信息科技课程的时代使命与关键特征——兼谈义务教育信息科技课程标准的研制与发展

华东师范大学教育学部 李 锋

一、指向学生数字素养与技能的提升

信息科技课程标准的研制坚持素养导向，依据义务教育培养目标，凝练信息科技课程所要培养学生的核心素养，体现信息科技课程独特育人价值和共通性育人要求，界定了清晰、有序、可评的课程目标，按照学生认知特征设计出螺旋上升课程模块内容，指向学生数字素养与技能的提升。在信息科技课程中，强调通过跨学科主题学习方式引导学生形成信息意识、发展计算思维、提高数字化学习与创新能力、践行信息社会责任。

近年来，互联网、智能终端的广泛应用加速了数据规模、数据种类和数据处理速度的迅猛增长，社会信息传播、获取和交流方式日趋多样，为更好适应信息社会发展，中小学生就需要具有信息意识，提高对信息的敏感度和对信息价值的判断力。通过信息科技课程学习，提高学生对数据真伪的辨别能力，能认识到数据对社会发展的作用和价值，自觉判断和评估所获取信息的价值，增强信息交流的主动性和友善性，树立正确的信息价值观；根据解决问题的需要，有意识地寻求恰当方式检索、选择所需信息。掌握和运用信息科技手段表达、交流与支持自己的观点，根据信息价值合理分配注意力，提高学习信息科技的兴趣；增强数据安全意识，认识到原始创新对国家可持续发展的重要性。

信息科技快速发展创生出一个全新的数字化生存环境，它不仅改变着人们的行为方式，也转变着人们的思维方式。在信息交流和活动中，人们既要在行为上适应数字化环境，也要能用计算思维去理解身边的信息问题，用符合数字时代的思维方式合理、科学地解决相应的问题。计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动，反映出学生应用信息科技解决问题独特的学生方法和实施策略。通过信息科技课程学习，发展学生的学科思维能力，知道数据编码的作用与意义，掌握信息处理的基本过程与方法，体验过程与控制的场景，验证解决问题的过程；了解算法在解决问题过程中的作用，领会算法的价值；能采用计算机科学领域的思想方法界定问题、分析问题、组织数据、制订问题解决方案，并对其进行反思和优化，使用简单算法，利用计算机实现问题的自动化求解；能有意识地总结解决问题的方法，并将其迁移到其他问题求解中。

创新发展是信息社会发展的主旋律。生存于数字化环境中，学生不仅要掌握数字设备的操作技能，还要具有应用“互联网＋”“人工智能＋”创造性解决问题的能力，即数字化学习与创新能力。数字化学习与创新是指个体在日常学习和生活中通过选用合适的数字设备、平台和资源有效地管理学习过程与学习资源，开展探究性学习，提升创造性地解决问题的能力。通过信息科技课程学习，学生要能围绕学习任务，利用数字设备与团队成员合作解决学习问题，协同完成学习任务，逐步形成应用信息科技进行合作的意识；适应数字化学习环境，针对问题设计探究路径，通过网络检索、数据分析、模拟验证、可视化呈现等方式开展探究活动，得出探究结果；利用信息科技平台，开展协同创新，在数字化学习环境中发挥自主学习能力，主动探索新知识与新技能，采用新颖的视角思考和分析问题，设计和创作具有个性的作品。

信息科技创新推动了各类新技术、新工具在社会各领域中的广泛应用，催生出社会新秩序和新法规。为保障信息社会稳定发展，每位社会成员都应该遵守信息社会法律法规，担负起信息社会责任。信息社会责任是指个体在信息社会中的文化修养、道德规范和行为自律等方面应承担的责任。通过信息科技课程实施，学生要能领悟网络空间命运共同体对信息社会发展的重要意义，具备自觉维护国家信息安全、网络安全的意识，认识到自主可控技术对国家安全的重要性；采用一定的策略与方法保护个人隐私，尊重他人知识产权，安全使用数字设备，认识信息科技应用的影响；正确应对人工智能对社会的影响，认识到人工智能对伦理与安全的挑战；能遵循信息科技领域的伦理道德规范，明确科技活动中应遵循的价值观念、道德责任和行为准则；按照法律法规与信息伦理道德进行自我约束，积极维护信息社会秩序，养成在信息社会中学习、生活的良好习惯，能安全、自信、积极主动地融入信息社会。

信息科技课程标准针对数字时代学生成长和社会发展需要，围绕核心素养发展学生数字化环境下学会学习、学会生活、学会共处、学会做事的能力，强调学生数字素养与技能提升，丰富了数字时代素质教育的内涵，为推动社会数字化转型，建设网络强国和数字中国培养合格新时代人才。

