饶翔 阮志红 翁倩倩

摘要：教材作为课程标准的物化载体，是影响高中信息技术学科核心素养落地教学实践的关键因素。CTACK关系框架充分反映了学科核心素养统领的信息技术教材设计观，以此探析高中信息技术新教材的编写具有现实意义。本研究选择“数据与计算”模块为例进行多维对比分析，以期为信息技术教材选择及教学实践提供一定思路。

关键词：CTACK;学科核心素养;信息技术教材

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）01-0158-03

1问题提出

《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中明确提出，学科核心素养统领高中信息技术课程的教学内容与育人目标，成为基础教育课程改革的代名词。然而，信息技术学科的教材发展相对滞后，教学实践中所使用的仍是“旧教材”，显然与新课标的理念不相适应，出现了学科思维定位不准确、教材难以反映学科核心素养等问题[1]。教材是学科教学的重要载体，是學科思维培养落实于教学设计的重要支撑所在。信息技术教材作为落实学科核心素养培养的教学材料，其编写要顺应时代发展和新课标要求。在此时代背景下，如何将学科核心素养贯彻落实于信息技术教材当中，成为亟待解决的重要问题。直到2019年，高中信息技术新教材相继出炉，沪科版、教科版、浙教版等新教材逐步投入使用。但更多的地区处于观望，其原因在于对新教材的多维解读甚少，教师难以深入了解并选择合适的教材。

优质教材是教学实践有效落实的关键，信息技术学科核心素养的培养需要相匹配的教材[2]。基于此，对高中信息技术新教材进行多维对比分析具有一定的现实意义，有助于教师把握教学内容结构的合理性，从而促进培养学生的学科核心素养。目前，针对高中信息技术新教材版本的对比分析较为缺乏，相关研究需进一步深入探讨。由此，本研究以CTACK框架对高中信息技术新教材进行多维解读，以期为教师教学实践及教材选择提供一些思路。

2 CTACK是信息技术教材内容建构的基本框架

CTACK是东北师范大学于颖和周岱山教授提出，关于信息技术教材如何设计的基本框架。CTACK是以计算思维为主导，学科知识、活动及计算思维三者相互整合形成的一种辐射学科核心素养的关系框架[2]。新课标正式提出信息技术学科核心素养有信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任[3]，四大要素不是绝对孤立存在，而是有所侧重并相互影响的。但在教学实践中如何把握四者之间的关系呢？如何让学科核心素养更具可操行性呢？有学者据此进行了探讨，并提出计算思维是高中信息技术学科的本质属性，是区别于其他学科的本质特征[4]。计算思维引领其他核心素养的养成，计算思维的培养过程会调动信息意识等其他素养，不可能割裂开来只培养学生的计算思维。由此，以CTACK框架分析高中信息技术教材，具有一定的可行性，其关系结构如图1所示。

对CTACK的要素简要解读。CTACK基本框架中，CK是学科知识，A是指教学活动，CT则是计算思维。从CK到CT，是学科知识通过教学活动的实践指向学科核心素养的养成，是一种由下至上、逐层抽象的关系。CT作为基本框架的顶端，以CT为核心辐射IC（信息意识）、IS（信息社会责任）、DL（数字化学习与创新），四者相互交融、相互促进。因此，CTACK作为教学内容建构的基本框架，成为教材编写的重要设计原则。

3 CTACK框架下高中信息技术教材内容的多维解读

3.1 高中信息技术新教材的选择

当下，全国各省市的高中信息技术教材使用版本并不统一。根据研究者所在地基础教育阶段较常使用的版本，选择上海科技教育出版社（简称沪科版）、教育科学出版社（教科版）和浙江教育出版社（浙教版）2019年出版的高中信息技术新教材进行对比分析。在人工智能、大数据迅速发展的时代背景下，高中生作为数字土著，计算思维成为必不可少的基本素养。因此，选择《数据与计算》必修课程进行教材分析，该模块作为必修课程内容，新课标中有着明确的教学目标与要求，能够为新教材的分析提供标准参照。

3.2 从学科知识看教材结构

学科知识体系是教师教学的重要抓手，是教学设计的重要基础。因此，通过对沪科版、教科版、浙教版学科知识进行横向对比，可知这三本新教材存在相同之处，但也有一定的差异。课程标准中要求，《数据与计算》模块的主要内容有三个部分，分别是“数据与信息”“数据管理与应用”“算法与程序”。虽然这三本新教材均涵盖相应的教学内容，但不同的教材编写团队，教材教学内容的结构和顺序设计则不相同，具体情况如表1所示。其中，沪科版信息技术教材是严格按照课程标准对教学内容和顺序进行设计编写，增加人工智能部分在最后章节，拓展学生的知识阅读面，增强对人工智能的学习体验和基本了解。教科版新教材则是在课程标准下，注重认识数据与计算思维培养，从“初识数据到简单算法语句”基础学习后，再提高难度到“数据编码到算法解决问题”，强调教学内容深度和难度的梯度上升，而对于数据处理与应用部分则相对弱化。浙教版新教材同样遵循新课标的要求，但教学内容的编排顺序不同，数据处理与应用、算法与问题解决两节教学内容顺序互换。强调学生对数据与算法有基本认识和实践基础上，再开始学习数据处理与应用部分。

