高中信息技術學科核心素養培養策略探究

摘要：在高中開展信息技術學科教育，培養學生的信息技術素養非常重要。目前，些學校對于信息技術教育的關鍵性缺乏認識，一些教師所教授的內容和采用的方法與信息技術的實際應用之間尚存在一定的差異。文章主要從高中信息技術學科核心素養為基礎，探討在新課程改革的背景下，基于信息技術教學實踐，提出一些具體的教學優化策略，如通過學科活動、競賽、校本課程及社會實踐等策略，激發學生興趣，培養自主學習習慣和信息科技素養。

關鍵詞：核心素養；高中信息技術；實踐研究

一、引言

在新課程改革的推動下，高中信息技術教育目標已經從簡單的知識和技術傳遞提升到關注學生核心素質的培養。為促進學生的全面能力提升，教師在信息技術教學過程中應綜合考量學科知識結構、高中生的素質發展目標以及學生個體成長的需要，精心設計出既科學又高效的教學方案。同時，教師需要持續激發和維持學生對信息技術的學習熱情，并耐心指導他們形成積極的自主學習態度，以此培養學生們全面的信息素養，確保他們在知識掌握與技能應用上取得均衡發展。

二、信息技術學科核心素養的內涵

學科核心素養涉及學生在某個學科領域通過系統學習和實踐所獲得的全面能力和素質。這些能力包括創新思維、批判性思維、協作與交流、自主學習等多維度技能，不僅標志著學生心智的成熟，也反映了他們對生活和社會的深刻理解。在信息技術這一學科中，學生的核心素養主要體現在意識、思維、學習能力和責任感四個方面。信息技術教育的核心宗旨在于培養學生的信息科技素養。擁有深厚信息科技素養的學生在學習新知識、發展創新思維以及識別、分析和解決問題方面表現更為出色。此外，這種教育方法有助于激發學生的科學精神，增強他們的社會責任感，使他們未來能更好地適應社會變化，滿足社會需求。因此，在高中新一輪課程改革大背景下，信息技術學科教學主要致力于培養學生的綜合素質、塑造科學精神、鍛煉創新思維、增強自主學習能力以及提升綜合應用實踐能力，最終旨在幫助學生適應日新月異的信息化社會，實現信息技術能力的全面均衡發展。

三、高中信息技術學科核心素養的內容

高中階段的信息技術學科素養涵蓋了信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力，以及信息社會責任這四個核心要素[1]。這些要素彼此依賴，相互作用。

（一）信息意識：感知與判斷

信息意識是個人對信息的敏感程度及判斷信息價值的能力[2]。具有信息意識的學生能夠及時、有效的接收信息，對信息的多種表達形式和傳播途徑有深刻認識，并且能夠熟練運用信息技術進行有效的溝通和協作，以創新的方式解決問題。他們可以根據具體需求，對信息來源的可靠性進行評估，識別數據的準確性和最新性，并表現出對數據安全的極大關注。學生對于運用數字平臺和資源解決問題持有積極心態，能夠恰當地且真誠地利用信息進行溝通。他們尊崇科學精神，重視知識產權保護，并將創新思維融入日常學習和生活，主動尋求問題的解決策略，掌握關鍵技術。此外，他們自覺保護自己和他人的隱私安全，遵循相關法律法規。

（二）計算思維：運用和總結

計算思維涉及個體采納計算機科學中的概念和方法論，在處理問題的過程中執行包括抽象化、拆解、模型構建、算法設計等一系列認知活動。具有計算思維能力的學生能夠對難題進行高層次抽象和細化，創建數學模型，并通過算法設計來制定解決問題的策略[3]。他們利用模擬與仿真技術來驗證解決方案可行性，通過回顧和改進來提升性能，并將這些處理問題的策略靈活應用于其他相似問題。在培養學生計算思維的過程中，除了能夠分析和評估信息資源，設計算法解決問題外，學生還會學會如何對問題解決的步驟和方法進行歸納總結。這種抽象概括能力使學生能夠將學到的知識和技能應用到解決其他類似問題上，實現知識的遷移和應用。例如，當學生使用電子表格軟件如Excel 2016創建學生2023學年第二學期期末高二年級成績匯總表時，他們能夠運用所學的數據管理技能，快速進行數據收集、整理和分析。通過對表格的優化設計，如使用公式、函數、數據排序和篩選等功能，學生能夠大幅提高數據分析效率，并深化對電子表格處理工具的理解和應用。這種能力的培養不僅限于電子表格軟件，學生可以將類似邏輯和技巧應用到其他數據處理和問題解決場景中，真正做到學以致用，舉一反三。這樣的學習過程不僅增強了學生的計算思維能力，還提高了他們在實際生活中應用技術解決問題的能力。

