信息科技課程目標：特征、類型及教學轉化策略

時 松，錢松嶺

2023 年5 月，教育部等十八部門聯合印發的《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》指出“加強中小學科學及相關學科（物理、化學、生物、地理、信息科技/信息技術、通用技術等）課程標準及教材修訂完善工作，凸顯學生核心素養培養，強化年級學段有機銜接，統籌規劃科學教育與工程教育，體現實踐性、綜合性”[1]。2023 年7 月，教育部頒布《教育部關于實施國家優秀中小學教師培養計劃的意見》，要求部分“雙一流”大學為中小學培養一批研究生層次的高素質科學類課程教師[2]。作為具有典型科學屬性的信息科技課程，既重視信息科技實踐應用，也重視信息科技基本原理、學科思維培養，在數字時代落實科技教育具有特殊價值。信息科技課程旨在“幫助全體學生學會數字時代的知識積累與創新方法，引導學生在問題解決過程中遵守道德規范和科技倫理，培育學生正確的世界觀、人生觀、價值觀，促進學生在數字世界與現實世界中健康成長”[3]2。從信息科技課程標準到信息科技教學，只有明晰課程目標的基本特征及類型，才能通過專業性的理解，將其轉化為教學目標，落實為具體的教學活動，這是《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》（以下簡稱“新課標”）“落地”的前提。

一、信息科技課程目標的特征

“新課標”中課程性質部分對于課程目標的描述是：“義務教育信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性，為高中階段信息技術課程的學習奠定基礎。信息科技課程旨在培養科學精神和科技倫理，提升自主可控意識，培育社會主義核心價值觀，樹立總體國家安全觀，提升數字素養與技能”[3]1。義務教育信息科技課程的基礎性體現在：信息科技課程內容為學生未來發展提供必要的基礎知識與基礎能力，培養學生的“計算思維”是數字化社會生存的基礎；其實踐性體現在：學生作為主體，在自身的學習與生活中能動地應用、改造和探索信息科技；其綜合性體現在：信息科技課程與其他課程、社會生活交叉融合。信息科技課程的目標有如下特征：

（一）信息科技課程目標的發展性

“新課標”中提出“為高中階段信息技術課程的學習奠定基礎”，體現了信息課程的發展性。義務教育與高中教育兩階段的信息課程皆緊緊圍繞信息意識、計算思維、數字化學習與創新以及信息社會責任四個核心素養進行闡述?！靶抡n標”的課程目標從培養學生“信息素養”向培養學生“數字素養”轉變，義務教育階段信息科技課程旨在提升學生數字素養與技能。數字素養與技能是“數字社會公民學習、工作、生活應具備的數字獲取、制作、使用、評價、交互、分享、創新、安全保障、倫理道德等一系列素質與能力的集合”[4]。在“數字中國”建設背景下，“新課標”體現了個體在數字學習、工作、生活三大場景中應具備的素養，是對信息科技課程目標的深化認識，促使人們對普通高中學生信息素養培養進行再思考。

（二）信息科技課程目標的時代性

“新課標”提出的“提升自主可控意識”“樹立總體國家安全觀”的課程目標是對時代發展需求的回應，此目標兼顧了科技發展與安全。當今世界的政治、經濟格局悄然發生著變化，“逆全球化”現象頻出，各種不確定性因素疊加，導致挑戰與機遇并存?！懊媾R復雜嚴峻的發展環境，必須統籌發展和安全，強化底線思維、極限思維，下好先手棋、打好主動仗，有效防范各類風險挑戰”[5]?？萍甲詮娛菄覐娛⒅?、安全之要，獨立開設信息科技課程正是“數字經濟”創新人才培養的基礎性工作。因此，通過信息科技課程的學習，讓學生充分意識到信息科技自主可控與國家安全之間的關系，并樹立總體國家安全觀，從而激發更多人才投入到科技創新領域當中，是時代賦予信息科技課程的使命。

