立足课内，延伸课外，构建立体课堂

——新课标背景下信息技术学科核心素养达成实践探索

朱志琦  

广州市第一中学  广东 广州  510163

【提要】 《普通高中信息技术课程标准（2017版）》中引人注目地提出了学科核心素养，指出它是学科教育的灵魂。由于课时、场地、设备、师资等诸多因素的限制或不足，若仅仅依赖课堂教学，难以很好地达成新课程所要求的学科核心素养目标。作为课堂教学的有效补充，通过丰富体验的科技节，紧张刺激的学科竞赛，开放的第二课堂，邀请学科专家进校园等多种方式和途径的实践探索，立足课内，延伸课外，有效构建立体课堂。更好促进学科核心素养的有效达成，为面临新课改的高中信息技术教师指出教学实践的方向。

【关键词】信息技术；核心素养；新课程；新课标；立体课堂

随着《普通高中信息技术课程标准（2017版）》颁布及全国各省份新课程的即将实施，信息技术教育从四个方面发生了转向：1、目标转向：从“信息常识”到“学科核心素养”。2、方式转向：从“知识技能学习”到“解决问题能力发展”。3、内容转向：从“关注工具特征”到“关注学科本体”。4、价值转向：从“应用行为”到“学科思维”。

与之对应，信息技术学科核心素养也发生了相应的改变。新课标提出，在新课程改革中，信息技术核心素养直接指向的是“人”的素养，人们在信息技术方面的核心能力和必备品质。强调的是：人、技术、社会之间的关系，通过这种素养，人们可以更好地生存在信息社会中。新修订后的课程标准中，明确信息技术学科四大核心素养分别为：1、信息意识2、计算思维3、数字化学习与创新 4、信息社会责任等四个维度。

图1 信息技术学科四大核心素养

学科核心素养是学科教育的灵魂，只有抓住学科核心素养，才能抓住学科教育的根本。培养学生信息学科核心素养，推动和落实新课标精神，课堂毫无疑问是主阵地，然而由于课时、场地、设备、师资等诸多因素的限制或不足，若仅仅依赖课堂教学，显然是难以很好地达成新课程所要求的学科核心素养目标。如何立足课内，延伸课外，构建立体课堂，促进信息技术学科核心素养达成，就具有十分重要的意义。

在新课标的背景下，本文将通过生动活泼的科技节、紧张刺激的学科竞赛、开放的第二课堂和学科专家进校园等一系列课外延伸实践探索，与课堂教学相呼应，构建多维度学科立体课堂，更好地达成信息技术学科核心素养的培养。

图2立体课堂的构建途径

一、生动活泼的科技节，丰富学生信息技术体验，提升信息意识

信息意识，是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。

具备信息意识的学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；能够敏锐感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性作出合理判断，对信息可能产生的影响进行预期分析，为解决问题提供参考；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。

信息意识作为信息技术学科核心素养之一，与信息技术应用密不可分。只有让学生亲身体验信息技术在生活中的与时俱进的应用，才能切身感受，有效激发和培养学生的信息意识。在课堂教学中我们培养学生的信息意识,多采用启发和问题驱动等教学方法，以源自生活的问题去驱动学生探索和解决问题，让学生感受信息技术应用的生命力。

然而，由于课堂教学场地、课时和设备等限制，学生在信息技术课堂上能够充分体验和应用信息技术的机会并不充分，往往是浅尝即止，信息意识的培养难以有效实现。

生动活泼、内容丰富的科技节活动，作为课堂教学强有力的有效补充，能够在短时间内，让大多数学生近距离亲身体验信息技术在生活中与时俱进的新应用。每年的校科技节，可发动全体信息技术老师力量，动员全校师生，精心策划和设计不同的科技主题。力求内容丰富多彩，生动有趣，紧扣信息技术学科新科技应用。其中可包括有：3D打印、智能小车组装、智能小车竞技、机器人组装竞技、拆装机大赛、组网装机比赛、微电影创作大赛、虚拟现实体验等充满时代气息的信息科技体验活动，促进学生信息意识的提升。

