學科核心素養視角下信息技術課堂的構建

魏鵬飛

高中信息技術新課標把信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任作為學科的核心素養。從核心素養的角度重新審視信息技術教學，教學目標應由注重雙基的培養向核心素養的培養轉變。

在此背景下，學科教師需轉變教學觀念，以學科核心素養為出發點和落腳點進行教學設計，把控課堂教學的每個環節，將培養學生核心素養滲透到日常教學中。

一、多途徑、多形式培養信息意識

信息意識處于核心素養的感知意識層，貫穿于信息素養構建的整個過程。我采用多途徑、寬領域將信息意識的培養滲透到日常教學中。

以“數據編碼”一課為例，我以居民身份證的編碼規則為課前導入，讓學生自主探究身份證上每個數字的含義，引導學生查找資料，并對信息進行真偽性、合理性鑒定。學生在此過程中，鍛煉了從海量資源中獲取、鑒別、使用信息的能力。

二、多任務驅動培養計算思維

計算思維處于核心素養的抽象構建層，是將感知意識轉化為能力素養的重要載體，有針對性地培養學生的計算思維尤為重要。

在課堂教學中，我通過設置編程任務群，給學生布置由易到難的編程任務。學生在完成任務的過程中，學習與重構知識，計算思維得到很好的鍛煉。

以“for循環結構”一課為例，在Python編程環境下，我設計了如下任務群：

任務一：運行程序，查看效果

我用Python語言編寫繪制10個五角星的程序，命名為“五角星.py”，在課前將此程序通過教師機發送給學生，學生通過運行程序，可以動態地觀察到計算機重復繪制10個形狀、大小、顏色一致的五角星，從而引出循環的概念?！拔褰切?py”的執行結果圖如圖1所示。

任務二：閱讀代碼，發現問題

提問：觀察繪制一個五角星的核心代碼，閱讀這段程序并總結其特點。

回答：程序中出現大量重復的代碼，其中t.fd（100）、t.right（144）兩句程序出現了5次。

總結：雖然這段程序在一定程度上能達到繪制一個五角星的效果，但由重復代碼帶來的循環并不理想。能否用更簡潔的代碼代替這個循環，從而引出循環結構的基本格式以及range（）函數，并對其用法進行深入講解？

任務三：照貓畫虎，優化程序

我繼續引導學生根據for循環語句的基本格式，對繪制五角星的程序進行優化改進，使學生進一步熟悉for循環語句的基本格式。

總結：優化前，繪制五角星的核心代碼需要10行，優化后只需要3行，學生體會了算法的魅力。

任務四：學以致用，鞏固提高

我以廣泛應用于建筑、藝術、工業設計等場景中的藝術線條——螺旋線為例，請學生結合所學知識嘗試繪制螺旋線，鼓勵其學以致用，溫故知新。

三、數字化工具培養數字化學習與創新能力

數字化學習與創新能力是數字時代公民應具備的關鍵能力之一。在課堂教學中，我打破信息技術與數學、物理、化學等學科間的壁壘，充分發揮信息技術優勢，引導學生選擇諸如NOBOOK（虛擬仿真軟件）、Python、數字虛擬仿真等數字化工具，進行數據采集、分析、建模、得出結論、驗證結論，體會知識的獲得過程，掌握科學研究的方法。

以“知識與智慧”一課中的“探究歐姆定律實驗”為例，我主要通過三個步驟引導學生利用數字化工具探究學科知識。

步驟一：使用數字化學習平臺NOBOOK探究電流（I）、電壓（U）和電阻（R）之間的關系。實驗采用控制變量法采集數據，實驗過程如下：接入不同阻值的電阻，移動滑動變阻器，將電壓表的電壓值控制為U=3 V，得到電阻與電流之間的對應關系值，記錄數據如表1所示。

步驟二：引導學生通過手繪、Excel軟件以及編寫程序，分別對表1中的數據進行可視化分析，數據可視化能更直觀地呈現數據關系、總結數據的變化規律。我選用與教材同步的Python語言的內置庫Matplotlib作為展示工具，繪制電阻—電流的關系圖，如圖2。

步驟三：通過擬合曲線進一步驗證實驗結果。根據圖3，可初步判定電流與電阻成反比關系，即假設I=U/R成立，可針對此函數做一條擬合曲線，如果該曲線的軌跡與前者繪制R、I關系散點圖基本吻合，說明假設成立。通過程序編寫得出U1值約為2.906 V，除去實驗誤差，其計算結果與電壓預設值趨于相同。觀察繪圖結果，其擬合曲線與電阻—電流關系圖的軌跡基本吻合，進一步證明假設成立。

四、在生活實例中培養信息社會責任

我們在享受信息技術帶來的諸多便利時，也會遭受其帶來的侵害。比如，信息污染、信息犯罪等問題。因此，在課堂中滲透信息法規、信息安全、網絡道德規范等知識是很有必要的。

我以“信息安全的法律法規及道德規范”一課為例，列舉生活中“網絡暴力”“網絡謠言”“網絡犯罪”等真實案例，引導學生做高素質的公民，對學生信息社會責任感的培養具有積極影響。

總之，在信息技術課程新課標要求的背景下，教師首先要轉變教學理念，改變教學策略，在深刻理解學科核心素養的基礎上，變知識目標為素養目標，并將其滲透進日常教學，開展有效的課堂構建，進一步提升學生的核心素養，為培養全面發展的高素質人才打下堅實基礎。

（欄目編輯? 方郁芝）