摘要

正在修订的普通高中信息技术课程标准明晰了包括“信息意识”“计算思维”“数字化学习与创新”及“信息社会责任”等4个核心内容的信息技术学科的核心素养。如何正确地理解学科核心素养的内涵并在教学实施过程中落实核心素养的培育，实现信息素养的提升，该文提出了强化信息意识，提高信息敏感力及甑别力；启迪计算思维，增强自动化形式化模块化系统化处理能力；感受数字化特色，培养数字化学习及创新能力、强调信息社会担当，赋予信息社会责任等可行的思路及实现的途径，并通过具体实例的分析,说明了核心素养的培育是有径可循的，是可以采用适当的教学方法、选取生动的学习素材、调动学生的主观力来实现的。

关键词：普通高中；信息技术；核心素养；教学思路；培育途径

正在修订的普通高中信息技术课程标准明晰了信息技术学科核心素养包括“信息意识”“计算思维”“数字化学习与创新”及“信息社会责任”等4个核心内容，其中“信息意识”是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力；“计算思维”是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动；“数字化学习与创新”是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品的能力；“信息社会责任”是指信息社会中的个体在文化修养、道德规范和行为自律等方面应尽的责任[1]。

信息技术学科核心素养是学生在接受信息技术教育过程中逐步形成的信息技术基本知识、关键能力和方法、情感态度和价值观等方面的综合表现，在教学中一定要充分理解学科核心素养的内涵，抓住其具体表现，强化信息意识、启迪计算思维、培养数字化学习与创新能力、赋予社会责任。

一、信息意识的强化

在信息社会，生长在信息社会的原著民[2]从小耳濡目染，信息意识的启蒙从小学甚至幼儿园就开始了，信息意识逐渐萌发，但只是感知阶段。通过义务教育阶段信息技术课程的学习，达到了“在日常生活中，按照一定的需求主动获取信息；能够区分载体和信息；针对简单的信息问题，能想到对信息来源的可靠性、信息内容的真伪性和信息表达的目的性进行判断”的水平，虽对信息有一定的敏感程度，但对信息基本概念及价值的判断力尚缺明确认识[3]。

通过高中必修课程的学习，要达到“针对特定的信息问题，自觉、主动比较不同的信息源，确定合适的信息获取策略；根据不同受众特征，能选择恰当的方式进行有效交流；依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息；在日常生活中，根据实际解决问题的需要，恰当选择信息工具，具备信息安全意识；主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。”显然，高中阶段对“甄别信源”的要求更加强调“主动”，对获取信息的方法要求更加“恰当”，信息意识水平要求更高。

在教学中，可通过创设生动的教学情景，提供适当的项目，置学生于与生活经验相关的场景[4]，主动运用信息技术手段，恰当地完成可行的任务，从而强化信息意识，实现教学目标。

项目：分析下列案例，谈谈遇到这种情况，如何处置才能防止被骗。

案例：去年10月，永康的胡女士和同事准备去北京，订好机票的第二天上午，胡女士接到短信说航班取消，改签需20元改签费，航空公司赔偿200元误机费。按照“客服”提示，胡女士在ATM机上输入所谓代码，结果卡内钱被转走[5]。

分析：胡女士信息意识弱，在没有甄别信息的真伪的情况下，轻信“客服”提示到ATM机上转了钱，导致个人信息泄露，造成损失。

处置：遇到此类情况，要有防范意识，不能着急转钱。首先要主动甄别信息的真伪，选择适当的方式，如打电话或上网查询航空公司或熟悉的机票代办点，求证实航班是否取消，然后再做决定。即便航班取消为真，也不能完全按照“客服”提示转钱，也要注意保护个人信息不至于外泄。

二、计算思维的启迪

本次课标修订过程中，最为引人注目的成果就是在信息技术学科核心素养中引入了“计算思维”这一核心内容，并为此做出了明确的界定：“计算思维”是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。其具体表现为：解决问题过程中的“形式化”“模型化”“自动化”和“系统化”。