（三）信息科技課程目標的科學性

“新課標”提出的“培養科學精神和科技倫理”“提升數字素養與技能”，體現了“科”與“技”并重。首先，課程名稱由“信息技術”改成“信息科技”，是建立在對課程深入理解基礎之上的，信息技術領域發展迅速，其背后的科學基礎是課程根基。其次，學生通過信息科技課程的學習，積累科學方面的知識與技能，養成批判與懷疑、實踐與創造的科學精神，同時習得科技倫理。最后，“信息科技主要研究數字表達的信息及其應用中的科學原理、思維方法、處理過程和工程實現”[6]，信息科技課程有著明確的科學屬性。提升學生的數字素養與技能可以幫助其為“智慧社會”中的數字化生存做好準備。

二、信息科技課程目標類型

“新課標”中的課程總目標是“中國式”現代化背景下，“教育強國”進程中信息科技課程的“普遍性目標”。信息科技課程目標以“信息意識”“計算思維”“數字化學習與創新”“信息社會責任”為中心，具體化為四個學段目標，既有明確學生外顯行為表現的“行為目標”，又有體現實踐理性的“生成性目標”，還有發揮學生主體性的個性化表現的“表現性目標”，協同發揮課程目標應有的功能。參考布盧姆教育目標分類中的“事實性知識、概念性知識、程序性知識和元認知知識”維度[7]，以及盛群力教授等人提出的“是什么知識”“如何做知識”“為什么知識”的知識分類[8]，基于本體論、認識論與價值論的視角，我們結合信息科技課程目標的具體呈現，將其分為“內容目標”“活動目標”“能力目標”“價值目標”四種類型[9]。

（一）內容目標

從本體論上講，內容目標規定了信息科技課程的“實在”，回答“是什么”的根本性事實問題，即學生學什么，包括信息科技課程的特定事實、概念、原理、通則等內容，主要是事實性知識，為信息科技課程內容的選擇提供依據。目標敘述的行為動詞通常是“知道、了解、列舉”等。例如：

“知道信息的多種表示方式?！保ㄓ嬎闼季S第一學段）

“列舉數字設備對社會發展和人們生活的影響?！保ㄐ畔⒁庾R第二學段）[3]8-10

（二）活動目標

從認識論上講，活動目標是規定了信息科技知識如何獲得的問題，回答“怎么樣”的技術問題，即學生如何做才能獲得知識，包括完成學習任務的順序、步驟和原則等，也可以理解為方法論知識，其指明了進行什么樣的信息科技活動。目標敘述的行為動詞通常是“通過……體驗、感受、感悟、嘗試……”等。例如：

“體驗物理世界與數字世界深度融合的環境，感受應用信息科技獲取與處理信息的優勢?！保ㄐ畔⒁庾R第三學段）

“通過學習身邊的算法，體會算法的特征，有意識地將其應用于數字化學習過程中，適應在線學習環境?！保〝底只瘜W習與創新第三學段）[3]8-10

（三）能力目標

能力目標依然是認識論要回答的問題，即學生學得怎么樣，旨在明確通過學習達到了何種水平，是行為表現的標準，指向認知的知識，指明了信息科技課程的學習結果。目標敘述的典型行為動詞是“能……”。例如：

“能根據需要選用合適的數字設備解決問題，并簡單說明理由。能基于對事物的理解，按照一定規則表達與交流信息?！保ㄓ嬎闼季S第二學段）[3]8-9

（四）價值目標

從價值論上講，價值目標指向的是信息科技課程對學生情感、態度的需求與目的，尤其是聚焦信息科技的道德價值，即“科技向善”的問題。即學生內化什么樣的信息科技價值觀，學生通過學習可以形成哪些正確的信息科技情感、態度與價值觀。目標敘述的行為動詞通常是“了解、知道、認識、理解、感悟”等。例如：

“知道數據編碼的作用與意義，理解數據編碼是保持信息社會組織與秩序的科學基礎?！保ㄐ畔⒁庾R第二學段）

“了解自主可控對國家安全以及互聯網和物聯網未來發展的重要意義?！保ㄐ畔⑸鐣熑蔚谒膶W段）[3]8-11

上述四種類型目標的界限并不分明，而是相互融合的。比如，部分活動目標會同時包含內容目標與能力目標的描述，如：“對于給定的任務，能將其分解為一系列的實施步驟，使用順序、分支、循環三種基本控制結構簡單描述實施過程，通過編程驗證該過程（計算思維第三學段）”[3]9。該目標中既表明了學習內容，也描述了學習結果。四種類型目標的特點是：內容目標在四大核心素養中都有體現，活動目標在數字化學習與創新素養中表現特別突出，能力目標在計算思維素養中有典型表現，而價值目標則在信息社會責任素養有明確表達。

