基于高中信息技術學科核心素養的創新人才培養模式研究

朱純普

【摘 要】 現階段，在高中信息技術課程教學過程中，教師需完成對人才的創新培養，增強學生的核心素養能力，開發多元化的人才培養模式，提高學生的綜合學習效率。文章分析了高中信息技術學科創新人才培養的原則，對當前高中信息技術課程教學過程中存在的問題進行論證、探索，對現階段高中信息技術課程培養學生創新能力的關鍵模式進行研學、探討，分別對PBL、混合式教育培養模式、小組教學模式進行探究，旨在提高學生的學習效率。

【關鍵詞】 信息技術；創新人才；培養模式

一、高中信息技術學科創新人才培養的原則分析

（一）開放性原則

在高中創新人才教育培養活動中，各學科教師應當結合開放式的教育理念、教育思想，整合開放的空間、開放的話題，銜接開放的項目，引領學生更加深入、細致地學習。在此過程中，信息技術教師須引入開放化的研學項目，將理論與實踐融合，在信息技術課堂上整合學生當前的思想認知規律，引入開放式的情境空間，指引學生進行深入、細致的研學探究，進一步開放學生的思維，讓學生在后續的學習探索環節，獲取更加深層次的成長、發展、進步，促進學生學科核心素養能力的發展提升。

（二）互動遷移教學原則

高中信息技術課程教學活動包含較多的項目，要想培養創新人才，教師需要保證學生在學習過程中實現對新舊知識的來回切換學習，即教師可讓學生對舊知識進行研學探索，提出新概念、新問題，進一步發散學生的創新學習思維；在對新知識進行學習的過程中銜接舊概念，掌握知識之間的共性和關聯，使學生在學習過程中能夠從相關信息技術課程最底層的邏輯層面出發進行創新思考，獲取不一樣的學習感觸，提高學習水平。因此，教師需要指引學生在學習信息技術課程基礎理論知識的過程中，對新知識、新概念以及舊知識、舊方法進行有效整合，盡可能啟發學生的學習思維，讓學生在互動學習環節實現創新思維、能力的發展提升。

二、高中信息技術課程教學存在問題分析

當前，大部分高中教師在信息技術課程中仍然存在說教式的教學方法，由于大部分高中信息技術教師缺少新課程研學思維，對信息技術課程中的核心素養內涵的理解、認知不到位，對諸如信息意識、計算思維、數字化學習與創新、社會責任等相關要素未進行細致深入的研學探討，只是在信息技術課程教學過程中，引領學生對淺層次的概念進行學習，沒有將四大核心素養要素植入學生腦海深處，無法幫助學生在學習環節做到知行合一。部分高中教師在教學過程中也不具備培養創新人才的基本意識和能力，只是讓學生按部就班地對相關課程知識進行學習，并未做到相應的教學延伸、拓展、互動，以致學生的綜合學習層次和效率無法得到提升。

比如在講解“認識數據與大數據”相關知識概念的過程中，教師并沒有引領學生深入認識數據結構，對數據的原材料價值以及在生產管理過程中的實際作用并未進行深入講解，未結合理實一體化的教學措施，未給予學生更加直觀、深刻的指導，以至于學生對大數據的核心概念及其在當前工業4. 0時代的實際作用存在理解、認知不到位的情況，無法增強學生對大數據的創新應用能力?？傮w來說，高中信息技術教師在培養學生創新能力、創新思維的過程中，還存在對教學方式選用不合理以及對核心素養指標解讀不清晰、不全面的情況，在培養創新型人才過程中丟失方向，以至于學生的信息素養、數據分析能力、計算能力、信息責任意識無法得到培養。

三、高中信息技術教學培養學生創新能力的模式分析

（一）PBL人才培養模式

PBL人才培養模式在當前高中信息技術課程教學過程中的實踐應用較為常見，借助相關教學模式，教師可完成對創新人才更加科學、高效的教育指導。PBL模式主要是以項目教學為基礎，通過引入對應的研究項目，讓學生在對應的情景空間環境中圍繞著項目學習目標和方向，完成深層次探索探究。但是，教師在引入PBL項目式教學模式時必須靈活、高效地設定項目教學目標以及教學培養的核心綱要，才能夠提高教學水平。在當前高中信息技術PBL項目式教學模式背景下，教師可利用項目導學，銜接信息技術課程核心素養培養指標，完成對項目教學目標的科學合理設定。比如在整個PBL項目結構中，可銜接信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等四大要素來組織差異化的項目教學活動，結合差異化的項目教學目標來幫助學生完成高質量的項目學習。

