武汉市楚才小学在科学课堂上利用VR虚拟实验资源开展分组实验教学。资料图片

    ■本期关注：信息科技新课程

    编者按

    新学期以来，新修订的义务教育新课标在各地各校正式实施。在新课标背景下，首次成为义务教育阶段独立开设必修课的信息科技课，如何设计教学内容？新课标提出的开展跨学科主题学习，信息技术如何助力？如何借助数字化技术，破解课程改革重难点问题，有力推动义务教育新课标落实落地？本期专刊邀请专家、学者聚焦新课标、新技术进行探讨。

    今年4月《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》发布，信息技术课程更名为信息科技课程，并取得独立课程地位。秋季学期开学，落实新课标，如何理解数字素养培养的目标？如何创新教学落实课程核心素养，培育数字人才？……这些问题显然对一线教师提出了新的挑战。

    科学技术已经成为21世纪人类日常生活不可或缺的组成部分，信息科技作为中小学科技教育学科之一，肩负着培养学生理解人类如何解决问题，以及如何将解决问题的过程迁移至日新月异的其他问题解决的历史使命。它致力于通过问题解决帮助学生构建用信息科技解决生活中问题的能力，从而更好地适应未来社会的发展需求。这意味着，要培养学生信息科技核心素养，就要善于引导学生利用信息科技手段解决日常生活中的问题，以问题解决为主线开展单元整体教学设计。因此，教师在具体教学活动设计过程中，以下三点值得关注：

    用问题解决统合学科与生活

    以往教学实践中，教师既要关注生活主题又要观照学科逻辑，有时甚至难以做出取舍，而以问题解决为主线组织学习活动，能将二者有机统合起来。我国香港地区资讯科技指引就提供了一个活动示例。在该活动中，首先抛出“为小区长者和弱势群体解决电脑故障”这一真实生活问题。为了解决该问题，学生势必要识别发生了什么故障问题，诊断故障的原因是什么，思考如何修复该故障。这就使得真实的生活问题转化为一系列学科问题。该问题链进一步驱动学生主动学习电脑系统构成、电脑系统运行原理等学科知识，理解系统、诊断、调试、迭代与优化思想，建构信息科技课程学习的意义，并将其应用至服务社会、关爱弱势群体的行动中。可以看出，以问题解决为主线设计教与学，有利于促进学科知识、思维与价值观的形成，即核心素养的形成。值得一提的是，问题解决还有效统合起了“科”与“技”。在问题解决中，习得技术技能指向“技”，其背后的科学思想、原理和方法指向“科”，促成了“科”与“技”的融合统一。

    提炼大概念把握学科本质

    大概念一般可理解为一组观念、概念或命题，其抽象层次位于学科知识与核心素养之间。由于核心素养相对抽象，以知识为纲又容易陷入碎片化学习的桎梏，素养教学需要寻找一个有力的抓手。大概念既能将碎片化知识“有意义”地“粘连”，又能以学科观念形态通达核心素养，是促进学生理解学科本质、建立“专家式思维”的“法宝”。

    大概念是有层级的，层级越高其抽象程度越高。根据问题解决逻辑，课程大概念可依次分解为模块、单元、课时与课内层面大概念，低层级大概念支持高一级大概念的理解与形成。以小学四年级“数据与编码模块”的第六条内容标准为例，学生需要建立“利用数据分析问题”这一单元大概念。根据问题解决逻辑，该概念又可分解为四个有序列关系的课时大概念串：从可靠的数据源中获取数据—根据需求组织与整理数据—采用恰当的方法分析数据—可视化呈现数据分析结果。在课时与课内层面还可继续分解。这样，学生通过经历问题解决过程，体悟各层级大概念，最终形成系统化的“课程—模块—单元—课时—课内”学科观念体系。

    重视开放性问题及支架的设计

    开放性问题是指那些不能轻易用“是”或“不是”来回答的问题，有利于学生高阶思维的培养。开放性问题的系统设计是单元教学活动设计的重要内容，一般包括单元核心问题与驱动问题设计。核心问题要紧扣单元大概念，驱动问题是将核心问题分解为一系列环环相扣的问题链，驱动学生按照问题的指引经历高阶思维活动，直至找到答案。如为了让小学四年级学生理解数字化编码的过程，可将单元核心问题设计为“怎样编码，才能让智能手套‘读懂’手语？”驱动问题设计为“数字化编码与二进制有何联系？”“怎样利用二进制表示手指的变化？”“智能手语手套编码方案应如何设计？”等。

    此外，在学习活动进行中的“实时性”问题支架也是启迪学生思维的利器，可使用分析、发现、归纳等表示思维的动词来描述。以“发现手语手势变化规律”活动为例，学生一开始可能会茫然不知所措，此时教师及时抛出问题“分析一共有几个手指关节参与手语动作？”“归纳关节的变化有几个状态？”“观察用手语表示a时，哪些关节是伸直的，哪些关节是弯曲的？表示b时呢？以此类推……归纳哪些共同规律”，及时帮助学生突破问题解决瓶颈，迈向高阶思维。

    在义务教育课程中，信息科技课程勇挑重担，承载培养数字人才的育人担当。问题解决是信息科技课程内在逻辑理路，它促成了学科逻辑与生活逻辑的融合统一。依托问题解决建构信息科技新课程，是课程核心素养落实的有力抓手，使大单元、大主题、大概念等热词有机统整于问题解决过程中。依托问题解决，可以让学生“像科学家一样思考”，建构信息科技课程学习的意义，从技术使用走向技术创造，发展计算思维等课程核心素养，实现数字素养与技能提升的总目标。

    （作者于颖系曲阜师范大学传媒学院教授，于兴华系威海市环翠区教育教学研究中心教师）