此外，还可通过引入校外科技公司的创客或科技展示，跳出课堂教学中师资和设备等局限，向全校学生提供一个开放自适应的学习空间。通过丰富的现场感受和体会，学生能了解关于增材制造（3D 打印）、机器人、新材料、无人机、VR 虚拟现实、AR增强现实、智能化电器/装备、物联网、大数据、移动互联网等等创新科技学科知识。如：绘图机器人、四足机器人、下棋机器人、人机五子棋对战、戳气球争霸赛、BB8机器人、巡线机器人、3D打印机、VR世界探索（探索太空基地、实景过山车体验）、快速VR盒子DIY及体验、桌面气象站、仿生蜗牛、避障小车、无线遥控排险小车、桌面雷达大型多轴无人机、遥控纸飞机和遥控3D花式飞行表演等等丰富多彩的科技体验活动。

丰富的信息技术体验，结合跨学科学习理念，让学生切身感受信息科技的无穷魅力，激发学科学习动力、兴趣和对未来的自主探索，培养学科创新思维，掌握创客创新工具，培养动手能力、科学素养、团队协作、创意思维和表达能力，在实践中提升信息意识，这些都是课堂教学所不能比拟的。

二、紧张刺激的学科竞赛，强化和促进学生计算思维培养

计算思维，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，是四大学科核心素养的重点。

具备计算思维的学生，在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、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；总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。

在计算思维培养中，编程教学具有不可取代的作用。北京航空航天大学计算机学院教授、博士生导师熊璋提出：在现在大数据社会下，每个人都要有数据的意识和计算的思维。每个人都要有程序设计的思维和技能，要知道循环、分支、迭代，就像每个中学生都知道牛顿三大定律一样。

在课堂教学中，Python编程教学作为新课标中落实计算思维培养的重要载体，将正式纳入高中信息技术新教材内容。在课堂教学中培养学生的计算思维，可以开展Python项目式教学，让学生经历界定问题、抽象特征、建立结构模型、编写程序完整的计算思维过程。

与课堂教学相呼应，可在校内面向全体学生，策划和举办“Python编程大赛”。通过紧张刺激的学科竞赛，充分激发学生的竞争心理，营建校内良好的信息技术学科学习氛围，促进自主学习，拓宽学生学习视野，进一步强化和促进学生计算思维核心素养的培养，后续更可为涌现出的学科尖子创设信息奥赛等更高水平的竞赛平台。

例如：“Python编程大赛”可通过以下三方面进行推进和开展：

（一）、教师加强新课标学习和研讨交流，多方位提升专业素养

新课标提出，为了将学科核心素养落实于课堂教学中，实现课程的根本任务，信息技术老师首先需要领会学科核心素养的内涵。在获悉Python编程教学即将正式进入新课程内容后，我校全体信息技术教师积极响应，自我提升钻研学习Python语言。同时，科组老师通过承担“广东省高中信息技术学科骨干教师提升高端研修班跟岗”交流培训，积极参与新课标教研学习，主讲和主持区信息学科Python教学研讨，担任区学科特约教研员、市中心组成员、市和区学科理事等职务，尽快领悟、熟悉新课标精神和新课程内容，积极发挥科组区域辐射作用，加强Python编程教学的研讨学习交流，多方位提升专业素养，为新课程改革作准备。

（二）、立足课内

认真制定学期教学计划，共同研讨，集体备课，做到有计划有目标有步骤地开展Python编程课堂教学，在课堂上有意识地逐步培养学生的计算思维学科素养及能力。另一方面，科组所有教师都积极开设Python编程公开课，通过同课异构等多种形式的研讨活动，不断总结课堂教学实践经验，凝聚集体智慧，提升课堂教学质量，关注学生计算思维素养的有效培养。超前的Python教学理念和课堂教学实践赢得了多方的肯定。

