基于学科核心素养的新课程学习

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  【摘 要】本文基于培育学科核心素养的背景,论述了解课程的理念和结构、课程内容体系、课程内容要求的策略,以厘清核心素养水平划分与学业质量水平层次的关系,进一步确定学科核心素养水平层次,全面提升高中学生的信息素养。
  【关键词】核心素养 信息技术 内容要求 学业要求 学业质量水平
  【中图分类号】G  【文献标识码】A
  【文章编号】0450-9889(2021)02-0065-04
  2019年6月,国务院办公厅印发的《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》指出2022年前要全面实施新课程、使用新教材。由于课程结构、课程内容均发生较大的变化,课程的教学目标由三维目标向学科核心素养目标转变。笔者以高中信息技术课程为例,从了解课程的理念和结构、了解课程内容体系、梳理课程的内容要求、根据学业要求培养学生学科核心素养、根据学业质量水平进一步确定学科核心素养水平层次等方面进行论述,为广大教师教学新课程提供参考。
  一、了解课程的理念和结构
  高中信息技术课程围绕学科核心素养,提炼学科核心概念,吸纳学科领域的前沿成果,构建具有时代特征的课程内容,具体的课程理念及课程结构如图1所示。
  课程以培养学生学科核心素养为目标,通过情境引导,围绕核心概念,应用数字化工具及方法学习知识、发展思维、培养能力,增强社会责任感,以全面达成学科核心素养的培养。
  二、了解课程的内容体系
  (一)了解课程设计思路
  课程各模块均依据学科核心素养的要求,有明晰的设计主线及核心概念。如必修模块1“数据与计算”按照“明晰核心概念—突出学科方法—关注工具应用—促进素养形成”的思路设计,核心概念有数据、信息、算法、程序等。根据课程的设计思路,必修模块1从数据与信息、数据处理与应用、算法与程序实现等三个主题单元设计内容结构。(如图2所示)
  (二)结合教材学习课程的知识内容
  在学习课程知识内容时,要围绕各模块的核心概念,结合教材初步学习相关的知识内容。如在必修课程模块1的学习中,数据、信息、算法、程序属于本模块的核心概念,教师要学习数据、编码的知识,了解数据、信息和知识的关系,了解数据采集分析和可视化表达的基本方法,学习相关的计算机高级语言,如学习Python语言的相关知识及算法结构等。
  不同版本教材的课程内容排列顺序、描述的方式有所不同,但是所呈现的知识内容基本一致。教师要充分了解核心概念所体现的知识内容,列举出各核心概念所包含的具体内容,了解各知识内容在具体的单元、项目中的呈现。
  三、梳理课程的内容要求
  了解课程结构、知识内容后,教师大概了解了高中信息技术新课程教学内容,并初步学习了课程知识内容。但怎么教,要教会学生什么,将是教师需要解决的问题。
  接下来需要学习课程的内容要求,一般以课程模块(如必修模块1)作为一个学习主体。必修模块1的三个主题单元共有8项内容要求,分别是1.1至1.8。教师要厘清各主题单元对应的内容要求:“数据与信息”对应1.1、1.2、1.3,“数据处理与应用”对应1.4、1.5,“算法与程序”对应1.6、1.7、1.8。教师要根据课标描述的内容要求开展学习,了解内容要求的内涵及表现。
  (一)内容要求
  信息技术课程的内容要求通过核心概念、学科方法、学习活动情境、技术工具选择、布鲁姆认知层次分类等元素来描述。必修模块1相关的元素汇总如下。
  核心概念:数据、信息、算法、程序。
  学科方法:数据收集、分析、可视化方法;算法表示的方法;程序实现的方法;信息整理方法。
  技术工具:数据采集工具、分析和可视化工具;程序设计语言工具、思维导图工具、人工智能平台。
  学习活动情境:具体学习任务(活动)、典型的应用实例、生活实例。
  布鲁姆认知层次分类:分为知道(知识)(knowledge)、领会(理解)(comprehension)、应用(application)、分析(analysis)、综合(synthesis)、评价(evaluation)等六个层次,每个层次的认知能力由低向高递进,高层次包含低层次的认知能力。
