依托問題解決建構(gòu)信息科技新課程

■本期關(guān)注：信息科技新課程

編者按

新學(xué)期以來，新修訂的義務(wù)教育新課標(biāo)在各地各校正式實(shí)施。在新課標(biāo)背景下，首次成為義務(wù)教育階段獨(dú)立開設(shè)必修課的信息科技課，如何設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容？新課標(biāo)提出的開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，信息技術(shù)如何助力？如何借助數(shù)字化技術(shù)，破解課程改革重難點(diǎn)問題，有力推動(dòng)義務(wù)教育新課標(biāo)落實(shí)落地？本期專刊邀請(qǐng)專家、學(xué)者聚焦新課標(biāo)、新技術(shù)進(jìn)行探討。

今年4月《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》發(fā)布，信息技術(shù)課程更名為信息科技課程，并取得獨(dú)立課程地位。秋季學(xué)期開學(xué)，落實(shí)新課標(biāo)，如何理解數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)？如何創(chuàng)新教學(xué)落實(shí)課程核心素養(yǎng)，培育數(shù)字人才？……這些問題顯然對(duì)一線教師提出了新的挑戰(zhàn)。

科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)人類日常生活不可或缺的組成部分，信息科技作為中小學(xué)科技教育學(xué)科之一，肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生理解人類如何解決問題，以及如何將解決問題的過程遷移至日新月異的其他問題解決的歷史使命。它致力于通過問題解決幫助學(xué)生構(gòu)建用信息科技解決生活中問題的能力，從而更好地適應(yīng)未來社會(huì)的發(fā)展需求。這意味著，要培養(yǎng)學(xué)生信息科技核心素養(yǎng)，就要善于引導(dǎo)學(xué)生利用信息科技手段解決日常生活中的問題，以問題解決為主線開展單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)。因此，教師在具體教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)過程中，以下三點(diǎn)值得關(guān)注：

用問題解決統(tǒng)合學(xué)科與生活

以往教學(xué)實(shí)踐中，教師既要關(guān)注生活主題又要觀照學(xué)科邏輯，有時(shí)甚至難以做出取舍，而以問題解決為主線組織學(xué)習(xí)活動(dòng)，能將二者有機(jī)統(tǒng)合起來。我國(guó)香港地區(qū)資訊科技指引就提供了一個(gè)活動(dòng)示例。在該活動(dòng)中，首先拋出“為小區(qū)長(zhǎng)者和弱勢(shì)群體解決電腦故障”這一真實(shí)生活問題。為了解決該問題，學(xué)生勢(shì)必要識(shí)別發(fā)生了什么故障問題，診斷故障的原因是什么，思考如何修復(fù)該故障。這就使得真實(shí)的生活問題轉(zhuǎn)化為一系列學(xué)科問題。該問題鏈進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)電腦系統(tǒng)構(gòu)成、電腦系統(tǒng)運(yùn)行原理等學(xué)科知識(shí)，理解系統(tǒng)、診斷、調(diào)試、迭代與優(yōu)化思想，建構(gòu)信息科技課程學(xué)習(xí)的意義，并將其應(yīng)用至服務(wù)社會(huì)、關(guān)愛弱勢(shì)群體的行動(dòng)中?？梢钥闯?，以問題解決為主線設(shè)計(jì)教與學(xué)，有利于促進(jìn)學(xué)科知識(shí)、思維與價(jià)值觀的形成，即核心素養(yǎng)的形成。值得一提的是，問題解決還有效統(tǒng)合起了“科”與“技”。在問題解決問題中，習(xí)得技術(shù)技能指向“技”，其背后的科學(xué)思想、原理和方法指向“科”，促成了“科”與“技”的融合統(tǒng)一。

提煉大概念把握學(xué)科本質(zhì)

大概念一般可理解為一組觀念、概念或命題，其抽象層次位于學(xué)科知識(shí)與核心素養(yǎng)之間。由于核心素養(yǎng)相對(duì)抽象，以知識(shí)為綱又容易陷入碎片化學(xué)習(xí)的桎梏，素養(yǎng)教學(xué)需要尋找一個(gè)有力的抓手。大概念既能將碎片化知識(shí)“有意義”地“粘連”，又能以學(xué)科觀念形態(tài)通達(dá)核心素養(yǎng)，是促進(jìn)學(xué)生理解學(xué)科本質(zhì)、建立“專家式思維”的“法寶”。

