國際視野下的高中信息技術(shù)課程發(fā)展

董玉琦　錢松嶺

摘要：該文通過對世界一些主要國家的高中信息技術(shù)課程發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，概括其發(fā)展特征與趨勢，以期更好地理解我國普通高中信息技術(shù)課程標準的修訂工作，主要結(jié)論包括：高中信息技術(shù)課程主要定位于育人與社會發(fā)展的要求；課程結(jié)構(gòu)以促進學(xué)生身心發(fā)展的層次性、靈活性與選擇性為特點；課程內(nèi)容則以培養(yǎng)學(xué)生計算思維為核心，體現(xiàn)出STS（信息科學(xué)、信息技術(shù)、信息社會）的綜合趨勢；課程評價向形成性評價方向轉(zhuǎn)變，強調(diào)評價促進學(xué)生信息素養(yǎng)以及利用信息技術(shù)解決問題能力的提高；此外，還探討了信息技術(shù)課程對于促進學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)的特殊意義。

關(guān)鍵詞：高中；信息技術(shù)課程；國際視野

信息社會變化帶來信息技術(shù)課程的改革，人們對信息技術(shù)課程的潛力寄予厚望。對于信息技術(shù)作為一個課程領(lǐng)域，一直以來存在這樣的爭論：獨立學(xué)科倡導(dǎo)者主張以全面綜合的方式進行獨立學(xué)科設(shè)置，他們認為不但應(yīng)教授學(xué)生信息技術(shù)的應(yīng)用，還要讓學(xué)生了解“信息”“數(shù)據(jù)”等概念，學(xué)習(xí)編程技能，思考信息社會的道德倫理問題；另一些學(xué)者則主張信息技術(shù)工具論，認為重要的是學(xué)習(xí)信息技術(shù)應(yīng)用，認為信息技術(shù)作為一門獨立學(xué)科將會阻礙把信息技術(shù)整合到其他課程的學(xué)習(xí)之中。這就導(dǎo)致了信息技術(shù)課程設(shè)置呈現(xiàn)出多種方式，基本形成“學(xué)科課程和整合課程兩種，而這兩種基本形態(tài)，可分為分科、合科、融入、工具”，也可以理解為“學(xué)習(xí)信息技術(shù)”與“利用信息技術(shù)學(xué)習(xí)”。無論如何，世界范圍內(nèi)高中階段的信息技術(shù)課程作為獨立學(xué)科是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的重要途徑與載體，在社會信息化、經(jīng)濟全球化背景下，把握其動態(tài)發(fā)展對我國高中信息技術(shù)課程具有重要意義。

一、高中信息技術(shù)課程定位

世界各國的信息技術(shù)課程決策者到底如何進行課程定位？總結(jié)起來，大致有以下幾種思路：教育學(xué)理由側(cè)重于計算機輔助教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的提升以及促進學(xué)生全面發(fā)展；社會發(fā)展原因，即為學(xué)生適應(yīng)未來社會發(fā)展；信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展則強調(diào)給予學(xué)生能夠適應(yīng)未來工作技能的重要性，同時也關(guān)系到信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)在教育中的應(yīng)用；依據(jù)成本效益理論則意味著信息技術(shù)教育將會降低教育成本。其中，教育的和社會的理由尤為突出。

