高中信息技术教育中 数字化学习优化策略
顾筱玲 缪艳红
信息技术日新月异，各行各业都面临新的变革，互联网、人工智能冲击着传统企业、传统思维，同时也给各行各业带来了新的契机。教育行业也同样如此，要想在这场变革中立于不败之地，必须转变思想观念，紧跟时代的步伐，与时俱进。对于高中信息技术教育来说，培养学生的数字化学习能力是当务之急。
● 新课标对高中生信息技术培养要求的解读
教育部基礎教育课程教材专家工作委员会于2018年出版了《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称“新课标”），从理论高度结合立德树人，以信息技术学科核心素养统领课程标准，将信息技术课程推向了一个新的发展阶段。笔者结合新课标必修部分的内容，对数据与计算、信息系统与社会两个模块解读如下。
1.数据与计算模块解读
数据与计算模块包含了数据与信息、数据处理与应用、算法与程序实现三部分内容。首先，通过这三部分内容的学习要培养学生在运用数字化工具的学习活动中，理解数据、信息和知识的关系，认识数据对人们日常生活的影响，在体验利用数字化工具发现信息和处理数据的过程中对大数据如何影响和改变人们的生活进行深入的思考，从而提高学生的信息意识。其次，当各种各样的数字化工具出现在学生的学习和生活中时，不仅要让学生具备相应的操作技能，还要让学生明白其工作原理和应用流程，能够在碰到问题时合理地选择应用工具，达到最佳的问题解决效果，也就是要发展学生的计算思维。再次，在针对具体学习任务体验数字化学习的过程中，感受数字化工具和资源的优势，并因势利导，培养学生的数字化学习和创新意识和习惯。最后，任何新兴事物的产生和发展都是一把双刃剑，学生在充分享受信息技术带来的便利的同时，也必须承担相应的社会责任，在数字化学习过程中应该引导学生思考两面性的问题，培养合格的数字公民。
2.信息系统与社会模块解读
信息系统与社会模块包括信息社会特征、信息系统组成与应用、信息安全与信息社会责任三部分内容。首先，要引导学生了解信息化时代给我们这个社会带来的巨大变化，并通过生活中的信息系统应用实例感知信息技术对自己和周围环境的影响，并能够预测信息社会未来的发展方向。其次，随着对信息系统组成与应用的深入探究，学生要对人与软硬件、网络和数据资源有充分地认识和理解，从而形成以计算思维为核心的问题解决思想与方法。最后，学生要在学习过程中形成信息社会责任感，不仅能够掌握基本的信息安全防范技能，更应该用信息社会的伦理道德和法律法规来约束自己的行为。
● 高中生数字化学习的现状和突出问题
根据前面对信息技术新课标的解读，并结合《学生数字化学习能力调查问卷分析报告》（以下简称“分析报告”），反观现在高中生数字化学习的现状，会发现有如下现象和突出问题。
1.高中生信息技术的学习停留在知识的掌握层面，且知识的实践操作性不强
从分析报告中可以看出，学生在数字化学习的知识层面、技术层面的能力分别处于较低和中等水平。高中生信息技术的学习基本还停留在工具性学习的层面，他们是为了了解各种软件的用法而进行学习，而非为了解决问题而选择合适的软件进行学习。由于学习的目标非常单调，所以学生学习的兴趣缺乏，而且不是在使用过程中进行探索，所以所学内容也非常容易遗忘，知识的迁移能力也比较差。这个现象折射出来的问题就是学生在数字化学习中没有以解决实际生活、学习中的问题为目标，没有关注学生信息意识的培养，因此学生对数字化信息社会不会有充分的认识，更别提创新能力的发展了。
2.高中生缺乏合适的数字化学习的教材和教法，导致无法形成良好的计算思维
虽然学生从小学阶段开始就有信息技术课，但是他们的信息技术课一度被称为“微软软件培训班”，教师也只是一个“软件解说员”，从Windows操作系统到Office系列软件，学生只是跟着教师依葫芦画瓢学会了一些软件的操作，对于有些软件如数据库软件Access，学生会考试却根本不知道在什么情况下可以用到这个软件，对整个信息社会的系统也没有系统的认识，更不要提计算思维的培养了，因此急需对教材和教法进行改革。
3.高中生自身信息素养和学习能力的差异导致数字化学习效率和效果产生差异
从分析报告中可以看出，学生在数字化学习的意识层面、行为层面的能力均处于中等水平。数字化学习环境对比传统学习方式对学生提出了更高的要求，它需要学生具备一定的实践操作能力，包括资料搜集、知识探究、知识提炼、新知识的架构与展示等，这些都需要学生具备相当的信息素养。而现实中，由于高中生的成长环境、个人兴趣等各不相同，其信息素养的差异很大，只有大约一半的学生对数字化工具比较熟悉，并认为自己对所使用的信息化工具操作熟练，这严重影响着数字化学习的整体效果，因此高中生信息素养和学习能力的差异导致学习效率高低不一、学习效果参差不齐。