（三）數字化學習與創新：工具和方法

數字化學習與創新指的是個體在日常生活和學習環境中，能夠選擇恰當的數字工具、平臺和資源，有效組織學習過程和資源，進行探索性學習，并以創新方式解決問題[4]。使學生能夠深刻理解到創新型國家長遠發展的戰略重要性，并形成了利用信息技術進行學習和交流的常規做法。他們能夠依據設定的學習目標，運用信息技術來檢索、加工、管理和評估學習資料，進行獨立學習和團隊研究。在他們的日常生活中，創新和創造性能力得到了充分體現。為了有效促進學生在數字化學習環境中的創新能力發展，教師可以實施多種教學策略，包括基于項目的教學方法和創新性項目的設計。項目驅動教學模式鼓勵學生積極利用信息技術工具，通過動手實踐和協作來攻克實際問題。這種方法有助于學生將理論上的知識具體化為實踐技能，從而更加深入地領會和掌握學習內容。此外，創新項目的規劃和執行能夠激發學生的創造性思維，提升他們的問題解決能力。通過這些教學策略的應用，學生不僅能夠在數字化學習中獲得豐富的學習體驗，還能持續提升他們的創新技術和思維能力。在教授《循環結構的程序代碼》這一課程時，教師可以設計一系列教學活動，讓學生親自編寫具備特定功能的程序。在這個過程中，教師應引導學生重視代碼的模塊化設計和重用性，讓學生深刻理解編寫高效且易于維護代碼的重要性。通過這種方式，學生將學會如何將復雜的程序分解為更小、更易于管理的模塊，并學會如何在不同項目中重用這些模塊，以提高編程效率和代碼質量。這種教學方法不僅有助于提高學生在編程方面的技術能力，還能有效培養他們在編程實踐中發揮創新能力。

（四）信息社會責任：安全與規范

信息社會責任強調個體在信息社會中應當承擔的文化修養、道德規范遵循以及行為自律等責任。具有信息社會責任感的學生深知信息科技對他們學習、日常生活和工作產生的深遠效應，并具備自我保護的能力。他們愿意協助他人有效利用信息科技，以負責任的態度共享信息和資源，并尊重他人的知識產權。他們理解網絡空間在現代社會中的關鍵作用，并遵循網絡法律法規和倫理道德標準。他們認識到維護網絡空間秩序的重要性，并了解自主可控技術對國家安全的重要性。他們自覺遵循信息科技領域的價值觀、道德責任和行為規范，從而培養出健全的信息道德觀念[5]。為了增強學生在信息時代的社會責任感，教育過程應包含對倫理案例的深入分析和社會議題的討論。這種做法使學生更加敏銳地意識到在使用信息時可能遇到的道德挑戰，增強學生的信息道德意識，促使他們深刻反思自己在信息社會中所扮演的角色及應承擔的責任。同時，探討社會話題，激勵學生關注信息技術如何在不同社會領域中產生影響，從而幫助他們逐步形成對社會責任的認識。在“數據分析與人工智能”課程的教學中，教師可以利用實際案例指導學生深入探討與人工智能技術在隱私保護、社會正義等方面的影響，包括其正面和負面效果。這樣的教學方法使學生能夠全面理解人工智能技術在各領域的應用，并提升他們的倫理評估能力，深化對社會責任的理解。通過這種綜合性的教學方法，學生不僅能夠掌握數據分析與人工智能的技術知識，還能夠培養其對信息社會中倫理問題和社會責任有深刻理解和批判性思考的能力。

四、核心素養培養策略的實施

（一）學科活動提升信息意識

在高中信息技術教學過程中，關鍵在于提高學生對信息的敏感程度和對信息價值的評估能力，從而增強他們的信息意識。為了有效實現這一教育目標，教師需引導學生關注信息技術在日常生活實踐中的應用，并運用多種教學方式達成此目標。教師可以借助設計情境、啟發式教學和問題導向法等多元策略，激發學生的探究興趣，讓他們在解決實際問題的過程中深刻感受到信息技術在日常生活中的重要性和實用性。然而，在實際教學中，受到諸多因素的限制，學生往往難以深入體驗信息技術的應用，學習多停留在表面層次。這種表面的學習無法達到有效培養學生信息意識的效果。為了突破學習上的這些障礙，教師應該采取多樣化的教學策略來彌補傳統教學方法的不足。比如，在教授“程序設計基本知識這一節”時，講到“程序結構中循環結構”這一部分時，教師可以運用情境教學法，引入“52周存錢挑戰”這一現實生活案例。該挑戰要求參與者在一年內，每周逐漸增加存款金額。在介紹案例后，教師可以引導學生進行討論，并提出問題：“在這個案例中，哪個步驟需要重復執行？需要重復多少次？”通過這種方式，教師能夠激發學生對情境的深入思考。隨著學生逐步解答問題，并通過繪制流程圖來展示算法，教師可以自然而然地引出課程的核心和難點，幫助學生全面理解和掌握相關知識。通過學科實踐活動這種讓學生更有參與感的教學方式，能夠很大程度上強化學生的信息意識，得到很好的教學效果。