二、强调“科”与“技”并重

信息科技课程建设切合数字时代经济、社会和文化发展要求，从信息科技实践应用出发，帮助学生理解其中的基本概念和基本原理，引导他们认识信息科技对人类社会的贡献与挑战，提升学生信息科技知识迁移能力和学科思维水平。信息科技课程标准研制过程中，梳理出数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线，围绕六条逻辑主线，按照学生的认知发展规律，统筹安排各学段学习内容。

1.数据。5G、人工智能、物联网等新技术的创新与应用，加速了社会数据总量的爆发式增长，大数据成为人们提高生产效率、改善生活质量的重要资源。生活于信息社会中，根据需要有效获取、分析和应用数据是人们的一项重要能力。为引导学生认识数据对信息社会发展的作用和价值，掌握数据处理的基本过程与方法，信息科技课程标准将“数据来源的可靠性—数据的组织与呈现—数据对现代社会的重要意义”融入课程模块内容中，提高学生数据获取、分析和应用的能力。

2.算法。算法是计算思维的核心要素之一，也是人工智能得以普遍应用的三大支柱（数据、算法和算力）之一。日常学习和生活中，合理应用算法思想是解决问题的一般性方法，借助数字化设备实现问题解决，提高解决问题的效率。信息科技课程为帮助学生领悟算法思想，将算法应用于解决学生日常问题中，信息科技课程标准设计了“问题的步骤分解—算法的描述、执行与效率—解决问题的策略或方法”等与算法相关的内容，通过身边算法的学习，提高学生问题解决过程中的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动，并能迁移运用于解决其他问题之中。

3.网络。互联网创新与应用拓展人们的生存时空，推动线上线下活动的深度融合，创造出人们学习、生活和交流的新环境和新模式，推动了社会数字化转型。例如，通过互联网师生可实现在线教学、借助网络平台人们足不出户就可实现网络购物。为帮助学生从容、自信、负责地利用网络解决学习和生活中的问题，信息科技课程标准将“网络搜索与辅助协作学习—数字化成果分享—万物互联的途径、原理和意义”融入课程内容中，提高学生的在线学习与生活能力。

4.信息处理。信息处理包括对信息的接收、存储、转化、传送和发布等。随着信息科技在社会领域的广泛应用，人们就要具有通过有效策略对信息来源的可靠性和内容的准确性进行判断的能力，对信息可能产生的影响进行预期分析，并应用于问题解决之中。为提高学生信息处理能力，信息科技课程标准按照年级的提升，以“文字、图片、音频和视频等信息处理—使用编码建立数据间内在联系的原则与方法—基于物联网生成、处理数据的流程和特点”设计课程内容，逐步提高学生信息处理能力。

5.信息安全。网络空间是人们活动空间的重要组成部分，它在拓展人们的生存时空时，也带来了潜在风险，如隐私泄露、网络欺凌、网络诈骗等问题。为引导学生安全、负责任地使用网络空间，信息科技课程标准从“文明礼仪、行为规范、依法依规—个人隐私保护—规避风险原则、安全观—防范措施、风险评估”等方面设计了信息安全的内容，帮助学生整体理解信息科技给人们带来的影响，提高学生自我保护意识和能力。

6.人工智能。人工智能作为新一轮产业革命的核心动力，在催生出各种新技术、新产品时，也赋能传统行业的转型升级，引发社会经济结构重大变革，实现社会生产力的整体跃升。为帮助学生理解人工智能的特点、优势和可能对社会带来的潜在影响，知道人工智能与社会发展的关系，以及发展人工智能应遵循的伦理道德规范，信息科技课程标准通过“应用系统体验—机器计算与人工计算的异同—伦理与安全挑战”的内容设计，引导学生学习人工智能，学会与人工智能打交道，更好地适应智能化环境。

信息科技课程的六条逻辑主线明确了学生学习的核心内容，为建构课程内容体系打下基础，反映出信息科技课程独特的教育特征，为信息科技各模块内容要求的设计与组织提供了结构性的支架。例如，在“在线学习与生活”模块中，内容要求有“结合学习需要，能将问题进行分解，并用文字或图示描述解决问题的顺序”，以此学习要求引导学生初步领悟算法思想，而在“身边的算法”模块中，则要求“针对简单问题尝试设计求解算法，并通过程序进行验证”，无论从算法知识内容还是要学习的认知程度都有所提高，算法作为一条逻辑主线贯穿义务教育信息科技课程模块中。由此可见，六条逻辑主线相互关联在同一学段形成了稳定的指向学生素养发展学习内容，在纵向上采用循序渐进、螺旋式上升的方式逐步递进，将信息科技科学原理性知识与应用性技能合理融入课程内容中。

