐性訴求需要不同學科之間的有機整合，僅僅依靠單一學科專才教學已經不適應當今世界對人才的發展要求，進行學科融合、實現跨學科真實性教學是未來教育的方向。為充分體現綜合性和實踐性，映射信息科技的課程元素，新課標提供了四個對應課程模塊跨學科主題學習，這些具有探究性的模塊有助于學生學習過程中跨越學科壁壘，在內容結構層面高屋建瓴，補充了我國基礎教育學科中工程技術類知識和方法的不足，將有利于提升學生內在的創新創造能力。在真實情景動態再造的過程中，復雜問題隱喻于探索的主線，新課標旨在引導教學中創設真實情景，在跨學科的基礎上進一步組織項目式學習，具體過程包括梳理項目任務的邊界求得立項依據、設計解決方案、驗證檢測方案的合理性、反思調整研究方案。鼓勵學生通過實踐獲得真知，主動性學習的效果以能力的提升作為課堂教學的價值取向。真實問題是將學生個體與真實場景連接的關鍵環節，真實情景的知識不是發散的、無邏輯、無體系的信息羅列;多角度的問題牽引著主線故事的延伸，其本身蘊含了縝密、豐富的知識體系，并對許多零散的知識進行內在提煉和提升，實現差異化與脈絡聚焦的辯證統一。如此，學生主動探索，與其他同學進行知識和經驗的共享，融合過程性評價增進教學實施效度，創設橫向和縱向維度促進多元包容的評價機制，從而形成內在驅動力的正向反饋。[6]

二、新課標的主要變化與突破

（一）以核心素養為準繩的課程育人目標

新課標界定了義務教務階段的核心素養這一重要概念，其主要由信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個要素構成，與高中信息技術核心素養一致，保持了素養提升的連貫效果和階段性實現的可行性。而且，課程總目標的設定充分考量了核心素養的貫徹落實。信息意識維度要求學生能夠對信息進行價值判斷，分析數據中所涵蓋的各方面內容，價值層面包含科學性、創新性、維護國家安全性等基本意識，對于培養未來合格公民有重要的引導作用;計算思維重點是培養學生利用計算機工具和數學方法對問題進行有效分析、抽象、求解、驗證、優化、遷移等的能力，學生通過對問題的高階思維演繹實現核心能力提升，其目標更側重于對已有算法的掌握和靈活應用，為工程性人才培養做好鋪墊;數字化學習與創新有別于計算思維，其更強調對數字資源的有效利用和創新性加工，以個性化的視角思考和分析問題，求解思路的延展性、團隊合作組員應對社會多元化發展趨勢的集體力量，使學生適應和融入社會;信息社會責任在信息意識培養目標的基礎上更能體現立德樹人根本任務，該目標的設定體現了為黨為國育人的價值理念。

（二）獨立設置后的統整進階化內容編排

新課標將信息科技所占的課時從綜合實踐活動課程中獨立出來，獨立設置信息科技課時，貫徹學段目標的系統性，與高中階段的培養目標實現邏輯及可操作性的銜接。根據學生自身發展規律和信息科技課程知識框架，以數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能六條分支脈絡覆蓋義務教育階段的課程安排，整體上實現了螺旋上升和層次遞進的學習線路。1～2年級的信息交流與分享、信息隱私安全課程內容模塊充分考慮了人工智能數字化時代變革對人們生活環境的深刻影響，提升學生認知層面的感性程度。3～4年級的課程模塊為數據與編碼、在線學習與生活，更是后疫情時代線上線下融合教學這一歷史變革的適應性設置，為學生適應新環境提供技術和認識上的鋪墊。5～6年級開設過程與控制和身邊的算法，在學生具備了一定的數理基礎后，將計算機與生活中的數學結合，更具實操性。7～9年級包含互聯網與創新、物聯網與探索及人工智能與社會，代表了未來計算機科學發展的重要方向。課時的增設為信息科技課程實施提供了有力保障，教師可以更加充分地在課堂開展信息科技教學。[7]

