1 引言
《信息科技教学指南》7年级第6单元“共同守护互联网”,共有四节课,分别是“个人信息防泄露”、“数字作品有版权”、“企业责任不可缺”和“网络生态建设好”。内容结构如下图。
教师在说课时都会提及“计算思维”的教学目标,但是往往语焉不详,既说不清教什么,也说不清怎么教。
2 问题分析
这四节课本身作为“信息社会责任”和“信息意识”的集中体现,其直接、首要的教学目标并非“计算思维”,但它们在实施和达成过程中,紧密关联并依赖于学生已习得的计算思维作为重要的支撑能力和实践工具。计算思维作为一种基础能力和素养,会贯穿于整个模块的学习中,为其他素养目标的实现提供方法和工具支持。
这四节课旨在通过解决问题、分析案例、完成实践活动来达成“责任”与“意识”的内化,而这些过程本质上就是问题解决的过程,因此,学生必然需要调动并应用其计算思维(如抽象、分解、算法设计等)作为核心的认知工具。如此一来,计算思维虽非教学目标清单上的首位,却成为贯穿学习过程、实现素养目标的隐性主线与能力基石。
3 如何展示计算思维?
(1)在“个人信息防泄露”中:学生需要分析个人信息在网络应用中的流转路径(如注册、购物流程中的数据流向)。这需要运用系统思维和建模能力,将复杂的业务流程抽象为数据流图,理解其中哪些环节存在泄露风险。
(2)在“数字作品有版权”中:学生需要理解保护版权的技术手段(如数字水印、限制访问)背后的逻辑。这涉及到对“规则”(算法/协议)如何通过技术手段自动化执行的理解。
(3)在“企业责任不可缺”和“网络生态建设好”中:学生需要通过案例分析,理解算法推荐、内容审核机制、网络水军机制等如何影响网络生态和安全。这需要运用逻辑推理和问题分解能力,将一个复杂的社会现象(如网络水军)分解为技术原因、人为因素、传播路径等,并思考技术性的应对策略。
4 所涉及的计算思维核心内容是什么?
(1)抽象与建模:将现实世界中复杂的安全问题、版权纠纷、生态治理问题,抽象为可分析的数据流、规则系统和过程模型。例如,将“信息泄露”抽象为“数据在哪些节点存储、传输,哪些节点可能被攻破”。
(2)算法与自动化思想:理解社会规则和法律法规(如版权法、隐私保护规定)如何通过技术算法和自动化系统(如加密算法、内容过滤算法、身份验证协议)来实现和执行。认识到“责任”和“伦理”需要依托于具体的技术实现。
(3)系统思维与问题分解:面对“网络生态建设”这样的宏大课题,能够将其分解为个人信息保护、内容治理、企业行为、技术自主可控等子系统,并理解它们之间的相互关联和影响。
5 在计算思维层面学生要从中习得什么?
(1)技术赋能责任的意识:习得负责任地使用技术的前提,是理解技术本身如何工作。学生将认识到,解决信息社会责任问题,不能仅靠道德呼吁,更需要基于对网络原理、数据流程、算法逻辑(计算思维)的深入理解,来设计、选择或批判性地使用技术方案。
(2)将伦理问题转化为技术解决方案的初步能力:例如,当认识到需要保护版权时,能够联想到可以运用数字摘要(哈希算法)进行唯一性标识,或理解加密技术如何用于保护敏感信息。这是将社会责任意识(目标)通过计算思维(方法)与具体技术工具(实现)连接起来的关键能力。
(3)批判性评估技术影响的分析框架:学生将学会运用计算思维的逻辑,去分析一个互联网应用或一项人工智能技术在带来便利的同时,可能对个人信息、版权、网络生态造成的具体挑战。这是一种基于理性分析而非单纯感性判断的能力。
6 小结
因此,计算思维在本单元是作为 “贯通性素养”和“支撑性能力” 存在的。学生最终要习得的,是一种融合的素养:即能够运用计算思维的理性工具(分析、建模、系统思考),去践行信息社会的责任与伦理,实现从“知道该做什么”到“懂得如何用技术的方法有效地去做”的跃升。这正体现了信息科技课程核心素养四个方面“互相支持、互相渗透,共同促进学生数字素养与技能的提升”的设计理念。