于問題解決中培育學生的信息技術核心素養

曹慧榮

（江蘇省海門實驗學校，江蘇海門 226100）

引言

在信息技術引導課程改革的背景下，高中信息技術學科應當有什么樣的作為，這是信息技術教師必須思考的一個問題。隨著社會的日益發展，信息技術在人們的生活中發揮著越來越重要的作用，學生具有一定的信息技術素養，也是成長的必然選擇。相比較其他學科而言，高中信息技術的教學更多地要立足于課堂，尤其是立足于問題解決，才能有效培育學生的核心素養。本文試就此觀點展開討論。

一、問題解決與核心素養的培育

高中信息技術核心素養立足于必備品格與關鍵能力的培養，主要從信息意識、計算思維、數字化學習與信息社會責任四個方面著手，而這四個方面與問題解決有著密切的關系。下面以“信息的編程加工”為例進行闡述。

利用高級語言編程并以之解決問題，是引導學生熟悉計算機編程原理、了解編程的基本過程，從而激發學生的求知欲與學習興趣，并形成積極的信息技術學習態度的重要手段。相對于其他內容的學習而言，計算機編程由于具有一定的挑戰性，因而受到高中學生的喜歡。而從核心素養培育的角度來看，則可以形成這樣的理解：

第一，信息技術的意識是核心素養的基礎，而信息技術意識并不是天然形成的，往往都是由問題驅動而成的（這也是問題解決的前提）。在信息的編程加工中，筆者通過幾個小程序的執行，讓學生看到他們熟悉的函數圖像可以自動生成，這讓他們非常感興趣，因為在數學學科的學習中，這些圖像都是一個點一個點確定之后再用平滑的曲線描出來的，相對于他們熟悉的“純手工”操作而言，這種自動生成的圖像，容易引發他們的興趣，從而激活他們的程序學習意識。

第二，計算思維是信息技術學科核心素養的核心，數字化學習可以成為計算思維的重要驅動與保障。當前，信息技術學習的平臺多是數字化的，在這個平臺中，學生可以形成數字化意識，進而為將來適應數字化的環境奠定基礎，而在高中信息技術的學習過程中，計算思維則以嚴密的思維活動（實際上也就是計算思維）去界定問題，進而為發現問題、分析問題、解決問題奠定基礎。當學生發現函數圖像的生成就是計算機程序作用的結果，而計算機程序又是用高級語言編寫出來時，學生已有的邏輯素養，常常可以讓他們感知到信息編程的學習方向。

第三，信息社會責任形成于信息技術的學習過程中。就信息技術編程中的問題解決過程而言，簡要的對比即可讓學生明確這一點，比如說向學生介紹網絡安全的相關知識，告訴學生病毒等也是一種程序，而這些程序由于起的是負面及危害作用，因而是一種反社會、無責任意識的行為。

總體而言，以問題解決為線索，讓學生在信息技術知識的學習與運用中形成核心素養，是核心素養培育的重要途徑。

二、問題解決驅動核心素養形成

在具體的問題解決中，信息技術學科核心素養的形成軌跡是清晰的。這里仍以“信息的編程加工”問題解決過程來說明。

在呈現了小程序運行生成函數圖像的情境之后，問題是自然而然的：編寫什么樣的程序就可以生成函數圖像呢？于是教師告訴學生：程序的編寫需要用到專門的程序語言，而程序語言的運用又需要以邏輯作為支撐。也就是說只有符合一定邏輯程序的語言，才能讓一個程序發揮其應有作用。這樣，就通過邏輯這個關鍵詞，將學生原有的學習經驗與程序語言聯系了起來[1]。