  例如必修模块1“数据与信息”主题单元中的内容要求,核心的概念有数据、信息;学科方法是数据收集、分析、可视化方法;技术工具可采用数据采集工具、分析和可视化工具、思维导图工具;学习活动情境是具体学习任务(活动);认知水平对应布鲁姆认知层次分类中前三个水平。必修模块1对应布鲁姆认知层次分类如表1所示。
  (二)梳理课程内容对应的要求
  教师在学习中,要根据核心概念、学科方法、情境、技术工具、认知层次分类等要素梳理各模块内容对应的要求,以必修模块1“数据与信息”主题单元为例,具体样式可以参考表2。
  (三)根据内容要求构建项目学习的教学模式
  根据高中信息技术课程的特点,教师要注重项目学习的教学模式,把握项目学习的本质,以项目学习整合课堂教学。教师梳理好各模块内容对应的要求后,要进一步围绕情境、核心概念、学科方法、技术工具、认知水平等要素设计学习项目,通过具体项目学习促成基本知识、技能的学习,培养学生的计算思维及应具备的能力。
  例如必修模块1内容要求1.4描述为“通过典型的应用實例,了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法”,我们要根据这一内容要求对应“数据处理与应用”主题单元的知识内容设计一个项目学习。现以“出行方案”为设计项目进行说明。以“智能地图”作为数字化学习工具,创设“选择从A城市到B城市的最合适线路”情境并引入教学,初步设计以下三个步骤开展教学。
  第一步:通过智能导航系统收集两城之间的距离、交通工具、出行时间等数据,引导学生对收集的数据进行比较、分析,预设可行的出行方案。   第二步:利用可视化表达的基本方法对出行方案进行表达,在表达、优化方案的过程中引导学生探究出行数据采集、分析的方法和技巧,可视化表达的类型及方法。
  第三步:通过增加线路选择的附加条件,如遇到修路、天气等因素,出行方案应该如何调整,让学生感受各种数据对制订出行方案的影响,从而进一步提升学生的思维能力和学习能力。
  四、根据学业要求明确如何培养学生学科核心素养
  (一)学业要求的内涵
  学业要求是指学生在学习相关课程内容后应该掌握的基本知识、基本技能,应具备的能力,是从学习结果的角度描述学生的学业成就。新课程的学业要求是从学科核心素养的角度描述学生学习结果的目标,描述学生学习相关课程内容后,应该具备的相应学科核心素养。
  学业要求采用“动词+学科方法+技术工具+内容”的形式描述,“动词”参照布鲁姆认知层次分类中的相关动词,根据“动词”来确定认知能力层次。结合学科核心素养的内涵及表现特征,相关的学业质量描述充分体现学科核心素养,具体说明要培养学生学科核心素养的类型。例如,“依据解决问题的需要,设计和表示简单算法;掌握一种程序设计语言的基本知识,利用程序设计语言实现简单算法,解决问题”的学业要求,对应布鲁姆认知层次分类中的“应用”层次(第三层次),学科方法为算法表示、程序实现的方法,技术工具为程序设计语言工具,主要培养计算思维核心素养。
  (二)明晰内容要求、核心素养、学业要求的对应关系
  由于各核心素养是相互渗透的,故某一主题单元的内容要求可以培养多个核心素养。针对不同的知识内容及内容要求,各核心素养的主要体现有一定的差别,教师要明晰应重点培养的核心素养。如“数据与信息”主题单元,围绕数据、信息的核心概念,根据内容要求可以看出应重点培养学生信息意识;如涉及运用数字化工具的学习,又体现数字化学习与创新素养。
  为更好地理解各主题单元的内容要求、学业要求、学科核心素养的对应关系,教师可以参考表3的格式划出各主题单元的内容要求、学业要求、核心素养的对应关系。
  教师要认真分析内容要求、学业要求、相关的核心素养内涵及表现形式,从课程内容要求出发,理解各内容对学生学科核心素养的培养要求;根据学业要求有效地落实核心素养的培养,积极探索学科核心素养培养方法与途径。
  (三)探究培养学生学科核心素养的方法与途径
  课堂教学是培养学生学科核心素养的重要途径,教师要结合课程内容、学业要求探究培养学生学科核心素养的方法与途径。要重点解决两个问题:一是某一课程内容可以培养哪些学科核心素养?二是某一学科核心素养可以通过什么内容培养?