4.高中生在数字化环境中的自我管理能力制约了数字化学习的效果
从分析报告中可以看出，77%的学生对网络的副作用有清醒的认识，但是仍有7%的学生没有认识到沉溺网络的危害。高中生的生理年龄特点决定了他们还处在旺盛的发育期，对新鲜事物怀有强烈的好奇心，语言行为有了一定的辨识能力，但是总体来说还是比较冲动，缺乏较强的自控能力。因此，在数字化学习环境中，由于其具有信息量大、内容良莠不齐等特点，学生很容易被与学习内容无关的其他内容所吸引，而在数字化学习环境下，学生通常又是独自进行学习，缺乏师长的监督、指导，没有集中注意力进行学习，从而耽误了学习时间，导致无法按时完成学习任务。
● 高中信息技术教育中数字化学习优化策略
1.教学内容应符合高中生的思维特点和计算思维的培养目标
高中生的逻辑思维能力逐渐趋于成熟，而在高中阶段，各科的学习都对逻辑思维方面的能力提出了更高的要求，信息技术教育同样应该紧跟这个要求，摒弃原来的应用软件操作员式的教学方法，充分发挥他们的思维特点，从“只见技术不见人”的学习方式，转向面对具体问题能够合理分析界定，并将复杂问题进行简化，用最经济、最简单的方式分步解决，从而达到解决现实问题的目的。
同时，随着计算机技术的普及，计算思维培养也逐渐被重视，甚至被认为是继3R技能（阅读、写作、计算）之后的第四大技能，我们的教学也应该从以前的提升学生的信息素养向探索信息素养与计算思维之间关系的方向转变，多去思考如何引导学生用计算机来解决问题，如何“像计算机科学家一样思考”，让学生接触计算的方法和模型，逐渐将计算思维融入平时的思维习惯中，将计算机与人融为一体，达到“像用笔写字一样用计算机来解决问题”的境界。
2.教材和教法应紧跟时代变化的要求
新教材虽然还没正式出版，但是从新课标的架构上我们已经能够初见端倪，对高中生的信息技术要求提到了一个比较高的高度，不再是简单的应用程序的培训，而是上升到了高中生计算思维培养的高度上来。教材必修一部分要求学生对大数据时代的数据要有一定的敏感度，除了会采集数据，更重要的是要能分析、管理数据，从数据中获取有价值的信息。为了这一目标，学生要掌握一定的算法和程序设计语言，而新教材中又给出了Python这样一个适合网页、科学计算与统计、人工智能等多领域的功能强大的软件，这给学生的学习和拓展提供了无限可能。在学习Python的基础上，教材又结合现在国家大力推广的AI人工智能模块让学生接触，同时为感兴趣的学生进行人工智能模块的选修打下了基础。教材必修二部分则侧重于信息系统与社会的衔接，让学生不是单纯为了学习而学习，更强调了信息技术的应用，培养学生为解决社会中的问题而利用信息技术作为工具的基本信息素养，并利用信息系统的搭建实例，引导学生学会学以致用。
新教材的架構也为教师的信息技术教学提供了广阔的空间，教材上的信息系统搭建实例其实是抛砖引玉，每所学校所处的地理位置与社会环境不同，会碰到各种不同的社会问题，这其实就为我们提供了丰富的教学素材，教师可以利用这些内容建立风格各异的项目式教学内容，让学生结合所学知识进行分析研究，一方面将所学知识加以实践，另一方面培养学生的实践应用和创新能力。
3.加强数字化基础教育，以培养学生的综合实践能力为导向，提高学生的数字化学习能力
数字化学习，很明显必须依托数字化硬件环境的支撑，而地区、学校、家庭之间数字化条件的差异都是非常大的，这在硬件上首先制约了学生信息素养的发展，因此，政府与社会应当加大对教育的投入，给数字化时代的学生创设最佳的数字化学习环境，不让一位学生因为硬件条件的限制而掉队。除了硬件还需要软件方面的匹配，这就要求教师具备以培养学生综合实践能力为目标的教学能力，在新教材的基础上加大对教师的培训力度，通过各种培训、评比活动让教师熟悉新课改的要求，并将新理念付诸实施，使数字化教育真正符合时代发展的需要。
4.给予必要的监管，并通过必要的引导逐渐培养学生的自我约束能力
海量的信息世界难免会良莠不齐，而高中生还缺乏辨别和控制能力，经常会陷入“垃圾信息”的泥潭，因此，对高中生的数字化学习过程进行监管是非常必要的。我认为可以从以下三个方面进行监管：首先是利用现在的一些针对青少年上网的监管软件，如格雷盒子、青少年绿色上网监控中心等软件对上网环境、上网时间等加以限制;其次，教师可以对学生的研究内容及实施过程进行相应指导，让学生带着较强的目的性去进行研究，避免在盲目地使用数字化工具过程中迷失方向;最后，应引导学生学会合理使用数字化工具，逐渐形成正确的是非观，从而培养自我约束能力。
综上所述，高中生的学习必须顺应时代发展的潮流，与时俱进，同时，我们应该正确面对高中生数字化学习所面临的问题并优化对策加以解决，将数字化学习培养成为新时代学生的一项基本技能。
