优秀传统文化融入高中信息科技教学的创新实践

作者: 邓彰超

优秀传统文化融入高中信息科技教学的创新实践0

摘要:本文探讨了中华优秀传统文化与高中信息科技教学的融合路径及实践价值,从课程内涵增值、知识建构创新、能力培养融合三个层面揭示了其文化传承与数字素养培育的双重作用,提出了以核心素养为导向的情境创设、跨学科融合等实施策略,并通过“枚举算法解密唐代诗人社交图谱”等教学案例,验证了该模式在提升计算思维与文化认知方面的有效性,以期为数字时代培育兼具科技能力与文化底蕴的新型公民提供可操作的实践参考。

关键词:文化传承;信息科技;跨学科融合;数字素养;教学创新

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2025)07-0000-03

优秀传统文化融入高中信息科技教学的价值意义

在数字化转型背景下,信息科技教育需兼顾科技理性与人文价值。将中华优秀传统文化融入信息科技课程体系,既是应对数字时代文化认同的应然选择,也是落实立德树人、建构中国特色数字素养培育体系的有效途径。其融合价值主要体现在以下三个维度。

1.课程内涵的文化增值

优秀传统文化为信息科技教育注入价值基因。通过解码《考工记》的造物智慧与《九章算术》的算法逻辑,可使程序设计、数据结构等教学内容获得文化阐释维度。当学生用Python复现“割圆术”求解圆周率,或在加密算法中映射《易经》卦变逻辑时,信息科技学习便升华为文化认知过程。

2.知识体系的创新建构

传统智慧为知识建构提供认知纽带。通过融入《周易》象数思维,可引导学生理解二进制与阴阳转换的哲学关联;将秦代驿站系统与网络协议对比分析,能揭示信息传递的本质规律。这种融合可搭建传统与现代的知识桥梁,有效促进知识建构与学科理解。

3.能力培养的跨界融合

数字人文项目催生复合能力矩阵。在编程模拟古画数字化修复项目中,需要学生综合运用二维数组及图像处理等信息科技知识,同时涉及画面图样背后的文化隐喻理解,在跨学科实践中培养兼具计算思维与文化阐释力的新型数字公民。

优秀传统文化融入高中信息科技教学的实施策略

笔者首先梳理了融入高中信息科技的传统文化的载体类型及主要内容(如下页表),这是开展融合教学的前提,然后将传统文化融入信息科技教学。在具体的教学实践中,教师应以学科核心素养培养为基点,通过项目式学习、跨学科融合等教学方式,将学科知识与古代哲学思想、科技成就等内容有机整合。

1.情境创设:锚定素养目标

教师要立足核心素养目标,创设适切、鲜活且具有文化浸润功能的教学情境。例如,在尝试利用人工智能进行中医诊断时,既可理解专家系统思想,又能体会先民智慧。

2.精选素材:聚焦学科本体

素材选取应遵循“双向适配”原则,构建学科本体与文化元素的有效映射。其一,精选与学科本体知识高度契合的文化素材。其二,挖掘可进行数字化转化的文化资源。

3.路径创新:构建融合体系

构建“四维一体”融合体系,形成持续的文化交互场域。一是课堂嵌入,将中华传统文化教育镶嵌在课堂教学过程中。二是课外拓展,充分发挥信息科技学科的特色和优势,如利用互联网、多媒体等信息科技手段,互助合作进行传统文化主题设计、创编作品等研究。三是竞赛驱动,在各级各类学科竞赛或活动中设置文化命题,让学生在参与活动的同时,增进对相关传统文化的了解。四是跨科协同,如与数学组合作开发“割圆术求π模拟程序”,与美术组共建“数字山水画”校本课程,形成融合教育共同体。

4.多元评价:关注融合层次

关注融合学习的多元成果,体现评价的层次性。基础层主要关注文化知识概念理解,如学生通过常见数据结构的学习,知道棋盘、家谱等传统文化中有关二维数组、树的具体案例;能力层评估技术应用水平,如“百家姓词云生成”项目的算法实现;价值层关注正向、理性的信息社会责任感层面的学习评价,如在教学信息安全时,可结合儒家的“己所不欲,勿施于人”等思想,提高师生的安全意识及责任担当。

5.师资赋能:提升文化自觉

立德树人的教育本质及优秀传统文化的传承,需要教师向内用力,提升自身的传统文化素养。一是增强文化解读力,对我国的传统文化要尽可能多地学习了解,如通过《九章算术》等专题研读理解古代科学技术。二是提升教学设计力,善于选用传统文化素材,积极探索将传统文化与信息科技教学相融合的教学实践,如研发“算筹与进制转换程序实现”等特色教学案例等,形成可推广的教学资源。此外,还可通过跨学科教研、非遗工作坊等途径,增强教师的文化解码能力与课程转化能力,培养能贯通科技理性与人文精神的复合型教师团队。