在美國，計算機科學(xué)課程進入了一個史無前例的大發(fā)展時期。繼《STEM教育法案》（STEM Education Act of 2015）后，2015年底《每位學(xué)生都成功法案》（ESSA，Every Student Succeeds Act）的頒布將計算機科學(xué)提到與讀、寫、算并列的素養(yǎng)。2016年1月又出臺了《為了全體學(xué)生的計算機科學(xué)》（Computer Science For All 2016），成為進一步驅(qū)動計算機科學(xué)課程改革的綱領(lǐng)性文件。2016年5月，美國Reach Capital公司的報告《2016年教育技術(shù)展望》也指出計算機科學(xué)已同英語、數(shù)學(xué)一樣重要。計算機科學(xué)教育在全國范圍內(nèi)轟轟烈烈地展開，特別是在分權(quán)的政治制度中，在國家層面上自上而下地推進計算機科學(xué)教育是有其深層次的原因的：一方面，美國有560萬工作崗位空缺，其中50萬是IT職位。為了保持其經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，培養(yǎng)充足的IT人才，提高國家競爭力是其推動計算機科學(xué)教育的社會經(jīng)濟原因；另一方面，計算機科學(xué)課程作為一門學(xué)科，在以數(shù)據(jù)為核心的知識創(chuàng)新時代，它所蘊含的獨特學(xué)科特質(zhì)、文化內(nèi)涵不斷被人們所認識，特別是計算思維對于學(xué)生發(fā)展的價值得到了廣泛的認同。計算思維是把計算機科學(xué)延伸到所有學(xué)科領(lǐng)域的一種問題解決方法，是通過獨特手段進行分析并形成解決方案，即通過計算解決問題。這些手段強調(diào)抽象、自動化和分析，計算思維是計算機科學(xué)在廣泛學(xué)科領(lǐng)域中應(yīng)用的核心要素。因此，美國高中計算機科學(xué)課程定位是基于社會與教育兩方面的原因。

英國將原來的“ICT”課程調(diào)整為“Computing”的背景與美國相似，其“Computing”課程標準指出：“高質(zhì)量的Computing課程學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生利用計算思維和創(chuàng)造力來理解并改變世界。……確保學(xué)生具備數(shù)字素養(yǎng)，讓學(xué)生應(yīng)用ICT表達自己想法，使他們能達到一定的水平以適應(yīng)未來工作，并成為數(shù)字社會的積極參與者。”同時，課程也強調(diào)計算機科學(xué)對于科學(xué)、工程的基礎(chǔ)性以及驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新促進國民經(jīng)濟發(fā)展的意義。

日本高中的“信息”課程定位于使學(xué)生具備信息運用能力，注重課程對學(xué)生個體發(fā)展的意義，讓學(xué)生“通過普通學(xué)科信息的學(xué)習(xí)具備將信息及信息手段運用于實踐的知識與技能，對信息要持有科學(xué)的觀點與見解，能夠理解信息及信息技術(shù)對社會的作用與影響，培養(yǎng)學(xué)生積極應(yīng)對社會信息化發(fā)展的能力與態(tài)度。”

2016年9月，《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架發(fā)布，綜合表現(xiàn)為“人文底蘊、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新”六大素養(yǎng)。核心素養(yǎng)是此次高中信息技術(shù)課程改革的風(fēng)向標，作為培養(yǎng)新一代信息素養(yǎng)的重要途徑，高中信息技術(shù)課程要思考如何促進個體自主、全面發(fā)展，讓學(xué)生適應(yīng)未來社會的發(fā)展，挖掘其立德樹人的育人價值是此次高中信息技術(shù)課程改革的基本方向。

二、高中信息技術(shù)課程結(jié)構(gòu)

高中信息技術(shù)課程結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮學(xué)生發(fā)展需求，針對學(xué)生身心發(fā)展特點，要體現(xiàn)課程的層次性、靈活性與選擇性。

據(jù)美國計算機教師協(xié)會（Computer Science Teachers Associate）的研究委員會在2015年做的一項調(diào)查顯示：當前美國有89.4%的高中開設(shè)了計算機科學(xué)課程，63.4%的學(xué)校設(shè)置計算機科學(xué)必修課。由于地方校區(qū)差別，計算機科學(xué)課程的學(xué)分屬于不同學(xué)科，包含在商科（Business）或技術(shù)的學(xué)分主要考慮學(xué)生將來的職業(yè)發(fā)展需求，包含在數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)科的學(xué)分主要考慮學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí)的需求。

在美國，78.7%的高中開設(shè)美國大學(xué)委員會（College Board）的大學(xué)預(yù)修課程（Advanced Plaeemenl）考試，包括“計算機科學(xué)A”與“計算機科學(xué)原理”。計算機科學(xué)A強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生編程能力。“計算機科學(xué)原理”主要目的廣泛吸引更多的學(xué)生參與計算機科學(xué)的學(xué)習(xí)，強調(diào)利用信息技術(shù)交流一些社會問題，是大部分學(xué)生需要掌握的基礎(chǔ)。

