楊銳

（湖州師范學院 教師教育學院，浙江湖州 313000）

2018年，我國教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》，要求教育信息化在新時代轉(zhuǎn)段升級。目前，我國教育信息化基礎建設日漸完善，宣告著我國即將踏入教育數(shù)字化這一教育信息化的高級階段[1]。為實現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下堅實基礎，培養(yǎng)和提高全民數(shù)字素養(yǎng)與技能是必由之路。2022年4月，我國《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱《我國標準（2022年版）》）正式發(fā)布，為信息科技課程的教材編寫、教師教學、質(zhì)量評估提供了依據(jù)，旨在發(fā)展學生關(guān)鍵能力，促進學生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升。美國官方機構(gòu)、社會組織對學生計算機能力的培養(yǎng)極其重視。自1983年起，他們先后出臺了60余項政策支持計算機科學教育，旨在提高學習者數(shù)字素養(yǎng)、計算能力和跨學科思維[2]。2016年10月，美國國家教育部正式發(fā)布《K-12計算機科學框架》（以下簡稱《框架》）。2017年，美國計算機科學教師協(xié)會（CSTA）和美國計算機協(xié)會（ACM）在《框架》的基礎上作出修訂，出臺《CSTA K-12計算機科學標準（2017修訂版）》[以下簡稱美國《標準（2017年版）》]，為各州、地區(qū)學校制定特色計算機課程提供指導。

為適應教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求，進一步推動我國信息科技課程的實施與改進，本文以我國中小學新課標、美國CSTA修訂標準為研究對象，通過分析兩國課程標準在編寫結(jié)構(gòu)、課程目標、課程內(nèi)容、學業(yè)質(zhì)量評價等方面的異同，了解和學習國外計算機課程的長處，思考如何發(fā)揚我國信息科技教育的優(yōu)勢，旨在為提升我國義務教育信息科技課程的教學實施質(zhì)量提供借鑒。

一、編寫結(jié)構(gòu)比較

編寫結(jié)構(gòu)是課程標準的總框架。我國《標準（2022年版）》整體由六大部分組成，分別是課程性質(zhì)、課程理念、課程目標、課程內(nèi)容、學業(yè)質(zhì)量、課程實施。美國《標準（2017修訂版）》在《框架》基礎上修訂而來，整體由三大部分構(gòu)成，分別是計算機科學課程簡介、學科大概念及各學段具體標準。

由編寫結(jié)構(gòu)能看出，中美兩國的課標在課程設計上存在一定差異。從結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容來看，我國《標準（2022年版）》對課程性質(zhì)、課程理念、課程目標闡述清晰，對課程內(nèi)容、學業(yè)質(zhì)量、課程實施三大部分內(nèi)容描述全面，從指導學生的理論學習、實踐操作，到指導教師的教學提示、質(zhì)量評估，可為學校開展特色信息科技課程提供參考。而美國《標準（2017修訂版）》是對K-12教育學段進行不同等級的劃分，把中小學分為三個階段（如表1），并將核心概念和核心實踐置于不同學段中綜合運用，強調(diào)計算機科學在K-12教育中的貫穿和過渡。

表1 美國K-12 教育學段表

表2 中美兩國的課程目標比較

總體上，我國《標準（2022年版）》和美國《標準（2017修訂版）》都是基于本國信息科技課程發(fā)展和現(xiàn)代社會對信息技術(shù)人才的需要而制定的。從編寫結(jié)構(gòu)上看，我國《標準（2022年版）》在編寫內(nèi)容上相對完整，編寫結(jié)構(gòu)富有邏輯性，強調(diào)課程內(nèi)容的理論性和可測量性；而美國《標準（2017修訂版）》在編寫內(nèi)容上層次明確，編寫結(jié)構(gòu)簡潔明了，強調(diào)課程實踐的可操作化。

二、課程目標比較

課程目標體現(xiàn)一定的教育價值觀，包括教育目的、教育宗旨在課程領域的具體化，是課程本身要實現(xiàn)的具體目標[3]。我國《標準（2022年版）》將課程目標分為總目標和學段目標，其中的核心為學科四大核心素養(yǎng)：信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任。而美國K-12教育的計算機科學課程體系由五大核心概念和七大核心實踐構(gòu)成，充分體現(xiàn)美國在計算機科學教育上注重實踐的培養(yǎng)目標。