（三）基于精準測量與反饋的學業質量完善

中共中央、國務院印發的《深化新時代教育評價改革總體方案》明確指出，教育評價事關教育發展方向，有什么樣的評價指揮棒，就有什么樣的辦學導向。[8]為了貫徹新時代全面育人的評價改革要求，改進結果評價，強化過程評價，探索增值評價，健全綜合評價，新課標提倡尋找客觀全面的學業質量評價，以素養為導向，更加注重學生價值觀、品格及關鍵能力的考察，對學生學習過程中的客觀數據進行量化和分析，以推進基于數據—證據的評價機制。信息科技具有很強的實踐性，上機操作進行模擬測試與科技作品綜合運用可以更好地使學生將理論和實踐綜合，新課標更加重視過程性評價的導向，更能夠提升學生在學習過程中對自身的認知水平，對于課堂的教學有明顯的促進作用。新課標對過程性評價的基本原則和要求做了詳細闡述，評價場景的真實性、評價主體的多元化、評價方式的融合性、評價目的的綜合性都是證據評價的有力指引，課堂評價、作業評價、單元期末評價、跨學科評價都體現了評價的全面性和客觀性。而學業水平考試的形式和原則突出對學生能力的評價，教師需要把握開放程度，部分試題需要學生進行文字解釋或者進行創作。[9]

（四）指向信息時代問題解決的跨學科實踐要求

針對各個學段的課程模塊內容，新課標增設了具有綜合性和探索性的跨學科主題學習，融合不同學科的知識概念，涵蓋信息科技相應學段內容教學，實現基于真實情景的跨學科教學。四個主題式教學包含數字設備體驗、數據編碼探秘、小型系統模擬和互聯智能設計，下設更多個性化子主題，為教師提供多元選擇空間。1～2年級數字設備體驗主題教學包含信息安全小衛士、信息管理小助手、用符號表達情感，以及向伙伴推薦數字設備等，子主題更偏向語言類與信息科技結合，重視培養學生的感性體驗和技術表達的興趣啟蒙。3～4年數據編碼探秘主題教學包含用編碼描述秩序、用數據講故事、自我管理小管家、在線學習小能手，將語言類表達的豐富性進一步提升，重點在于技術描述的豐富性和真實性。5～6年級小型系統模擬主題教學包含小型擴音系統、小型開關系統、解密玩具漢諾塔、游戲博弈中的策略。將技術、數學、物理等理工科進行融合，在增添趣味性的同時引導學生將現實問題抽象化，在數理模型的基礎上驗證，以應用于現實問題的求解。7～9年級互聯智能設計主題教學包含未來智能場景暢想、人工智能預測出行、在線數字氣象站、無人機互聯表演及向世界介紹我的學校等，場景更加真實，學科融合度更高，更具有工程性和系統性，與高中階段能力培養要求契合。[10]

三、新課標實踐落地的教學建議

（一）研讀課標時需叩問本質與延展外延

在推進信息科技課程改革的過程中，信息科技教師是關鍵。這就要求廣大教師學習、理解、實踐新課標指引下的課程設置。課程名稱用信息科技而非信息技術，重視的是學生素養的提升，而技術只是承載育人工作的工具，與職業技術的培訓有著明顯的區別。教師應理解，我們培養的不是技術工人，更不是過早地培養專業學者，是注重理念的傳遞而非僅僅技術的傳授。據《新時代基礎教育強師計劃》公布的數據，我國基礎教育教師約有1586萬人，按照信息科技課時占比1%～3%，信息科技教師約有15～47萬人，其專業背景來源主要為師范大學教育技術專業、計算機相關專業，還有部分綜合性或理工科大學計算機相關專業的教師。不同背景出身的教師，在計算機專業知識和教育教學能力培養方面各有所專長。所以，在進入信息科技教學領域的同時需要進行系統性教師培訓，積累與拓展專業技術和教學經驗。如對于師范類非計算機專業的老師，應在工程技術思維和技能上給予專業課程引導，加強技術實踐類培訓的廣度和深度;而對于技術類背景較強的非師范生，應在入職前提供更多進入中小學實習的實踐機會，增加一線教學經驗的補充。另一方面，因為信息科技課程有較強的綜合性和跨學科的特點，需要信息科技教師拓展自己的專業邊界，與其他學科背景的教師互通有無、虛心學習。教師教好學生首先要求對所教的知識能夠融會貫通，不斷積累學科交叉領域和前沿技術知識，能夠以更多的視角理解、分析事物，避免傳授知識的線性化和單調乏味。[11-13]