美國計算機教師協(xié)會（Computer Science Teachers Assoeiate）的研究委員會于2016年8月發(fā)布了最新版本的CSTA K-12計算機科學(xué)標準（臨時），該標準對應(yīng)的高中階段為水平3，針對高中學(xué)生未來發(fā)展的可能，分為A、B兩個不同階段。Level 3A （9-10年級）的課程是全體學(xué)生在畢業(yè)時要達到的基本要求；Level 3A（11-12年級）的課程是為那些對計算機科學(xué)表現(xiàn)出興趣并打算繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的學(xué)生提供的。

基于學(xué)生未來發(fā)展的可能路徑設(shè)計課程結(jié)構(gòu)，這是世界各國的一個基本共識。我國高中信息技術(shù)課程也分為必修課與選修課。必修課是所有高中學(xué)生在畢業(yè)時都應(yīng)達到的一個基本要求，“數(shù)據(jù)與計算”和“信息系統(tǒng)與社會”兩個模塊是提升高中學(xué)生信息素養(yǎng)的基礎(chǔ)。選修課體現(xiàn)出課程設(shè)計的靈活性與多樣性，既滿足學(xué)生發(fā)展的不同需求，又為地方課程開發(fā)預(yù)留下空間。選修I課程分為升學(xué)考試類課程和個性化發(fā)展類課程；選修Ⅱ課程是為滿足學(xué)生興趣愛好、學(xué)業(yè)發(fā)展、職業(yè)選擇的需求，同時考慮學(xué)校開設(shè)相關(guān)校本課程。

三、高中信息技術(shù)課程內(nèi)容

從行為主義角度看，信息技術(shù)能更好地協(xié)調(diào)學(xué)習(xí)者的個性特征，開發(fā)一個簡單的程序可以使學(xué)習(xí)者掌握知識和常規(guī)技能；認知理論強調(diào)基于認知對于復(fù)雜概念和技能的理解，在特定主題領(lǐng)域中幫助學(xué)生形成明確的知識、技能和問題解決能力；建構(gòu)主義理論認為學(xué)習(xí)者應(yīng)該在積極地參與學(xué)習(xí)過程中建構(gòu)新的知識和理解，各種信息技術(shù)的應(yīng)用軟件都可以用來幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)知識。同時，信息技術(shù)發(fā)展變化之快，也為高中信息技術(shù)課程內(nèi)容的選擇帶來挑戰(zhàn)。那么，如何進行課程內(nèi)容的選擇呢？

日本高中2013年實施的新高中學(xué)習(xí)指導(dǎo)要領(lǐng)當中，“信息”學(xué)科包括“信息社會”與“信息科學(xué)”兩個科目，學(xué)生必須選擇其一。“信息社會”主要內(nèi)容領(lǐng)域含有“信息的運用和表現(xiàn)”“信息通信網(wǎng)絡(luò)與傳播”“信息社會的課題與信息倫理道德”“構(gòu)建理想的信息社會”。“信息科學(xué)”主要內(nèi)容領(lǐng)域包括“計算機和信息通信網(wǎng)絡(luò)”“解決問題和運用計算機”“信息的管理和問題解決”“信息技術(shù)的發(fā)展和信息倫理”。

2013年9月公布的英國國家課程“Computing”包括三個領(lǐng)域：“數(shù)字素養(yǎng)”“信息技術(shù)”和“計算機科學(xué)”。數(shù)字素養(yǎng)是能自信、安全、有效地使用計算機；信息技術(shù)是為滿足用戶特定需求而選取軟件，配置數(shù)字化設(shè)備；計算機科學(xué)包括算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序、系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)計等原理。

