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高中学生信息技术学科核心素养的描述与分级

作者: 来源: 日期:2019/4/11 19:00:36 人气:697 加入收藏 评论:0 标签:

            高中学生信息技术学科核心素养的描述与分级

解月光1,杨 鑫1,付海东1,2

(1.东北师范大学 信息与软件工程学院,吉林 长春 130117;2.长春大学 教务处,吉林 长春 130022)

摘要:高中信息技术课程标准修订组深入总结十年来高中信息技术课程改革的宝贵经验,在广泛调查研究的基础上,最终明确了以信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任为核心要素的学科核心素养体系。该文对核心素养、高中信息技术学科核心素养总体结构、体系框架、表现描述、以及水平划分等研制成果进行解读,意在进一步阐明和探讨高中信息技术学科核心素养各要素的概念、内涵、具体表现及其素养水平分级与描述,以期为信息技术学科的教材编写、课程实施、教师培训、学生评价等提供参照。

关键词:高中信息技术学科核心素养;信息意识;计算思维;数字化学习与创新;信息社会责任;分级

一、核心素养的研究概述与理解

(一)研究概况

自上世纪90年代以来,“核心素养”已然是全球范围内学界研究与探讨的热点问题。最早提出核心素养体系的是国际经济合作与发展组织,在一系列研究的基础上,最后形成具体包括三类九种核心素养指标条目。其后,联合国教科文组织与欧盟也先后提出了核心素养体系,建议各国将其作为推进终身学习和教育改革的参照框架。受三大国际组织研究的影响,世界各国和地区积极开展核心素养框架的开发与研究,最后形成了以DeSeCo项目为代表的并列交互型、以美国“21世纪技能”为代表的整体系统型和以日本“21世纪型能力”为代表的同心圆型三大类[1]

我国对核心素养的研究起步较晚,自2014年《全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》颁布以来,“核心素养”才被越来越多的研究者所关注。从研究思路来看,大体可分为两种:一种是以辛涛等人为代表的“借鉴经验式”的研究,此类研究是在借鉴国际研究思路与经验的基础上,结合我国教育实际,提出核心素养的内涵及其培养策略;另一种是以学者李艺等人为代表的“本土化式”的研究,此类研究主要从我国基础教育的特性等方面入手,注重核心素养对“双基”以及“三维目标”的继承与发展,注重培养过程中学科思维的形成。国内对核心素养阐述较为系统和权威的是2016年9月发布的《中国学生发展核心素养》。该文件指出,核心素养是学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,其以培养“全面发展的人”为核心,分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面,为研究核心素养提供了系统框架。

(二)关于核心素养的多元视角理解

通过梳理核心素养理论研究成果可以发现,虽然国内外不同组织对核心素养有着不同的理解和表达,但在某些方面存在共性。从研究的缘由来看,世界范围内核心素养研究的兴起和发展与时代发展、社会变革密切联系在一起,是教育变革与发展的国际趋势。从构成来看,核心素养是知识、能力和态度等的综合表现。从内容设定上来看,它们都重视自主发展、社会参与及互动、文化学习三大领域[2]。从价值取向上来看,其既体现个体价值又体现社会价值。

对于核心素养,我们还可以从哲学、教学以及课程层面来理解。从哲学层面理解,制定核心素养的目的是促使学生在问题解决的过程中,逐渐形成学科思维,最后形成科学的世界观和与之相符的方法论。可以说,发展核心素养也就是对哲学素养的培养。从教学层面理解,核心素养是全部教育所要达到的终极目标,要回答培养什么人的问题。它的构建是要从顶层设计上使学生发展的素养更加系统、更加连贯。具体落实时则是将对学生全面发展的总体要求转化为具体的品格和能力要素,进而贯穿到各学段,整合到各学科,最终体现于学生身上。从课程层面理解,课程是核心素养培养的载体,而核心素养是课程开发与课程实施的灵魂,诚然,在课程设计与开发过程中要始终秉承“人的全面发展”的课程理念,在课程实施过程中,须面向学科核心素养建立课程学业质量评价标准[3]

