核心素养导向下中小学信息技术课程教学设计与实践研究

一、引言

进入21 世纪，全球教育界普遍认识到，仅仅传授知识和技能已无法应对未来社会的复杂挑战。经济合作与发展组织（OECD）率先提出了“核心素养”（Key Competencies）的概念，旨在培养学生能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。在此国际背景下，我国于2016 年发布了《中国学生发展核心素养》总体框架，确立了以“文化基础、自主发展、社会参与”三个方面为核心，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养的教育目标。

二、核心素养与信息技术课程的内在耦合

核心素养并非抽象的概念，它必须通过具体的学科教学来落地。信息技术课程与核心素养的培养存在着天然的、高度的契合性。

信息技术是培育“文化基础”的催化剂：信息技术本身是人类科学精神的结晶，学习其原理（如算法、编码）有助于培养学生的科学精神。同时，利用信息技术处理、创作与传播人文艺术作品（如数字故事、编程作画），又能深化学生的人文底蕴。

信息技术是支撑“自主发展”的脚手架：在信息爆炸的时代，学会学习的能力至关重要。信息技术课程教会学生如何高效地检索、甄别、管理和应用信息，成为自主的终身学习者。同时，合理的网络使用习惯和数字身份管理，也是健康生活的重要组成部分。

三、核心素养导向的信息技术课程教学设计原则基于核心素养的内涵，其教学设计与传统教学设计有显著区别，应遵循以下原则：

情境真实性原则：脱离真实情境的知识是惰性的。教学设计应围绕与学生生活经验、社会热点紧密相关的真实问题展开，如“为校园运动会设计一个自动计分系统”、“制作一个反网络欺凌的宣传动画”等。真实情境能激发学生内在动机，让学习变得有意义。

问题驱动性原则：以复杂的、开放的、非良构的“核心问题”驱动整个学习单元。问题本身没有标准答案，旨在引导学生持续探究、思考和应用所学知识。例如，“如何利用我们掌握的技术，帮助社区的老年人更好地使用智能手机？”。

项目化学习原则：项目式学习（PBL）是承载核心素养培养的理想模式。它要求学生通过完成一个完整的项目（如创作一个数字作品、设计一个解决方案），在经历定义问题、规划方案、探索实践、制作作品、交流展示的全过程中，综合运用多学科知识，锻炼批判性思维、创造力、协作与沟通能力。

协同探究性原则：强调学习共同体的构建。鼓励学生通过小组合作、师生对话、线上线下混合研讨等方式进行协同探究。在思维碰撞中，学生学会倾听、表达、辩论与共识构建，发展社会性技能。

四、教学实践案例：以《设计一个“绿色校园”智能解决方案》为例

1. 单元主题与核心问题主题：物联网与传感器初探

核心问题：如何利用传感器和编程技术，设计一个方案来解决我们校园中的能源浪费或环境问题，为建设“绿色校园”贡献力量？

2. 教学目标（素养导向）

信息意识：能发现校园中存在的具体环境问题（如教室长明灯、卫生间长流水），并意识到信息技术在解决此类问题中的价值。

计算思维：能将复杂问题分解（分解），抽象出核心要素（如“检测光线强度控制电灯”），通过算法设计（算法）、建模（模式识别）形成自动化解决方案。

数字化学习与创新：能利用图形化编程软件（如 Mind+、米思齐）连接硬件传感器，创作一个智能装置的原理原型，并具备一定的创新性。

信息社会责任：在项目过程中，理解技术应用背后的节能环保意义，树立利用技术造福社会的责任感。

3. 教学过程设计（项目周期：3 周）

阶段一：入项与探究（1 周）

情境导入：播放全球能源危机、环保倡议视频，引发讨论。

提出核心问题。

小组组建与分工：学生自由组队，选择想要解决的子问题（如节能、节水、垃圾分类提醒等）。

实地调研与信息搜集：小组在校园内进行勘察，记录问题，通过网络搜索相关技术解决方案。

阶段二：知识与技能建构（融合于项目中）

微型课：教师针对项目所需，开设“传感器工作原理”、“条件判断语句”、“循环结构”等短小精悍的技能讲座。

学生根据项目需求，选择性学习，边学边做，教师提供个性化指导。

阶段三：探索与原型制作（1 周）

小组协作，设计解决方案流程图。

利用开源硬件和传感器搭建硬件原型编写、调试程序，实现预设功能。

阶段四：成果展示与评价（1 周）

举办“绿色校园方案招标会”：各小组展示其原型作品，阐述设计理念、工作原理和预期效果。

多元评价：

教师评价：根据技术实现难度、创新性、完成度进行评分。

小组互评：从“创意”、“实用性”、“展示效果”等维度打分。

自我反思：每个学生提交一份反思报告，总结所学、所感及待改进之处。

五、挑战与反思

尽管核心素养导向的教学模式优势明显，但在实践推广中仍面临诸多挑战：

教师素养的挑战：教师需从“知识的传授者”转变为“学习的引导者、设计者和促进者”。这对教师的教学设计能力、跨学科知识整合能力、技术应用及课堂掌控力提出了极高要求。

教学资源的挑战：项目式学习需要丰富的学习资源、必要的硬件设备和支持探究的学习环境，部分学校可能条件有限。

评价体系的挑战：传统的纸笔测试难以衡量学生的核心素养，如何设计出科学、简便、易操作的综合素养评价工具，是一大难题。

课时与课程的冲突：项目式学习周期较长，与现有的固定课时、碎片化的课程安排可能存在矛盾。对策建议：

加强教师培训：开展针对性的工作坊和教研活动，通过案例研讨帮助教师转变观念、掌握方法。

开发共享资源库：区域或学校层面可共建共享项目案例、教学资源和评价工具，减轻教师备课压力。

推动评价改革：积极探索并推广表现性评价、档案袋评价等多元评价方式，并将其逐步纳入教学管理体系。

优化课程整合：尝试将信息技术与科学、综合实践活动等课程进行整合，统筹课时，为深度学习创造条件。

六、结语

从知识技能走向核心素养，是新时代教育改革的必然选择，也是中小学信息技术课程焕发新生命力的必由之路。本文所探讨的教学设计原则与实践案例表明，以真实问题为起点，以项目学习为主线，以多元评价为保障的教学模式，能够有效将信息技术的工具价值与人的全面发展结合起来。这条路固然充满挑战，但唯有勇于实践、不断反思，才能真正让信息技术课堂成为培养学生适应未来、引领未来的创新沃土，让核心素养的种子在每一个学生心中生根发芽。

参考文献

[1] 核心素养研究课题组. 中国学生发展核心素养[J]. 中国教育学刊， 2016(10): 1-3.

[2] 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]. 电化教育研究， 2016, 37(12):-12.

[3] 钟柏昌， 李艺. 核心素养如何落地：从课程改革到教学实践[J]. 教育科学研究， 2018(05): 5-11.