高中信息技術教學中培養學生核心素養的實踐探究

王國濱

摘 要：現代信息技術高速發展，全球信息化的不斷加速，信息技術在人們的學習、生活和工作中扮演著日益重要的角色，國家和社會對信息技術人才提出了更高的要求。新課程改革背景下，高中信息技術教學將培養學生核心素養放在了重要位置，教師要不斷創新與拓展信息技術教學內容及方式，讓每一位高中生都能夠通過學習獲得較強的信息技術運用能力，并在積極主動參與信息技術課程學習中形成核心素養?；诖?，本文主要提出了高中信息技術教學中如何培養學生核心素養的實踐心得。

關鍵詞：高中；信息技術教學；學科核心素養；培養

隨著全球信息化浪潮的不斷推進，各國對信息化人才的培養愈發重視。為了適應國際教育改革發展趨勢，提升我國的教育水平，全面推進素質教育，培養合格的信息技術高素質人才，教育部在新課改中提出了“培養信息技術學科核心素養”這個重要目標[1]。要求學生在掌握信息技術基本知識與技能的學習中，培養信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任這四個方面能力。而如何讓學生形成核心素養，筆者認為課堂教學設計和教學實施很重要，制訂科學的信息技術教學計劃，采取有效的信息技術課堂教學手段及策略，讓學生不僅更好地掌握信息技術知識，還能夠感受到信息文化，獲得核心素養，最終實現學生的全面發展。下面，筆者就以自己的教學實踐為例，具體談談高中信息技術教學中的核心素養培養策略。

一、制訂科學合理的核心素養培養教學目標

信息技術學科核心素養的培養需要全面覆蓋學生的知識、能力和態度。不僅要學生掌握信息技術基礎知識以及具備一定的實際操作能力，更要了解計算機網絡的基本知識和信息安全的保障措施，以及信息化背景下的道德倫理問題。能力方面，需要培養學生信息獲取、處理和表達能力，讓其能夠熟練運用常用的信息技術工具解決實際問題。態度方面，則需要注重信息技術對社會發展的重要性，積極主動地探索、運用和創新信息技術。筆者認為在備課中進行教學設計時，可以先確定一個總的培養目標，讓學生對接下來的課程學習產生清晰的概念，然后將總目標細分為若干個小階段的目標，進而設計出符合學生實際情況且有助于核心素養形成的教學目標。每個小目標應該使其在不與教學大綱脫離的情況下能夠具有更多新的教學方向。

例如：粵教版（2019年）高中信息技術必修1第一章《數據與信息》教學設計時，可以先定一個總目標，希望通過對“國慶多媒體作品”的項目探究活動，引導學生在自主、協作、探究學習中，具體感知數據與信息，嘗試描述數據與信息的特征，了解數據編碼的基本方式，從而將知識構建、技能培養與思維發展融入運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中，促進學科核心素養的達成，完成教學任務。然后，教師再細化每個課時的教學目標。例如：第一課《數據及其特征》，通過具體實例讓學生感知生活中無處不在的數據來培養學生的信息意識；從對數據的模糊認識到清晰了解，學會用數據去描述事物來培養學生信息意識與計算思維；了解數據的特征，學會用數據分析解決問題來培養計算思維和數字化學習與創新；提升對數據的重要性、安全性的認識來培養學生的信息社會責任。又如：第二課《數據編碼》，通過了解數據編碼的意義，探究生活中的數據編碼，了解模擬信號與數字信號及其優劣來培養信息意識；通過了解文本、圖像和聲音這三種類型的數據編碼方式，掌握數據編碼文件大小的計算方法來培養計算思維；學習中能夠根據需要合理選擇常用的數字化工具與資源，培養學生數字化學習與創新能力；在信息活動中具有信息安全意識，尊重和保護個人以及他人的隱私來培養學生信息社會責任感。再如：第三課《信息及其特征》，讓學生在生活實例中理解信息的定義與基本特征，養成積極主動學習和使用信息技術、參與信息活動的態度，培養學生的信息意識與計算思維；在信息活動中，學生既要學會明辨是非，也應該具有信息安全意識的信息社會責任感。三節課的設計既有自己的小目標，但是又相互聯系，層層遞進，能夠很好地為總目標服務?？傊?，符合學情又能培養學生核心素養的教學目標，是我們教學設計中的重要一環。

二、精心創設教學情境，重視學生學習引導

信息意識是核心素養中的重要組成部分，它表現為人們對所關心的事或物的信息敏感力、觀察力和分析判斷能力及對信息的創新能力。通俗地說，就是能發現問題，主動應用所學的信息技術手段去解決問題的意識。那怎樣能讓學生積極主動？這就需要我們教師認真備課，精心創設貼近學生學習生活的教學情境，激發學生興趣，引導學生積極主動地去探究過程尋找答案，逐步形成良好的信息意識等核心素養。