通過比較發(fā)現(xiàn)，兩國在核心目標上差異較小，在總目標上差異明顯。在核心目標上，兩國在培養(yǎng)學生計算思維、創(chuàng)新性上目的一致，這也與信息化社會的人才需求相適應，但核心目標在側(cè)重點上略有差別：我國首先強調(diào)培養(yǎng)學生的信息意識，美國則以培養(yǎng)學生計算思維為首要目標。此外，在總目標上，我國課標注重價值觀形成和能力培養(yǎng)，學生通過學習可對信息進行辨別、交流，能分析解決問題、創(chuàng)新合作，并在實踐中落實信息社會責任，主動維護信息和網(wǎng)絡安全，遵循信息社會法律和道德。美國課標強調(diào)計算機實踐和運用，學生了解和掌握計算機科學相關(guān)概念，通過綜合實踐培養(yǎng)學生計算思維及創(chuàng)造性解決問題的能力，分享交流計算機問題。

三、課程內(nèi)容比較

課程內(nèi)容是課程目標的具體體現(xiàn)，也是課程標準的主體部分。我們對課程內(nèi)容進行比較分析有助于教者對課程標準的理解，達成對學科教學內(nèi)容的本質(zhì)解讀。美國《標準（2017修訂版）》將K-12階段的計算機課程分為三個階段，其中Level 1和Level 2是進行計算機課程的啟蒙教育和基礎教育，Level 3是為滿足學生升學、發(fā)展個性化學習的需要。我國義務教育階段的信息科技課程是培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)的基礎課程，與美國Level 1和Level 2兩個階段目的一致。因此，本研究選取美國Level 1和Level 2 的計算機課程內(nèi)容與我國課標進行比較分析。

（一）中美兩國的課程內(nèi)容

如表3所示，我國《標準（2022年版）》主要課程內(nèi)容分為兩大部分，一部分是九大內(nèi)容模塊，涵蓋了義務教育階段學生需要學習的所有內(nèi)容主題；另一部分是四大跨學科主題，包括根據(jù)不同學段課程內(nèi)容而開展的跨學科學習與實踐活動。

表3 我國信息科技課標中的課程內(nèi)容

義務教育階段的信息科技課程圍繞六條邏輯主線展開，分別介紹數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡、信息處理、信息安全、人工智能這六大主題內(nèi)容。第一學段的課程內(nèi)容面向小學一二年級，重在培養(yǎng)學生的數(shù)字設備使用習慣和信息安全保護意識。在“數(shù)字設備體驗”的主題中，教師可將信息科技與語數(shù)道法建立學科聯(lián)系，開展綜合學習活動，幫助學生樹立健康的信息價值觀。第二學段的課程內(nèi)容面向小學三、四年級，旨在鍛煉學生運用信息科技工具的能力，引導學生利用數(shù)據(jù)功能解決問題。在“數(shù)據(jù)編碼探秘”的主題中，教師可為學生提供情境，提升學生利用數(shù)據(jù)和編碼管理自我和解決真實情境問題的能力。第三學段的課程內(nèi)容面向小學五、六年級，注重培養(yǎng)學生運用計算思維解決問題的意識和能力，引導學生初步學習算法和編程。在“小型系統(tǒng)模擬”的主題中，教師可讓學生切身參與算法游戲和系統(tǒng)的迭代與設計，鍛煉學生的計算思維和實際操作能力，提高學生系統(tǒng)化思考的水平。第四學段的課程內(nèi)容面向七到九年級，關(guān)注對互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等創(chuàng)新技術(shù)的本質(zhì)認識，讓學生了解信息社會的歷史變遷以及未來發(fā)展面臨的機遇和挑戰(zhàn)。在“互聯(lián)智能設計”的主題中，教師可將其與物化生等科學知識融合，培養(yǎng)學生綜合思維和遷移運用的能力。

如表4所示，美國《標準（2017修訂版）》主要的課程內(nèi)容包括兩大部分，分別是五大核心概念和七大核心實踐，其中每一核心概念和核心實踐下有子概念和具體實踐活動?？偟膩砜?，五大核心概念和七大核心實踐分別包含17個子概念和23個具體活動，為學生提供了完整的計算機科學課程內(nèi)容。

（二）課程內(nèi)容的比較

通過比較發(fā)現(xiàn)，我國《標準（2022年版）》與美國《標準（2017修訂版）》在課程內(nèi)容上存在一定差異，可從核心概念、核心實踐以及學段差異三個維度進行分析比較。