為了進一步培養學生的創新思維及創新學習能力，教師在講解“算法與程序實現”相關知識章節的過程中，可以讓學生圍繞著計算思維的發展與提升，對涉及的核心算法進行學習?？勺寣W生剖析常見的編程系統及其底層算法邏輯，讓學生結合數學方法對其中的迭代法、遞歸法進行實踐應用，讓學生利用數學邏輯、數學關系，結合數列等相關高中數學知識來進行算法創新、創造，進一步增強學生的創新能力，啟發學生的學習思維。在PBL模式下，教師也需要引入社會實踐項目，讓學生參與實踐論證學習，比如在完成對“算法與程序實現”的教學之后，教師可讓學生嘗試對當前交通信號燈的底層算法邏輯以及原理進行學習，讓學生結合自身對算法與數據結構的理解認知，嘗試繪制出交通信號燈底層的算法邏輯圖，完成研學探究；讓學生結合物聯網知識，結合交通信號燈系統涉及的各種傳感器單元，如壓力傳感器、視頻傳感器以及信號指示燈、計時器，讓學生通過算法與程序控制，結合物理知識，借助開源的PLC編程器，對整個交通信號燈系統中的物聯網控制循環系統進行科學合理的構建?？傮w來說，在關注核心素養背景下，高中信息技術教師在開展創新人才教育培養活動時可結合PBL項目式教學模式，對項目目標進行合理設定，植入特定的項目活動，圍繞著核心素養內容，結合理實一體化的教學方法，指引學生完成高效研學探索，提升學生的項目學習能力。

（二）混合式教育培養模式

1. 概念

混合式教育培養模式主要是結合“線上+線下”的教學方法，拓寬高中信息技術課堂教學的空間和時間維度。具體來說，大部分高中生的文化課程學業負擔較大，參與信息技術課程學習的時間相對較短，很少能抽出時間參與信息技術課程研學探究，進而無法在該環節培養學生的創新能力、創新素質。在構建、創新人才培養模式的過程中，教師可嘗試利用混合式教育方法，全方位打造課后線上教學空間，營造良好的線上學習環境、學習氛圍，指導學生在創新學習過程中參與深度思考探索。比如教師可在線上教學過程中講授高中信息技術基礎課程理論知識，讓學生在線上學習環節能夠對相關知識概念進行認知探索；而在線下教學過程中，教師可讓學生參與實踐研討，根據實踐項目的特征，開展動手操作學習，有效解決高中信息技術課程教學時間不充足的問題。在混合式教育培養模式下，教師需要科學、合理地設定相關線上教學資源，對基礎知識內容、拓展內容以及實踐操作性的知識內容進行合理的劃分，讓學生在學習期間能夠在不同的學習空間、學習環境中得以成長進步。

2. 線上教學

例如在講解“人工智能”相關知識的過程中，教師可在線上課堂中對人工智能的發展歷程、發展現狀以及研究內容、特征進行初步講解，將其中包含的理論知識，向學生進行傳授、展示，使學生能夠對人工智能的核心概念有一個初步的理解認知。在線上教學過程中，教師可開展探討式、啟發式教學活動，可創建線上研學探索空間，讓學生圍繞著人工智能系統的發展歷史，提出各自獨特的創新觀點和看法。在聊天室中，教師讓學生開展研學探究，進一步豐富學生的知識理論結構，可充分調動學生的學習興趣。