（一）圍繞生活，創設真實化教學情境

真實化的教學情境是基于信息技術教學內容和教學目標創設的一種學生可體驗和感知的教學情境，其目的是要以此引發學生強烈的學習動機，實現以“境”激趣，以“境”導思，激發學生對信息技術相關知識和技能的求知、探索欲望。實際教學中，教師可圍繞學生熟悉的生活場景構建真實化的教學情境，突出教學情境“情真形切”的特點，讓學生站在日常生活的角度，對信息技術教學內容加以體驗和思考[2]。

例如：在必修2第三章“3.3組建小型無線網絡”教學時，教師可以借助多媒體設備為學生展示高一年段辦公室，多個教師在一間辦公室內使用同一個無線網絡傳輸文件、交流工作的真實畫面。通過這一情境，教師可以給學生介紹無線網絡的功能、接入方式及其所需設備，再看看大家熟悉的教師們平時是怎樣利用這個網絡交流、備課、傳輸PPT和課堂練習的，使學生對其形成初步的了解。之后，教師再構建第二個情境，即多名學生利用無線網絡在同學家里一起玩在線游戲的情境，該情境與學生的實際生活相貼合，能夠激發學生對信息技術知識的探究興趣，進而教師繼續為學生介紹無線網卡相關的知識時，學生能夠認真聆聽教師的講解內容，學習無線網絡的組建和配置。最后，教師在探究室內實景模擬家庭環境，讓學生分組討論、確定方案，大家一起動手實操組建一個家庭小型無線網絡，并測試結果，最終有效促進學生信息意識、計算思維的形成，并引導學生養成安全使用網絡的信息社會責任感，圓滿完成教學任務。

（二）圍繞發展，創設目標化教學情境

進入到高中階段，學生自我意識逐漸增強，他們已經具備了基本的獨立思考能力，對生活具有理性思考，開始對未來、對人生形成基本的規劃。教師可結合高中生這一成長特點，結合信息技術發展趨勢，圍繞“未來”創設教學情境，幫助學生明確自己的理想，對未來加以憧憬和展望，促進學生將思考轉化為行動，實現以“境”導學。

例如：必修1第六章“6.1認識人工智能”課程教學中，教師可以用人工智能的宣傳片導入，帶領學生一起了解人工智能的誕生與發展歷程，體驗人工智能在當前時代的高速發展，感知信息技術未來的發展走向，幫助學生確立自身在時代發展中的定位，明確自身信息技術學習目標。近年來，世界上許多科技公司，比如谷歌、蘋果、百度等巨頭都開始對信息科技發展的未來進行布局，將目光從以往的信息技術的運用領域逐漸轉向數據計算技術的開發領域，許多科技公司甚至由此進行了全面轉型，成為真正的AI公司。不僅如此，隨著時代發展，AI已經逐漸走進了人們的生活中，比如智能手機的語音助手、人臉識別、在線翻譯以及當前生產領域運用的各種機器人等。教師在回顧AI發展歷程時，可以列舉“世紀圍棋人機大戰——阿爾法狗”的經典案例，亦可列舉2023年最火爆的機器人ChatGPT等，然后引導學生對未來數字化、數據化的世界加以想象。在不久的將來，人類社會中一些低端的體力勞動和腦力勞動將會被智能化技術所取代，而人類要想在這樣的信息時代和智能時代中獲得生存、發展空間，就需要從基礎學起，從簡單的事物做起，逐漸向著更加高級的數據科學領域邁進，這樣才能讓人類繼續把握未來。教師圍繞信息技術的發展進程，與學生一起對未來科技發展進行聯想和展望，這樣不但可以拓寬高中生視野，令其感知時代發展的節奏，還能以此增加學生學科學習的緊迫感，促進學生理性思考，幫助學生樹立長遠目標，從而提升信息技術學習動力。

三、充分利用任務驅動，促進學生計算思維形成

計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計，以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動?，F階段，針對學生計算思維的培養還沒有專門建立起系統的學科體系，但是大家已經開始意識到信息時代的高速發展下，人人都需要具備計算思維這種基本素質。信息技術教師應該嘗試從學生的角度去思考，充分利用合適的任務來培養學生用計算機科學的方法解決問題的思維方式[3]。

（一）設計科學合理又貼近生活的任務

課堂教學中運用任務驅動法的前提，就是需要教師能夠設計出科學合理的課堂任務。教師所設計的任務需要滿足綜合性、真實性、可操作性、趣味性的要求。所謂真實、有趣的任務，就是指教師要為學生選擇他們所熟悉的、與實際生活相符的且有實際意義的活動，使學生能夠將活動內容與實際生活相結合，感受到信息技術學科知識與實際生活之間的切合點。不僅如此，還需要學生學有所得，能夠結合自己課堂所學知識去解決生活中的問題，讓學生獲得計算思維的發展。