二、高中信息技术学科核心素养的结构与水平分级

(一)关于学科核心素养的理解

学生发展核心素养是一个系统化工程,贯穿于学生受教育过程的始终,强调其整体性、综合性及连贯性。然而,将核心素养落实于学科课程教学的前提是学科核心素养的确立。因此,就学科核心素养的界定来说,应该体现“学科”视角对核心素养的特殊性影响。思维是知识、能力发展的更高层次,学科思维是学科育人价值的较高追求,所以,对学科核心素养的理解,必须强调学科思维在学科核心素养体系中的重要性、价值性和根本性。而态度是个体对特定事物、活动或现象所表现出来的稳定的心理倾向,其隐含着品德、责任等社会性及发展性要求,也必然是学科育人的追求。

目前,对“学科核心素养”概念的理解有多种解读,本文认为比较有共性的界定是:在特定学科或某一领域的知识学习过程中形成的,体现学科思维特征及态度,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。换言之,它是学科课程目标、教育理想、育人价值的集中体现;是核心素养在特定学科的具体化、操作化表述;是学生在接受特定学科教育过程中形成的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合表现。

(二)高中信息技术学科核心素养的结构与体系

本次课程标准修订中,对信息技术学科核心素养的研究成果主要包括结构与要素、内涵描述、具体表现与水平分级等方面。研究始终以落实“立德树人”为根本任务,在借鉴国内外信息技术学科素养研究成果的基础上,承接核心素养对学生在本学科维度上的发展要求,继承并提炼信息素养的实质与内涵,并高度聚焦信息系统思维和问题解决能力的培养。高中信息技术学科核心素养的总体结构如下图所示,相应的素养体系系统框架(包括4个核心要素、12方面的具体表现)如表1所示。

高中信息技术学科核心素养的总体结构图

表1 高中信息技术学科核心素养体系系统框架

高中信息技术学科核心素养围绕“人与技术”“人、技术、问题解决”“人、技术、社会”的关系而展开,由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任4个核心要素组成。4个核心要素既相互区别,又相互联系,统一于学科核心素养发展过程始终,共同构成学科核心素养体系系统。一方面,4个素养要素内涵不同、表现有差,关注不同维度的素养发展需求:信息意识与计算思维是学生个体文化素养方面的基本表现;数字化学习与创新关注人与技术的关系,注重数字化环境、资源的运用,体现技术对学生学习发展的促进作用,满足数字化环境下的学生发展需求;信息社会责任是超越学科界限的素养要素,是高中生发展社会化的普遍性要求,是个体参与社会生活所应必备的社会性品质,满足人的社会性需求。另一方面,4个素养要素相互依存,相互贯通,互为联系,共同发展:信息意识是其他3个要素发展的前提,亦随着其他要素发展而发展,由低级状态向高级状态转变,逐渐由“感性”阶段向“理性”阶段演变,其发展的理性阶段又体现系统的整体水平;计算思维是学科核心素养系统的核心及关键要素,影响其他3个要素发展的质和量,一定程度上决定学科核心素养的优劣;数字化学习与创新基于信息意识、计算思维、信息社会责任而发展,是其他素养要素在学习、创新方面的直接行为表现,也是学生解决问题、进行创新创造的能力体现;信息社会责任是其他3个要素健康发展的保障,而对信息社会责任的认识能力及担当能力又受其他3要素发展水平的影响。

修订后的学科核心素养一定程度上更加符合学科课程教学及学生发展的需要。就其总体结构与体系框架来看,既反映了对国外信息技术学科素养研究成果的借鉴,更体现了我国高中信息技术学科发展特征与育人价值追求;就其内容与具体表现来看,是将核心素养系统内涵在信息技术学科维度上的具体化;就其研究过程来看,既遵循了作为“数字土著”的高中生的成长规律、认知特点,又依据了信息社会发展对数字创新人才的需求,是学生可持续发展、信息技术学科发展与信息社会人才培养需要这三条线索主导的时代产物。因此可以说,信息技术学科核心素养是4个核心要素相互联系、相互影响、相互促进、相辅相成的有机整体,以“三线”为主导,深度挖掘并高度聚合了学科对学生发展的整体涵育功能。