在具體的計算機程序語言的問題解決過程中，筆者向學生明確了“提出問題—分析問題—設計算法—編寫程序—調試運行—檢測結果”這樣的流程，讓學生認識到作為計算機編程的邏輯順序，然后將學習的重點確定在運用計算機語言編寫程序本身。這其實既是問題解決教學的核心，也是學生最為關注的一個學習重心。比如說要編寫y=x2的函數圖像生成程序，就可以讓學生利用邏輯關系，去編寫程序語言（限于篇幅，這里僅呈現若干）：Private Sub Command1-Click( )，這是為了定義事件；Dim x,y As Single，這是為了定義變量；其后再確定坐標系Picture 1,Scale(-12,30)-(12,-30)等。待前期工作完成后，學生遇到的另一個問題是：如何生成圖像？

為了解決這個問題，筆者就是根據學生比較熟悉的數學上的描點思路，去引導學生認識到下面要進行的就是編寫能夠描點的語言，如For x =-5 to 5 Step 0.0001，這實際上就是在一定區間內確定步長，它是影響生成的圖像的范圍以及細致程度的，實際編程的過程中，學生可能通過改變這里的數值（實際上也就是后面的調試運行中的一個環節）來感受生成的函數圖像的變化；而在確定了圖像范圍與步長之后，就需要寫入所要編寫的函數，這里是y=x2，而實際上很多學生都意識到如果要想生成其他函數的圖像，就可以在這個地方輸入其他的函數；其后Picture的命令就是用來生成圖像的，RGB的命令就是用來生成圖像的顏色的，而Next x則是保證函數圖像能夠動態生成的……

在這個過程中，學生感受到的是計算機高級編程語言與熟悉的數學函數圖像生成關系的對應，從而也就認識到計算機編程，實際上也是在邏輯支撐的基礎上，用計算語言代替具體的操作實質，用有些學生的話說就是“用筆作函數圖像時，程序是在自己的大腦中；用計算機作函數圖像的時候，實際上就是讓計算機成為作圖的大腦，但計算機最終還是要聽人的指令，只要人掌握了計算機程序語言的編寫技巧就行了”，這樣的認識，筆者以為是核心素養形成的有效雛形；同時還應該看到，在這個過程中，學生面臨問題不斷地提出并被解決，學生的思維集中在程序語言的熟悉與運用上，信息意識的形成自不必說，計算思維也得到了很好的培養，而這一過程本身就是一個數學化學習的過程，因而其滿足了信息技術學科核心素養培育的大部分條件，筆者以為這是一個較為完整的核心素養培育過程。

三、堅持以生為本培育核心素養

高中信息技術教學中，學生的核心素養培育并不是一個空洞的過程，事實上在課程改革中早就已經強調以生為本，而信息技術核心素養的形成，自然也離不開這一根本[2]。

事實上，核心素養原本就是學生應當具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。其主體就是學生，因此與以生為本的教育教學理念是一脈相承的。在上面所舉的信息的編程加工教學中，筆者十分注意以生為本，計算機程序生成數學函數的圖像選擇學生熟悉的簡單圖像，這是為了激活學生的熟悉感，從而讓所有學生能夠將注意力集中到程序語言上來；在問題解決即利用計算機語言編寫y=x2的函數圖像過程中，對程序語言的感知與感悟，筆者都交給學生，而學生想到的變化筆者也鼓勵學生大膽嘗試，結果學生生成了許多認識，事實上就已經取得了舉一反三的成果。

總之，堅持以生為本并確立問題解決的教學主線，就可以讓學生的信息技術核心素養得到培育，因而這是銜接已有教學傳統與核心素養目標的有效途徑。

結語

信息技術核心素養是現代社會每個人必備的核心素養，信息技術教學重點應提高學生的信息技術核心素養。教師應運用多種方法手段，加強對學生信息技術核心素養的培養，以使學生將來更好地適應社會的要求。

[1] 解月光,楊鑫,付海東等.高中學生信息技術學科核心素養的描述與分級[J].中國電化教育,2017,(5):8-14.

[2] 王芳.淺談高中信息技術學科核心素養的落實[J].教育,2016,(12):00105-00105.