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

新學期以來，新修訂的義務教育新課標在各地各校正式實施。在新課標背景下，首次成為義務教育階段獨立開設(shè)必修課的信息科技課，如何設(shè)計教學內(nèi)容？新課標提出的開展跨學科主題學習，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問題，有力推動義務教育新課標落實落地？本期專刊邀請專家、學者聚焦新課標、新技術(shù)進行探討。

今年4月《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》發(fā)布，信息技術(shù)課程更名為信息科技課程，并取得獨立課程地位。秋季學期開學，落實新課標，如何理解數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的目標？如何創(chuàng)新教學落實課程核心素養(yǎng)，培育數(shù)字人才？……這些問題顯然對一線教師提出了新的挑戰(zhàn)。

科學技術(shù)已經(jīng)成為21世紀人類日常生活不可或缺的組成部分，信息科技作為中小學科技教育學科之一，肩負著培養(yǎng)學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，從而更好地適應未來社會的發(fā)展需求。這意味著，要培養(yǎng)學生信息科技核心素養(yǎng)，就要善于引導學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設(shè)計。因此，教師在具體教學活動設(shè)計過程中，以下三點值得關(guān)注：

用問題解決統(tǒng)合學科與生活

以往教學實踐中，教師既要關(guān)注生活主題又要觀照學科邏輯，有時甚至難以做出取舍，而以問題解決為主線組織學習活動，能將二者有機統(tǒng)合起來。我國香港地區(qū)資訊科技指引就提供了一個活動示例。在該活動中，首先拋出“為小區(qū)長者和弱勢群體解決電腦故障”這一真實生活問題。為了解決該問題，學生勢必要識別發(fā)生了什么故障問題，診斷故障的原因是什么，思考如何修復該故障。這就使得真實的生活問題轉(zhuǎn)化為一系列學科問題。該問題鏈進一步驅(qū)動學生主動學習電腦系統(tǒng)構(gòu)成、電腦系統(tǒng)運行原理等學科知識，理解系統(tǒng)、診斷、調(diào)試、迭代與優(yōu)化思想，建構(gòu)信息科技課程學習的意義，并將其應用至服務社會、關(guān)愛弱勢群體的行動中?？梢钥闯?，以問題解決為主線設(shè)計教與學，有利于促進學科知識、思維與價值觀的形成，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，習得技術(shù)技能指向“技”，其背后的科學思想、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，其抽象層次位于學科知識與核心素養(yǎng)之間。由于核心素養(yǎng)相對抽象，以知識為綱又容易陷入碎片化學習的桎梏，素養(yǎng)教學需要尋找一個有力的抓手。大概念既能將碎片化知識“有意義”地“粘連”，又能以學科觀念形態(tài)通達核心素養(yǎng)，是促進學生理解學科本質(zhì)、建立“專家式思維”的“法寶”。

大概念是有層級的，層級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、課時與課內(nèi)層面大概念，低層級大概念支持高一級大概念的理解與形成。以小學四年級“數(shù)據(jù)與編碼模塊”的第六條內(nèi)容標準為例，學生需要建立“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有序列關(guān)系的課時大概念串：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?shù)姆椒ǚ治鰯?shù)據(jù)—可視化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。在課時與課內(nèi)層面還可繼續(xù)分解。這樣，學生通過經(jīng)歷問題解決過程，體悟各層級大概念，最終形成系統(tǒng)化的“課程—模塊—單元—課時—課內(nèi)”學科觀念體系。

重視開放性問題及支架的設(shè)計

開放性問題是指那些不能輕易用“是”或“不是”來回答的問題，有利于學生高階思維的培養(yǎng)。開放性問題的系統(tǒng)設(shè)計是單元教學活動設(shè)計的重要內(nèi)容，一般包括單元核心問題與驅(qū)動問題設(shè)計。核心問題要緊扣單元大概念，驅(qū)動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)動學生按照問題的指引經(jīng)歷高階思維活動，直至找到答案。如為了讓小學四年級學生理解數(shù)字化編碼的過程，可將單元核心問題設(shè)計為“怎樣編碼，才能讓智能手套‘讀懂’手語？”驅(qū)動問題設(shè)計為“數(shù)字化編碼與二進制有何聯(lián)系？”“怎樣利用二進制表示手指的變化？”“智能手語手套編碼方案應如何設(shè)計？”等。

此外，在學習活動進行中的“實時性”問題支架也是啟迪學生思維的利器，可使用分析、發(fā)現(xiàn)、歸納等表示思維的動詞來描述。以“發(fā)現(xiàn)手語手勢變化規(guī)律”活動為例，學生一開始可能會茫然不知所措，此時教師及時拋出問題“分析一共有幾個手指關(guān)節(jié)參與手語動作？”“歸納關(guān)節(jié)的變化有幾個狀態(tài)？”“觀察用手語表示a時，哪些關(guān)節(jié)是伸直的，哪些關(guān)節(jié)是彎曲的？表示b時呢？以此類推……歸納哪些共同規(guī)律”，及時幫助學生突破問題解決瓶頸，邁向高階思維。

在義務教育課程中，信息科技課程勇挑重擔，承載培養(yǎng)數(shù)字人才的育人擔當。問題解決是信息科技課程內(nèi)在邏輯理路，它促成了學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)落實的有力抓手，使大單元、大主題、大概念等熱詞有機統(tǒng)整于問題解決過程中。依托問題解決，可以讓學生“像科學家一樣思考”，建構(gòu)信息科技課程學習的意義，從技術(shù)使用走向技術(shù)創(chuàng)造，發(fā)展計算思維等課程核心素養(yǎng)，實現(xiàn)數(shù)字素養(yǎng)與技能提升的總目標。

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

《中國教育報》2022年10月12日第4版