在核心概念上，我國以數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡、信息處理、信息安全、人工智能為六大主題，在一定程度上與美國標準中計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)與分析、算法與編程、計算機科技帶來的影響這五大核心概念有一致性，但在側(cè)重點上有所不同。美國標準側(cè)重讓學生明白“為什么”，要求學生學習核心概念，掌握概念的基本邏輯。例如對“計算機系統(tǒng)”這一核心概念的子概念“設備”，美國標準要求學生能夠認識設備的基本功能、系統(tǒng)構(gòu)成及人機交互，使學生能夠正確使用設備，更是要學生了解設備是如何實現(xiàn)功能、與什么構(gòu)成系統(tǒng)、如何實現(xiàn)人機交互的內(nèi)部運行邏輯；我國標準重在讓學生學會“怎么樣”，同樣要求學生認識設備的基本功能，但更注重計算機等數(shù)字設備的工具性，讓學生了解設備使用步驟，學會利用設備的功能來方便個人學習和生活，將設備“為我所用”。這一差異主要是由兩國不同的課程目標導致的。美國《標準（2017修訂版）》以計算思維為基本目標，教學要求中從了解“是什么”到明白“為什么”正是對學生計算思維的訓練，培養(yǎng)學生進行深層次邏輯思考的能力。我國《標準（2022年版）》的課程目標除計算思維之外，還要培養(yǎng)學生的信息意識，要求在教學中鍛煉學生使用數(shù)字設備的能力，培養(yǎng)學生使用數(shù)字設備的習慣，既要通過認識設備使用步驟以培養(yǎng)學生思維，又要在數(shù)字設備應用中提升學生的信息意識。

在核心實踐上，我國以跨學科主題的形式開展學生的實踐活動，包括“數(shù)字設備體驗”“數(shù)據(jù)編碼探秘”“小型系統(tǒng)模擬”“互聯(lián)智能設計”這四大主題實踐，每一主題實踐分為4～5個難易程度不一的具體活動，不同區(qū)域的學?？筛鶕?jù)自身實際情況統(tǒng)籌安排實踐活動，讓學生在有限的教育資源之下得到公平的信息科技教育機會，培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)。美國的七大核心實踐充分體現(xiàn)對計算思維和實踐能力的重視，每一核心實踐都介紹了實踐內(nèi)容、實踐目標以及學生在不同教育階段實踐發(fā)展的過程。其中，“識別并定義計算問題”“發(fā)展和使用抽象技能”“創(chuàng)造計算機作品與產(chǎn)品”“測試和改善計算機作品”這四大核心實踐是培養(yǎng)計算思維的核心，共有13項具體活動支持這些核心實踐；“培養(yǎng)包容的計算機文化”“圍繞計算機展開活動”“關(guān)于計算機的交流”這三大實踐是通用的實踐活動，具有較強的基礎性，是對核心實踐的補充。我們通過比較發(fā)現(xiàn)：1.在項目總數(shù)上，美國的核心實踐和活動數(shù)量遠遠大于我國，更注重學生的實踐操作的培養(yǎng)；2.在實踐內(nèi)容上，我國更注重實踐開展的地區(qū)公平性，而美國更為重視實踐的全面性，導致這一差異的主要原因可能是我國教育水平的地區(qū)差異較大，每個區(qū)域擁有的教育資源不均衡，為了實現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，需要制定難易程度不同的實踐活動，為教育資源匱乏地區(qū)提供針對性實踐案例，讓每個學生都擁有參與信息科技實踐的機會。

在學段差異上，我國標準對不同學段的課程內(nèi)容有系統(tǒng)安排：低年級的課程內(nèi)容重在數(shù)字設備的親身體驗，培養(yǎng)學生對信息科技的興趣，樹立信息意識和價值觀；中高年級課程內(nèi)容注重信息科技理論學習，學生掌握基本概念和原理；初中年級課程內(nèi)容深入原理學習，讓學生在探索信息科技手段的過程中，學會運用信息科技尋求問題解決方法。而美國標準中的學段差異可以由核心概念與核心實踐在每一教育階段所占比重所體現(xiàn)。如表5所示，核心概念中的“算法與編程”在第一和第二階段都是最受重視的，其次是“計算機的影響”；在核心實踐中，從第一階段到第二階段最受注重的分別是“關(guān)于計算機的交流”和“發(fā)展和使用抽象技能”。通過比較發(fā)現(xiàn)，我國課程內(nèi)容安排更符合學生的認知發(fā)展規(guī)律，不是一味地將生澀知識點灌輸給學生，而是從“生活體驗”到“基礎原理”再到“科學運用”這一循序漸進的過程，幫助學生的信息科技知識與技能實現(xiàn)螺旋式上升發(fā)展。

表5 美國課標中核心概念和實踐的提及次數(shù)

