嵌入增能：跨學科信息素養教育模式*

謝仕興 姜京秀 于穎

摘? 要? 中小學生信息素養教育是全民數字素養提升的重要內容。揭示數智時代信息素養教育的內涵演變與結構發展，基于跨學科視角，從理論基礎、目標設計、操作程序、實現條件與教學評價五個方面構建嵌入增能模式，并提供人工智能教學案例，旨在為數智時代中小學生信息素養乃至全民數字素養教育提供啟示。

關鍵詞? 信息素養教育；嵌入增能模式；跨學科；數字素養；人工智能

中圖分類號：G633.67? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）22-0082-04

0? 引言

大數據、人工智能、物聯網、云計算等技術的迅猛發展，使數據賦能、人機協同、萬物互聯、智慧生活成為現實，催生了智慧教育、智慧圖書館、智慧博物館等新型教育形態。相應地，信息素養的內涵不斷豐富和發展，指向創新、批判、問題解決與反思等高階能力[1]。信息素養教育的價值彰顯。在這一時代背景下，已逐步走向“式微”期的信息素養教育絕不能急流勇退，而應勇挑重擔，集學科之合力，承載培養未來數字社會公民的重大使命，提升其數字適應力、勝任力與創新力，服務數字中國國家戰略。

1? 信息素養教育轉型：從技能訓練到高階能力培養

1.1? 信息素養內涵從信息中心演變為用戶中心

信息素養在20世紀70年代由時任美國信息產業協會主席保羅提出。早期信息素養主要指信息檢索等信息過程與行為，此后，隨著大數據、人工智能等新技術的介入，信息素養的內涵與外延都發生變化，從以信息為中心轉向以用戶為中心，信息素養被視為整合媒介素養、數字素養、數據素養、智能素養等相關素養的綜合性素養[2]，元素養、閾值概念、大概念、創新、批判、問題解決、數字公民責任等被豐富到信息素養的內涵中。信息素養內涵不再局限于以信息為中心的技能操作與訓練，而是拓展至對人的高階能力與思維的關注。

1.2? 信息素養結構聚焦問題解決等高階能力

國內外研究對信息素養結構莫衷一是，但大多認同信息素養包含問題解決（Problem-solving）、情境（Context）、創新（Creativity）、批判（Critical thinking）與合作（Collaboration）五個要素，可以稱之為P4C結構。其中，問題解決居于核心地位，是信息素養形成的基礎；情境是信息素養形成所必需的外部環境[3]；創新和批判是信息素養對思維品質發展的要求；合作是信息素養形成的必要手段。與之相適應，信息素養教育顯然要以問題解決、創新、批判、反思等高階能力發展為目標，有效支持與滿足學生解決信息問題的需要，開展跨學科、跨領域合作，全方位、全過程為學生增能。

2? 嵌入增能模式：跨學科融合促升信息素養

2.1? 嵌入增能模式的提出

國家正大力發展數字經濟戰略，推動教育數字化轉型，全民信息素養教育行動應勢而為。而目前，無論是中小學圖書館還是基礎教育，盡管都積極開展了一系列信息素養教育實踐，但收效甚微[4]。究其原因，一是對信息素養的動態發展認識不足，未能從系統觀和整體觀視角理解信息素養教育；二是對于信息素養作用過程與合作機制缺乏深入探討。為此，研究基于跨學科視野，在重新認識信息素養內涵與結構的基礎上，以增強學生的多元信息素養能力與高階思維能力為目標，發揮嵌入式信息素養教育優勢和跨學科融合作用，構建嵌入增能模式。

2.2? 嵌入增能模式解析

依據模式構建的五要素說，嵌入增能模式的構建圍繞理論基礎、目標設計、操作程序、實現條件、教學評價五個方面展開，如圖1所示。

2.2.1? 理論基礎：素養導向的嵌入增能

嵌入增能模式構建的理論基礎主要有元素養、深度學習理論和學習共同體理論。元素養以元認知為基礎，關注基礎性、關鍵性素養的發展，如在交互環境中發展參與、協作、分享、創造與反思等高階能力[5]。教育學意義上的深度學習是一種高認知水平的學習活動，強調知識的理解、應用與遷移，注重批判性理解，目的是促進學生高階思維的發展。學習共同體理論的核心是共同愿景、集體責任、反思性成長、合作與互惠學習[6]。信息素養教育顯然需要圍繞提升學生信息素養這一共同愿景，基于跨學科視野組建“館—教—學”共同體，培養學生具備未來數字社會需要的高階能力與思維，提升未來數字公民的數字適應力、數字化勝任力與數字化創造力。

2.2.2? 目標設計：促進學生高階能力發展

嵌入增能模式的核心目標是提升學生的信息素養特別是高階能力，可從信息知識、信息問題解決與高階思維三個維度展開。三者彼此關聯、相互依存，共同形成信息素養目標的系統層級結構，如圖2所示。