  1.一个课程内容可以培养多个核心素养
  如必修模块1“数据处理与应用”单元中的1.4、1.5的内容要求,可以培养数字化学习与创新、计算思维、信息社会责任等三个核心素养。通过了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法来培养学生的计算思维;通过选用恰当的软件工具或平台处理数据,完成分析报告,培养学生的数字化学习与创新素养;通过理解对数据进行保护的意义培养学生信息社会责任素养。三个素养的培养不是孤立的,要互相支持、互相渗透,才能真正落实相应的学科核心素养培养。
  在“出行方案”的项目学习中,教师可以通过“智能地图”展示数据与信息的特征,培养学生的信息意识;通过“智能地图”收集数据、分析数据,制订出行方案,培养学生的计算思维;通过对数据的保护、数据加密,培养学生的信息社会责任。
  2.一个核心素养可以在不同课程内容中体现和培养
  如“掌握数字化学习的方法,能根据需要选用合适的数字化工具开展学习”学业要求对应的学科核心素养是数字学习与创新,凡是应用到数字化学习的方法、数字化工具的使用等的学习内容都可以培养学生数字学习与创新素养。涉及必修模块1的内容要求有1.2、1.3、1.4、1.5等。教师要通过不同的情境和学科方法培养学生的学科核心素养,并要不断坚持、不断提升,这样才能真正落实核心素养的培养。
  五、根据学业质量水平确定学科核心素养水平层次
  (一)学科核心素养水平层次、学业质量水平的内涵及关系
  根据学科核心素养的内涵及表现形式,信息技术学科核心素养水平层次根据能力水平从低到高划分为预备级、水平1、水平2、水平3。针对某一内容模块,学业要求从宏观的角度明确需要培养什么类型的学科素养、具备哪方面的能力,但没有具体到学科核心素养的水平层次。由于核心素养水平划分与描述较为抽象,大部分教师难以把握某一内容模块的学科核心素养培养应该达到什么样的水平层次。为此,可以用一把有刻度的“尺子”来衡量核心素养水平层次,这个“尺子”就是学业质量水平,学业质量水平能实现教、学、评的统一。
  高中信息技术学科学业质量水平根据问题情境、认知层次、思维方式、探究模式等综合程度进行划分,由低到高划分为水平1、水平2、水平3、水平4。
  学业质量水平是学科核心素养水平层次的具体表现,两者有对应关系,从水平高度来看,学科核心素养预备级对应质量水平1,素养水平1对应质量水平2,素养水平2对应质量水平3,素养水平3对应质量水平4。从内容上看,学业质量水平是核心素养水平层次与课程内容融合的体现。
  (二)深入研究学业质量水平,确定学科核心素养水平层次
  课标面向所有课程,对学业质量水平按照不同的层次进行质量描述,为了更好地理解各课程模块对应学业质量水平,要根据课程内容、学业要求等,列举出各课程模块的学业质量水平,然后建立课程内容要求、学业要求、学业质量水平的对应关系。如表4为模块1“数据与信息”主题单元内容要求的各种对应关系。
  从表4可以看出,学业质量水平1与水平2的问题情境、认知层次、思维方式、探究模式存在由低到高的递进关系,教师可以根据表中标着重号的关键词进行进一步理解,找出水平1、水平2之间的情境复杂度、认知水平的层次、探究模式的深度等差异。根据学业质量水平这个有刻度的“尺子”来衡量学生的不同能力水平层次,根据学业质量水平确定需要达成的核心素养水平层次。
  为更好地开展课程内容学习,教师需要进一步明确并划分各课程模块的学业质量水平,必修课程需要划分必修模块1、模块2各单元内容的水平1、水平2等学业质量水平;选择性必修1、必修2、必修3课程需要划分水平3、水平4等学业质量水平。教师要理解不同学业质量水平的差异,从而更好地开展教学,更好地测评学生的学习结果。
  为将核心素养培养贯彻到课程学习的全过程,教师要深入理解课程的知识内容、内容要求、学业要求、学业质量水平的描述与内涵,厘清它们之间的联系及对应关系,进一步明晰课程教学应该达到的学业质量水平层次。同时,教师要转变教学理念,加大课程学习力度,努力探求合适的情境及学习项目,根据核心素养落实教学目标,优化教学过程,增强课题教学的有效性,促成学科核心素养真正落实。
  面对高中信息技术课程的改革,广大教师要积极面对,可借鉴本文所论述方法,围绕学科核心素养学习新课程,理解并厘清课程内容要求、学业要求、学科核心素养水平、学业质量水平之间的对应关系。通过学习新课程,在日常教学中积极探究项目学习的教学模式;以学生为主体,构建有效课程的教学体系;充分利用数字化学习的思想方法及技术工具,培养学生学科核心素养,全面提升学生的信息素养。
  【参考文献】
  [1]普通高中信息技術课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.
  [2]任友群,黄荣杯.普通高中信息技术课程标准(2017年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2018.
  注:本文系广西教育科学“十三五”规划2018年度广西考试招生和教学研究专项课题“广西普通高中学业水平合格性考试信息技术科命题的探索与研究”(编号:2018ZJY260)研究成果。
  【作者简介】罗志卿(1981— ),男,广西陆川人,大学本科学历,高级教师,研究方向为大规模考试的命题与评价、大数据的分析运用等。
  (责编 覃西雅)
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