学科核心素养视角下信息技术课堂的构建

魏鹏飞

高中信息技术新课标把信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任作为学科的核心素养。从核心素养的角度重新审视信息技术教学，教学目标应由注重双基的培养向核心素养的培养转变。

在此背景下，学科教师需转变教学观念，以学科核心素养为出发点和落脚点进行教学设计，把控课堂教学的每个环节，将培养学生核心素养渗透到日常教学中。

一、多途径、多形式培养信息意识

信息意识处于核心素养的感知意识层，贯穿于信息素养构建的整个过程。我采用多途径、宽领域将信息意识的培养渗透到日常教学中。

以“数据编码”一课为例，我以居民身份证的编码规则为课前导入，让学生自主探究身份证上每个数字的含义，引导学生查找资料，并对信息进行真伪性、合理性鉴定。学生在此过程中，锻炼了从海量资源中获取、鉴别、使用信息的能力。

二、多任务驱动培养计算思维

计算思维处于核心素养的抽象构建层，是将感知意识转化为能力素养的重要载体，有针对性地培养学生的计算思维尤为重要。

在课堂教学中，我通过设置编程任务群，给学生布置由易到难的编程任务。学生在完成任务的过程中，学习与重构知识，计算思维得到很好的锻炼。

以“for循環结构”一课为例，在Python编程环境下，我设计了如下任务群：

任务一：运行程序，查看效果

我用Python语言编写绘制10个五角星的程序，命名为“五角星.py”，在课前将此程序通过教师机发送给学生，学生通过运行程序，可以动态地观察到计算机重复绘制10个形状、大小、颜色一致的五角星，从而引出循环的概念。“五角星.py”的执行结果图如图1所示。

任务二：阅读代码，发现问题

提问：观察绘制一个五角星的核心代码，阅读这段程序并总结其特点。

回答：程序中出现大量重复的代码，其中t.fd（100）、t.right（144）两句程序出现了5次。

总结：虽然这段程序在一定程度上能达到绘制一个五角星的效果，但由重复代码带来的循环并不理想。能否用更简洁的代码代替这个循环，从而引出循环结构的基本格式以及range（）函数，并对其用法进行深入讲解？

任务三：照猫画虎，优化程序

我继续引导学生根据for循环语句的基本格式，对绘制五角星的程序进行优化改进，使学生进一步熟悉for循环语句的基本格式。

总结：优化前，绘制五角星的核心代码需要10行，优化后只需要3行，学生体会了算法的魅力。

任务四：学以致用，巩固提高

我以广泛应用于建筑、艺术、工业设计等场景中的艺术线条——螺旋线为例，请学生结合所学知识尝试绘制螺旋线，鼓励其学以致用，温故知新。

三、数字化工具培养数字化学习与创新能力

数字化学习与创新能力是数字时代公民应具备的关键能力之一。在课堂教学中，我打破信息技术与数学、物理、化学等学科间的壁垒，充分发挥信息技术优势，引导学生选择诸如NOBOOK（虚拟仿真软件）、Python、数字虚拟仿真等数字化工具，进行数据采集、分析、建模、得出结论、验证结论，体会知识的获得过程，掌握科学研究的方法。

以“知识与智慧”一课中的“探究欧姆定律实验”为例，我主要通过三个步骤引导学生利用数字化工具探究学科知识。

步骤一：使用数字化学习平台NOBOOK探究电流（I）、电压（U）和电阻（R）之间的关系。实验采用控制变量法采集数据，实验过程如下：接入不同阻值的电阻，移动滑动变阻器，将电压表的电压值控制为U=3 V，得到电阻与电流之间的对应关系值，记录数据如表1所示。

步骤二：引导学生通过手绘、Excel软件以及编写程序，分别对表1中的数据进行可视化分析，数据可视化能更直观地呈现数据关系、总结数据的变化规律。我选用与教材同步的Python语言的内置库Matplotlib作为展示工具，绘制电阻—电流的关系图，如图2。

步骤三：通过拟合曲线进一步验证实验结果。根据图3，可初步判定电流与电阻成反比关系，即假设I=U/R成立，可针对此函数做一条拟合曲线，如果该曲线的轨迹与前者绘制R、I关系散点图基本吻合，说明假设成立。通过程序编写得出U1值约为2.906 V，除去实验误差，其计算结果与电压预设值趋于相同。观察绘图结果，其拟合曲线与电阻—电流关系图的轨迹基本吻合，进一步证明假设成立。

四、在生活实例中培养信息社会责任

我们在享受信息技术带来的诸多便利时，也会遭受其带来的侵害。比如，信息污染、信息犯罪等问题。因此，在课堂中渗透信息法规、信息安全、网络道德规范等知识是很有必要的。

我以“信息安全的法律法规及道德规范”一课为例，列举生活中“网络暴力”“网络谣言”“网络犯罪”等真实案例，引导学生做高素质的公民，对学生信息社会责任感的培养具有积极影响。

总之，在信息技术课程新课标要求的背景下，教师首先要转变教学理念，改变教学策略，在深刻理解学科核心素养的基础上，变知识目标为素养目标，并将其渗透进日常教学，开展有效的课堂构建，进一步提升学生的核心素养，为培养全面发展的高素质人才打下坚实基础。

（栏目编辑  方郁芝）