2022年版义务教育信息科技课程标准解读与教学建议

2022-05-30李柏翰吴良辉

中小学班主任 2022年16期

李柏翰吴良辉

[摘要] 《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》将信息科技设立为独立科目并纳入国家课程体系，构建信息社会下全方位育人的核心素养要求。为落实万物互联时代立德树人根本任务、实现课程结构的信息科技全领域覆盖、促进真实性学习发生的结构化教学等价值理念，新课标具体呈现出以核心素养为准绳的课程育人目标、独立设置后的统整进阶化内容编排、基于精准测量与反馈的学业质量完善、指向信息时代问题解决的跨学科实践要求的内容特征。为促进新课标的实践落地，教师应在研读课标时叩问本质，教学设计时具有高度站位，引导学习中实现扶放有度，学生评价时注重多元一体，场域建设中体现智慧驱动。

[关键词] 信息科技课程标准;课标解读;学科核心素养;实施建议

根据基础教育课程改革的需要，为贯彻落实信息时代全面科学培养人才的教育理念，经过教育部课程标准研制组对国内外的充分调研、求证和专业梳理，在2000年颁布的《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》和2017年推出的《中小学综合实践活动课程指导纲要》基础之上，最新研制了《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）。[1-3]新课标的提出标志着我国初中、小学阶段信息科技教育正式进入核心素养时代，从重视技能的训练提升到学生信息科技素养的培养，其课程导向发生了质的改变，从信息科技教育的角度为“培养什么样的人、怎样培养人”这一关键性问题做了重要补充和深入分析，采用更加准确细致的纲领为义务教育阶段信息科技教学指引了方向。

一、新课标的价值取向与基本理念

（一）万物互联时代的立德树人根本任务

随着国家科技的振兴，迎来了人工智能第三次发展浪潮的重大机遇。国务院2017年7月颁布《新一代人工智能发展规划》，提出了面向2030年我国新一代人工智能的指导思想，其中明确要求“广泛开展人工智能科普活动”“实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程”“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，构建包含智能学习的新型教育体系”等。2019年3月，习近平指出“在大中小学循序渐进、螺旋上升地开设思想政治理论课是十分必要的”。随着万物互联的人工智能时代成为世界主流，新课标的课程思政理念对中小学的发展有着积极的导向作用。面对复杂的国际形势、泛滥的网络资源、信息爆炸式增长和不良思潮的入侵，在使用计算机网络时有足够的辨别能力和自主学习能力，做到出淤泥而不染是尤为必要的。人才必须充满正能量和崇高的道德情操才能成为社会的中流砥柱，青少年的信息安全意识培养更需要在教学过程中得到充分引导，使之养成良好的思维和行为习惯。新课标意在有效联结思政教育的隐形载体，促使学生形成良好的信息科技核心素养。面对科学技术这把双刃剑，在价值与危机中引入思政教育可以在意识层面帮助中小学生树立正确的人生目标，为培养健全人格的科技人才做好铺垫。[4-5]

（二）信息科技全领域覆盖的课程结构导向

国际人才竞争的加剧及循环发展的加速度提升需要国家从长远的战略角度培养符合更高标准的尖端人才，而增进核心能力需要从中小学到高校的贯通式课程体系构建。信息科技不仅包含计算机技术、微电子技术及通信技术等前沿的软硬件工具和科学方法，从广义上更涵盖人类获取、加工、表达各种技术的总和，该领域几乎覆盖了人类生产生活的方方面面。新课标旨在系统持续地构建义务教育阶段人才输送的课程体系衔接，有设计、有目的地将高阶段核心素养下沉到义务教育阶段的课程设置理念当中。而且，课程是贯彻落实新课标的重要载体，将融合贯通的理念和整体的原则有机结合，以学生的终身成长、职业发展为着眼点，考虑学生在不同的生理和心理发育阶段所展现的客观规律实施体系化教学。一个阶段有一个阶段的任务，而阶段与任务之间暗含一条主要脉络，如1～2年级的课程注重培养学生信息化意识，运用合理的信息科技手段进行表达与交流，正确树立对信息科技的潜在认知，能够理解科学技术是以工具的形式存在，“以人为本”才是科学技术的灵魂，如何使用与表达的主动权在于人这一关键环节。而从3年级开始，课程的设置偏重于多项技能的丰富使用，引导学生使用数字化方法对现实世界进行抽象剥离，使用工具或算法对数据进行分析并得出结论，逐渐尝试使用前沿技术解决现实问题，并深入体会人工智能、大数据等热门技术对于社会的巨大影响，形成小学、初中与高中课程的连贯体系。