例如：必修1第四章“4.4.2while循環的應用”這節課，筆者設計的《跟著巴菲特學理財》采用了項目式教學，由“股神”巴菲特引出課程，圍繞投資理財的復利問題，由淺入深設置了不同的任務。任務一“假設巴菲特用一萬元投資，每年收益率20%，一年之后本金和收益全部用于再投資，請問20年之后巴菲特的資產是多少？”任務二“利用while循環求20年之后的資產總額”。這里分別用剛學過的for循環和新學的while循環去解決問題。然后再對比for循環和while循環的異同，提出任務三“多少年之后資產超過一千萬？”用for循環不能實現的任務讓學生對while循環的理解更進一層。任務四“每年追加投資填表總結規律并編程”是提升任務，需要學生總結更復雜的公式來解決問題，是挑戰，也是對知識的又一次升華。這幾個任務的設置，根據課標對學生信息技術核心素養的要求，重點發展學生分析具體問題的信息意識、利用計算機解決問題的計算思維和在解決問題中形成的關于理財方面的社會責任感。任務設計符合學生學習的特點，課堂氣氛活躍，學生完成度極高，圓滿達成了教學任務，同時提升了學生的信息素養。

（二）引導高中生自主探究解決學習任務

學生在梳理清楚任務的各個環節后，也就對如何實踐任務的各個步驟形成清晰的思路，進而激發學生對問題的積極探索與解決。引導學生運用新知識時，教師可以先讓學生利用微課等方式自主學習探索，學習過程中可以以尋求教師幫助的方式解決所遇到的難題。教師在幫助學生時，并不是直接告知學生解決問題的步驟，而是只需要為學生提示解決問題的思路及線索，讓學生能夠結合實際的問題尋找相對應的知識點。

例如：必修1“4.4運用循環結構描述問題求解過程”的教學中，學生在解決任務的過程中容易遇到“條件判斷不正確”“無法執行循環語句”等問題，這類問題學生往往難以在較短的時間內找出解決辦法，并且學生在反復查看代碼的過程中還會打擊學生的學習自信。此時，學生就可以向教師尋求幫助，教師給予學生相應的提示：檢查基本語法是否書寫正確，如果基本語法沒問題，那么再檢查邏輯條件是否正確，通過一一排除的方式解決問題。學生在教師的引導下，一邊檢查問題出現的原因，一邊對程序運行的過程進行了重新的思考。而在學生重新思考程序代碼編寫的過程時，就實現了對學生計算思維的重復訓練。當學生完成對問題的解決后，教師可以在課堂上分解學生思考任務、實踐任務等細節，讓學生能夠借助評價量表審視自己對任務的理解，進而使學生在完成這一系列學習活動的過程中實現計算思維的顯著提升。

四、引入合適有趣的實踐教學內容

信息技術課堂教學中，實踐操作是一項關鍵內容。但是實操往往比較枯燥，而高中生具有鮮明的個性特征，每位學生在學習習慣及興趣愛好上均表現出強烈的個人屬性。為此，需要高中信息技術教師能夠充分了解班級中每位學生的優點與不足，注重針對性和差異化教學，發掘學生的個性化、多元化和創新性，培養個性化學習和自主學習的能力。同時，教師還要對信息技術的教學模式進行優化調整，精心設計形式多樣，有趣味性的實踐操作教學內容，使學生在學習過程中更好地體驗信息化的

魅力[4]。

（一）借助現實案例，引導實踐運用

隨著現代科技的飛速發展，信息技術已經深刻影響到人們的日常生活，被廣泛應用于現實生活的各個領域，進而為信息技術的實踐教學創造了有利的外部環境，提供了更加豐富的可利用資源。信息技術教學中，教師需要擺脫“教教材”“學教材”的教學方式，善于發現和利用生活中客觀存在的問題，將其作為生活化案例引入高中信息技術教學活動中，引導學生運用書本上的知識和自己已經掌握的技能，思考問題解決的辦法，在此基礎上引入實踐教學內容，進而，讓學生將教材中學到的書本知識，轉變為實踐操作技能，升華為自身信息技術素養，提升實踐教學的教育效果。

例如：在必修2“5.2信息系統安全風險防范的技術和方法”這節課里，為了能夠讓學生完成對安全知識的掌握，筆者在課堂上展示真實案例：“我校某位教師在電腦中安裝了多個不同的殺毒軟件，但是由于軟件之間存在運行沖突，導致該教師的系統運行經常出現報錯及藍屏故障，并且在實際的電腦使用中并沒有發現電腦的安全防護效果有所提升?！苯Y合該案例，我們可以為學生合理引入實踐操作內容：嘗試在機房學生端電腦中裝入多種殺毒軟件，看看多種殺毒軟件存在引發的后遺癥，在使用電腦時出現故障后思考解決的辦法。學生通過自己的實際動手操作，能夠了解信息系統安全防護過程中需要避免采取的一些錯誤措施。對于教師而言，實踐操作課程的設置能夠了解學生的課堂學習實際情況，有助于為之后完善教學計劃、設計與學生學習需求相符合的教學活動提供依據，同時學生在參與實踐操作的過程中能夠形成邏輯思維能力的提升，獲得核心素養的形成與發展。