（二）教學設計時應關聯結構與高度站位

在課程實施階段，針對不同學段、不同層次學生的學習要求，應對課程的結構進行二次創新。同時，對于提升信息科技核心素養總目標，在課程的內容安排和設計上還需有所側重，幫助學生在各個環節都能得到提升，能力循序漸進遞增，而非單純追求學習進步曲線的二階導數式短暫提高，體現學習過程的系統性和完整性。1～2年級啟蒙階段，注重學生的信息意識培養，此時學生的語言表能力還不夠完善，課程內容設置應更多以簡單、直觀表述為主，讓學生容易理解并產生主動參與的渴望，其核心素養的主體意識培養以學生的表達意愿為重要切入點，課程實施環節教師更多地以觀察和耐心引導學生養成良好的信息習慣為主。如在小學生剛開始學習漢語言文字的偏旁部首，可以將信息的編碼概念融入語文學科教學，通過文字的偏旁猜測文字所表達的含義，引導學生通過掌握的不同元素造字從而實現信息的傳遞功能。3～9年級學生逐漸觸項目式學習，課程的內容日趨豐富多元，應更加側重于培養學生的計算思維和數字化學習與創新的能力，從發現、分析到解決問題的流程中更好地提升學生數字化創新的內在驅動力。全國地域性經濟發展、自然文化風俗等差異較大，如何在各地有效落實信息素養的相關課程，需要結合當地的現實情況，切記不能生搬硬套。對于資源欠發達的地區，課程設計更多地從對身邊事物的項目式學習入手，增加與發達地區的互動聯系，如可以采用雙師課程的模式增加課堂對學生的指導效果，多學科教師共同上課可以更好地實現核心素養的培養，并且因地制宜地實施精準教學需要更多元化的方法。國家也應提供內容豐富、開放的公益性課程平臺，將更多的優質資源上傳到網絡空間供各地教師交流學習，如中國MOOC的形式可以在中小學克隆遷移，教師以學生的身份在線上充電，邊學邊教、教學相長?，F在，很多學校都將課程集中錄制掛載到學校開發的服務器鏈接上，學生可以回看課程知識點，參與做題訓練，實現同步提升。

（三）引導學習中應扶放有度與縱深價值

信息科技的內容結構呈現的是循序漸進、螺旋上升式遞進發展。由于課程知識背后蘊含了數學、科學、工程學等大量專業知識，學生的學習過程應符合構建主義學習理論，由淺入深逐漸實現核心素養提升，注重知識的廣度與深度的辯證統一。[14]如對于剛接觸計算機的小朋友，打字是必須規范掌握的技能之一，教師應從鍵盤字母排列的歷史引入，使學生了解打字機的逐步演化。而為了更好地讓學生理解打字技能的科學性，還可以向學生展示世界上最優秀的打字員每分鐘的打字速度，從人體工程學的角度講解字母與手指的對應關系，并讓學生體驗科學的打字方法所帶來的打字技能的提升。為了更深入了解計算機的工作原理，初中階段還可以傳授學生字母對應的二進制數字編碼，理解字符型與整數之間對應關系。初中階段人工智能課程背后涵蓋了大量高深的數學知識，以往的教學對這部分內容是沒有辦法有效展開的，學生缺少高等數學、線性代數等前置知識，即便信息科技教師耐心講授，也因為枯燥乏味而使學生失去興趣。所以，這部分知識的講授更不能一蹴而就，教師可以選擇當前較為成熟的人工智能課程平臺，如商湯、百度等開發的人工智能教學演示工具，讓學生暫時繞過枯燥的數學原理，手動在平臺上輸入原始數據、調整參數，觀測結果，回顧原理。而更深入的學習可以選拔一些優秀的學生參加與高校合作的體驗營活動，如清華、騰訊合作的犀牛鳥中學計劃，在專家的引導下實現對人工智能知識的學習，并且尋找身邊的案例與人工智能技術結合，利用企業與高校的資源進行項目實踐。

