信息科技课程目标：特征、类型及教学转化策略

时 松，钱松岭

2023 年5 月，教育部等十八部门联合印发的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》指出“加强中小学科学及相关学科（物理、化学、生物、地理、信息科技/信息技术、通用技术等）课程标准及教材修订完善工作，凸显学生核心素养培养，强化年级学段有机衔接，统筹规划科学教育与工程教育，体现实践性、综合性”[1]。2023 年7 月，教育部颁布《教育部关于实施国家优秀中小学教师培养计划的意见》，要求部分“双一流”大学为中小学培养一批研究生层次的高素质科学类课程教师[2]。作为具有典型科学属性的信息科技课程，既重视信息科技实践应用，也重视信息科技基本原理、学科思维培养，在数字时代落实科技教育具有特殊价值。信息科技课程旨在“帮助全体学生学会数字时代的知识积累与创新方法，引导学生在问题解决过程中遵守道德规范和科技伦理，培育学生正确的世界观、人生观、价值观，促进学生在数字世界与现实世界中健康成长”[3]2。从信息科技课程标准到信息科技教学，只有明晰课程目标的基本特征及类型，才能通过专业性的理解，将其转化为教学目标，落实为具体的教学活动，这是《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》（以下简称“新课标”）“落地”的前提。

一、信息科技课程目标的特征

“新课标”中课程性质部分对于课程目标的描述是：“义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性，为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理，提升自主可控意识，培育社会主义核心价值观，树立总体国家安全观，提升数字素养与技能”[3]1。义务教育信息科技课程的基础性体现在：信息科技课程内容为学生未来发展提供必要的基础知识与基础能力，培养学生的“计算思维”是数字化社会生存的基础；其实践性体现在：学生作为主体，在自身的学习与生活中能动地应用、改造和探索信息科技；其综合性体现在：信息科技课程与其他课程、社会生活交叉融合。信息科技课程的目标有如下特征：

（一）信息科技课程目标的发展性

“新课标”中提出“为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础”，体现了信息课程的发展性。义务教育与高中教育两阶段的信息课程皆紧紧围绕信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任四个核心素养进行阐述。“新课标”的课程目标从培养学生“信息素养”向培养学生“数字素养”转变，义务教育阶段信息科技课程旨在提升学生数字素养与技能。数字素养与技能是“数字社会公民学习、工作、生活应具备的数字获取、制作、使用、评价、交互、分享、创新、安全保障、伦理道德等一系列素质与能力的集合”[4]。在“数字中国”建设背景下，“新课标”体现了个体在数字学习、工作、生活三大场景中应具备的素养，是对信息科技课程目标的深化认识，促使人们对普通高中学生信息素养培养进行再思考。

（二）信息科技课程目标的时代性

“新课标”提出的“提升自主可控意识”“树立总体国家安全观”的课程目标是对时代发展需求的回应，此目标兼顾了科技发展与安全。当今世界的政治、经济格局悄然发生着变化，“逆全球化”现象频出，各种不确定性因素叠加，导致挑战与机遇并存。“面临复杂严峻的发展环境，必须统筹发展和安全，强化底线思维、极限思维，下好先手棋、打好主动仗，有效防范各类风险挑战”[5]。科技自强是国家强盛之基、安全之要，独立开设信息科技课程正是“数字经济”创新人才培养的基础性工作。因此，通过信息科技课程的学习，让学生充分意识到信息科技自主可控与国家安全之间的关系，并树立总体国家安全观，从而激发更多人才投入到科技创新领域当中，是时代赋予信息科技课程的使命。

（三）信息科技课程目标的科学性

“新课标”提出的“培养科学精神和科技伦理”“提升数字素养与技能”，体现了“科”与“技”并重。首先，课程名称由“信息技术”改成“信息科技”，是建立在对课程深入理解基础之上的，信息技术领域发展迅速，其背后的科学基础是课程根基。其次，学生通过信息科技课程的学习，积累科学方面的知识与技能，养成批判与怀疑、实践与创造的科学精神，同时习得科技伦理。最后，“信息科技主要研究数字表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现”[6]，信息科技课程有着明确的科学属性。提升学生的数字素养与技能可以帮助其为“智慧社会”中的数字化生存做好准备。