（三）促进真实性学习发生的结构化教学旨归

课程内容的科学性、时代性、实践性诉求需要不同学科之间的有机整合，仅仅依靠单一学科专才教学已经不适应当今世界对人才的发展要求，进行学科融合、实现跨学科真实性教学是未来教育的方向。为充分体现综合性和实践性，映射信息科技的课程元素，新课标提供了四个对应课程模块跨学科主题学习，这些具有探究性的模块有助于学生学习过程中跨越学科壁垒，在内容结构层面高屋建瓴，补充了我国基础教育学科中工程技术类知识和方法的不足，将有利于提升学生内在的创新创造能力。在真实情景动态再造的过程中，复杂问题隐喻于探索的主线，新课标旨在引导教学中创设真实情景，在跨学科的基础上进一步组织项目式学习，具体过程包括梳理项目任务的边界求得立项依据、设计解决方案、验证检测方案的合理性、反思调整研究方案。鼓励学生通过实践获得真知，主动性学习的效果以能力的提升作为课堂教学的价值取向。真实问题是将学生个体与真实场景连接的关键环节，真实情景的知识不是发散的、无逻辑、无体系的信息罗列;多角度的问题牵引着主线故事的延伸，其本身蕴含了缜密、丰富的知识体系，并对许多零散的知识进行内在提炼和提升，实现差异化与脉络聚焦的辩证统一。如此，学生主动探索，与其他同学进行知识和经验的共享，融合过程性评价增进教学实施效度，创设横向和纵向维度促进多元包容的評价机制，从而形成内在驱动力的正向反馈。[6]

二、新课标的主要变化与突破

（一）以核心素养为准绳的课程育人目标

新课标界定了义务教务阶段的核心素养这一重要概念，其主要由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个要素构成，与高中信息技术核心素养一致，保持了素养提升的连贯效果和阶段性实现的可行性。而且，课程总目标的设定充分考量了核心素养的贯彻落实。信息意识维度要求学生能够对信息进行价值判断，分析数据中所涵盖的各方面内容，价值层面包含科学性、创新性、维护国家安全性等基本意识，对于培养未来合格公民有重要的引导作用;计算思维重点是培养学生利用计算机工具和数学方法对问题进行有效分析、抽象、求解、验证、优化、迁移等的能力，学生通过对问题的高阶思维演绎实现核心能力提升，其目标更侧重于对已有算法的掌握和灵活应用，为工程性人才培养做好铺垫;数字化学习与创新有别于计算思维，其更强调对数字资源的有效利用和创新性加工，以个性化的视角思考和分析问题，求解思路的延展性、团队合作组员应对社会多元化发展趋势的集体力量，使学生适应和融入社会;信息社会责任在信息意识培养目标的基础上更能体现立德树人根本任务，该目标的设定体现了为党为国育人的价值理念。

（二）独立设置后的统整进阶化内容编排

新课标将信息科技所占的课时从综合实践活动课程中独立出来，独立设置信息科技课时，贯彻学段目标的系统性，与高中阶段的培养目标实现逻辑及可操作性的衔接。根据学生自身发展规律和信息科技课程知识框架，以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条分支脉络覆盖义务教育阶段的课程安排，整体上实现了螺旋上升和层次递进的学习线路。1～2年级的信息交流与分享、信息隐私安全课程内容模块充分考虑了人工智能数字化时代变革对人们生活环境的深刻影响，提升学生认知层面的感性程度。3～4年级的课程模块为数据与编码、在线学习与生活，更是后疫情时代线上线下融合教学这一历史变革的适应性设置，为学生适应新环境提供技术和认识上的铺垫。5～6年级开设过程与控制和身边的算法，在学生具备了一定的数理基础后，将计算机与生活中的数学结合，更具实操性。7～9年级包含互联网与创新、物联网与探索及人工智能与社会，代表了未来计算机科学发展的重要方向。课时的增设为信息科技课程实施提供了有力保障，教师可以更加充分地在课堂开展信息科技教学。[7]