三、信息科技課程目標轉化策略及教學方法

（一）轉化策略

“分解”“開發”“提煉”是課程目標向教學目標轉化的一般策略。其基本原理如表1 所示。

表1 信息科技課程目標向教學目標轉化的原理

一是“分解”策略，其實質即分析課程目標的組成，將整體分為部分，分析其內容組成（本體論），將課程目標細化為具體的學科概念、原理、活動、思維培養、價值內化等。

二是“開發”策略，即在抽象、籠統的目標描述中，挖掘與內容目標相關的、可操作的教學活動，分析其認識過程（認識論），設計具體的信息科技活動步驟、工具使用、應用場景、問題情境等。

三是“凝煉”策略，即完成基本的課程目標后，提升學生思維與價值內化方面的素養，分析信息科技價值設計的道德行為（價值論），明確信息科技價值取向。

例如：將第一學段信息意識目標中的“知道數字設備使用的基本規范”[3]8進行教學轉化，具體分析如下：

（1）分解：數字設備使用規范包括安全規范與健康規范。其中，安全規范包括數字設備的使用、維護與保養相關的規范；健康規范包括數字設備使用的身體健康（姿勢、使用時間、習慣等）和心理健康（數字設備使用過程中的情感體驗）。

（2）開發：圍繞學生使用數字設備的生活場景（家庭、學?；蚬矆鏊龋┮鰡栴}解決的學習任務或項目。

（3）凝煉：根據此目標的基本描述，凝練其內含的學科思維與價值觀念：在學習數字設備使用過程中，培養學生做事情要按照一定的順序、步驟的基本思維；學生要內化的價值是在使用過程中保障自己的健康與安全。

（二）教學方法

信息科技課程目標的類型本質上是知識類型的不同，相對來說，根據知識的不同類型，要選擇恰當的教學方法，對應關系如表2 所示。

表2 課程目標教學方法

1.內容目標的教學方法

內容目標指向信息科技課程事實性知識學習，可采用符號學習、概念學習和命題學習等三種教學方法。其中，符號學習，也稱為表征學習，即學生通過示例、對比、討論、判斷等認知過程，獲得對于信息科技課程中基本的各種特定符號、術語的意義理解；概念學習是指學生掌握事實的基本特征或本質屬性，能解釋并在應用場景中識別、提??；命題學習，強調概念之間關系，即結構化知識[2]。以信息意識第一學段的目標“體驗文字、圖符、語音等多種輸入方式的表達與交流效果，有意識地使用數字設備處理文字、圖片和聲音”[3]8為例，首先我們可以通過對比信息的基本形式（圖片、文字、聲音、視頻）在傳遞交流過程中的優缺點，體悟人類信息科技發展過程（知道）；其次，引導學生在生活中基于信息交流的不同特定場景，識別不同形式的信息傳遞（理解）；最后，根據不同的交流需求，引導學生選擇恰當的信息交流方式，創造性地解決信息交流問題（遷移應用）。

2.活動目標的教學方法

活動目標指明要進行什么樣的學習活動。學生是帶著日常信息科技經驗進入課堂活動的，如果只停留在經驗、操作的層次，就無法真正實現信息科技課程的深度學習。所以，活動目標更重要的是使學生通過探究學習，探索“場景分析——原理認知——應用遷移”的學習過程，促進學生思維綜合性發展。以“身邊的算法”模塊為例，“新課標”中相應的教學建議提出“從學生的生活體驗或《九章算術》等典籍中的適當問題出發……”[3]29，可以選擇“雞兔同籠、盈不足術、物不知數”等我國古代計算問題作為探究學習項目。具體到“雞兔同籠”問題，第一步可采用體驗算法（場景分析），先讓學生了解可以通過多種算法解決問題，并比較不同算法之間的效率；第二步，編程驗證（原理認知），將枚舉法的原理應用到編程中，結合for 循環結構來實現枚舉過程；第三步，能力進階（應用遷移），可補充類似問題情境“百僧百饃”，讓學生實操演練。在此過程中，學生體悟解決不同問題時的算法異同，針對不同問題設計求解算法，并通過程序進行驗證，從而更加深刻地理解算法問題。