大概念是有層級(jí)的，層級(jí)越高其抽象程度越高。根據(jù)問題解決邏輯，課程大概念可依次分解為模塊、單元、課時(shí)與課內(nèi)層面大概念，低層級(jí)大概念支持高一級(jí)大概念的理解與形成。以小學(xué)四年級(jí)“數(shù)據(jù)與編碼模塊”的第六條內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為例，學(xué)生需要建立“利用數(shù)據(jù)分析問題”這一單元大概念。根據(jù)問題解決邏輯，該概念又可分解為四個(gè)有序列關(guān)系的課時(shí)大概念串：從可靠的數(shù)據(jù)源中獲取數(shù)據(jù)—根據(jù)需求組織與整理數(shù)據(jù)—采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǚ治鰯?shù)據(jù)—可視化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。在課時(shí)與課內(nèi)層面還可繼續(xù)分解。這樣，學(xué)生通過經(jīng)歷問題解決過程，體悟各層級(jí)大概念，最終形成系統(tǒng)化的“課程—模塊—單元—課時(shí)—課內(nèi)”學(xué)科觀念體系。

重視開放性問題及支架的設(shè)計(jì)

開放性問題是指那些不能輕易用“是”或“不是”來回答的問題，有利于學(xué)生高階思維的培養(yǎng)。開放性問題的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是單元教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，一般包括單元核心問題與驅(qū)動(dòng)問題設(shè)計(jì)。核心問題要緊扣單元大概念，驅(qū)動(dòng)問題是將核心問題分解為一系列環(huán)環(huán)相扣的問題鏈，驅(qū)動(dòng)學(xué)生按照問題的指引經(jīng)歷高階思維活動(dòng)，直至找到答案。如為了讓小學(xué)四年級(jí)學(xué)生理解數(shù)字化編碼的過程，可將單元核心問題設(shè)計(jì)為“怎樣編碼，才能讓智能手套‘讀懂’手語(yǔ)？”驅(qū)動(dòng)問題設(shè)計(jì)為“數(shù)字化編碼與二進(jìn)制有何聯(lián)系？”“怎樣利用二進(jìn)制表示手指的變化？”“智能手語(yǔ)手套編碼方案應(yīng)如何設(shè)計(jì)？”等。

此外，在學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行中的“實(shí)時(shí)性”問題支架也是啟迪學(xué)生思維的利器，可使用分析、發(fā)現(xiàn)、歸納等表示思維的動(dòng)詞來描述。以“發(fā)現(xiàn)手語(yǔ)手勢(shì)變化規(guī)律”活動(dòng)為例，學(xué)生一開始可能會(huì)茫然不知所措，此時(shí)教師及時(shí)拋出問題“分析一共有幾個(gè)手指關(guān)節(jié)參與手語(yǔ)動(dòng)作？”“歸納關(guān)節(jié)的變化有幾個(gè)狀態(tài)？”“觀察用手語(yǔ)表示a時(shí)，哪些關(guān)節(jié)是伸直的，哪些關(guān)節(jié)是彎曲的？表示b時(shí)呢？以此類推……歸納哪些共同規(guī)律”，及時(shí)幫助學(xué)生突破問題解決瓶頸，邁向高階思維。

在義務(wù)教育課程中，信息科技課程勇挑重?fù)?dān)，承載培養(yǎng)數(shù)字人才的育人擔(dān)當(dāng)。問題解決是信息科技課程內(nèi)在邏輯理路，它促成了學(xué)科邏輯與生活邏輯的融合統(tǒng)一。依托問題解決建構(gòu)信息科技新課程，是課程核心素養(yǎng)落實(shí)的有力抓手，使大單元、大主題、大概念等熱詞有機(jī)統(tǒng)整于問題解決過程中。依托問題解決，可以讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”，建構(gòu)信息科技課程學(xué)習(xí)的意義，從技術(shù)使用走向技術(shù)創(chuàng)造，發(fā)展計(jì)算思維等課程核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字素養(yǎng)與技能提升的總目標(biāo)。

（作者于穎系曲阜師范大學(xué)傳媒學(xué)院教授，于興華系威海市環(huán)翠區(qū)教育教學(xué)研究中心教師）

《中國(guó)教育報(bào)》2022年10月12日第4版