(三)高中信息技术学科核心素养水平分级

学科核心素养水平分级是指对其发展水平的划分,这是建立学业质量标准的前提,也是信息技术课程评价的依据。

高中信息技术学科核心素养的水平分级体系包括“预备级”“水平1”“水平2”“水平3”四级水平。“预备级”意在协调高中与义务教育学段之间的衔接关系[4],表征高中学生的入学起点水平,也是学生经历初中信息技术课程学习之后所应达到的素养水平。“水平3”表征高中阶段学科核心素养发展的最高水平。该水平的发展要求是以信息技术学科发展为主导,以学生的计算思维培养为核心,强调了解决问题情境的复杂性。对于高中毕业生来说,“水平3”是少数学生可以达到的发展水平,或者说是那些有兴趣爱好并有专业发展需要的学生所能达到的水平。

在“预备级”与“水平3”这“两极”水平确定的基础上,遵循发展性原则,按照思想与观念的内化程度、任务与情境的复杂度、知识与技能的深广度与难易度,进行“水平1”“水平2”两级水平的划分,最终建立学科核心素养的水平分级体系,并以学科核心素养为经、以水平划分为纬,对各要素的各级水平的具体表现进行描述,为内容标准的制定、教材的编写、学业评价的设计提供依据。表2所呈现的是对信息意识这一核心素养要素的水平分级与具体表现描述。

表2 信息意识素养要素的水平分级与描述

续表2

三、信息意识:概念、内涵及表现

(一)信息意识的概念理解

辩证唯物主义认为意识是人脑的机能和属性,是人脑对大脑内外表象的觉察,是人对客观存在的主观映象。现代心理学认为意识是人们对外界和自身的觉察与关注程度。可见,不同的领域对意识的理解存在一定的共性,即客观存在在人脑中的反映。信息意识是意识的一种特殊表现形式,从哲学视角来看,信息意识是指意识主体对客观信息现象的能动反应,即对信息活动在社会中的地位、功能、作用及价值的认识[5]。从心理学视角出发,有的学者认为信息意识由信息认知、信息情感、信息行为倾向等方面构成[6]。也有学者通过外在表现对其进行界定,认为信息意识是对信息的感受力、注意力,和对信息价值的判断力和洞察力[7]。钟志贤则认为信息意识是对信息的认识、兴趣、动机、需求和理念等[8]。纵观各界观点,一般而言,信息意识具有以下含义:(1)是指客观存在的信息和信息活动在人们头脑中的能动反映;(2)具有一定的主观性,即在认识信息的过程中,同样的信息对不同的个体而言具有不同的价值和意义,且不同的主体对信息反应的过程、态度、方法、程度等方面亦存在差异;(3)表现为对信息的感受力、认知力、判断力、洞察力等方面。

(二)信息意识的内涵界定

新修订的高中信息技术课程标准对信息意识素养内涵的界定如表3所示。

表3 “信息意识”素养的内涵

(三)信息意识的表现描述

随着信息技术的发展及其普遍化,接受九年义务教育之后的高中生已经具备了一定的信息感受能力。然而,信息社会发展新时期,高中生面临着新的信息社会问题。成为合格的信息社会人才,高中生在乐于接受信息,能够认识信息,具有信息需求的基础上,还应重点发展对信息的敏感性和判断力。从生理学视角来看,信息敏感度标志着脑生理机制对人体各感觉器官的信息刺激做出反应的速度和程度。而在心里学领域,敏感度则关注对信息反应的自觉性、主动性和有意识性,是人捕捉信息的自觉程度。高中生对信息的敏感度是指在有目的的信息获取过程中,敏锐感觉信息变化,于繁杂及快速变化的数据、信息中发现,并以恰当的方式获取所需要的信息,不断更新自己的信息库,这是应对互联网时代信息瞬息万变所应必备的能力。对信息价值的判断力是指在信息获取、应用的过程中,以问题的解决为指向,对信息的可靠性、价值性等作出准确的判断,以确保信息的有用性,提高信息效率,避免“网络迷航”“信息垃圾”等对工作、学习效率、效果的不良影响。在此基础上,能够判断他人信息行为的合理性,并给予一定的帮助与指导。此外,信息社会是信息共享的时代,复杂信息系统问题的解决往往不能仅靠一人之力,团队合作也是信息社会工作、学习的一种重要方式,而团队间的信息流通则成为影响合作质量的重要因素,因此,为实现问题解决效果的优化,就要求高中生能够在合作中具有与其他成员交流信息、分享信息的意识和愿望,以实现信息价值的最大化。