（二）學科競賽提升計算思維能力

根據《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》，計算思維可以概括為：個體在面臨問題時，借鑒計算機科學的方法和原理，通過抽象和建模，有效地設計算法和程序，以解決復雜問題的思維過程。該領域要求能夠通過規范化表述、數據解析以及算法構思等多維度的技能和方法解決問題。專家們認為，在大數據時代背景下，每個人都應積極適應時代變化，培養數據意識和計算思維，掌握如循環、條件分支、迭代等核心概念。在教學中，教師可以利用Python編程的學習，指導學生掌握程序編寫的順序學?？梢越M織開展Python編程比賽活動，為學生們創造一個展示信息技術學習成果的平臺，從而營造一個積極的信息技術學習氛圍。這樣的活動不僅能夠擴展學生的知識視野，還能有效提升他們的計算思維能力。通過組織競賽，學校不僅能夠發現和培養在信息技術領域有潛力的學生，還能夠引導他們參與更高級別的競賽，這對他們的未來成長和發展具有重要意義。例如，教師可以組織一場以“52周儲蓄計劃”為主題的Python編程競賽，讓學生通過解決與儲蓄相關的計算問題，鍛煉計算能力，并對最先完成任務的小組給予獎勵。這類活動不僅增強了學生學習信息技術學科的熱情，更讓他們在解決算法問題的過程中獲得了成就感，也有效促進了他們的計算思維能力的提升。

（三）校本課程推動數字化學習 培養創新能力

數字化學習與創新是指個體通過評估和選擇常見的數字化資源與工具，有效管理學習過程和資源，創新性的解決問題，并完成學習任務，以此培養創新能力。教師在常規課程教學之外，通過開展多元化的校本課程信息技術創作活動，可以實現數字化教學并培養學生的創新能力。與傳統課堂教學模式不同，數字化教學憑借靈活的組織方式和活動的自主性，激發了學生的學習興趣。校本課程不受時間和空間的限制，也不受人員配置的約束，為學生營造了一個自由開放的學習環境。例如，學校對信息技術學科開展了校本課程活動，校本課程是Python編程設計。教師可以在校本課程中，安排學生學習Python編程。在Python編程設計學習活動開始前，學生可以根據個人需求進行小組組合，并完成組內成員的分工。接著，教師可以創設學習情境，引導學生進行項目合作探究式學習。在自主學習的校本課程環境中，學生主導學習過程，積極參與討論，而教師則扮演著指導者的角色，引導他們通過團隊合作來達成學習目標，共同探索解決問題的策略。在教學活動中，學生利用Python程序展示數據處理結果，實現了對知識的活學活用，對數字工具的實際應用。校本課程不僅補充了傳統課程的內涵，更成為教學多元化策略中的關鍵一環。在明確的教學目標引領下，學生們的創新思維得到激發，創新能力得到顯著提升，這對于培養學生將數字化學習作為基礎技能的教學宗旨，產生了深遠且積極的作用。

（四）拓寬視野，提升社會責任感

隨著信息技術的飛速發展，信息社會越來越注重個人在文化素養、倫理標準和自我行為控制等方面的職責。要增強學生在信息社會中的責任感，不僅需要在課堂上開展相關的學習活動，還需要教師在課堂外加強實踐培養。學?？裳埿畔⒓夹g領域的專家到校舉辦公開課或研討會，分享最新的科技動態和科研成果，為學生提供學習指導，幫助他們更深入地理解信息技術學科。如聘請專家進行一場主題為“Python編程的前沿趨勢與未來展望”的講座，深入探討Python編程如何改變人類的工作方式、決策流程及創新行為，以此激發學生對科技學習的熱情，并指導他們思考社會信息技術的未來發展方向。

五、結束語

新課改不僅關注學生信息技術的知識和技能傳授，更重視學生核心素養的培養。教師要把握學科知識體系，結合高中生素養培養目標和個人成長需求，制定高效的教學計劃，激發學生興趣，培養其自主學習習慣，提升學生信息素養。

作者單位：鄭新平 中捷產業園區教育局教研室

參考文獻

[1]王志遠.核心素養背景下高中信息技術教學的策略研究[J].考試周刊，2020，（63）：117-118.

[2]陳丹楓.項目式學習提升高中生信息技術學科核心素養的應用研究[D].廣州：廣東技術師范大學，2022.

[3]吳敏娜.從“模仿”走向“探究”：讓計算思維融入編程教學[J].中國信息技術教育，2022，（22）：42-44.

[4]王國慶.基于體驗式學習理論，培養學生信息科技學科核心素養的教學實踐——以“數據與編碼”為例[J].小學教學研究，2023，（10）：41-43.

[5]陳浩宇.淺談學生信息技術核心素養培養策略[J].初中生世界，2022，（28）：47-49.