從技術傳授到素養培育：信息科技課程價值實現的路徑探索

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674—2117（2025）14-0026-04

引言

在當今的數字化時代，信息技術的飛速發展對教育領域產生了深遠影響，信息科技課程的重要性日益凸顯。然而，如何實現從原有信息技術教學模式向體現信息科技課程價值的新課堂的轉變，是擺在一線信息科技教師面前的一個重要課題。信息科技課程不僅是傳授信息技術知識和技能的載體，更是培養學生科學原理理解、科學思維方式和工程實踐能力的重要途徑。因此，探討信息科技課程的價值實現具有重要的現實意義。

以體驗式學習內化科學原理

1.體驗式學習的內涵與特征

體驗式學習是一種強調學生親身參與和實踐的學習方式，它以學生為中心，注重學生在實際體驗中獲取知識、提升能力。體驗式學習具有以下顯著特征： ① 強調學生的主體地位，讓學生積極主動地參與學習過程，而不是被動地接受知識。 ② 注重實踐操作，通過實際體驗讓學生更加深入地理解知識和原理。 ③ 具有情境性，將學習內容置于具體的情境中，使學生能夠更好地理解知識的應用場景。 ④ 能夠激發學生的學習興趣和積極性，提高學生的學習動力和參與度。[2-3]

2.體驗式學習內化科學原理的過程

（1）情感體驗與科學原理的重要性認可

情感體驗在學習過程中起著重要的作用。通過創設富有情感色彩的學習情境，能夠激發學生的學習興趣和積極性，使他們更加愿意主動地去探索和理解科學原理。3例如，在教授計算機編程基礎知識時，可以通過展示有趣的編程作品，如動畫、游戲等，讓學生感受到編程的魅力和樂趣，從而激發他們學習編程的興趣。同時，教師還可以通過講述科學家的故事，讓學生了解科學研究的過程和意義，培養他們對科學的敬仰和熱愛之情，進而使他們更加重視科學原理的學習。

（2）認知體驗與知識的生成過程

認知體驗是學生在學習過程中通過親身實踐和思考所獲得的體驗。通過“體驗—反思—抽象一檢驗”的循環反復，學生能夠更加深入地理解知識的生成過程構建自己的知識體系。例如，在學習“數據結構和算法”時，教師可以讓學生通過實際編寫程序來實現各種數據結構和算法，如鏈表、棧、隊列、排序算法等。學生在編寫程序的過程中會遇到各種問題，通過不斷地調試和修改程序，能夠更加深人地理解數據結構和算法的原理和實現方法。同時，教師還可以引導學生對自己的編程過程進行反思和總結，抽象出其中的共性和規律，形成知識體系。最后，通過對學生編寫的程序進行檢驗和評估，讓學生了解自己的優勢和不足，進一步提高他們的學習效率。

3.案例分析：借助黑白棋游戲理解數據校驗

在《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》中，“初步理解數據校驗的目的和意義”是一項重要的教學要求，但對學生來說，這一要求具有一定的難度。為了幫助學生更好地理解數據校驗的原理和意義，教師可以借助黑白棋游戲引導學生進行奇偶校驗的體驗。

例如，教師首先向學生介紹黑白棋游戲的規則：在一個棋盤上，黑白雙方輪流下棋，每次只能下一枚棋子。當棋盤上的棋子數量為奇數時，白方獲勝；當棋盤上的棋子數量為偶數時，黑方獲勝。其次，將學生分成兩組，一組扮演白方，一組扮演黑方，進行黑白棋游戲。在游戲過程中，學生需要不斷地計算棋盤上的棋子數量，以判斷勝負。通過這個游戲，學生可以直觀地感受到奇偶校驗的原理和應用。再次，引導學生將黑白棋游戲中的奇偶校驗原理應用到數據校驗中，同時向學生介紹數據校驗的基本概念和方法，如奇偶校驗碼、循環冗余校驗碼等，并讓學生通過編寫程序來實現數據校驗的功能。在學生編寫程序的過程中，教師可以給予適當的指導和幫助。

通過這個案例可以看到，借助黑白棋游戲進行奇偶校驗的體驗，不僅能夠降低學生對數據校驗這一抽象概念的認知難度，還能夠激發學生的學習興趣和積極性，使他們更加深刻地理解數據校驗的原理和意義。同時，通過將游戲中的奇偶校驗原理應用到數據校驗中，學生能夠更好地將理論知識與實際應用相結合，提高實踐能力和創新能力。

借技術的習得培養科學思維

1.科學思維的培養目標與重要性

科學思維是一種具有邏輯性、批判性和創造性的思維方式，它是科學研究和創新的基礎。在信息科技課程中，培養學生的科學思維具有重要的意義：首先，有助于學生提高分析問題和解決問題的能力，使他們能夠更加準確地理解和把握問題的本質，從而找到更加有效的解決方案。其次，能夠培養學生的創新精神和實踐能力，使他們在面對新的問題和挑戰時，敢于提出新的想法和觀點，勇于嘗試新的方法和技術。最后，有利于學生形成科學的世界觀和方法論，使他們能夠更加客觀地認識世界和事物，從而更好地適應社會發展的需求。

2.技術習得與科學思維培養的關系

技術習得是培養科學思維的重要途徑。學生通過在實際操作中學習技術，能夠更加直觀地感受技術的原理和應用，從而養成科學思維。同時，科學思維的培養也能夠促進技術的習得。學生在具備科學思維能力后，能夠更加深入地理解技術的原理和本質，從而更加有效地學習和掌握技術。