四、计算思维:概念、内涵及表现

(一)计算思维的概念理解

自古以来,计算思维一直是社会生产发展所必需的思维品质。从古代算盘、近代计算器发展到现代计算机、网络及云计算技术等,计算思维的内涵也随之不断拓展。2006年,美国卡内基·梅隆大学周以真教授对计算思维做出了界定,他认为计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[9]。国际教育技术协会(ISTE)和计算机科学教师协会(CSTA)则认为计算思维是解决问题的一种过程[10]。随着计算机网络技术深度融入人们的社会生产、生活,计算思维也从计算机学科中的一个概念逐渐演化为信息公民在信息社会生存发展所必备的且最重要的思维品质。如李艺教授认为,计算思维是一个围绕“人”展开的,由科学思想而致的,关于刻画人的内在品质的概念,并将其视作信息技术之于人的核心素养的主体部分[11]。从信息技术课程的育人角度来看,计算思维作为信息素养的基础性部分,指的是学生在系统的学科学习过程中形成的,能够运用计算机科学领域的思想、策略、方法、技术等解决真实信息系统问题的过程中所形成的一种内在思维品质。

(二)计算思维的内涵界定

新修订的高中信息技术课程标准对计算思维素养内涵的界定如表4所示。

表4 “计算思维”素养的内涵

(三)计算思维的表现描述

求解信息系统问题所需要的计算思维素养主要表现在四个方面:形式化、模型化、自动化、系统化。其中,形式化是指以抽象思维的方式,将客观世界的现象或问题抽象为计算机可以处理的模型,即从特殊、具体、繁复的信息系统问题中,抽象出其隐含着的一般的、本质的内容、要素及其之间的逻辑结构,从而为分析问题提供形象的认知材料,以发现问题内在的运动规律并予以把握。模型化是指根据信息处理者解决问题的实际需要,选择特殊的分析角度和认知视角,对信息系统问题的某些特征与内在联系进行抽象化、形式化处理,在此基础上,选择已知的问题解决模型或者建立新的结构模型,根据模型组织并分析数据、信息,以求发现解决问题的方法、方式及途径。自动化是指在把握信息系统运行规律的基础上,通过操作数字化工具,使相应的信息设备、信息系统或信息运算过程按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制等过程,实现预期目标,并通过迭代的方法对其(处理流程)进行不断完善和逐步优化。系统化是指遵循一定的系统规律或方法,采用一定的信息处理方式,对零散的信息材料、数据、算法、流程或者信息系统进行系统有序的归类、整理、编排或加工,使其内部各部分相互联系、相互作用,进而形成具有解决特定信息系统问题功能的有机整体,并能够将这种思想、方法迁移到相关问题的求解中。