“计算思维”这个概念自周以真教授提出以来，深得各国计算机教育专家认同。陈国良院士推动“计算思维”进入了国内高校课堂，而在中小学，尽管信息技术课是从“计算机编程”教学脱胎而来，但如今的教师仍普遍对“计算思维”的概念还处于初步接触与了解的阶段，还谈不上深入理解及用于教学。鉴于此，在认真学习相关理论，深刻理解“计算思维”的内涵，抓住“计算思维”的表现形式，切入教学不实为可行之道。

例：中国古代数学家张丘建在他的《算经》中提出了他的著名的“百钱百鸡问题”：鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一；百钱买百鸡，翁、母、雏各几何[6]？

这个问题的解决思路是：首先提取问题的基本特征，进行抽象处理。

设鸡翁为x只，鸡母为y只，鸡雏为z只，得到数学式：x＋y＋z＝100和5x＋3y+100/3＝100，这就把问题抽象为数学模型了；

然后，设定边界条件（鸡翁x<=100/5=20，鸡母y<=100/3设为33，鸡雏z<=100，设为99），用流程图的方式进行形式化表述，如右图所示。

在此基础上使用“枚举”算法，用计算机语言编程运行，就可解决问题。

这个题目，符合“针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题；运用基本算法设计问题解决方案，能使用编程语言或其他数字化工具实现这一方案”的基本要求，达到了核心素养培育水平1的层次。

如果需要提升学生的核心素养水平，“针对较为复杂的任务，能运用形式化方法描述问题，并采用模块化和系统化方法设计解决问题的方案。”那么以下这个项目活动对启迪学生思维就更为有效。

项目：“四色定理”的证明。

钱学森说，早在100多年前，数学家就发明了一个猜想，这个猜想就是所谓“四色定理”，说画地图，不管多么复杂的地图，只要四种颜色就够了，三种颜色不够，五种又太多了，四种正合适。在以前，数学家要证明这个定理碰到很多困难，因为一步一步推理需要做的事太冗长了，以至于一个数学家一生也做不完。所以，这个猜想只能够说可能是对的，但是没有得到证明。一直到1976年，美国两位数学家才用电子计算机完成了这个定理的证明，这是用电子计算机费了1200个小时，做了200亿个逻辑判断，才完成的。有人估计过，要是没有电子计算机，用人工算要用30万人年，也就是一个人要搞30万年[7]。

要求：根据以上叙述，完成以下步骤：

观察地图，并试着用不同颜色着色，研究使用几种颜色能区分不同的区域，从而了解“四色定理”是一个什么样的问题；

查阅资料，了解以往人们都用了什么方法去证明“四色定理”，找到解决问题的思路；

（1）设计用计算机证明“四色定理”的方案，并用形式化的方式表述；

（2）要实现你的方案，分别估算人工操作及使用计算机证明“四色定理”需要花费的时间；

（3）写出你的项目研究报告，并与同学分享。

这就是运用计算机科学领域的思想方法，对给定的任务进行需求分析，提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用“形式化”的方法表述问题，运用基本算法设计方案，最后编程解决问题的实践案例。这样的解决问题的思路，让学生不断实践并不断强化，会逐步形成稳定的思维方式，启迪“计算思维”并使之迁移到其它课程的学习方面乃至生活学习的方方面面，使其终身受益。

三、数字化学习与创新能力的培养

数字化学习与创新能力主要表现在数字化学习环境的创设、数学化学习资源的收集与管理及数学化学习资源应用与创新等几个方面。简单来说就是对数字化的工具及资源会选、会用。即“在学习过程中，能够评估常用的数字化工具与资源，根据需要合理选择；针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品；在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。”简言之就是“会选、会用”，也就是对数字化设施、设备及、软件、网络及资源能根据需求选择与应用。基于数字化的学习的主要步骤为：确定学习目标、选择工具、选择资源、展开学习。