（三）基于精准测量与反馈的学业质量完善

中共中央、国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》明确指出，教育评价事关教育发展方向，有什么样的评价指挥棒，就有什么样的办学导向。[8]为了贯彻新时代全面育人的评价改革要求，改进结果评价，强化过程评价，探索增值评价，健全综合评价，新课标提倡寻找客观全面的学业质量评价，以素养为导向，更加注重学生价值观、品格及关键能力的考察，对学生学习过程中的客观数据进行量化和分析，以推进基于数据—证据的评价机制。信息科技具有很强的实践性，上机操作进行模拟测试与科技作品综合运用可以更好地使学生将理论和实践综合，新课标更加重视过程性评价的导向，更能够提升学生在学习过程中对自身的认知水平，对于课堂的教学有明显的促进作用。新课标对过程性评价的基本原则和要求做了详细阐述，评价场景的真实性、评价主体的多元化、评价方式的融合性、评价目的的综合性都是证据评价的有力指引，课堂评价、作业评价、单元期末评价、跨学科评价都体现了评价的全面性和客观性。而学业水平考试的形式和原则突出对学生能力的评价，教师需要把握开放程度，部分试题需要学生进行文字解释或者进行创作。[9]

（四）指向信息时代问题解决的跨学科实践要求

针对各个学段的课程模块内容，新课标增设了具有综合性和探索性的跨学科主题学习，融合不同学科的知识概念，涵盖信息科技相应学段内容教学，实现基于真实情景的跨学科教学。四个主题式教学包含数字设备体验、数据编码探秘、小型系统模拟和互联智能设计，下设更多个性化子主题，为教师提供多元选择空间。1～2年级数字设备体验主题教学包含信息安全小卫士、信息管理小助手、用符号表达情感，以及向伙伴推荐数字设备等，子主题更偏向语言类与信息科技结合，重视培养学生的感性体验和技术表达的兴趣启蒙。3～4年数据编码探秘主题教学包含用编码描述秩序、用数据讲故事、自我管理小管家、在线学习小能手，将语言类表达的丰富性进一步提升，重点在于技术描述的丰富性和真实性。5～6年级小型系统模拟主题教学包含小型扩音系统、小型开关系统、解密玩具汉诺塔、游戏博弈中的策略。将技术、数学、物理等理工科进行融合，在增添趣味性的同时引导学生将现实问题抽象化，在数理模型的基础上验证，以应用于现实问题的求解。7～9年级互联智能设计主题教学包含未来智能场景畅想、人工智能预测出行、在线数字气象站、无人机互联表演及向世界介绍我的学校等，场景更加真实，学科融合度更高，更具有工程性和系统性，与高中阶段能力培养要求契合。[10]

三、新课标实践落地的教学建议

（一）研读课标时需叩问本质与延展外延

在推进信息科技课程改革的过程中，信息科技教师是关键。这就要求广大教师学习、理解、实践新课标指引下的课程设置。课程名称用信息科技而非信息技术，重视的是学生素养的提升，而技术只是承载育人工作的工具，与职业技术的培训有着明显的区别。教师应理解，我们培养的不是技术工人，更不是过早地培养专业学者，是注重理念的传递而非仅仅技术的传授。据《新时代基础教育强师计划》公布的数据，我国基础教育教师约有1586万人，按照信息科技课时占比1%～3%，信息科技教师约有15～47万人，其专业背景来源主要为师范大学教育技术专业、计算机相关专业，还有部分综合性或理工科大学计算机相关专业的教师。不同背景出身的教师，在计算机专业知识和教育教学能力培养方面各有所专长。所以，在进入信息科技教学领域的同时需要进行系统性教师培训，积累与拓展专业技术和教学经验。如对于师范类非计算机专业的老师，应在工程技术思维和技能上给予专业课程引导，加强技术实践类培训的广度和深度;而对于技术类背景较强的非师范生，应在入职前提供更多进入中小学实习的实践机会，增加一线教学经验的补充。另一方面，因为信息科技课程有较强的综合性和跨学科的特点，需要信息科技教师拓展自己的专业边界，与其他学科背景的教师互通有无、虚心学习。教師教好学生首先要求对所教的知识能够融会贯通，不断积累学科交叉领域和前沿技术知识，能够以更多的视角理解、分析事物，避免传授知识的线性化和单调乏味。[11-13]