优秀传统文化融入高中信息科技教学的应用案例

下面,笔者以“枚举算法及其应用——解密唐朝诗人社交图谱”项目为例,系统呈现信息科技本体知识(浙教版必修1《数据与计算》枚举算法)与传统文学艺术(唐诗文化)的深度融合路径及成效。

1.文化情境创设:构建古今算法对话

教师以《孙子算经》中的“物不知数”问题“今有物不知其数,三三数之剩二;五五数之剩三;七七数之剩二。问物几何?”为切入点,构建数学典籍与现代编程的跨时空对话,激发学生的学习兴趣与探究欲望。通过算题的现代文翻译、尝试求解,以及转化后的Python程序代码补全,激活算法认知,促进枚举算法核心要素的具象理解(枚举范围与验证条件)。

2.学习载体创新:打造数字人文项目

本项目探究立足枚举算法核心内容,联系数据处理一般过程,选取包含五万余首作品的《全唐诗》构建教学数据库,引导学生类比现代微信朋友圈的点赞或@,知晓两人为好友关系,尝试通过人工方法解密盛唐时期诗人的社交关系图,并抽象出“诗人→作品→社交关系”的问题分析模型,即在《全唐诗》中确定当诗名(如《黄鹤楼送孟浩然之广陵》等)或题诗(如李白乘舟将欲行)中有其他诗人名字时,两人即为好友关系。

项目探究让学生切身体会到枚举算法在真实情境问题中的应用过程,使其既领悟到枚举算法核心思想,认识枚举算法在学习生活中的实际应用价值,又增进了对唐朝各历史时期代表诗人的了解,实现了学科本体与文化元素的双向适配及有效映射。

3.多维学习路径:课内课外协同育人

在课堂教学过程中,将文学史料转化为可计算的数字对象,将唐诗文化渗透于枚举算法学习的三重思维进阶路径为“人工检索杜甫诗作中的李白痕迹——社交关系判定抽象建模——编程实现诗人关系图谱可视化”,以此促使学生经历“人工检索→算法建模→数字实现”的完整思维历程。

①文化感知。教师引导学生分组人工查找盛唐诗人之间的关系。借助学习任务单及《全唐诗》文档资源,在指定时间内(3分钟)通过唐诗文档查找杜甫写的诗中,诗名或诗句中出现李白的古诗,并填写在学习单中,看哪组找到的关系多。以此体验传统学术研究方法,并明确查找的范围和对象(全唐诗、盛唐诗人),明确诗人之间有关系的条件(诗的作者是甲且题目或诗句中有乙),明确解决问题的具体过程(逐诗查阅→逐诗判断→问题的解),建立枚举算法解决该问题的具象认知。

②思维进阶。教师对比人工检索方法及效率局限,引导学生构建计算机求解模型——输入→范围的逐一枚举→问题的逐个验证→问题的解→输出,并基于此模型,引导学生设计符合问题求解逻辑的完整流程图(如左图)。通过流程图的绘制,帮助学生进一步深化对枚举算法的认识,理解算法步骤在计算机解决问题中的作用,这既是程序框架搭建的重要依据,也是完成“文献查阅→流程图设计→程序框架搭建”思维进阶的关键环节。

③数字实现。学生对照流程图,理解问题解决的算法思路,同时引导学生分组查找不同诗人之间的关系,通过补全程序代码实现诗人关系可视化,突破枚举范围界定(全唐诗数据库遍历)、验证条件设置(诗名/诗句含特定姓名)等算法关键点,完成“文献查阅→流程设计→程序实现”的完整思维提升过程。

课外拓展作业既是学生进行自主建构巩固课堂所学的学习活动,也是不可或缺的测评环节。因此,本研究结合课堂教学实际,将古典名著《三国演义》作为素材有机融入课外拓展作业中,开发《三国演义》人物关系分析等延伸项目,构建“课堂习得—课外迁移”的完整学习闭环。

4.教学创新成效

本案例以诗人社交网络为算法建模对象,通过构建“典籍算法化、文学数字化、教学项目化”的实施路径,实现了三重突破:知识载体创新,开创了传统文化资源的数字化转化范式;学习方式创新,形成了“人文感知→思维进阶→数字实现”的深度学习闭环;育人价值突破,培育兼具计算思维与文化阐释力的新型数字公民。

参考文献:

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2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.

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