五、数字化学习与创新:概念、内涵及表现

(一)数字化学习与创新的概念理解

数字化环境下的学习与创新是当代社会对数字人才的基本要求,是学会学习和实践创新的综合体现[12]。随着信息技术的发展,传统学习环境向数字化学习环境转变,数字化学习方式成为信息时代学生学习的重要方式,也对学生在数字化学习环境下的学习能力提出了要求。李克东认为数字化学习是指学习者能在数字化学习环境中,利用数字化学习资源,以数字化方式进行学习的过程[13]。创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,是信息社会人才应具备的素养。创新人才被视作国家发展的战略资源,如何在数字化学习的基础上发展学生的创新精神和创新能力也成为当今国际社会及教育领域关注的焦点。从学习与创新的关系来看,学习的目的是在掌握知识的基础上解决现实问题,而创新则体现在解决问题的思路、方式、方法的突破性和效益性。综上所述,数字化学习与创新是指在真实的信息环境下,以问题解决为导向,选择恰当的数字化工具,资源等条件,以一种自由的状态开展自主探究或群体协作学习,在问题解决过程中实现学习及创新能力的发展。

(二)数字化学习与创新的内涵界定

新修订的高中信息技术课程标准对数字化学习与创新素养的内涵界定如表5所示。

表5 “数字化学习与创新”素养的内涵

(三)数字化学习与创新的表现描述

数字化学习与创新素养具体表现于三个方面,即数字化学习环境的创设、数字化学习资源的收集与管理和数字化学习资源的应用与创新。数字化学习环境的创设是在适应数字化学习环境的基础上,根据解决实际问题的需要,合理利用计算机、移动设备、多媒体网络、网络学习空间、个人学习空间等环境开展学习活动,提高学习效果。此外,应形成在数字化学习环境下学习的习惯和选择倾向性,在此基础上并能够根据需要进一步改造乃至于创设更优的数字化学习环境以支持高阶学习活动的开展。自觉创设数字化学习环境不仅体现一个人的自主学习意识与能力,也是数字创新人才适应社会化学习和终身学习的必然要求。数字化学习资源的收集与管理是指学习者根据问题解决的需要,通过各种方式收集各种类型的数字化学习资源,并对所收集的资源进行对比、评价、抉择、管理,以将杂乱、零散、劣构的数字化学习资源组织成为具有一定主题、目标、功能、秩序、良构的资源库,为资源的应用做准备。资源的价值性不仅体现在其本体单位的信息量,资源之间的联接结构、组织形式同样是资源价值的体现,因此,对信息资源的管理亦是资源价值增长的过程。数字化学习资源的应用与创新是指有效利用数字化学习资源、工具开展学习活动,创造性的解决现实问题,实现自身知识、技能和思维的发展。而创新、创造就是高阶思维个性化发展的表现。从这个角度来看,资源的应用是解决问题的前提,解决问题是资源应用的目标,创造性则是解决问题方法的优化。将数字化学习资源的应用与创新相联系并一同提出,体现了发展高中生创新、创造能力在高中信息技术学科教育中的重要地位。

六、信息社会责任:概念、内涵及表现

(一)信息社会责任的概念理解

一般而言,责任有两种解释:一种是指份内应做的事;另一种是指因本职工作未做好而应承担的后果。从这个意义出发,有学者认为社会责任是社会成员对社会所承担的与自己的社会角色相适应的行为,同时也是社会成员对自己的实际所为所应承担一定后果的义务[14]。社会存在决定社会意识,信息的生产、分配、交换、消费等信息活动催生了当今信息社会所特有的社会意识。从社会层面来看,作为社会意识范畴内的信息社会责任是建设和谐社会的重要内容;从个人层面来看,信息社会责任是参与信息社会生产、生活活动的规范与约束。任友群认为:社会成员在享有信息技术带来的充分便利时,也被赋予新的社会责任,即信息社会责任[15]。通过研究可见,信息社会责任一般有两个含义:一方面是对信息技术负责,即负责任、合理、安全地使用技术;一方面是指对社会及他人负责任,即信息行为不能损害他人权利,要符合社会的法律法规、道德伦理等。综上所述,信息社会责任一般是指个人对信息社会应尽的责任,即作为数字创新人才应以一种有利于信息社会的方式使用信息技术,开展生产、生活、学习等信息活动。