3.案例分析：在機器人設計制作中培養模塊化思想

在“過程與控制”模塊中，系統、模塊等概念是重要的教學內容。為了讓學生更好地理解這些概念，教師可以通過讓學生設計、制作機器人的方式來培養他們的模塊化思想。例如，先向學生介紹機器人的基本組成部分和工作原理，然后讓學生分組設計和制作自己的機器人。在設計和制作過程中，學生需要將機器人的各個部分看作一個模塊，分別進行設計和制作。例如，機器人的身體部分可以看作一個模塊，需要設計和制作一個具有一定結構和功能的身體框架；機器人的傳感器部分可以看作一個模塊，需要選擇合適的傳感器并將其安裝在機器人身上；機器人的控制部分可以看作一個模塊，需要編寫程序來控制機器人的運動和行為。

通過這種方式，學生能夠更加直觀地感受到模塊化思想的重要性和應用方法。他們能夠理解“將一個復雜的系統分解成若干個相對簡單的模塊”不僅可以降低系統的設計和實現難度，還可以提高系統的可維護性和可擴展性。同時，通過實際設計和制作機器人，學生還能夠提升動手能力、團隊合作能力和創新能力，進一步提高綜合素質。

由項目式學習達成工程實現

1.項目式學習的概念與特點

項目式學習是一種以項目為導向的學習方式，它強調學生在實際項目中學習和應用知識，培養學生的綜合能力和實踐能力。[27]項目式學習具有以下特點： ① 以項目為載體，將學習內容與實際項目相結合，使學生能夠在實際項目中學習和應用知識。 ② 以學生為中心，強調學生的主體地位，讓學生在項目中自主地進行學習和探索。 ③ 具有綜合性，涉及多個學科領域的知識和技能，能夠培養學生的綜合能力和跨學科素養。 ④ 強調實踐操作，培養學生的實踐能力和動手能力。 ⑤ 具有開放性，學生可以根據自己的興趣和需求進行選擇和創新。[8]

2.工程實現的要求與項目式學習的關系

工程實現是將科學原理和技術應用于實際工程中的過程，它需要綜合考慮科學、技術、社會、環境等多方面的因素。項目式學習為學生提供了一個真實的工程實踐環境，讓學生在實踐中提高工程實現的能力。通過項目式學習，學生能夠學會如何將理論知識應用于實際工程中，如何解決工程中遇到的各種問題，如何進行團隊合作和溝通，如何考慮工程的可行性和可持續性等。因此，項目式學習是達成工程實現的重要途徑之一。

3.項目式學習設計的關鍵因素

（1）技術實現的可能性

在項目式學習設計中，技術實現的可能性是一個重要的考慮因素。教師需要根據學生的實際水平和教學目標，選擇合適的技術和工具，確保學生能夠在項目中順利地應用技術，實現項目目標。

（2）學生的學習體驗和技術接受度

項目式學習設計要充分考慮學生的學習體驗和技術接受度。教師需要根據學生的興趣和需求，設計具有挑戰性和趣味性的項目，讓學生在項目中積極主動地學習和探索。同時，還需要關注學生對技術的接受度，選擇適合學生水平的技術和工具，避免學生因為技術難度過高而產生挫敗感。

（3）項目的可行性和可持續性

項目式學習設計需要考慮項目的可行性和可持續性。教師需要充分考慮項目的資源需求、時間安排和實施難度，確保項目能夠順利實施。同時，還需要考慮項目的可持續性，即項目是否具有實際應用價值和推廣意義。

4.案例分析：智能交通系統項目設計

智能交通系統是一個涉及多個學科領域的綜合性項目，包括交通流量監測、信號燈控制、車輛導航等多個方面的技術問題。同時，還需要考慮用戶需求、成本效益、環境保護等社會因素。通過這個項目，學生能夠在實踐中提高工程實現的能力，培養綜合思維和創新能力。

例如，教師首先向學生介紹了智能交通系統的基本概念和組成部分，然后讓學生分組進行項目設計。在項目設計過程中，學生需要綜合考慮交通流量監測、信號燈控制、車輛導航等多個方面的技術問題，選擇合適的技術和工具進行實現，如可以選擇使用傳感器來監測交通流量、使用單片機來控制信號燈、使用GPS和地圖軟件來實現車輛導航。同時，還需要考慮用戶需求、成本效益、環境保護等社會因素，設計出一個具有實際應用價值的智能交通系統方案。在項目實施過程中，學生需要按照自己的設計方案進行硬件搭建和軟件開發，并進行測試和優化。在這個過程中，學生需要不斷地解決遇到的問題如硬件故障、軟件錯誤等，提高自己的實踐能力和解決問題的能力。同時，還需要進行團隊合作和溝通，共同完成項目任務。

通過這個案例可以看到，項目式學習能夠為學生提供一個真實的工程實踐環境，讓學生在實踐中提高工程實現的能力，培養綜合思維和創新能力。同時，通過項目式學習，學生還能夠更好地理解和應用所學的知識和技能，提高自己的綜合素質和競爭力。

結語

信息科技課程的價值實現是教育發展的重要方向。本文從以體驗式學習內化科學原理、借技術的習得培養科學思維、由項目式學習達成工程實現三個維度，探討了信息科技課程價值實現的方法，并結合案例論證了其對提升學生知識理解能力、思維能力和實踐能力的顯著作用。然而，信息科技課程的推進仍面臨諸多挑戰，因此，教師需要不斷更新觀念和提升能力，學校需要加強教學資源建設，完善課程評價體系，只有這樣才能讓信息科技課程更好地發揮其價值，培養學生的綜合素質，使他們更好地適應未來社會的需求。10]

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