高中信息技术课程标准修订：理念与内容

高中信息技术课程标准修订：理念与内容高中信息技术课程标准的修订依据数字环境发展需要和学生认知特征，分析信息技术教育从“信息常识”到“学科核心素养”发展的教育意义；明晰信息技术学科核心素养的基本要素及内涵，梳理出学科大概念，分析内容体系；在综合考虑学科核心素养和学科大概念的基础上界定高中信息技术课程目标、建构课程框架、形成课程模块，概述各模块的学习要求；针对信息技术课程的实施需要，从教学方式、学业评价、实验室建设和师资培训等方面给出了相应的建议。关键词：学科核心素养；课程目标；课程结构与内容；实施建议自20世纪80年代以来，信息技术沿着以个人计算机为核心到以互联网为核心，再到以数据为核心的发展脉络，逐步改变着社会经济结构和生产方式，加快全球范围内的知识更新和技术变革，催生出现实空间与虚拟空间并存的信息社会。信息技术的快速发展，重塑了人们沟通交流的时间观念和空间观念，不断改变人们的思维与交往模式，深刻影响人们的生活、工作与学习，已经超越单纯的技术工具价值，为当代社会注入了新的思想与文化内涵。培养具有信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的数字化公民就成为信息技术教育的重要任务。一、信息技术教育：从“信息常识”到“学科核心素养”20世纪90年代初，因特网的普及与应用使社会信息总量以几何级数迅速增长，丰富的信息资源为人们解决问题提供了支持，但也增加了人们心理负担与工作压力。在“信息爆炸”时代如何快速获取信息、有效应用信息是信息社会成员的一项基本技能。针对现实需求，加强信息常识教育、发展公民的信息素养(InformationLiteracy)成为信息技术教育的价值取向。信息常识教育注重信息获取与处理的方法与策略，强调信息技术工具操作与应用，这也切合了当时人们适应信息社会的需要。但是，在教育过程中过于强调技术工具的使用，忽视从信息系统的角度理解人、技术、社会之间的关系，这也就淡化了技术工具应用中的潜在功能(包括优势和弊端)和方法特征[1]。此外，数字化环境的日趋完善，基于技术操作的信息技术教育已很难满足在数字化环境中成长的青少年发展需要，他们对信息技术教育提出了更高的要求。近10年来，可穿戴、人工智能、3D打印等新技术的发展使得信息技术与社会各领域结合日益紧密，创生出一个全新的数字化学习环境。在此环境中成长起来的“数字土著(DigitalNative)”潜移默化地掌握了信息技术应用的基本方法与技能，具备利用网络获取信息、并行工作、适合图形学习的信息化社会生存优势。当然，具有较强信息技术应用能力的“数字土著”在现实生活与学习中也存在着“网络欺诈”“沉迷虚拟游戏”等问题。可见，“数字土著”并不能简单等同于“合格的数字公民”。因此，针对他们对“现实空间与虚拟空间”认识的误区，新时代的信息技术教育更需要培育学生数字化环境中特有的思维方式，提高学生利用学科方法解决问题的能力，遵守信息社会的法律、法规，发展良好的信息道德和伦理，即培育学生学科核心素养(KeyCompetence)。从“信息常识”到“学科核心素养”的教育是从“信息技术操作技能学习”发展到“利用信息技术特有的学科方法解决问题的能力”的提升，强调了学生数字化竞争力的培养。面向学科核心素养的信息技术教育，一方面可从“量”上减少信息技能的重复性学习，减轻学生学习负担；另一方面可从“质”上强调学科方法学习，避免“学了一公里宽，只有一英寸厚”的问题。二、面向学科核心素养的高中信息技术课程目标高中信息技术课程标准是在综合考虑信息技术学科核心素养和学科大概念的基础上，按照学生认知能力所确定的学科育人目标，是学生在信息技术学科学习过程中形成的基础知识、关键能力和情感态度价值观等方面的综合表现。课程目标的界定经历了明晰学科核心素养、梳理学科大概念、界定课程目标等过程。(一)明晰学科核心素养学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生学习该门学科后的期望成就[2]。