(二)信息社会责任的内涵界定

高中阶段是学生形成社会责任的关键时期,新修订的高中信息技术课程标准对信息社会责任素养的内涵界定如表6所示。

表6 “信息社会责任”素养的内涵

(三)信息社会责任的表现描述

信息社会责任素养主要表现于三个方面:信息安全意识与能力、遵守信息法律法规及具有良好的信息道德与伦理。信息安全问题一直是国家、社会关注的重点问题,一般而言,信息安全是指社会信息化状态和信息技术体系不受外来威胁和侵害,而展现出来的安全、稳定的良好状态[16]。而信息安全意识与能力则是指保障信息空间、信息载体和信息资源等不受来自内外各种形式的危险、威胁、侵害和误导的意识和能力,比如认识信息技术可能引发的一些潜在问题,采用简单的技术手段保护数据、信息、设备的安全,以及与之相关的技术性安全保障策略等。遵守信息法律法规是信息社会对公民的基本要求,是每个公民应尽的责任和义务。在信息活动中,高中生不仅应该积极遵守、维护信息法律法规,还应自觉抵制违反信息法律法规的行为,针对违法行为,应能够运用法律方式解决问题。信息道德与伦理是指信息领域中用以规范人与人、人与信息技术、人与社会之间相互关系的思想观念与行为准则。高中生应了解信息伦理道德,按照社会公认的信息伦理道德开展信息活动;应正确认识现实社会身份与虚拟社会身份之间的关系,合理运用虚拟社会身份;尊重不同的信息文化,积极主动的融入信息社会;在享受信息技术带来的便利时,也要警惕技术异化问题。

七、结束语

信息技术课程旨在全面提高学生的信息素养,培养优秀的数字创新人才。高中信息技术课程标准修订组深入总结十年来信息技术课程改革的宝贵经验,在广泛调查研究的基础上,提出以信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任为核心要素的学科核心素养体系。本文通过解读核心素养和高中信息技术学科核心素养,意在明确学科核心素养及其各要素的概念、内涵及表现,以期为信息技术学科教材编写、课程实施、教师培训、学生评价等方面提供参照。此外,学科核心素养植根于当今世界发展形势及国内现实信息社会环境,体现时代特征,具有一定的社会历史性。随着社会的进步和文明的发展,学科核心素养的内涵将不断得到拓展,其表现也将随之而变得愈加丰富。未来的世界是数字化的世界,信息技术学科的育人价值及社会功能也将愈加凸显。有效发展高中生的信息技术学科核心素养,强化数字创新能力,是实现中华民族伟大复兴的中国梦之所须,也是加强建设、加速发展高中信息技术课程的重要价值之所在。

参考文献:

[1]辛涛,姜宇.全球视域下学生核心素养模型的构建[J].人民教育,2015,(9):54-58.

[2]刘启迪.高中课程改革如何强化学生的核心素养[J].当代教育科学,2016,(12):24-27.

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[4]肖广德,黄荣怀.高中信息技术课程实施中的问题与新课标的考量[J].中国电化教育,2016,(12):10-15.

[5]张斌.影响信息意识形成的因素及信息意识的培育[J].高校图书馆工作,2003,(5):32-33.

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[8]钟志贤.面向终身学习:信息素养的内涵、演进与标准[J].中国远程教育,2013,(8):21-29.

[9]Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J].Communications of the ACM.2006,49(3):61-67.

[10]ISTE & CSTA.Operational Definition of Computational Thinking for K-12 Education[DB/OL].http://csta.acm.org/Curriculum/sub/CurrFiles/CompThinkingFlyer.pdf,2017-01-20.

[11]李艺,钟柏昌.信息技术课程核心素养体系设计问题讨论[J].电化教育研究,2016,(4):5-10.

[12]杨晓哲,任友群.高中信息技术学科的价值追求:数字化学习与创新[J].中国电化教育,2017,(1):21-26.

[13]李克东.数字化学习(上)——信息技术与课程整合的核心[J].电化教育研究,2001,(8):46-49.

[14]常青.公民社会责任价值论析[J].理论月刊,2011,(5):82-84.

[15]任友群,李锋,王吉庆.面向核心素养的信息技术课程设计与开发[J].课程.教材.教法,2016,(7):56-61.

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