3.能力目標的教學方法

能力目標最終指向運用知識解決問題，在命題、概念的關系中形成思維方式，幫助學生獲得信息科技的思維、方法，進行合理思考，進而指導行動。常見的教學策略有：設計學習，目的在于學習產品創造；實驗學習，重點在于嘗試、探究、驗證等。

信息科技課程中的設計學習更多指向“創意物化”，即學生運用信息科技進行產品設計，動手操作，將創意方案付諸現實，轉化為學習產品。此環節是學生經歷需求分析、制定方案、計劃實施、作品展示、反饋評價的基本過程。學生融會貫通相關信息科技基本知識與技能，提高知識遷移水平。例如針對“過程與控制”模塊的內容，要求“通過分析典型應用場景，了解計算機可用于實現過程與控制，能在實驗系統中通過編程等手段驗證過程與控制系統的設計”[3]30。教師設計“智能聲控臺燈”項目，通過“硬件搭建”“軟件編程”等核心學習任務，引導學生根據日常生活的應用需求分析一般臺燈構造（需求分析），然后設計出增加聲音傳感器的臺燈模型（制定方案），并選擇恰當的硬件完成基本“搭建”任務（計劃實施）；通過編程軟件完成對應的程序編程，經過測試驗證進行智能控制；最后展示自己的產品并進行評價（作品展示、反饋評價）。

信息科技課程中的實驗學習，是對基本原理學習的實踐，不同于設計學習的“創意物化”，是在實驗學習過程中，學生深化對原理的認識，掌握實踐操作技能，體驗信息科技創新。例如，針對“物聯網實踐與探索”模塊的內容要求“自覺遵守物聯網實驗的操作規程，會使用實驗設備搭建物聯系統原型，并能通過實驗平臺讀取、發送、接收、匯集和使用數據”[3]38。教師通過“智能家居”項目，引導學生分析典型智能家居應用，使用相關物聯設備搭建簡單的家居物聯系統，通過物聯設備讀取、發送、接受和使用數據的過程，幫助學生理解物聯協議。

4.價值目標的教學方法

價值目標注重學生共情、移情的價值觀認同，特別是面對快速更迭的信息科技帶來的一些倫理挑戰，通過角色扮演、戲劇、故事、案例等體驗性學習方式，使學生經歷態度認同、行為轉變、價值內化的過程，同時提高學生感受他人情感、世界觀的共情能力。例如，針對“在線學習與生活”模塊的內容，要求“認識數字身份的唯一性和信用價值，加強保護個人隱私的意識……”[3]21。教師可以通過個人隱私泄露的一些案例，提出一些討論問題“你是否有類似經歷？如果是你，你會怎么辦？對于這樣的問題，怎樣解決比較好？你怎么看待此類事件？面對類似情境，你想給別人什么建議？”等。教師還可以通過“模擬法庭”“課本情景劇”等讓學生在體驗中獲得正確的情感認知。

因為各類課程目標不是彼此獨立，而是互相融合、有機統一的整體，所以“教無定法”，其對應教學策略只是相對而言?！皥鼍胺治觥碚J知——應用遷移”是信息科技課程與教學的一般邏輯，面對真實情境的問題解決，還需綜合運用多種教學方法，“以大概念為基礎，將學科的各個知識點聯系起來，有助于學科知識的整合”[10]，綜合培養學生動手能力、批判性思維、創新能力，有效提升學生的數字素養。

四、結束語

信息科技課程目標向教學目標、教學活動轉化有其基本課程原理，本研究僅針對基本的目標類型提出針對性的常用教學策略。在實踐中，教學目標往往是交叉、融合、立體的，需要具體問題具體分析。特別是此次課程標準修訂過程中提出的“大概念”“大單元”“跨學科主題學習”等都指向復雜性問題解決，是未來信息科技課程深入探索研究的方向。信息科技教師的教學觀念需要從知識學習向素養培養轉變，從碎片化學習轉向深度學習，精準把握信息科技學習本質，選取最有價值的信息科技課程大概念，并以此為統領使教學內容結構化，提升教學活動的探究性，指向思維培養，注重知識學習的遷移，突出過程性評價、增值性評價。