（三）延伸课外

在课堂教学的基础上，为更进一步促进学生计算思维等学科核心素养的达成，我校信息技术科组通过开展首届“Python编程大赛”，为学生打造立体课堂。

表1 Python编程大赛实施流程和具体步骤

立足课内，延伸课外，构建立体课堂，首届“Python编程大赛”活动的成功举办，燃点了学生学习Python编程设计的热情。编程大赛活动前后持续近一个月，课间经常可见学生聚一起讨论，并不时向任课老师请教。无论是参与初赛海选还是进入决赛、最后胜出的学生们，都感受到运用算法解决问题的编程魅力，收获了满满的成就感，甚至有学生立下了要成为一名编程工程师的理想，发掘和涌现出不少优秀的学科人才。活动获得了各方面的支持及肯定，进一步培养了学生的计算思维学科核心素养和能力，为新课标教学实践开创了新局面。

三、开放的第二课堂，有效促进学生数字化学习与创新素养达成

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。

具备数字化学习与创新素养的学生，能够认识数字化学习环境的优势和局限性，适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯；掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造，助力终身学习能力的提高。

信息技术课程的价值导向其中一点直指学生创新能力培养。数字化学习与创新的素养达成，除课堂教学外，可充分利用第二课堂，开展多种形式的信息技术作品或创客创作。第二课堂组织机制的灵活性和活动的自主性，决定了第二课堂活动时空的开放性。活动的开展不再受限于平时的课堂教学，不受场地，时间和班组人员限制，更强调突出学生的科技兴趣。教师可引导启发学生自主学习数字化软件（Photoshop、会声会影、Python、Autocad等）或数字化硬件(树莓派、Arduino、Micro:bit等)，综合运用并创作形式多样的计算机作品或创客作品，有效聚焦学生的数字化学习与创新素养的培养。

例如：以第二课堂形式开展的微电影创作，基于项目式的学习(PBL)，集策划、编剧、导演、表演、剪辑、宣传等多项技能于一体，是团队精诚协作的一项数字化学习与创新活动。通过自由组合、分工，组建项目组，教师引导学生创建一个真实的情境，对驱动问题展开探究。技术的自主学习给学生提供了脚手架，帮助学生在活动的参与过程中提升能力。学生在探究过程中学习及应用信息技术学科思想，教师引导学生（项目组成员）参加协作性活动，分阶段进行小结和成果交流评价。学生在分享阶段成果的同时，共同发现并寻找解决问题的方法。最后通过一部故事结构完整，主题突出的微电影创作作品作为项目学习成果，进行分享交流及评价。基于项目学习(PBL)的微电影创作，不仅使学生掌握拍摄、视频加工剪辑、图像和音频处理等相应的信息技能，促进学生利用信息技术自主探究，创造性地解决问题，形成创新作品能力，在整个项目实施过程中有效促进数字化学习与创新素养达成。

图3 基于项目式学习（PBL）的“微电影数字化学习与创新活动”实施框架

第二课堂是课堂教学的强有力支撑和补充，是构建立体课堂不可缺少的组成部分。通过第二课堂开展的信息技术学科创新活动，活动定位清晰，活动目标明确、内容丰富、形式多样。通过预设的目标导向，引导学生在信息技术作品创作中树立创新意识，培养创新能力，有效促进数字化学习与创新素养达成。

四、学科专家进校园，拓宽学生专业视野，增强信息社会责任

信息社会责任是指信息社会中的个体在文化修养、道德规范和行为自律等方面应尽的责任。

具备信息社会责任的学生，具有一定的信息安全意识与能力，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，既能有效维护信息活动中个人的合法权益，又能积极维护他人合法权益和公共信息安全；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。

信息社会责任的培养不仅来自课堂的学习，更需要聆听信息学科专家的科研实践和感悟分享。在课堂教学中，信息技术教师受自身水平和个人经历的限制，难有更前沿、更深入、更系统和更丰富多样的学科研究和实践体会。作为对课堂教学更充分、更全面的补充，可通过邀请学科专家进校园的形式，引进具有丰富科研实践经验的学科专家，分享前沿科技资讯、信息学科领域的系统研究、科研实践经历和体会，将更具说服力和影响力。

