信息科技课程的“‘科’与‘技’并重”

李维明

摘要：本文从信息科技课程涉及的“信息科学”与“信息技术”的概念出发，剖析“科”与“技”的内涵，探究“科”与“技”并重的价值意义与实施策略，助力教师理解课标、实施教学。

关键词：信息科学；信息技术；“科”“技”并重

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）02-0015-03

《义务教育课程方案（2022年版）》在“科目设置”中明确规定国家课程设置道德与法治、语文、数学、外语（英语、日语、俄语）、历史、地理、科学、物理、化学、生物学、信息科技、体育与健康、艺术、劳动、综合实践活动等课程，并要求“信息科技在三至八年级独立开设”[1]，与之同时颁布的还有《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称《标准》）。这两个文件中都首次出现了“信息科技”的课程名称，这其中的“科”“技”二字，包括了“信息科学”和“信息技术”两个方面的内容。教师在教学实施时首先应该明确信息科技中“科”和“技”的内涵，在此基础上还须明确如何操作才能有效地实现“科”和“技”并重。

“信息科学”与“信息技术”

信息科学以信息为主要研究对象，涉及计算机科学、数学、物理学、统计学、信息论、控制论、系统论、信息通信、人工智能等多学科领域。信息科学以电子计算机为主要研究工具，通过对信息的处理、传输、存储、分析和应用的原理与方法的研究，拓展人类的信息功能。

信息技术是对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术的统称，主要包括微电子技术、计算机技术和通信技术。其中，微电子技术涉及半导体元器件的研发与生产，是信息技术重要的基础支撑；计算机技术是信息技术的核心，涉及计算机硬件和软件的设计、开发和应用；通信技术涉及信息的传输和交换，其方式有无线通信、卫星通信、光纤通信等，是互联网、物联网发展的基础。

在科技领域，科学强调“发现”，技术强调“发明”，二者相互交融、相互促进。信息科学与信息技术虽然在追求的目的上各有侧重，但二者的关系却是水乳交融的。信息科学是信息技术发展的压舱基石，其研究成果推动着信息技术的发展；信息技术是信息科技研究的宝刀利刃，其应用支持着信息科技研究的发展。信息科学与信息技术相互依存、相互促进、共同发展，为人类研究信息、处理信息、利用信息提供了坚实支撑。

信息科学和信息技术在基础教育的《课标》中合称为“信息科技”，强调的是二者的融合。从广义的角度来看，“信息科技”涉及的科学技术的领域非常宽泛，自然科学、社会科学等各个科学领域研究、应用的进步与发展无不与信息科技相关。例如，在物理学中，对导体、绝缘体的分类是十分明确的—能导电的物体是导体，不能导电的物体是绝缘体，之后的研究又发现在导体和绝缘体之间又出现了一类“半导体”。正是这看似与“信息”无关的“半导体”研究及技术的发展，出现了“二极管”“三极管”，进而出现了“集成电路”，最终造就了电子计算机的核心元件“中央处理器”及芯片，成就了信息技术跨越式的发展。

所以，在当今数字经济飞速发展的时代，信息科技研究、应用的边际正在扩充，我们对其的认识、理解以及教学活动的开展都应扩大眼界、跨越学科界限进行思考。

信息“科”“技”何以“并重”

从前边的分析可以看到，“信息科技”可以解析为“信息科学”+“信息技术”，从这一角度来理解，在开展教学时可以将信息科学与信息技术看成两个独立的概念。而在《课标》中，独立呈现的有关“信息科学”的内容较少，要实现“科”“技”并重，必然要引入大量的“信息科学”相关的内容，这对信息科技这一新学科来说，困难较大。所以，在教学实施的过程中需要用信息科学的发展引出信息技术的应用，以实现从科学原理到技术应用的“科”“技”并重。

从另一角度解析，“信息科技”也可以理解为“信息技术”背后的科学概念、基本原理。正如《课标》所述，“从信息科技实践应用出发，注重帮助学生理解基本概念和基本原理，引导学生认识信息科技对人类社会的贡献与挑战，提升学生知识迁移能力和学科思维水平，体现‘科’与‘技’并重”。这里强调的是从“实践应用”出发，去理解“基本概念”和“基本原理”，而不是从“基本概念”和“基本原理”出发去理解实践应用，这体现了信息科技学科的实践性，强调了从经验积累到原理认识的学习过程，也正是《课标》中“遴选科学原理和实践应用并重的课程内容”基本理念及“体现循序渐进和螺旋式发展”[2]编排内容的基本思路。