（四）學生評價時需多元一體與技術輔助

信息科技課程評價標準應采用結果評價、增值評價和過程性評價相結合的方式有效展開。其中，結果評價以學業水平考試和項目完成展示的形式進行，不涉及教學過程而更看重成果的分數等級分布。信息科技課程的實際操作占有一定比例，書面考試和上機考試都可以作為檢驗學生學習效果的手段，教師在設計題目時要注意題目數量、題目知識結構和難度的合理性，并在題目的設定上留有可解釋性的空間供學生發揮。同時，因為學生的學習發展呈現連續變化的趨勢，增值性評價是在結果評價基礎上提出更細化的評價方式，根據學生開學、期中、期末各科考試成績的差異化，作為增值性評價的測評依據，在設計考核時注重試卷效度設定的科學性，需要構建專業的測量評價標準，對學生一定階段的發展評價提供有力的數據支撐。過程性評價的引入，使教師在進行教學活動時注重對學生探究過程的觀察。教師在進行教學實施的過程中，學生課堂是否活躍、與組員之間交流是否深入、知識的掌握程度及階段性項目的完成情況都可以作為過程性評價的依據，增設教師評價、學生自評和學生互評的環節，以更好地使學生發現自己身上出現的各種問題，激發學生的內在動機。此外，可以引入教學輔助工具記錄和分析學生學習情況，如使用問卷星或者UMU等方便快捷采集學生的課堂反饋數據，并設置選項供學生選擇;還可以引入人臉狀態檢測技術對學生課堂的行為進行分析，結合成績實現數據的關聯。如有些學校引入了視頻或語音追蹤與課堂效果相關的研究分析。有些學生屬于“演員型”，課堂上的狀態不易被教師捕捉，但是機器可以持續跟蹤從而發現影響學生成績的背后原因，更可以將教師的狀態呈現與學生的課堂反饋做相關性分析，以便對學生和教師的課堂表現做綜合評價。但是，使用機器對課堂的實際效果進行評價還應當注意社會倫理問題的產生，安全性和隱私的保密十分必要，避免產生負面影響。[15]

（五）場域建設中應“軟硬”兼施與智慧驅動

良好的信息科技氛圍對于培養學生自主可控的意識，提升數字素養與技能有著潛移默化的作用。校園建設應留有充足的空間供學生課上及課外活動，信息科技教室及其專業配備布置應該更適合項目式學習的要求，便于學生相互之間交流討論。信息科技教室不是傳統的計算機教室，傳統的機房僅僅適用于學生進行上機操作的教學，而豐富的教學模式引入如創客，可以很好地將軟件和硬件結合進行教學，學生使用筆記本環形而坐，在避免遮擋造成交流不便的同時，還可以滿足制作類的信息科技課程的要求。課堂的軟件不僅可以實現教室線上的任務布置與學生作品提交展示，還應增設教學評價統計數據的功能，方便教師實時分析學生的課堂效度。校園內一年一度的科技節活動，可將信息科技活動貫穿于校內、國家省市級的一系列比賽，在不同水平的賽道上使得對信息科技感興趣的同學得到歷練和成長。此外，針對各個城市的現有情況，可以有限度地調動廣大社會資源，以學?；蚴袇^的合作形式，將公司技術團隊引入校園，課堂上采用雙師的模式，實現優勢互補。校企合作的模式使學生接觸社會，接觸一線的公司技術人員，從而更加準確地形成對未來方向的定位。如深圳實驗學校與大疆公司共建的校園教育實踐基地，為學生提供無人車、無人機的教學和比賽場所，具有工程性和任務式的教學環境使學生可以實現“核電救援”“運輸搶險”等項目，并且根據具體的場景還可以使用激光切割機、3D打印機等設備對機械結構進行自由改造，充分將機器人技術與信息科技課程融合。

總之，新課標的頒布和實施對義務教育階段的信息科技教學帶來了新的機遇和挑戰，信息科技課程具有基礎性和實踐性，提倡在真實情景中開展跨學科數字化學習，旨在提升學生的核心素養，培養與數字社會共生、共存、共發展的未來合格公民。

[本文系深圳市教育科學“十四五”規劃2021年度課題“基于計算思維和編程韌性的中學人工智能課程設計與評價模型構建實踐研究——以深圳市S中學為例”（項目編號：DWZZ21022）研究成果]

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