中小学计算机教育发展聚焦信息技术： 应从小培养信息意识和计算思维

中小学计算机教育发展聚焦信息技术： 应从小培养信息意识和计算思维
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编者按：据悉，普通高中信息技术课程标准（以下简称课标）的修订工作即将完成。高中信息技术是一门以提升学生信息素养为基本任务，以全面培养学生“信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任”四大核心素养为目标的课程。中国计算机学会（以下简称CCF）是中国计算机及相关领域的民间学术团体，是全国性计算机专业人士的学术共同体，7月9日，CCF中小学计算机教育发展委员会工作会举行。会上聘请了新一届委员会成员，并就提升全民信息素养的意义、中小学信息教育改革措施等问题展开了热烈的讨论。

　　课标修订的思考

　　任友群（华东师范大学教授）：在人类进入信息时代、数字化生存逐渐成为常态的今天，一个国家的国民特别是青少年的信息素养将影响整个国家创新与发展的能力，也直接影响个体在社会中的生存机会和发展空间。如何改革中学相关课程的教学内容，以体现这种观念，是近年来在计算机界和教育界讨论的一个热点话题。例如，在现行课程体系中，信息技术课程定位方面，一些省份尚未给予这一学科以足够的重视，地区之间和学校之间信息技术课程的教学水平存在巨大差异。

　　在修订后的高中信息技术课标中，通过确定学科四大核心素养，加强了计算机科学在高中信息技术课程中的地位，提高了与计算机科学相关内容的教学比重。这样一种加强也是顺应国际基础教育发展潮流的，例如美国去年由时任总统奥巴马提出了“全民学习计算机”（Computer Science for all）的口号，英国的信息技术课程近年来也进一步强调了计算思维的观念。当然，在随后的课标落实过程中，我们还需要面对计算思维的教学和评价如果实现、教材的开发和教师的培训如何能跟上、一线教师是否能接受和胜任，以及各地教育部门和学校如何能够提高重视程度等问题。

　　我的观点是，高中信息技术既是全体学生提升信息素养的必修科目，也应该成为大学相关专业选拔人才的重要依据，建设好这一学科就是对时代和国家发展要求的正面回应。CCF组建中小学计算机教育发展委员会来主动研究基础教育中的这些问题，是非常及时的，相信中小学的计算机教育将得到强有力的专业支撑。

　　黄荣怀（北京师范大学教授）：可以从多个方面考虑推进中小学计算机科学教育。首先，从我国的整体情况看，相对而言，一线城市整体上对信息技术教育都比较重视，而中西部地区的信息技术教育还需要大力推进。其次，基于技术发展日新月异的现实、人才培养的需求、基础教育的特性等条件，中小学的计算机教育更应着眼于计算机科学教育，而不应该定位成纯粹的工具应用。信息技术课标中，计算机科学内容的增加是显而易见的，但如何真正地把课标的规定落实到课堂的教学中，在实践上还可能会有各种问题需要解决，例如师资培养、开发适合基础教育的教学内容等。再其次，从公布的高考改革方案看，多元化的录取已经是未来的趋势，可以预见很多专业可能要考查学生的信息技术课程成绩，这也是推进中小学计算机科学教育的一个很好的契机。

　　推进中小学计算机科学教育，应该考虑建立健全整个生态。建议先从两个方面推进工作：一是推进高中的高校计算机科学的先修课程（类似美国AP课程）建设，如果高校要求先修课程中包含有计算机科学，必然会促进高考招生制度改革。二是需要先面向欠发达地区启动工作，可以依托农村中小学研究与培训中心，先把农村的教师培训和示范课程建设做起来。

　　加强青少年信息素养教育的重要意义

　　熊璋（北京航空航天大学教授）：我们以往在培养学生的时候，强调的是人文修养和科学素养。人文修养是为人处事的道德与伦理，科学素养是用科学的理论和方法去认识、解释各种自然现象和社会现象的能力。然而，信息素养和人文素养、科学素养一样，都是现代人必须具备的核心素养，代表着信息获取、信息鉴别和信息利用的意识和能力，还包括信息应用的道德伦理等。信息素养的内涵也会随着技术的发展及其对社会影响的深入发生变化。

　　从方法学的视角看，科学研究有三大基本方法：理论方法、实验方法和计算方法。对应解决科学问题的三种思维方式：理论思维、实验思维和信息素养的核心之一——计算思维。理论思维强调推理，实验思维强调归纳，计算思维强调的是问题的自动求解。计算机对人类而言绝不仅仅是运行应用软件的工具，而且蕴含着一种科学的方法论。只有具备信息素养才可以成为新时代的合格公民。因此，中小学信息教育需要上升到和数学、物理、化学、生物等课程同等重要的地位。让青少年从小就树立正确的价值观和信息意识，是时代的要求，刻不容缓。

　　国际比较视角下，计算机教育改革势在必行

　　赵健（华东师范大学副教授）：我们以2012年国际学生评价项目（PISA）三个测试（计算机熟悉度问卷、数字化阅读测试及基于计算机的数学测试）为数据源，分析过上海和全球科技创新国家或经济体15岁同龄学生的数字化素养，发现上海的学生无论是从接触计算机和网络的年龄、在校内外使用计算机的时间、课堂内外使用计算机完成学习任务的机会等多个指标，与那些科技创新力强的对标国家或经济体相比都存在较大差距；上海的孩子在聚焦于任务的、问题导向的阅读质量上明显弱于经合组织（OECD）平均值，信息技术由教师用于教而不是由学生用于学的现象依然非常普遍。这意味着，即便如上海这样的城市，我们的学生与发达国家的学生之间依然存在“物理数字鸿沟”和“技能数字鸿沟”，那么全国范围内的计算机教育与整个国家的发展要求的距离应该更大，计算机教育任重道远。