圖2中，“信息知識”位于底層，是信息素養形成的基礎；“信息問題解決”位于中層，是信息素養形成的必由之路，主要指主體解決信息問題時經歷的內外部活動[7]；“高階思維”位于上層，是信息素養形成的高階目標，是指經由主體性活動逐步形成的信息問題解決的相對穩定的思維方法與價值觀。高階思維一旦形成，就具有相對恒久性與遷移性。

2.2.3? 操作程序：“館—教—學”協同教學

1）組建“館—教—學”共同體?！梆^—教—學”共同體指的是由圖書館員、教師與學生組成的學習共同體，致力于在協同解決信息問題的過程中促進學生信息素養的提升。在“館—教—學”共同體中，圖書館員和教師作為助學者，共同為學生創設發展信息素養所需的環境、資源與支架，引導學生通過信息問題的解決，理解并豐富課程結構，利用信息技術表達觀點、形成數據、產出信息。

2）協同設計嵌入內容。在協同設計嵌入式課程內容時，落實教學目標與信息素養目標。根據當代課程觀，內容的選材可統籌生活、學科與育人并融入技術。中國學生發展核心素養框架中的科學精神、健康生活、責任擔當、學會學習（信息意識）、實踐創新等維度都具有鮮明的育人價值。因此，可以將該框架作為選題來源，融合學科、生活與技術，如表1所示。譬如，“學生體質健康監測”選題既立足學生生活，又關照體育與健康學科，還兼顧數據分析等信息素養，實現跨學科融合。

3）開展嵌入增能活動。嵌入增能活動主要包含識別問題、轉化問題、解決問題和反思評價四個環節，如圖3所示。在識別問題環節，共同體根據學生信息素養現狀，結合學科內容，精心設計蘊含學科、生活與技術的真實問題。在轉化問題環節，教師引導學生將真實問題抽象，轉化為學科問題。在解決問題環節，學生在教師與圖書館員的指導下，利用信息技術檢索文獻，查詢、理解、鑒別、使用與創造信息，協作制訂并迭代優化問題解決方案，執行方案解決問題，建構所需知識與高階能力。在反思評價環節，圖書館員協助教師利用智能化手段收集過程性數據，并通過數據分析檢驗學生信息素養與學科素養發展成效。

2.2.4? 實現條件：創設技術豐富的嵌入增能環境

一般而言，技術支持的嵌入增能環境設計包括情境、資源、工具、支架設計。圖書館員和教師要根據學習目標與教學內容的需要，利用虛擬現實、人工智能等技術創設真實的問題情境，吸引學生沉浸學習；提供解決關鍵問題必需的知識、案例、實例、概念圖等資源；提供學習所需的信息搜索工具、信息處理工具、建模工具、對話與協作工具、思維可視化工具、數據分析與評價工具等，實現數字化環境與學習的深度融合。此外，以智慧圖書館為代表的場館學習環境等非正式學習環境對學生信息素養發展也具有重要作用。圖書館員可以與教師協同設計人工智能倫理工作坊、創客工作坊、STEM工作坊、元宇宙體驗坊、數字閱讀等學習場館，讓學生在具身學習中實現增能。

2.2.5? 教學評價：基于數據的增能評價

嵌入增能評價不僅要關注學生的學業成績，還要監測學生的過程性表現數據，為評價提供證據。首先，嵌入增能評價要求教師從學科教學立場出發，評測學科素養教學目標是否達成。其次，圖書館員需按照構建的P4C素養結構模型，對學生的信息素養目標達成度進行評價。最后，學生從學習體驗角度出發，依據教師與圖書館員提供的學習評價標準，對同伴與自己在系列信息問題解決活動中的表現作出評價。在評價過程中，表現性數據的獲取與分析可以通過智慧學習系統平臺開展逆向設計，把需要收集的評價數據融入活動過程中。

3? 嵌入增能實踐：人工智能教學案例

為了檢驗嵌入增能模式，研究以人工智能教學為例開展嵌入增能實踐，形成人工智能教學嵌入增能案例。

3.1? 確立增能目標

根據《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》，小學階段人工智能教學目標可確定為以下幾個方面。

1）學科知識：體驗典型的人工智能場景，了解人工智能，感悟人工智能對學習與生活的影響。

2）問題解決：檢索人工智能信息，合理利用人工智能解決學習與生活中的問題，并能利用簡單語言實現或驗證。

3）學科思維：理解人工智能思想，初步建立算法、建模等計算思維，發展健康的人工智能倫理。

3.2? 組建“館—教—學”共同體

在開展人工智能教學前，圖書館員與教師進行充分溝通，分工明確、各司其職。圖書館員負責了解人工智能課程以及學生信息素養基本情況，分析如何將信息素養相關內容巧妙地嵌入學生的課程學習中。任課教師在圖書館員的幫助下，負責規劃設計如何使用新技術支持學科學習目標的實現，為學生增能。