（二）教学设计时应关联结构与高度站位

在课程实施阶段，针对不同学段、不同层次学生的学习要求，应对课程的结构进行二次创新。同时，对于提升信息科技核心素养总目标，在课程的内容安排和设计上还需有所侧重，帮助学生在各个环节都能得到提升，能力循序渐进递增，而非单纯追求学习进步曲线的二阶导数式短暂提高，体现学习过程的系统性和完整性。1～2年级启蒙阶段，注重学生的信息意识培养，此时学生的语言表能力还不够完善，课程内容设置应更多以简单、直观表述为主，让学生容易理解并产生主动参与的渴望，其核心素养的主体意识培养以学生的表达意愿为重要切入点，课程实施环节教师更多地以观察和耐心引导学生养成良好的信息习惯为主。如在小学生刚开始学习汉语言文字的偏旁部首，可以将信息的编码概念融入语文学科教学，通过文字的偏旁猜测文字所表达的含义，引导学生通过掌握的不同元素造字从而实现信息的传递功能。3～9年级学生逐渐触项目式学习，课程的内容日趋丰富多元，应更加侧重于培养学生的计算思维和数字化学习与创新的能力，从发现、分析到解决问题的流程中更好地提升学生数字化创新的内在驱动力。全国地域性经济发展、自然文化风俗等差异较大，如何在各地有效落实信息素养的相关课程，需要结合当地的现实情况，切记不能生搬硬套。对于资源欠发达的地区，课程设计更多地从对身边事物的项目式学习入手，增加与发达地区的互动联系，如可以采用双师课程的模式增加课堂对学生的指导效果，多学科教师共同上课可以更好地实现核心素养的培养，并且因地制宜地实施精准教学需要更多元化的方法。国家也应提供内容丰富、开放的公益性课程平台，将更多的优质资源上传到网络空间供各地教师交流学习，如中国MOOC的形式可以在中小学克隆迁移，教师以学生的身份在线上充电，边学边教、教学相长。现在，很多学校都将课程集中录制挂载到学校开发的服务器链接上，学生可以回看课程知识点，参与做题训练，实现同步提升。

（三）引导学习中应扶放有度与纵深价值

信息科技的内容结构呈现的是循序渐进、螺旋上升式递进发展。由于课程知识背后蕴含了数学、科学、工程学等大量专业知识，学生的学习过程应符合构建主义学习理论，由浅入深逐渐实现核心素养提升，注重知识的广度与深度的辩证统一。[14]如对于刚接触计算机的小朋友，打字是必须规范掌握的技能之一，教师应从键盘字母排列的历史引入，使学生了解打字机的逐步演化。而为了更好地让学生理解打字技能的科学性，还可以向学生展示世界上最优秀的打字员每分钟的打字速度，从人体工程学的角度讲解字母与手指的对应关系，并让学生体验科学的打字方法所带来的打字技能的提升。为了更深入了解计算机的工作原理，初中阶段还可以传授学生字母对应的二进制数字编码，理解字符型与整数之间对应关系。初中阶段人工智能课程背后涵盖了大量高深的数学知识，以往的教学对这部分内容是没有办法有效展开的，学生缺少高等数学、线性代数等前置知识，即便信息科技教师耐心讲授，也因为枯燥乏味而使学生失去兴趣。所以，这部分知识的讲授更不能一蹴而就，教师可以选择当前较为成熟的人工智能课程平台，如商汤、百度等开发的人工智能教学演示工具，让学生暂时绕过枯燥的数学原理，手动在平台上输入原始数据、调整参数，观测结果，回顾原理。而更深入的学习可以选拔一些优秀的学生参加与高校合作的体验营活动，如清华、腾讯合作的犀牛鸟中学计划，在专家的引导下实现对人工智能知识的学习，并且寻找身边的案例与人工智能技术结合，利用企业与高校的资源进行项目实践。