2016年8月，美國計算機科學(xué)教師協(xié)會公布的CSTA K-12計算機科學(xué)標準（臨時）基本框架包括五大概念：計算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)、算法與編程、數(shù)據(jù)與分析、計算的影響。2016年秋季美國開始實施的高中AP計算機科學(xué)原理課程內(nèi)容或大概念（Big Idea）包括：創(chuàng)造力、抽象、數(shù)據(jù)與信息、算法、編程、互聯(lián)網(wǎng)、全球化影響；再看美國地方課程的典型案例，印第安納州教育委員會T2016年4月修訂的計算機科學(xué)課程內(nèi)容包括“數(shù)據(jù)與信息”“計算設(shè)備與系統(tǒng)”“編程與算法”“網(wǎng)絡(luò)與交流”與“（社會）影響與文化”。

綜合以上一些主要國家高中信息技術(shù)課程內(nèi)容，不難看出計算機科學(xué)是近些年來信息技術(shù)課程逐漸強化的知識領(lǐng)域。該領(lǐng)域圍繞數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)等計算機科學(xué)最基礎(chǔ)關(guān)鍵的概念展開并著重體現(xiàn)“計算思維”的課程價值；其次，信息技術(shù)應(yīng)用是學(xué)生滿足數(shù)字社會生活需求的必備技能，同時，信息技術(shù)相關(guān)的社會問題是數(shù)字公民養(yǎng)成，增強社會責任感的重要載體，是信息技術(shù)課程人文精神的體現(xiàn)，是“立德樹人”的課程改革核心內(nèi)涵在信息技術(shù)學(xué)科當中的具體體現(xiàn)。綜合的STS（Science：信息科學(xué)、Technology：技術(shù)、Society：社會）特征體現(xiàn)出信息技術(shù)課程的科學(xué)性、系統(tǒng)性、發(fā)展性。

四、高中信息技術(shù)課程評價

行為主義理論視學(xué)習(xí)者為知識的被動接收者，評價是為了檢查學(xué)生是否達到預(yù)設(shè)標準；建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的評價側(cè)重于更為復(fù)雜的個人學(xué)習(xí)過程，這些過程需要項目評價或績效評價；社會文化學(xué)習(xí)理論側(cè)重將學(xué)習(xí)視為一種社會實踐，評價強調(diào)人與人之間的協(xié)作和交流，而不是個人認知過程本身。許多國家的信息技術(shù)課程評價向形成性評價方向轉(zhuǎn)變，注重評價促進學(xué)生問題解決能力、信息技術(shù)應(yīng)用能力的提高與高階思維的形成。

（一）信息素養(yǎng)的評價

世界各國關(guān)注對于信息素養(yǎng)的評價，如美國教育考試服務(wù)中心（ETS）開發(fā)了“ICT素養(yǎng)框架”，美國國際教育技術(shù)協(xié)會（ISTE）開發(fā)的“學(xué)生教育技術(shù)標準”目的都是評價學(xué)生使用IT的熟練程度；在澳大利亞，信息素養(yǎng)框架包括“使用信息”“創(chuàng)造和分享信息”“負責任地使用信息技術(shù)”三部分，還開發(fā)了相應(yīng)的工具進行評價；歐盟國家也都開發(fā)了不同的框架來評價學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力。

（二）利用信息技術(shù)解決問題能力的評價

信息技術(shù)為評價帶來更多的變化，荷蘭進行高中信息技術(shù)評價時利用計算機開展標準化考試，其中包含40%的題目是融人某學(xué)科的學(xué)習(xí)，必須使用如建模、數(shù)據(jù)視頻、數(shù)據(jù)處理和自動化控制技術(shù)來解決。英國Ultralab開發(fā)的eVIVA項目是評價學(xué)生創(chuàng)新能力的一個例證，它有效利用如移動電話和基于網(wǎng)絡(luò)的形成性評價工具。The World Class Arena（www.worldclassarena.org）的一些案例也通過虛擬實驗室探索問題解決的策略來評價學(xué)生的高階思維能力；“數(shù)字化創(chuàng)意作品”也常常被用來評價學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，數(shù)字化工具也使在線環(huán)境下評價協(xié)作解決問題成為可能等等。