3.3 从学习活动看教材结构

学科知识虽是学科核心素养落实教学实践的重要因素，若缺少学习活动作为载体实施，学科核心素养仍旧只能停留在理论层面。学科知识只有在现实情境中，通过学习活动的开展才能发挥其价值。关于学习活动的设计，这三本教材表现出截然不同的设计理念。沪科版新教材体现的是项目学习理念，根据章节内容设计主题项目，强调理论学习和实践探索并行的方式。关于项目活动的具体开展，该教材通过项目学习指引引导学生开展学习活动。与此同时，每一个学习活动实践时会穿插相关知识点的学习，使学生在做中学、学中做的学习过程中，增加对知识的深刻理解。教科版新教材则采用任务驱动的方式，根据章节知识内容设计主题任务的具体活动，在学习活动进行探索的同时，以任务驱动的方式学习相应的知识点巩固知识掌握度。不同的是，浙教版新教材采用传统设计思路，即先系统学习知识后讨论问题，呈现出传统“讲授式”课堂所需要的教材。对于学习活动，没有凸显出学生自主探究的特征，仍是以教师的教为中心，强调学科知识的掌握。以此来看，沪科版和教科版新教材中学习活动的设计理念，更加契合新时代的课程标准与育人目标，更好地体现以学生为中心的教学观，强调通过自主、合作、探究的学习方式在教学实践中培养学科素心素养。

3.4 从计算思维看教材结构

计算思维作为信息技术学科的典型特征，其培养应贯穿于教材的整体设计。计算思维不只针对编程教育部分，强调的是培养一种思维品质，指的是学生解决实际面临的问题时发生的，关于问题结构化、分析程序化、方案最优化等的一系列思维活动[5]。高中阶段培养学生的计算思维，具备逻辑思维发展的生理基础和开设课程基础，是培养计算思维的良好时机。[6]《数据与计算》模块，新课标中明确要求学生对“数据”具备基本的获取、分析、处理等能力，对“算法”掌握基本的应用和编写能力，能够对人工智能的时代发展具备一定的认识力和适应性。在该模块中，是以CT为主导，强调IC、DL、IS相互渗透，不是单一核心素养的养成。

以计算思维统领的学科核心素养，在这三本新教材中有着大相径庭的设计体现。沪科版新教材，都是以项目学习的方式进行，通过项目学习指引将问题解决的步骤程序化，能够有效地引导学生解决问题与思维养成。但不足之处在于：项目学习指引是教材本身提供的，学生缺乏主动思考的空间，分析问题应该如何一步一步解决的能力不够突显。教科版新教材强调计算思维的培养联系生活实际，每一个单元都有设计学科知识与计算思维培养的任务活动。如第1单元《数据与计算》中第2节数据计算，通过鸡兔同笼的典型问题，学习数据分析的计算、筛选、排序等。针对鸡兔同笼问题，对比人工计算、电子表格计算和编程计算，三种方式各自的特点，深化学生的认识。但浙教版新教材编写设计完全不同，教材编写呈现的是“传递-接受”式知识点传统讲授，对于计算思维集中在算法與问题解决、算法与程序实现，重在学习算法语句的基本知识，掌握一种语句进行简单编写程序。其他章节的教学内容设计，计算思维的培养相对弱化。

4 结束语

信息技术学科核心素养的落地，教材成为重要影响因素之一。对于普通高中信息技术课程标准的要求，原有教材已然不能适应新时代的育人要求，需符合学科核心素养的新教材进行教学。当下，普通高中信息技术教材自2004-2006年出版后，时隔十余年新教材才得以出版。全国各地学校对于新教材的购买正在陆续推进中，有部分是在观望状态。本研究基于CTACK基本框架，对沪科版、教科版、浙教版信息技术教材进行对比，发现以下特点：

从学生角度来看，沪科版、教科版教材更适合学生进行合作探究学习。这两个版本的教材，在教学内容选择、教学活动设计、学科核心素养的设计理念上有着共同之处。项目学习作为高中信息技术教学的主要方式，能够驱动学生进行良好的合作探究式学习，利用信息技术工具完成教学活动的过程中，掌握基本知识提升学习体验。而浙教版教材的设计呈现，容易造成“满堂灌”的知识课堂，不符合新课改对学习方式的变革要求。浙教版相对更适合学习基础较好的学生，可以作为自主探究的学习材料。

从CTACK基本框架来看，教科版教材更能体现其教材设计理念与结构。对比三本教材的教学内容可知，三本教材均围绕信息技术课程标准进行编写，但学科核心素养的培养在教材设计中侧重不一。教科版新教材结合现实生活情境，强调学生利用信息技术工具帮助自己分析问题、解决问题。能够将理论学习和实践迁移相结合，能够良好地映射CTACK框架对教材结构的作用。

参考文献：

[1] 于颖.计算思维主导的高中信息技术教材结构设计研究[D].长春：东北师范大学，2017.

[2] 曲茜茜，解月光，王海.高中信息技术学科教材“三重结构”及课堂实施建议[J].课程.教材.教法，2018，38（12）：111-116.

[3] 中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[4] 于颖，周东岱.基于核心素养的信息技术教材结构设计——以高中“数据管理与分析”选修模块为例[J].中国电化教育，2017（5）：19-25.

[5] 李锋，熊璋.面向核心素养的信息技术课程：“数据与计算”模块[J].中国电化教育，2017（1）：27-32.

[6] 曹晓明，安娜.培养计算思维的高中信息技术校本课程研究[J].现代教育技术，2018，28（7）：106-112.

【通联编辑：王力】

收稿日期：2021-04-12

作者简介：饶翔（1997—），女，贵州遵义人，贵州师范大学教育学院在读硕士，主要研究方向为现代教育技术、中小学信息技术教育;阮志红（1978—），女，四川资中人，贵州师范大学教育学院副教授，硕士生导师，主要研究方向为教育技术基本理论、智慧教育等;翁倩倩（1996—），女，贵州湄潭人，贵州师范大学教育学院在读硕士，主要研究方向为现代教育技术。

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