（四）学生评价时需多元一体与技术辅助

信息科技课程评价标准应采用结果评价、增值评价和过程性评价相结合的方式有效展开。其中，结果评价以学业水平考试和项目完成展示的形式进行，不涉及教学过程而更看重成果的分数等级分布。信息科技课程的实际操作占有一定比例，书面考试和上机考试都可以作为检验学生学习效果的手段，教师在设计题目时要注意题目数量、题目知识结构和难度的合理性，并在题目的设定上留有可解释性的空间供学生发挥。同时，因为学生的学习发展呈现连续变化的趋势，增值性评价是在结果评价基础上提出更细化的评价方式，根据学生开学、期中、期末各科考试成绩的差异化，作为增值性评价的测评依据，在设计考核时注重试卷效度設定的科学性，需要构建专业的测量评价标准，对学生一定阶段的发展评价提供有力的数据支撑。过程性评价的引入，使教师在进行教学活动时注重对学生探究过程的观察。教师在进行教学实施的过程中，学生课堂是否活跃、与组员之间交流是否深入、知识的掌握程度及阶段性项目的完成情况都可以作为过程性评价的依据，增设教师评价、学生自评和学生互评的环节，以更好地使学生发现自己身上出现的各种问题，激发学生的内在动机。此外，可以引入教学辅助工具记录和分析学生学习情况，如使用问卷星或者UMU等方便快捷采集学生的课堂反馈数据，并设置选项供学生选择;还可以引入人脸状态检测技术对学生课堂的行为进行分析，结合成绩实现数据的关联。如有些学校引入了视频或语音追踪与课堂效果相关的研究分析。有些学生属于“演员型”，课堂上的状态不易被教师捕捉，但是机器可以持续跟踪从而发现影响学生成绩的背后原因，更可以将教师的状态呈现与学生的课堂反馈做相关性分析，以便对学生和教师的课堂表现做综合评价。但是，使用机器对课堂的实际效果进行评价还应当注意社会伦理问题的产生，安全性和隐私的保密十分必要，避免产生负面影响。[15]

（五）场域建设中应“软硬”兼施与智慧驱动

良好的信息科技氛围对于培养学生自主可控的意识，提升数字素养与技能有着潜移默化的作用。校园建设应留有充足的空间供学生课上及课外活动，信息科技教室及其专业配备布置应该更适合项目式学习的要求，便于学生相互之间交流讨论。信息科技教室不是传统的计算机教室，传统的机房仅仅适用于学生进行上机操作的教学，而丰富的教学模式引入如创客，可以很好地将软件和硬件结合进行教学，学生使用笔记本环形而坐，在避免遮挡造成交流不便的同时，还可以满足制作类的信息科技课程的要求。课堂的软件不仅可以实现教室线上的任务布置与学生作品提交展示，还应增设教学评价统计数据的功能，方便教师实时分析学生的课堂效度。校园内一年一度的科技节活动，可将信息科技活动贯穿于校内、国家省市级的一系列比赛，在不同水平的赛道上使得对信息科技感兴趣的同学得到历练和成长。此外，针对各个城市的现有情况，可以有限度地调动广大社会资源，以学校或市区的合作形式，将公司技术团队引入校园，课堂上采用双师的模式，实现优势互补。校企合作的模式使学生接触社会，接触一线的公司技术人员，从而更加准确地形成对未来方向的定位。如深圳实验学校与大疆公司共建的校园教育实践基地，为学生提供无人车、无人机的教学和比赛场所，具有工程性和任务式的教学环境使学生可以实现“核电救援”“运输抢险”等项目，并且根据具体的场景还可以使用激光切割机、3D打印机等设备对机械结构进行自由改造，充分将机器人技术与信息科技课程融合。

总之，新课标的颁布和实施对义务教育阶段的信息科技教学带来了新的机遇和挑战，信息科技课程具有基础性和实践性，提倡在真实情景中开展跨学科数字化学习，旨在提升学生的核心素养，培养与数字社会共生、共存、共发展的未来合格公民。

[本文系深圳市教育科学“十四五”规划2021年度课题“基于计算思维和编程韧性的中学人工智能课程设计与评价模型构建实践研究——以深圳市S中学为例”（项目编号：DWZZ21022）研究成果]

[参考文献]

[1]《中小学综合实践活动课程指导纲要》解读[J].基础教育课程，2017（23）：8.

[2]林众.全面提升学生信息素养：《中小学综合实践活动课程指导纲要》“设计制作（信息技术）”主题解读[J].人民教育，2018（03）：59-63.

[3][9]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[4]刘楚.教师计算思维教学效能感培养的活动设计与实证研究[D].上海：华东师范大学，2020.

[5]高洋.基于学科核心素养的高中信息技术课堂教学设计与实践研究[J].中小学电教（教学），2020（01）：5-6.

[6][7]代建军，王素云.真实性学习及其实现[J].当代教育科学，2021（12）：44-48.

[8][15]田洋，劉俊强.教育评价改革背景下的信息技术教学评价[J].中小学电教，2022（01）：15-18.

[10]管文川.试论中小学实施跨学科项目式学习的必要性[J].上海课程教学研究，2019（03）：29-32.

[11]黄荣怀，肖广德.信息技术课程贯彻新课标实施新教学的关键性问题[J].中小学数字化教学，2019（02）：5-8.