二、信息科技课程目标类型

“新课标”中的课程总目标是“中国式”现代化背景下，“教育强国”进程中信息科技课程的“普遍性目标”。信息科技课程目标以“信息意识”“计算思维”“数字化学习与创新”“信息社会责任”为中心，具体化为四个学段目标，既有明确学生外显行为表现的“行为目标”，又有体现实践理性的“生成性目标”，还有发挥学生主体性的个性化表现的“表现性目标”，协同发挥课程目标应有的功能。参考布卢姆教育目标分类中的“事实性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识”维度[7]，以及盛群力教授等人提出的“是什么知识”“如何做知识”“为什么知识”的知识分类[8]，基于本体论、认识论与价值论的视角，我们结合信息科技课程目标的具体呈现，将其分为“内容目标”“活动目标”“能力目标”“价值目标”四种类型[9]。

（一）内容目标

从本体论上讲，内容目标规定了信息科技课程的“实在”，回答“是什么”的根本性事实问题，即学生学什么，包括信息科技课程的特定事实、概念、原理、通则等内容，主要是事实性知识，为信息科技课程内容的选择提供依据。目标叙述的行为动词通常是“知道、了解、列举”等。例如：

“知道信息的多种表示方式。”（计算思维第一学段）

“列举数字设备对社会发展和人们生活的影响。”（信息意识第二学段）[3]8-10

（二）活动目标

从认识论上讲，活动目标是规定了信息科技知识如何获得的问题，回答“怎么样”的技术问题，即学生如何做才能获得知识，包括完成学习任务的顺序、步骤和原则等，也可以理解为方法论知识，其指明了进行什么样的信息科技活动。目标叙述的行为动词通常是“通过……体验、感受、感悟、尝试……”等。例如：

“体验物理世界与数字世界深度融合的环境，感受应用信息科技获取与处理信息的优势。”（信息意识第三学段）

“通过学习身边的算法，体会算法的特征，有意识地将其应用于数字化学习过程中，适应在线学习环境。”（数字化学习与创新第三学段）[3]8-10

（三）能力目标

能力目标依然是认识论要回答的问题，即学生学得怎么样，旨在明确通过学习达到了何种水平，是行为表现的标准，指向认知的知识，指明了信息科技课程的学习结果。目标叙述的典型行为动词是“能……”。例如：

“能根据需要选用合适的数字设备解决问题，并简单说明理由。能基于对事物的理解，按照一定规则表达与交流信息。”（计算思维第二学段）[3]8-9

（四）价值目标

从价值论上讲，价值目标指向的是信息科技课程对学生情感、态度的需求与目的，尤其是聚焦信息科技的道德价值，即“科技向善”的问题。即学生内化什么样的信息科技价值观，学生通过学习可以形成哪些正确的信息科技情感、态度与价值观。目标叙述的行为动词通常是“了解、知道、认识、理解、感悟”等。例如：

“知道数据编码的作用与意义，理解数据编码是保持信息社会组织与秩序的科学基础。”（信息意识第二学段）

“了解自主可控对国家安全以及互联网和物联网未来发展的重要意义。”（信息社会责任第四学段）[3]8-11

上述四种类型目标的界限并不分明，而是相互融合的。比如，部分活动目标会同时包含内容目标与能力目标的描述，如：“对于给定的任务，能将其分解为一系列的实施步骤，使用顺序、分支、循环三种基本控制结构简单描述实施过程，通过编程验证该过程（计算思维第三学段）”[3]9。该目标中既表明了学习内容，也描述了学习结果。四种类型目标的特点是：内容目标在四大核心素养中都有体现，活动目标在数字化学习与创新素养中表现特别突出，能力目标在计算思维素养中有典型表现，而价值目标则在信息社会责任素养有明确表达。

