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Science and Technology Education

信息技术环境下初中生核心素养培养的研究

作者

潘燕娟

福建省泉州市培元中学 362000

引言

核心素养在课程体系中的嵌入性与驱动性不断增强,信息技术的普及与智能化程度的提升,促使教育实践呈现结构性重组趋势。在技术介入的多维场景中学生的学习方式、认知结构与行为模式不断演化,传统知识传授模式难以适应素养导向的教育目标。这一背景下厘清技术与素养之间的生成逻辑,已成为教育研究的重要议题。

一、数字化背景中的教育生态转型:信息技术嵌入基础教育的宏观考察

基础教育正处于深度融合数字技术的转型期,信息技术已由边缘工具演化为系统性变量,对课程设计、课堂结构与教学评价体系施加结构性影响;在国家教育数字化战略驱动下,智能终端与平台化资源的广泛部署推动学校教育形态持续重构,其所引发的不仅是教学手段的更替,更深层次地体现为教师角色重置、学习路径重组以及教育价值逻辑的再生产过程,构成一种由技术嵌入引发的教育生态跃迁[1]。

以九年级 2024 版沪教版初中化学第一章中的《学习开展化学实验探究》为例,该课以实验方法教学为核心,旨在引导学生初步掌握科学探究的基本程序,包括提出问题、作出假设、设计实验、记录数据和得出结论。在信息技术环境下,该教学过程被重新结构化——教师可以利用智能白板实时呈现实验步骤的动画,结合虚拟仿真实验平台,使学生在课前就能通过模拟操作预测实验结果,增强课堂探究的主动性与预设性;在课堂中,借助移动终端设备进行实时记录和数据分析,不仅提高实验效率,也让数据处理过程更加规范化;课后平台化作业系统提供多样化的反思与补充练习,有效延展实验知识的深度与广度。

二、核心素养的多维解析:认知架构、行为导向与学科交融的三重构 建

核心素养并非单一能力指标体系的线性集成,而是涵盖认知层面的问题解决能力、行为层面的价值导向意识以及学科间迁移能力的动态系统,其内在结构呈现出高度的复杂关联性;初中学段素养培养应超越知识传授,向关注学习方式、社会情境适应及批判性思维建构延伸,并嵌套于各学科知识体系以实现教学内容整合与能力迁移可持续。

以九年级2024 版沪教版初中化学第二章中的《氧气的制备》和第五章中的《二氧化碳的制备》为例,这些教学内容不仅涉及实验技能的基本训练,如药品选择、仪器连接与气体收集方法的掌握,更隐含着对学生观察能力、推理能力与科学探究精神的多维激发。在教学设计中,教师可通过比较不同反应条件下气体生成速度与纯度的差异,促使学生进行实验方案的改进,并培养其问题解决能力。同时教师还可结合跨学科的知识,如“碳循环”与“氧循环”等自然系统的运行机制,帮助学生将化学知识迁移到环境保护等实际问题的思考中,进一步加强其价值判断与责任感。通过这种方式,核心素养的认知、行为与学科维度得以在教学实践中有机融合,形成从知识理解到素养生成的有效转化。

三、信息技术赋能素养培育的路径机制:从“工具逻辑”迈向“生态融合”

以往对信息技术的理解多限于媒介属性,缺乏对其教育生态意义的深度认知,在智能化环境中,技术已不再单纯作为认知外部支架,而逐步内嵌于学习行为发生的全过程,生成新的学习机制与交互结构;在智慧课堂、项目式学习及个性化平台的协同框架下,技术赋能表现为学习内容的适应性重构、任务导向的深层协作以及评价维度的结构化拓展,最终形成素养培养从技术支持走向情境融合的系统路径[2]。

以九年级 2024 版沪教版初中化学第二章中的《水的电解-探究水的组成》为例,在信息技术深度介入的教学设计中,传统的实验演示被转化为多模态的学习体验。学生不仅通过虚拟仿真平台进行水的电解实验的操作,还能实时观察水分子分解成氢、氧原子的过程,通过动态展示增强对微观粒子行为的理解。平台化的任务单引导学生进行自主探究,结合实时数据采集与分析工具,学生可以更好地理解实验结果并进行反思。同时智能课堂系统的支持使学生能够在小组合作中,通过任务驱动的方式,针对不同反应条件的变化进行实验设计,提升问题解决能力。通过这些方式,信息技术不仅丰富了学习内容,也有效促进学生认知和行为素养的提升。

四、挑战与前景:技术驱动下教育公平、个性发展与伦理反思的多元命题

信息技术深度介入教育场域的进程中,关于资源分配、算法规训与个体成长的价值张力日益凸显,教育公平不再仅指形式上的机会均等,更指向数据获取权、系统反馈权与认知空间的使用权之间的动态博弈;个性化学习在重构学生发展路径时存在平台控制与数据监控风险,需从伦理治理维度设定边界规范,确保数字技术育人促发展不偏离育人本质与社会正义价值。

以九年级2024 版沪教版初中化学期末整理与复习的《化学反应的表示及基本类型》为例,在信息技术支持下,课堂教学从传统板书演示转向多媒体与交互式实验平台的融合应用,学生可借助虚拟仿真实验直观观察不同反应类型的过程变化,增强了对化学反应实质的理解。在这种高度依赖平台内容的教学情境中,教学资源的选择权逐渐从教师向平台算法转移,学生接触到的知识内容也趋于平台化结构推荐,这种机制在优化学习效率的同时,可能压缩学生对知识探究路径的自主性,并导致不同地区因硬件配置与平台接入能力差异而形成教育机会的不对等。在设计教学内容与平台资源时,应综合考量技术工具背后的隐性选择机制,建立多元评价体系与资源审核标准,以防止个性发展被算法逻辑所规训,确保技术介入不会遮蔽学科育人功能的本质目标。

结论

信息技术在基础教育体系中所引发的深层变革,并不局限于课堂表层形态的更新,而体现为素养结构与学习机制的整体性重构。初中生核心素养的有效培养,需在技术环境中形成动态适配、结构整合与伦理调控的多重机制,实现教育目标、手段与环境之间的有机协调,推动教学实践的内生性转型。

参考文献

[1] 徐柏.信息技术辅助下培养初中生数学核心素养的策略探究[J].数学学习与研究, 2024(32):6-9.

[2] 陶伊涵.小学信息技术教学中学生核心素养的培养研究[J].教育界,2024(10):83-85.