四、學業(yè)質(zhì)量評價比較

“學生評價是在一定教育價值觀指導下，根據(jù)一定的標準，運用現(xiàn)代教育評價的一系列方法和技術(shù)，對學生個體成長發(fā)展情況進行判斷的活動，包括學生發(fā)展的各個方面?！蔽覈稑藴剩?022年版）》指出了學業(yè)質(zhì)量評價對教學實施和課程建設的重要性，強調(diào)過程性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合的多元主體評價，以信息科技學科核心素養(yǎng)為主要維度，明確學生在階段性課程學習后應有的學業(yè)素養(yǎng)表現(xiàn)，提出素養(yǎng)表現(xiàn)特征的統(tǒng)一標準，并且在初中階段結(jié)束時設置學業(yè)水平考試，包括紙筆測試、上機實踐等多元評價方式，考查學生的理論水平和操作能力。這也是對學校信息科技課程的教育質(zhì)量和課程目標達成情況的總結(jié)，為改進信息科技課程的實施提供了一定依據(jù)。美國《標準（2017修訂版）》關(guān)注學生在全教育階段的學習過程，并未明確提到對學生學業(yè)成就及表現(xiàn)進行評價的統(tǒng)一標準。

學業(yè)評價上的差異可能是由我國信息科技課程和美國計算機科學教育的發(fā)展歷程不同所致。我國義務教育信息科技課程的培養(yǎng)目標在新時代背景下已經(jīng)發(fā)生重大變化，與以往注重地域普及性、理論科普性不同，學科核心素養(yǎng)全面指導信息科技課程的設置、實施以及改進。只有不斷評價和修正，信息科技課程才能培養(yǎng)出新時代所需的人才。而美國計算機科學教育始于上世紀，基礎理論普及階段完成較早，在K-12教育階段中，美國計算機科學啟蒙較早，從幼兒園就開始進行計算機教育，注重學生在學習過程中的體驗和實際操作能力。

五、對我國新課標下提升教學質(zhì)量的啟示

在數(shù)字經(jīng)濟時代，計算機發(fā)展已經(jīng)不單單是操作層面的變化，更是創(chuàng)造性發(fā)展的承載體。日新月異的數(shù)字化時代給教育帶來新的挑戰(zhàn)，課程標準是應對這一教育挑戰(zhàn)的全新指南。通過對美國《標準（2017修訂版）》與我國《標準（2022年版）》在編寫結(jié)構(gòu)、課程目標、課程內(nèi)容等方面的比較分析，我們發(fā)現(xiàn)，我國《標準（2022年版）》作為最新的課標對教學實施在以素養(yǎng)為導向、順應學生認知規(guī)律發(fā)展等方面具有優(yōu)勢，但仍然存在一些較為薄弱的部分?；谝陨媳容^分析，本文認為可以從三個方面提高我國信息科技課程教學質(zhì)量。

（一）加強師資團隊建設，為教師提供專業(yè)性培訓指導

教師的信息科技應用能力和專業(yè)教學水平是提升教學質(zhì)量的基本保障。面對義務教育信息科技課程教材的全面更新，在解讀與領會過程中，學校需要為教師提供更多指導和建議。為此，學校應及時安排科任教師開展統(tǒng)一學習，組織課標研讀活動，促進教師間交流，有效傳達新課標精神；邀請名校名師溝通交流，開展講座，分享經(jīng)驗，答疑解惑，加強普通教師與高級教師互動，提升其對新課標的專業(yè)性理解；設置軟性定期考核制度，例如教師教學能力比賽等，督促教師專業(yè)知識技能的發(fā)展，培養(yǎng)與時俱進的“新”教師。

（二）促進教學方式變革，引導學生在合作學習中探究

合作學習的教學方式是提升教學質(zhì)量的有效策略。美國《標準（2017年版）》的七大實踐中就包括“圍繞計算機展開合作”，要求學生學會制定團隊規(guī)劃等合作內(nèi)容。在合作學習的過程中，學生的學習動機和學習參與度得到提高，能夠充分發(fā)揮自主性和協(xié)作性。教師在課程中可以選定一個主題，例如“向世界介紹我的學?！?，讓學生自行組成合作學習小組，共同設計和制作一所學校網(wǎng)頁的詞條、相冊、短視頻等，激發(fā)學生的合作意識，打造合作型課堂，強化學生對所學知識的理解和掌握，從而提升課堂教學效率。

（三）突出課程教學重點，培養(yǎng)學生的實踐能力和計算思維

實踐能力和計算思維是提升教學質(zhì)量的關(guān)鍵所在。美國《標準（2017年版）》中的核心概念與核心實踐全面反映了對計算機教育的培養(yǎng)目標，重視學生對計算機理論知識的學習、計算機操作技能和創(chuàng)新能力。我國信息科技課程教學在形成學生計算機價值觀的同時，也要注重學科知識和過程知識并重，認知能力與操作能力并重，提高學生的計算機實踐能力，發(fā)展學生的計算思維，培養(yǎng)學生邏輯性問題解決能力。