三、信息科技课程目标转化策略及教学方法

（一）转化策略

“分解”“开发”“提炼”是课程目标向教学目标转化的一般策略。其基本原理如表1 所示。

表1 信息科技课程目标向教学目标转化的原理

一是“分解”策略，其实质即分析课程目标的组成，将整体分为部分，分析其内容组成（本体论），将课程目标细化为具体的学科概念、原理、活动、思维培养、价值内化等。

二是“开发”策略，即在抽象、笼统的目标描述中，挖掘与内容目标相关的、可操作的教学活动，分析其认识过程（认识论），设计具体的信息科技活动步骤、工具使用、应用场景、问题情境等。

三是“凝炼”策略，即完成基本的课程目标后，提升学生思维与价值内化方面的素养，分析信息科技价值设计的道德行为（价值论），明确信息科技价值取向。

例如：将第一学段信息意识目标中的“知道数字设备使用的基本规范”[3]8进行教学转化，具体分析如下：

（1）分解：数字设备使用规范包括安全规范与健康规范。其中，安全规范包括数字设备的使用、维护与保养相关的规范；健康规范包括数字设备使用的身体健康（姿势、使用时间、习惯等）和心理健康（数字设备使用过程中的情感体验）。

（2）开发：围绕学生使用数字设备的生活场景（家庭、学校或公共场所等）引出问题解决的学习任务或项目。

（3）凝炼：根据此目标的基本描述，凝练其内含的学科思维与价值观念：在学习数字设备使用过程中，培养学生做事情要按照一定的顺序、步骤的基本思维；学生要内化的价值是在使用过程中保障自己的健康与安全。

（二）教学方法

信息科技课程目标的类型本质上是知识类型的不同，相对来说，根据知识的不同类型，要选择恰当的教学方法，对应关系如表2 所示。

表2 课程目标教学方法

1.内容目标的教学方法

内容目标指向信息科技课程事实性知识学习，可采用符号学习、概念学习和命题学习等三种教学方法。其中，符号学习，也称为表征学习，即学生通过示例、对比、讨论、判断等认知过程，获得对于信息科技课程中基本的各种特定符号、术语的意义理解；概念学习是指学生掌握事实的基本特征或本质属性，能解释并在应用场景中识别、提取；命题学习，强调概念之间关系，即结构化知识[2]。以信息意识第一学段的目标“体验文字、图符、语音等多种输入方式的表达与交流效果，有意识地使用数字设备处理文字、图片和声音”[3]8为例，首先我们可以通过对比信息的基本形式（图片、文字、声音、视频）在传递交流过程中的优缺点，体悟人类信息科技发展过程（知道）；其次，引导学生在生活中基于信息交流的不同特定场景，识别不同形式的信息传递（理解）；最后，根据不同的交流需求，引导学生选择恰当的信息交流方式，创造性地解决信息交流问题（迁移应用）。

2.活动目标的教学方法

活动目标指明要进行什么样的学习活动。学生是带着日常信息科技经验进入课堂活动的，如果只停留在经验、操作的层次，就无法真正实现信息科技课程的深度学习。所以，活动目标更重要的是使学生通过探究学习，探索“场景分析——原理认知——应用迁移”的学习过程，促进学生思维综合性发展。以“身边的算法”模块为例，“新课标”中相应的教学建议提出“从学生的生活体验或《九章算术》等典籍中的适当问题出发……”[3]29，可以选择“鸡兔同笼、盈不足术、物不知数”等我国古代计算问题作为探究学习项目。具体到“鸡兔同笼”问题，第一步可采用体验算法（场景分析），先让学生了解可以通过多种算法解决问题，并比较不同算法之间的效率；第二步，编程验证（原理认知），将枚举法的原理应用到编程中，结合for 循环结构来实现枚举过程；第三步，能力进阶（应用迁移），可补充类似问题情境“百僧百馍”，让学生实操演练。在此过程中，学生体悟解决不同问题时的算法异同，针对不同问题设计求解算法，并通过程序进行验证，从而更加深刻地理解算法问题。