例如，在义务教育信息科技第三学段中，“过程与控制”模块的第一条内容是这样表述的：“通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统。”[3]这里的“信息科技实践”内容是“体验和认识身边的过程与控制”，为的是“了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统”。那么，具体的“身边的过程与控制”指什么呢？《课标》在“教学提示”中给出了家庭常见的实例：家用微波炉给食物加热的过程可以抽象为通过输入指令设定加热挡位与加热时间，控制电路接收输入指令，计算后生成相应的工作指令，磁控管和转盘电机等按照工作指令开始工作从而加热食物，即微波炉工作的过程分为输入、计算和输出三个环节。而学生通过观察、使用家用微波炉还可以了解到微波炉火力的大小及加热时间的长短是可以调节的，这种功能体现了对微波爐加热食物这一过程的控制。这一案例就是典型的从实践应用体验到技术原理认识过程的学习方式的呈现，在学习活动中充分体现了“技”的应用和“科”的解析，有效地实现了“科”与“技”的并重。

实施“科”与“技”并重还须考虑不同学段学生认知水平的差异。我国《义务教育法》规定，“凡年满6周岁的儿童，其父母或者其他法定监护人应当送其入学接受并完成义务教育”。而我国义务教育的学制是九年，因此，正常完成义务教育学业的学生毕业时的年龄应当在15岁左右。虽然从年龄阶段来看6～15岁都属于少年儿童阶段，但其心智的发展变化是不同的。有研究表明，儿童1岁左右智力发育程度达到20%，4岁左右达到50%，8岁左右达到80%，12岁左右达到90%，17岁左右才基本发育完全。[4]由此看来，义务教育阶段的学生由于大脑发育程度存在差异，其认知能力必然会受其影响，因此，在实施信息科技课程教学时，“科”与“技”的内容选择及难度考虑必须有所侧重。

对低学段学生应当侧重“技”，在学习时重体验、感受。因为这一阶段的学生主要是通过听觉和视觉进行学习，所以技术应用的演示及实际应用的场景是非常有效的。要让学生积极地看、积极地听，并给予动手实践的机会，让他们通过对技术应用的亲身体验感受信息科技带来的改变。例如，对一年级的学生教师可以采取如下方式进行教学：创设情境，组织学生与智能工具进行互动，借助智能语音助手、智能音箱等数字设备引导学生开展查询天气预报、收听中华传统美德故事等活动；利用生活中的扫码点餐、刷脸进门等案例，讓学生说一说这些数字设备的应用过程；通过在网上参观故宫博物院、敦煌石窟等数字博物馆，引导学生欣赏中华优秀传统文化。[5]通过亲身“看”“听”“做”“说”，达到以“技”促“思”的效果，促进科学思维的形成和发展。

对义务教育高学段的学生，特别是初中学生，他们的年龄阶段处于青春期，自我意识迅速发展，逆反心理增强，做事喜欢遵循自己的意愿。这一时期的学生的思维正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，抽象思维逐渐占主导地位，独立性和批判性也在发展。所以，在学习信息科技课程时，仅仅为其提供“技”的学习是不够的，还应该更多地结合信息技术的应用实践，为其提供相关的科学原理的补充，让其以科学的思维去解释技术应用带来的改变，以实现“科”与“技”的并重。例如，初二年级的学生在学习物联网内容时可以通过分析典型物联应用、使用物联设备、搭建简易物联系统等途径，指导学生实践并掌握从物联设备中读取、发送、接收和使用数据，并了解这些过程背后的物联协议及其主要特点。[6]这个案例通过对物联网应用系统的了解及实际的搭建和使用，让学生感受物联网技术应用的全过程。但这还不够，《标准》还要求学生了解这些技术应用背后的协议，了解物联网协议的特点，也就是读取、发送、接收和使用数据背后的技术原理，达到“科”“技”并重的学习效果。

信息科技课程中的“科”与“技”，其作用的对象都是“信息”，而信息是为了满足用户决策的需要而经过加工处理的数据。[7]由此可以看到，“科”与“技”二者的作用对象是数据，有关信息的收集、处理、发布等操作都可以使用数字化的工具来进行，所以从发展学生的数字素养、提升学生的数字技能等意义上来说，开设“科”与“技”并重的信息科技课程是十分必要的。

参考文献：

[1][2][3][5][6]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）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[4]本杰明·S·布卢姆.人类特性的稳定性与变化[M].1964.

[7]霍顿.信息资源管理：概念和案例[M].南京：南京大学出版社，2013.