信息技术学科核心素养综合考查了“人、信息技术、信息社会”的相互关系，通过分析信息技术在社会各领域应用中的素养概念与特征（例如ICT素养、信息素养、媒介素养、数字素养等），聚合相关素养的实质内涵，抽象出其中的核心要点，将核心要点与国家学生发展核心素养进行映射后确定的。信息技术学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四项核心内容。1.信息意识社会信息总量的持续增长为人们“利用信息、解决问题”创造了条件，但也阻碍着人们快速、有效获取信息，为更好地生存于信息社会中，其中的社会成员就需要具备一定的信息意识，能敏锐感知信息，正确判断信息。其内涵主要反映在两个方面：其一，社会成员能不能及时认识到信息的产生、发展与变化，即对信息的敏感度；其二，能不能对信息价值做出正确判断，用以指导个人行为的发生，即对信息价值的判断。具体表现为：在信息获取层面，能够敏锐感知到信息的变化，根据解决问题的需要，自觉寻求恰当的方式获取与处理信息；在信息分析层面，能采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性做出判断，对信息可能产生的影响进行预期分析，通过合作交流，能够与团队成员共享信息，实现信息的最大价值。2.计算思维数字化工具的普及使得基于程序驱动的技术工具渗透于人们生存的各个方面，其内部所应用的计算方法潜移默化地嵌入到人们利用信息技术解决问题的过程之中。理解数字化工具的本质特征，形成计算思维，既可有效使用信息技术，也可避免“被技术工具所控制”的危险。计算思维的涵义是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。主要表现为“形式化、模型化、自动化和系统化”四个方面。其一，形式化。在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题，抽象关键要素，分析要素间的关系；其二，模型化。建立信息处理的模型，合理组织数据，通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案；其三，自动化。探究利用信息技术解决问题的过程与方法，实现解决问题方案的自动化运行；其四，系统化。形成解决问题的系统过程，将其迁移到与之相关的其他问题解决中。3.数字化学习与创新在信息社会中，现实空间与虚拟空间相互交织，形成了全新的数字化学习环境，它在变革学生的学习方式时，也对学生的学习质量和学习结果提出更高要求，数字化学习与创新逐步成为影响信息社会竞争力的关键因素。数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品的能力。主要表现为：其一，在数字化环境中，能积极主动地利用数字化资源进行学习和创新活动；其二，能够发挥数字化学习环境的优势，有策略地减小数字技术应用的局限性；其三，能够在数字化环境中协同学习，与学习伙伴分享知识，养成创新的习惯。4.信息社会责任信息技术的革新为人们提供了便利的技术工具条件，但也赋予人们在数字化环境中的文化修养、道德规范和行为自律等方面的社会责任。因此，在新环境中，社会成员就需要正确理解人、信息技术和信息社会的关系，遵守其中的规则与要求，促进信息社会的有序发展，担负起信息社会成员的责任。主要表现为：其一，具有良好的信息安全意识，利用有效的方法保护好个人信息；其二，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范；其三，关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题，对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。(二)梳理学科大概念一门充分发展的学科应有其独特的核心概念、逻辑结构和表达方式，以此反映学科的本体价值[3]。中小学信息技术作为一门基础性学科课程同样需要明晰课程的知识结构，辨清逻辑关系，形成学科大概念的体系结构。为明确信息技术课程独特的学科教育功能，在梳理高中信息技术上游学科的核心内容、分析其基本原理和学科方法的基础上，提炼出“数据、算法、信息系统、信息社会”学科大概念，给出适合高中学生理解的定义。