（二）借助他人作品，引發實踐創意

《普通高中信息技術課程標準》明確指出學科核心素養的基本內涵，強調了數字化學習與創新，要求高中信息技術教學中注重有效規劃學習過程，利用學習資源，創造性地解決問題，讓學生在完成學習任務的同時，形成創新作品的才能，養成創新思維和創新習慣，以此促進學生適應終身學習、發展所需關鍵能力和品質的形成。

例如：選擇性必修5《三維設計與創意》單元教學中，通過本單元內容學習，學生初步認識了三維設計，了解了二維與三維的不同之處。教師可在教學中引入他人的三維設計作品，引導學生進行賞析，學習、思考三維設計的步驟、思想和方法，在此基礎上，教師可呈現出他人已形成的具有創意性的設計作品，比如“具有創意性的杯子”，讓學生從中發現創新點所在，如：杯子外觀的藝術性、功能的特殊性等，以此啟發學生的創作靈感。接下來，教師可以為學生提供三維設計的半成品，讓學生在此基礎上發揮自身想象，自主、獨立探索，融入自己的創新想法，形成富有創意的設計作品，組織和引導學生進行設計成果展示，讓其他同學針對作品提出合理并富有建設性的意見。借助他人作品不僅可以啟迪學生智慧，激發學生靈感，還能降低創新設計的難度，符合初學者的起點認知和起點經驗，幫助學生增強自我效能感，在此基礎上令學生的創新思維、批判性思維得到發展，呈現出螺旋上升趨勢，從而達到信息技術核心素養的培養目的。

五、樹立正確價值觀，培養信息社會責任

在這個網絡普及、信息爆炸的時代，學生早已不是“兩耳不聞窗外事，一心只讀圣賢書”了，他們獲取信息非常便捷，可是網絡信息真假難辨，良莠不齊，很多不健康的信息資源和思想意識形態，會嚴重影響他們的身心健康。這個時候就需要我們在日常信息技術教學中尋找合適的切入點，比如結合社會熱點、娛樂新聞或者身邊趣事，把信息社會責任培養滲透到課堂教學中，真正實現教書和育人相結合。例如：在《信息系統安全風險防范》中，讓學生經歷黑客攻擊、病毒傳播等實操，增強學生的信息保護意識。就2022年鴻星爾克捐款引發的網絡暴力事件展開辯論，強化學生的信息辨別能力，學做一個文明信息人[5]。

“少年強則國強，少年智則國智”。學生是國家的未來，高中階段又是學生世界觀、價值觀、人生觀形成的重要時期，作為高中信息技術教師，我們不僅僅要教會學生信息技術能力，更應該引導學生樹立正確的“三觀”，增強學生的信息安全意識和信息社會責任感，最終培養學生成為懂法守法的信息社會合格公民。

結束語

總而言之，高中信息技術教師在開展課堂教學活動時需要重視對學生核心素養的培養。教師應該立足于新課標教學理念，開展與高中生核心素養的發展需求相結合的教學活動。通過創建核心素養培養情境、豐富課堂學習資料等，引導學生核心素養的形成，借助小組合作教學、項目教學和課堂任務教學等方式促進學生實踐操作能力的提升。教師在教學過程中，還需要重視對學生計算思維、創新應用能力、工程思想等方面開展適當的訓練活動，使學生能夠通過參與高中信息技術教師組織的課堂學習活動實現核心素養的全面提升。

參考文獻

[1]胡楊.高中信息技術教材落實學科核心素養培養的路徑探析[J].上海課程教學研究，2020（11）：32-35.

[2]呂蘇江.基于學科核心素養的高中信息技術專題式教學設計：以算法和程序設計中“分支結構”教學為例[J].新課程導學，2020（26）：80-81.

[3]李強.淺析“互聯網+”時代高中信息技術教學方式的轉變[J].教師，2020（18）：115-116.

[4]張學剛.高中信息技術教學中提升核心素養的策略研究[J].教學管理與教育研究，2019，4（13）：82-83.

[5]葉依薇.以核心素養為導向的高中信息技術課程新變化[J].教師，2018（15）：22-23.

本文系三明市沙縣區基礎教育教學2022年區級課題“基于核心素養的中學信息技術小組合作學習應用研究”（立項號：SXJYKT-22183）研究成果。