例如：人工智能技术作为“下一个能飞起猪的风口”，掀起了世界的新一波科技浪潮，为让学生更好地了解前沿资讯，更好地把握学科最新科技动向，思考人工智能对人类社会的工作、决策、创新、伦理方式的影响，拓展学科视野，创设更浓厚的学科学习氛围，进一步激发学生信息技术学科学习热情和关注度，我校技术科面向高一级学生开展了“走进人工智能”等前沿科技讲座。

“走进人工智能”讲座邀请了华南师范大学计算机学院计算科学系系主任陈寅副教授主讲。讲座从经典科幻电影引出人工智能，回到现实生活的科大讯飞语音输入法。从人工智能科学家的角度分析人工智能重点关注的12个研究方向，分析跳棋、五子棋、国际象棋、围棋、无人驾驶到机器人等学生较为关心和熟悉的人工智能案例。深入浅出地介绍了人工智能的相关知识，探讨了人工智能对人类社会的工作、决策、创新、伦理方式的影响，揭开了人工智能神秘面纱，引领学生思考并感受人工智能的迷人魅力。讲座既有理论分析又有实践案例解剖，语言生动，引人入胜。讲座结束后还有不少同学围着陈教授请教学术问题和索取联系方式。“走进人工智能”讲座的成功举办，拓展了学生学科专业视野，引领学生把握学科最新科技动向，很好地提升了学生的科技热情和学科兴趣，启发学生对社会信息发展作更深层次的思考，增强信息社会责任。

图4 “走进人工智能”讲座

——生动有趣的精彩讲座赢得了学生们的阵阵掌声和欢笑

我们所处的时代就是最好的时代，我们脚下就是一片沃土。科技的发展，社会的开放，交流的便捷，积极的环境，这些在五千年的漫长历史中从未有过的。末来的中国取决于我们现在教育的年轻一代，对于末来的中国，作为教育工作者和科技传播者，我们有着不可推卸的责任。

在新课标背景下，为弥补信息技术课堂教学的课时、场地、设备、师资等诸多因素限制和不足，立足课内，延伸课外，通过策划和开展生动活泼、丰富体验的科技节，紧张刺激的学科竞赛，开放的第二课堂，邀请学科专家进校园等多种方式和途径，有效构建立体课堂。在校内营造浓厚的信息技术学科学习氛围，可更好地实现学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任意识等四个维度学科核心素养的有效达成。

【参考文献】

[1]普通高中信息技术课程标准2017版[Ｓ].中华人民共和国教育部制定人民教育出版社 北京

[2]李锋.面向核心素养 高中信息技术课程标准修订[Ｒ].高中信息技术课程标准修订组，华东师范大学开放教育学院

[3]严开明.高中信息技术新课标学习交流报告[Ｒ].2018,7

[4]刘涛.人工智能，方兴末艾的下一波“工业革命”[J].北大纵横.2017.9.7

[5]合肥云谷.魅力何在？你不能错过的人工智能五大关键词！.[Z] http://www.sohu.com/a/148604898_769835.2017,6,13

作者简介：

朱志琦（1971.11，女，广西博白），现任职于广州市第一中学，计算机中学高级教师，获电子技术（理学学士）和计算机应用（工学学士）双学士学位。研究方向：教学实践、编程和网络。

先后在荔湾区广播电视大学、职业高中和普通高中任教。现任广州市第一中学信息技术教师、广州市荔湾区高中信息技术学科特约教研员。

曾被评为首届“品牌教师”之“荔湾区骨干教师”称号、荔湾区优秀科技辅导员。曾任荔湾区品牌教师工作站中学信息技术学科研究人员、广州市第一中学信息技术科长。撰写论文多次获国家、省、市级别奖项。连续8年被评为荔湾区中小学电脑制作活动优秀指导教师。多次担任荔湾区华侨杯教育多媒体作品比赛评委，荔湾区“华侨杯”中小学电脑评奖活动比赛评委。辅导学生参赛获国家、省、市等级别多个奖项。在广州市中小学计算机作品竞赛总结交流活动中，作先进经验交流。参与广东省信息技术学科骨干教师能力提升高端研修班跟岗学科指导。参与高中《通用技术选择性必修 智能家居应用设计》新教材编写（核心作者）。