1.数据数据是描述事物的符号记录，是信息的载体，是计算工具识别、存储、加工的对象。数据经过处理并赋予一定的意义后便成为信息。在计算机科学中“数据”是能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。在计算机发明前及初期，“数据”更多地是指用于科学计算的数值型数据。20世纪80年代计算机技术的发展，人们利用计算机处理“数据”的类型得以丰富，数据也包括了文本、声音、图形、图片、视频等非数值型数据。近年来，移动通信和云计算等技术的革新潜在生成了“大数据”，这样“数据”也不只是计算工具所处理的对象或信息的载体，更成为人们获得信息、推动信息社会发展的一项动力来源。2.算法美国著名计算机专家克努特(D·E·Knuth)认为算法就是一个有穷规则的集合，其中规定了一个解决某一特定类型问题的运算序列[4]。分析算法定义，可以把算法理解为若干基本操作及其规则作为元素的集合。在计算机科学中，为保证计算机有序执行指令，算法应具有指定输入、指定输出、确定性、有效性和有限性五个基本属性。从程序结构来看，通过顺序执行、条件分支和循环三种结构方式可基本完成算法的流程，实现复杂问题条理化和简单化。3.信息系统信息技术的发展与普及使得基于计算机和网络的信息系统广泛应用于社会各个领域。信息系统作为一种专门的系统类型，可以通过多种方法来定义。目前，人们对信息系统的解释主要有两种视角。其一，从组织结构的视角来看，信息系统是指由用户、硬件/软件设施、通信网络和数据等要素构成的人机交互系统。尽管信息系统并不一定是计算机和网络化的，但现在大多数信息系统还是依靠计算机和通信网络，因此这里的“信息系统”主要是指使用计算机并且包含通信网络的系统；其二，从功能应用的视角来看，合理设计和开发的信息系统，可以更好地收集、存储和管理数据，以提供有用、准确和及时的信息[5]。当然，由于系统中用户需求不同，信息系统所提供的服务功能也是多样的。4.信息社会信息社会是指通过创造、分配、使用、整合和处理信息进行社会经济、政治和文化活动的社会形态。其中的社会成员通过创新、高效使用信息技术为手段，以此获得较高的个人或组织生存与发展优势。信息技术的发展使得以大规模智能化信息网络为表征的数字化工具在提高社会生产力、发展社会生产关系时，也生成了全新的社会文化和社会观念，甚至因技术应用差别的原因，导致了新的社会差别。因此，生存于信息社会中，正确理解人、信息技术和信息社会的关系，保持良好的信息行为，是促进信息社会有序发展的保障条件。信息技术学科大概念的建立一方面明确了本学科中小学生学习的核心内容，为围绕学科大概念建构课程内容体系打下基础；另一方面也反映出信息技术学科独特的教育特征，有助于信息技术课程目标的界定与实施。(三)界定高中信息技术课程目标综合信息技术学科核心素养和学科大概念，依据高中生的认知特征，高中信息课程目标可界定为：高中信息技术课程旨在全面提升全体学生的信息素养。课程通过提供技术多样、资源丰富的数字化环境，帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信息社会等关键学科知识，了解信息系统的基本原理，认识到信息系统在人类生产与生活中的重要价值，学会运用计算思维识别与分析问题，抽象、建模与设计系统性解决方案，深入理解信息社会特征，自觉遵循信息社会规范，在数字化学习与创新过程中形成对人与世界的多元理解力，负责、有效地参与到社会共同体中，成为数字化时代的合格公民。三、高中信息技术课程结构与模块内容按照《普通高中课程方案(修订稿)》设置的课程结构，为满足不同学生学习需求，高中信息技术课程由必修、选修Ⅰ和选修Ⅱ三类课程组成。在此基础上，依据学科逻辑特征和高中学生的学习需求设计体现时代性、基础性、选择性和关联性的课程模块。课程模块的设计既强调构建我国高中阶段全体学生信息素养的共同基础，关注系统性、实践性和迁移性；也注重拓展学生学习兴趣，提升探究内容的广度、深度和问题情境的复杂度，为学科兴趣浓厚、学科专长明显的学生提供挑战性的学习机会。高中信息技术课程结构和模块如下页表所示。(一)高中信息技术必修课程高中信息技术必修课程是