　　与此相对照，国际上的计算机教育已经深度融入儿童学习中，以国际文凭课程（IB）为例，计算机科学课程中早已包含对学生进行网络社会中如何识别数据、信息和知识，并教会学生理智运用ICT从事有意义的知识建构；强调知识内容嵌入到真实情境（商业、就业、环境、政府决策等）中予以呈现和评价，IB全球考试真题中的算法题也直接以当今社会的重大问题（环境、人口、交通等）为知识嵌入情境，从而体现计算机的价值不再限于是人类生活的一个工具，计算已成为人类生活的一部分，计算思维是一种人类经济和社会发展的基本思想方式。

　　开展信息技术教育过程中可能面临的问题及对策

　　魏雄鹰（浙江省教育厅教研室，中小学信息技术教研员）：社会和家长非常认可中小学开展信息技术教育的必要性，信息技术课程从2000年开始开设，实际上已在中小学开设得很普遍了。只是由于各种原因，小学和初中阶段的信息技术教学内容被列入综合实践活动课程，各省市在小学、初中信息技术的开课时间、开课内容和评价机制等方面，还缺乏规范和指导，信息技术课程在中小学被当作“副科”，不太受重视。目前已开始进行高考改革的试点省份，如浙江已将信息技术学科作为高考选考科目之一，正式列入高考，更加需要义务教育阶段的学习基础。小学和初中的信息技术课标应如何建立？建议结合专家力量，建立符合实际、适应国际潮流的小、初、高信息技术教学体系。希望能有一批专家，以公益之心来培训教师最新的技术；只有老师掌握最新的技术，学生才能学到最新的技术。配合培训和课程的开设，需要仔细撰写适合于教师培训的内容，以及中小学生的辅助材料、读本等。

　　陈颖（福州第一中学信息技术学科特级教师）：小学、初中很多学校开设了信息技术课程，课程内容大多数定位在应用软件的使用层面。高中信息技术课程按国家规定的课程标准开设70至80课时是有保障的，也拥有专职教师。中小学教师课程内容的主要依据来自教材，至少80%的教师会依据教材来上课。这几年信息技术内容滞后给一线教学带来很多困惑，因此，教材的内容选择与更新非常之重要。教师培训除了理念之外，一线教师更需要可操作层面的课程体系、课程内容和教学方法。

　　林众（人民教育出版社信息技术编辑室主任）：前面几位老师都提到教材的问题。现实中有个现象，相对而言，计算机教学越发达的地区，就越会有当地教研人员参与自编的教材。反之，当地参与的人员就越少，甚至不具备自编能力。这说明计算机教育欠发达地区的教研人员结构不完善。教研人员的差异不但在各省之间存在，甚至在省内各地市、市内各区之间也是普遍存在。鉴于此，针对前面提到的培训问题，建议还是要对这些欠发达地区老师的培训有所倾斜，建议邀请计算机教育发达地区的优秀教研人员共同参与到培训队伍中。目前高考改革后，只有浙江把技术类课程纳入了高考7选3的范畴，这种情况不利于学科的发展建设。AP类课程的开设，有可能会给双方一个桥梁。

　　钱柱中（南京大学副教授）：目前大部分中小学仍然以计算机及相关应用软件的使用为主要课程内容，停留于如何更好地使用软件，这远远不能达到信息时代合格人才的素质培养要求。结合欧美发达国家这方面的工作，尤其是美国K-12计算机科学教学大纲，我们提出了将“计算思维的培养”作为中小学计算机科学教育的目标，主要包括计算机问题求解能力与编程能力。学习计算机科学、培养计算思维，是要让学生懂得如何借助于计算机这个基本平台，去设计一些开发软件应用，解决一些问题，而不是仅仅会使用现成的软件工具。类似于学习数学，培养数学思维是要借助于基本数学原理来解决新的问题。此外，中学教育和高等教育理念还有较大差别，一方面，现阶段中学信息技术教育目标与计算思维能力培养还有大的差距；另一方面，中学教育受到诸多因素的制约，往往难以用高等教育的手段与模式去推进。

　　中小学计算机科学教育大有可为

　　杜子德（CCF秘书长）：CCF是中国计算机及相关领域的民间学术团体，其宗旨是为本领域专业人士的学术和职业发展提供服务；推动学术进步和技术成果的应用；进行学术评价，引领学术方向；对在学术和技术方面有突出成就的个人和单位给予认可和表彰。CCF是一个非常有活力的非营利性专业技术学会，并且与计算机领域的国际组织有良好的合作关系。CCF中小学计算机教育发展委员会的主要工作职责是宣传中小学计算机科学教育重要性，提高社会认知度。目前正在逐步推进的具体措施包括：信息技术教师培养及能力认证、教师学习平台搭建等。

　　李晓明（北京大学教授）：我们注意到，正在进行的高中课标修订中新的信息技术内容承载了强烈的改革意识，符合时代发展的趋势。计算机科学教育是其中的一个重要组成部分，核心精神在于以问题求解为牵引，以程序设计为载体，培养青少年的计算思维能力。CCF作为全国性计算机专业人士的学术共同体，希望能在新课标的完善和实践中发挥独特的作用。 （本报记者 黄蔚）