3.3? 協同設計內容與環境

根據嵌入式課程內容協同設計思路，從中國學生發展核心素養框架的科學精神、實踐創新、學會學習（信息意識）、責任擔當等維度對教學內容進行重構，設計“智能時代來了”“擁抱智能生活”“暢想智能未來”三個主題單元（表2）?？紤]實驗學?，F實和內容需要，該節課的教學環境選擇智慧教室。

3.4? 開展嵌入增能教學活動

以“擁抱智能生活”單元的“家庭衛生大掃除”一課為例，該課主要由任課教師實施教學活動、圖書館員輔助。依據嵌入增能模式，設置“情境創設，問題激趣”“轉化問題，搜索信息”“利用信息，解決問題”“評價反思，思維升華”等四個活動環節。

教師以“分享家庭生活中的人工智能產品”為驅動問題，引出本節課要解決的問題：探究人工智能產品的奧秘，鼓勵學生小組分工協作，自主搜索信息，嘗試找到問題答案（片段1）。

片段1：情境創設，問題激趣

師：人工智能的出現讓我們的家庭生活變得更舒適、方便和安全。大家能想到哪些人工智能產品為我們提供了這種便利嗎？

生1：智能測體溫機器人、智能空調、智能微波爐……

生2：智能電視、智能臺燈、智能房鎖……

師：回答得不錯！那么，哪些智能機器人可以幫助我們進行衛生大掃除呢？

生：掃地機器人、擦窗機器人……

師：回答得非常好！那么，它們是怎么幫助我們的呢？蘊含著什么奧秘？

在學生苦于搜索不到合適的信息、難以揭秘掃地機器人的工作原理時，教師適時提供思維框架，點撥學生圍繞機器人運行的主要關鍵點進行搜索（片段2）。

片段2：轉化問題，搜索信息

師：大家在查找資料的過程中遇到了哪些問題？

生4：百度上的廣告太多了，在我查找信息時，好多掃地機器人的廣告。

生5：我搜了很長時間，也沒搜到想要的答案。

師：怎么才能快速得到我們需要的信息呢？

（學生思考討論）

師：圖書館陳老師給我們提供了兩個“小錦囊”：一是結合掃地機器人的功能，從躲避障礙物、規劃路線、清掃和充電幾個方面進行搜索；二是可以從不同來源進行搜索，如數字圖書館、官網、社區等。大家快試試吧！

隨后，各小組利用獲取到的信息解決問題，形成學習報告、思維導圖等成果。各小組在班級范圍內分享研究成果，并從人工智能學習與信息素養提升兩個方面進行評價反思。

3.5? 進行數據增能評價

除了課堂活動中的學生評價，館、教協同評價也是評價的重要組成部分。教師和圖書館員可以借助智慧教室的錄像、過程性數據采集等功能，結合自己的觀察記錄和學生的協作日志、思維導圖、過程性產出等數據，針對學生的學習變化歷程，分別從人工智能課程學習和信息素養培養兩個方面開展評價。教師從人工智能課程教學目標出發，發現學生對于智能機器人的基本功能和工作原理有了基本的認識和了解。圖書館員從信息素養培養目標出發，發現學生知道如何更準確地檢索信息，信息問題解決的能力也有所提升。后續課堂將圍繞創意設計智能產品展開，循序漸進為學生增能。

4? 結束語

信息素養教育不是一個新話題，但嵌入增能模式研究絕非老生常談，而是對黨中央“提升全民數字素養與技能行動”的積極響應，可以促進未來數字公民信息素養的發展。大數據、人工智能等新一代信息技術對信息素養教育產生變革性影響，信息素養教育不再局限過去以信息為中心的普適技能培養，而是進一步拓展演化，成為以信息問題解決為核心，融入一定情境，指向批判、創新、合作等高階能力培養的教育體系。因此，信息素養教育模式也要與時俱進，聚焦增能目標，關注跨學科聯系，通過“館—教—學”合力，設計增能內容、活動、環境與評價，全過程全方位培養學生具備與時代相適應的信息素養。

參考文獻

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*項目來源：山東省研究生教育質量提升計劃“學科核心素養導向的《信息技術課程與教學研究》案例庫建設”（項目編號：SDYAL19182）。

作者：謝仕興，曲阜師范大學音樂學院黨委書記，研究方向為教育數字化；姜京秀，曲阜師范大學傳媒學院碩士在讀，研究方向為數字素養教育；于穎，曲阜師范大學傳媒學院，教授，研究方向為信息素養教育（276826）。