例：使用“几何画板”解决立体几何问题：

（1）确定立体几何学习的具体问题；

（2）选择“几何画板”软件或网络学习平台；

（3）使用该学习软件或学习平台的工具及资源解决实际问题；

（4）与同学或网友交流学习心得，分享学习资源；

（5）研究该软件或平台的拓展应用，如能否用于3D设计等，关注几何学习的其它软件。

这部分内容学生们在义务教育阶段多有接触，但对高中学生来说，应该较为深层次地理解数字化、数字化学习及数字工具的功能与优势，知道如何为自己的学习选择适合的数字化工具和学习资源，创设学习环境。这需要对数字化的硬件、软件、网络资源等综合地了解。由于有数字化环境的支撑，学习的时间范围扩大，自主选择的成份增强，学习的效率大大提升。在此基础上，拓展应用领域，强化综合应用，激发数字化创新热情，发展创新能力。

四、社会责任的赋予

在义务教育阶段，要求学生“认识信息技术发展对社会进步和人们生活质量带来的影响；在信息技术应用过程中，认识信息技术可能引发的一些潜在问题；在信息活动过程中，能采用简单的策略和方法保护个人信息，安全使用信息技术设备；遵守基本的信息法律法规，按照社会公认的信息伦理道德规范开展信息活动。”到了高中，学生逐步走向成年，被赋予其更多的责任与担当：“在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人的隐私；采用简单的技术手段，保护数据、信息以及信息设备的安全；认识人类信息活动需要信息法律法规的管理与调节，能自觉遵守信息法律法规、信息伦理道德规范；正确认识现实社会身份、虚拟社会身份之间的关系，合理使用虚拟社会身份开展信息活动；在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动融入到信息社会中。”

简言之，最根本的是要让学生认识到自己是现实社会和网络虚拟世界中的一个“人”，应当遵守法律法规、社会公德及伦理道德规范，同时要用技术手段保护网络数据安全，维护自身合法权益。

案例材料：2013年8月19日，“秦火火”在沈阳被北京警方抓获。警方查明：2010年3月以来“秦火火”伙同他人，通过微博、贴吧、论坛等网络平台，组织策划并制造传播谣言、蓄意炒作网络事件、恶意诋毁公众人物，以此达到谋取私利目的[8]。

阅读案例材料，同时通过网络查阅相关资料，思考下列问题：

（1）“秦火火”在现实中是一个什么样的人？在网络上扮演了什么样的角色？

（2）“秦火火”的主要罪行有哪些，我们应该从“秦火火”案中吸取什么教训？

（3）在网络这个虚拟世界里我们应该怎样用法规、道德准则约束自己的言行，做一个信息时代合格的公民？

信息技术学科的核心素养虽然由4个方面要的要素组成，但这些要素并不是孤立的，他们之间有紧密的联系，反映在学生身上也必然是综合的表现。所以在教学中也应该通过梳理的学科大概念：数据、算法、信息系统和信息社会，提供综合的研究项目，促进学生信息素养的整体发展。

例如，项目活动：导航软件使用与研究。

（1）选择一种常用的导航软件，下载、安装并使用；

（2）选择不同的目的地，规划最适合的出行路线；

（3）了解导航软件工作原理，解释实时路况实现的方法；

（4）分析历史数据推测使用者生活、工作相关信息，并由此提出使用建议；

（5）写出你的项目研究报告，并与同学分享。

该项目涉及信息技术学科核心素养的几个方面：采用(信息意识)，会用(数字化学习能力)，用好（计算思维）；数据分析（数字化创新能力）；提出建议（信息社会责任）。在指导学生时，如果能有意识地帮助学生厘清“数据、算法、系统、社会”的线索，整体一盘棋，全面考虑，就会取得更好的教学效果。

党的“十八大”提出了“立德树人”的教育总方针，教育部也发布了《中国学生发展核心素养》研究成果，基于信息技术学科核心素养的教学，必然要围绕“立德树人”总方针，为发展学生核心素养整体目标服务。因此，在普通高中的信息技术教学中，还应充分发挥信息技术的支撑作用，与各学科教学融合发展，全面提升学生素养。

|来源：中国电化教育

|作者：李维明

|美编：张越

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