三、信息科技课程：突显跨学科主题学习方式

核心素养作为一种解决真实问题的能力，本身具有整体性、综合性、跨学科性。各学科课程标准通过核心素养，体现出其“领域特殊性”和相对独立性的特征。反映在课程设计上，不同学科关注不同领域的核心素养，如信息科技课程的“信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任”，物理课程的“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任”等。事实上，日常学习和生活中这些素养并不是完全割裂的，而是相互渗透、互相影响，甚至会在解决问题过程中生成跨学科素养。例如，在物理探究实践中，可应用数字设备获取和处理物理实验信息，反映“数字化物理探究能力”。因此，跨学科主题学习应立足实践、着眼创新，为学生创新品质的形成提供更为宽松、自由的空间，在积极探索和协同合作的过程中加强学科之间核心素养的融合。

跨学科主题学习是指为培养跨学科素养而整合两种及以上学科内容开展学习的主题教学活动安排，其本身具有综合性、实践性、探究性、开放性、操作性等特点。其实施目的是打破学科之间界限，加强学科间的内在关联，提高学生综合运用知识解决问题的能力。《义务教育课程方案（2022年版）》也明确要求各门课程用不少于10%的课时进行跨学科主题学习，强化课程协同育人功能。为落实跨学科主题学习，信息科技课程标准围绕核心素养，在分析学生数字学习与生活经验基础上设计了数字设备体验、数据编码探秘、小型系统模拟、互联智能设计等跨学科主题活动，强调以真实问题或项目驱动引导学生经历跨学科主题活动的全过程。信息科技跨学科主题活动设计与实施推进了学生综合学习，有助于学生整体理解和把握学习目标，加强知识学习与价值教育有机融合；通过多学科知识综合应用，强化学科知识间的内在关联，促进知识结构化的形成。

跨学科主题学习倡导的是理解本位的知识论与创造取向的方法论，不仅强调课程内容融合，还要求学生能运用两种或两种以上的学科方法分析和解决问题，强调学科方法融合，引导学生用跨学科视角理解世界。在教学实施中，通过综合实践可加强跨学科学习内容与学生直接经验的联系，回归学生的生活世界，建立起“学科合作”的情境与任务，将多种学科方法用于解决真实问题实践活动中。例如，在“跨区域植物种植协作学习”主题活动中，学生通过综合实践活动，潜移默化地把信息科技学科数据“获取—加工—发布—交流”信息处理方法与生物学科中“植物观察—数据分析—影响因素探索”解决问题方法结合起来，在丰富学生理解植物生长影响因素合作探究的方法时，也提高了他们的数字素养与技能。

四、信息科技课程：注重实验教学的开展

义务教育课程方案倡导创设以学习者为中心的学习环境，满足学生多样化学习需求。信息科技课程标准明确指出，要重视建设支持信息科技教学实验环境的实验室，引入多元化数字资源，满足场景分析、原理探索、应用迁移等教学需要，支持学生个性化学习。为贯彻落实素养导向的信息科技课程标准，信息科技课程实验室应灵活布局物理空间，依据课程标准开展实验活动，引导学生在实践应用中提升数字素养与技能。具体表现如下。

第一，义务教育信息科技课程倡导真实性学习，即从信息科技实践应用出发，以真实问题或项目作为驱动，鼓励学生“做中学”“用中学”“创中学”。因此，为贯彻落实真实性学习理念，信息科技课程设计需要重视实验教学，通过引入多元化数字资源，引导学生开展探究性实验，学生在经历真实的问题解决过程，提高学习参与度，创新解决问题方法，推进数字化环境下以学生为主体的真实性学习。

第二，义务教育信息科技课程强调科学原理学习。为帮助学生理解信息科技基本概念和基本原理，避免对学科知识单纯的机械记忆，课程标准要求引导学生运用线上实验、模拟、仿真等方式，开展自主学习、合作学习，在信息科技应用活动中掌握基本概念和基本原理。为有效实现“科”与“技”并重的课程要求，信息科技教学内容就需要合理融入实验教学，着力为学生提供应用便捷、资源丰富、内容可靠、环境安全的实验环境，支撑学生利用数字化平台、工具和资源开展综合实践。

第三，义务教育信息科技课程加强过程性评价。为落实“以评促学、以评促教”的评价理念，课程标准指出，要加强过程性评价，综合运用观察、实验、模拟、仿真等方法，全面客观地评估学生的学习过程和学习态度。通过信息科技实验活动，能较真实地获取学生在活动中所表现出的学习态度、学习参与度、学习内容掌握程度、学习能力和认知能力等方面的数据，发现学生信息科技学习过程中的问题，有针对性地改进学生学习，优化教学过程。

当今，信息科技正以新理念、新业态、新模式全面融入人类经济、政治、文化、社会、生态文明建设各领域和全过程，给人类生产生活带来广泛而深刻的影响。中小学信息科技课程的设计要顺应数字化、网络化、智能化发展趋势，聚焦影响社会和学生未来发展的新技术、新工具，发展学生数字生存关键能力，担负起时代使命，为网络强国、数字中国的建设培养一批又一批的合格数字人才。