3.能力目标的教学方法

能力目标最终指向运用知识解决问题，在命题、概念的关系中形成思维方式，帮助学生获得信息科技的思维、方法，进行合理思考，进而指导行动。常见的教学策略有：设计学习，目的在于学习产品创造；实验学习，重点在于尝试、探究、验证等。

信息科技课程中的设计学习更多指向“创意物化”，即学生运用信息科技进行产品设计，动手操作，将创意方案付诸现实，转化为学习产品。此环节是学生经历需求分析、制定方案、计划实施、作品展示、反馈评价的基本过程。学生融会贯通相关信息科技基本知识与技能，提高知识迁移水平。例如针对“过程与控制”模块的内容，要求“通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制，能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计”[3]30。教师设计“智能声控台灯”项目，通过“硬件搭建”“软件编程”等核心学习任务，引导学生根据日常生活的应用需求分析一般台灯构造（需求分析），然后设计出增加声音传感器的台灯模型（制定方案），并选择恰当的硬件完成基本“搭建”任务（计划实施）；通过编程软件完成对应的程序编程，经过测试验证进行智能控制；最后展示自己的产品并进行评价（作品展示、反馈评价）。

信息科技课程中的实验学习，是对基本原理学习的实践，不同于设计学习的“创意物化”，是在实验学习过程中，学生深化对原理的认识，掌握实践操作技能，体验信息科技创新。例如，针对“物联网实践与探索”模块的内容要求“自觉遵守物联网实验的操作规程，会使用实验设备搭建物联系统原型，并能通过实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据”[3]38。教师通过“智能家居”项目，引导学生分析典型智能家居应用，使用相关物联设备搭建简单的家居物联系统，通过物联设备读取、发送、接受和使用数据的过程，帮助学生理解物联协议。

4.价值目标的教学方法

价值目标注重学生共情、移情的价值观认同，特别是面对快速更迭的信息科技带来的一些伦理挑战，通过角色扮演、戏剧、故事、案例等体验性学习方式，使学生经历态度认同、行为转变、价值内化的过程，同时提高学生感受他人情感、世界观的共情能力。例如，针对“在线学习与生活”模块的内容，要求“认识数字身份的唯一性和信用价值，加强保护个人隐私的意识……”[3]21。教师可以通过个人隐私泄露的一些案例，提出一些讨论问题“你是否有类似经历？如果是你，你会怎么办？对于这样的问题，怎样解决比较好？你怎么看待此类事件？面对类似情境，你想给别人什么建议？”等。教师还可以通过“模拟法庭”“课本情景剧”等让学生在体验中获得正确的情感认知。

因为各类课程目标不是彼此独立，而是互相融合、有机统一的整体，所以“教无定法”，其对应教学策略只是相对而言。“场景分析——原理认知——应用迁移”是信息科技课程与教学的一般逻辑，面对真实情境的问题解决，还需综合运用多种教学方法，“以大概念为基础，将学科的各个知识点联系起来，有助于学科知识的整合”[10]，综合培养学生动手能力、批判性思维、创新能力，有效提升学生的数字素养。

四、结束语

信息科技课程目标向教学目标、教学活动转化有其基本课程原理，本研究仅针对基本的目标类型提出针对性的常用教学策略。在实践中，教学目标往往是交叉、融合、立体的，需要具体问题具体分析。特别是此次课程标准修订过程中提出的“大概念”“大单元”“跨学科主题学习”等都指向复杂性问题解决，是未来信息科技课程深入探索研究的方向。信息科技教师的教学观念需要从知识学习向素养培养转变，从碎片化学习转向深度学习，精准把握信息科技学习本质，选取最有价值的信息科技课程大概念，并以此为统领使教学内容结构化，提升教学活动的探究性，指向思维培养，注重知识学习的迁移，突出过程性评价、增值性评价。