3. 線下教學

教師需要在線下課堂教學過程中開展更深層次的講述活動，比如讓學生對專家系統、貝葉斯推理以及決策樹的構造流程進行學習，嘗試對神經網絡與深度學習的案例進行研學探索，結合當前社會生產活動中所使用的神經元網絡系統，以及專家數據庫的實踐應用案例，完成深度研學思考。教師可以引入當前社會生產活動中的實踐案例，比如電力企業在對電網設備進行監控的過程中使用到的人工智能技術，對數據分析、數據評價、模糊控制、工況分析等相關領域的實踐應用機理進行學習，讓學生結合當前電氣控制系統中潛在的問題，發表自身的創新看法和觀點。比如在原有的智能電網體系中，大部分企業結合了人工智能系統以及傳感器系統，實現數據信息采集、收集、控制和使用，但是此類管理模式卻存在較大的弊端，如結合DCS控制系統時，存在較為復雜的控制層級、控制等級，工作人員需要花費較長的時間對整個系統結構進行升級和優化，并且收集數據信息的過程會花費較長的時間。此時，教師可以讓學生根據自身對人工智能技術以及智慧電網系統的綜合理解認知，嘗試在其中引入區塊鏈技術，結合去中心化理論開展創新探索，優化設備的布局控制方法，提高整個系統的綜合運行水平，為電力企業進行結構優化以及電氣工程系統布局過程提供相應的指導建議。

（三）小組教學模式

小組教學模式是培養學生創新思維、創新能力的關鍵工具。小組學習法在現階段高中信息技術課程教學過程中的應用是不可或缺的，教師可以根據學生的信息技術核心素養差異，完成對學習小組成員的合理組織、劃分。在實踐教學環節，教師可在課前向學生講解下一堂課的核心知識信息，讓學生借助多媒體自主學習相關資料，分小組提前對相關知識概念進行預習探索；之后讓學生在課堂上結合自身的理解來完成項目探討研學、互動，與小組成員共同開展學習探索，對知識概念進行基礎性學習探究。教師在整個活動中主要起到教學指導、教學輔導的作用，保證學生時刻處在正確的學習軌道上，教師要做好相應的學情分析，重點處理學生普遍存在的學習難題。小組教學模式將教師與學生的主體地位進行了轉換，可在教學過程中為學生提供更加開放的學習空間，讓學生開展自主研學探索，借此進一步培養學生的創新能力，進而增強學生的創新素養。

例如在講解“數據處理與應用”相關知識章節時，教師可讓學生提前在線上進行自主高效學習，讓學生自主研學、自主探索，對數據的價值、作用、應用以及數據管理、數據分析、數據儲存等基本過程進行初步學習探究。在線下課堂上，教師可借助小組學習模式，讓學生與小組成員共同探索學習，分享自身在課前學習過程中獲取的體驗和感觸，通過讓學生開展頭腦風暴學習，完成對知識概念的補充、優化、完善，可幫助每一位學生在數據與數據科學板塊構建起完善的知識結構體系。在對應的小組教學模式下，也可讓學生嘗試對常見的數據分析工具進行學習，比如對Python以及大數據技術的基本應用原理進行探究，讓學生在小組學習環節給出特定的案例，對數據分析助力科學決策等相關概念進行學習，從而增強學生的數據意識、信息意識。在此過程中，教師也可以提出對應的研學項目，比如讓學生根據社區以及校園內的消費狀況，合理布局相關區域空間環境中各類零售店的位置，讓學生結合用戶的消費需求、消費數據、人口流通規律，為店家提供相應的進貨建議?？傊眯〗M教學模式，讓學生開展自主學習，并且與小組成員互動探討，加上教師的精準引導下，能夠讓學生完善學習探索過程。學生自主學習能夠培養學生的創新思維，增強學生的自主學習能力。教師必須對課堂教學體系進行科學、合理的安排，將時間交給學生，使之對高中信息技術課程進行自主研學，提高學生的綜合學習水平。

四、結語

總體來說，在現階段的高中信息技術課程教學中，教師應當創新現有的人才培養方法，革新人才培養模式，優化人才培養機制，引領學生在學習過程中進行深層次探索探究，啟發學生的思維，保證學生在學習過程中取得更加長遠的發展。教師須對信息技術學科培養模式、機制進行不斷優化革新，立足于當前的新課程改革目標，完善教學創新活動，從而提高教學效率。

參考文獻：

［1］ 王欣，袁月影. 微創新模式培養高中信息技術學科核心素養教學策略研究［J］. 科學大眾：科學教育，2020（01）：8.

［2］ 林本照，周松. 高中信息技術學科核心素養培養策略探討［J］. 中國教育技術裝備，2019（23）：110-111.

［3］ 張明燕. “雙新”背景下高中信息技術學科核心素養培養的有效路徑［J］. 中小學電教（教學），2023（01）：19-21.

［4］ 毛黎莉，沈孝山，徐喆民. 高中信息技術學科核心素養的培育策略［J］. 現代基礎教育研究，2022，（03）：159-165.