信息技術(shù)的應(yīng)用并不是改變傳統(tǒng)評價方式，而是進一步發(fā)展傳統(tǒng)的評價方式。一方面，信息技術(shù)應(yīng)用使得一些如問題解決能力、高階思維能力等傳統(tǒng)評價手段難以完成的評價成為可能；另一方面，信息素養(yǎng)作為一個知識領(lǐng)域如何開展評價？這兩方面都是各國面臨的問題，高中信息技術(shù)課程發(fā)展，必須考慮評價實踐對教學(xué)的影響，本次高中信息技術(shù)課程標準中提出學(xué)業(yè)質(zhì)量標準便是要建立學(xué)生學(xué)習(xí)、教學(xué)實踐和評價之間的聯(lián)系。學(xué)業(yè)質(zhì)量標準是對本學(xué)科核心素養(yǎng)具體描述，提出了學(xué)習(xí)結(jié)果表現(xiàn)的關(guān)鍵指標。

此外，我們還要認識到，信息技術(shù)課程的評價可能影響到當前的評價實踐，可能代表了從“傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)”向“為了發(fā)展21世紀能力而強化學(xué)生學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變。高中信息技術(shù)學(xué)業(yè)評價要形式多樣，應(yīng)圍繞信息技術(shù)核心素養(yǎng)展開。

五、高中信息技術(shù)課程與數(shù)字化學(xué)習(xí)

隨著教育技術(shù)的不斷滲透，面對信息技術(shù)豐富的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，高中學(xué)生如何建立個性化的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)資源？信息技術(shù)課程不僅要傳遞信息科學(xué)、信息技術(shù)應(yīng)用、信息社會相關(guān)問題等內(nèi)容，還在促進學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)能力方面擔負著重要使命。通過開發(fā)科學(xué)現(xiàn)象仿真模擬、科研過程建模、自動捕獲和分析數(shù)據(jù)、利用和傳遞科技信息和專業(yè)知識來支持促進學(xué)習(xí)方式發(fā)生變化。如：

（一）在虛擬情境中學(xué)習(xí)

新興的AR、VR技術(shù)可以使學(xué)生建構(gòu)并探索他們的想法，那些輕易觀察不到的模擬過程能夠使學(xué)生可視化地觀察并研究這些現(xiàn)象。

（二）通過建立模型學(xué)習(xí)

通過模擬軟件改變變量值使預(yù)先構(gòu)建模型的研究成為可能，建模軟件支撐學(xué)習(xí)者構(gòu)建自己的模型。基于計算機的建模有助于學(xué)生科學(xué)知識的學(xué)習(xí)。學(xué)生使用教育建模軟件建立定性模型，學(xué)習(xí)邏輯策略對科學(xué)過程進行分類，并且能夠建立相關(guān)的可靠模型。

（三）信息技術(shù)支持的項目學(xué)習(xí)

英、美研究發(fā)現(xiàn)，當教師提供廣泛的資源和教學(xué)支架時，學(xué)生可以通過從網(wǎng)上獲取資源從而獲得幫助。如在美國形成的基于web的探究式科學(xué)環(huán)境（WISE）方法，為學(xué)生提供了檢驗證據(jù)和分析存在科學(xué)爭議的項目，例如轉(zhuǎn)基因食品、全球變暖等，學(xué)生通過項目學(xué)習(xí)進行知識創(chuàng)新。

數(shù)字化學(xué)習(xí)可促進認知的發(fā)展、提供廣泛經(jīng)驗、提高學(xué)生自我管理能力、便于數(shù)據(jù)的收集與呈現(xiàn)。運用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具開展自主學(xué)習(xí)、協(xié)同工作與知識分享是未來學(xué)習(xí)者需要具備的能力，數(shù)字化學(xué)習(xí)體現(xiàn)了信息技術(shù)課程的工具性、實踐性，是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。

六、結(jié)束語

我國高中信息技術(shù)課程旨在全面提升全體學(xué)生的信息素養(yǎng)，信息技術(shù)學(xué)科提出的“信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責任”四個基本學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)了國際信息技術(shù)課程發(fā)展的基本特征，結(jié)合了信息技術(shù)發(fā)展前沿成果，緊緊圍繞數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會等關(guān)鍵學(xué)科概念，體現(xiàn)了“立德樹人”的獨特的學(xué)科文化內(nèi)涵。