許徐旭
[摘 要] 本文著重比較中美兩國在中小學開展信息技術課程的教學狀況,得出美國中小學信息技術教學無論從起步、實施、遠見等方面都遠勝我們一籌。然后根據科技創新的時代背景,重點論述信息技術納入高考的三個重要意義。
[關鍵詞] 普通高中;信息技術;高考改革;戰略舉措;人工智能;計算機科學
2017年,浙江迎來了信息技術科目的首度高考,這是一項重大的高考改革。浙江是民企大省,經濟發達,從2016年起,由阿里系撐起的電子商務,漸漸地把杭州推向中國一線城市的地位。2016年4月,中央政治局常委會審議批準15項(6+9)重大項目的立項,啟動“科技創新2030—重大項目”,并決定在科技創新2030中新增人工智能2.0重大項目。從國家戰略和城市定位出發,浙江省將信息技術科目首次納入高考,顯示了改革的勇氣和超前的戰略智慧。下面,筆者從中美兩國的情況和時代要求這兩方面分析普通高中信息技術科目需要高考的重要性。
一、中美兩國在中小學開展信息技術課程對比
(一)國內中小學信息技術的教學狀況
1999年,教育部門就提出信息技術納入中小學課程。從2004年高中新課改開始,信息技術是必修科目。現在2018年,高中信息技術課程還是2004年課改的內容,教學計算機安裝的軟件大部分還是Windows XP和Office 2003。
筆者在廣東一所國家級示范性普通高中任教信息技術差不多20年了,除了教學工作,干過機房維護、網絡維護、投影機維護、英語聽說高考設備測試、月考或期末的考試試卷掃描、成績統計、新生注冊票據打印、學生電子照片采集等工作。上課方面,除了公開課,大部分學生上課是不聽課的,使用電子教室控制,他們寧愿拔了網線或關機或發呆也不聽課。讀書考試入仕,這是中國千年科舉傳統。信息技術不用高考,家長和學生都不愿花時間去學,高中信息技術被邊緣化。
(二)美國中小學信息技術的教學狀況
美國中小學信息技術課程的優勢,主要體現在這5個面:
1.政府大力支持。1995年,全美各級學校已經擁有了近一千萬臺電子計算機,學生人均占有計算機數居世界第一。1999年,美國公立中小學校全部接入互聯網。2016年,美國政府宣布在未來三年為各州提供40億美元的預算,推動課堂內計算機教育的普及;并為校區直接提供1億美元資金,用于拓展美國K12的計算機科學教育,這些費用將用于培訓教師,提供優質教材以及構建有效的地區性合作。
2.學科地位重要。從2015年底奧巴馬總統簽署基礎教育新法案 《每個學生都成功》以來,一場自上而下的計算機科學教育運動在美國拉開了序幕。該法案強調計算機科學與數學、英文等必修學科地位相同。
3.課程內容明確。美國中小學信息技術課程分類和學段開設的內容十分明確,早幾年的情況是,小學開設計算機基本操作、文字處理課程,初中開設軟件應用和程序設計課程,高中開設網頁設計和計算機網絡課程。2015年,美國計算機協會的調查顯示,美國高中學生學習計算機科學的主要內容是:游戲編程、軟件制作等。
4.加強師資培訓。美國在推進計算機科學教育進程中,為解決師資嚴重短缺的問題,采取了加大資金投入、加強教師培訓、完善教師資格證書制度等措施。2015年,微軟宣布向YouthSpark項目投資7500萬美元,促進科技行業的志愿者與K12學校的相關教師合作,推動美國高中的計算機科學教育。
5.科技巨頭推動。2016年,甲骨文承諾投資2億美元,微軟和谷歌承諾投入1000萬美元,推動計算機教育走進K12教室。Facebook聯合創始人扎克伯格除了直接向專注于青少年編程教育的非盈利組織Code.org捐助之外,也在通過自己的影響力和個人財富,推動美國基礎教育中的計算機科學教育。
綜上所述,美國中小學信息技術教學無論從起步、實施、遠見等方面都遠勝我們一籌。
二、信息技術高考的重要意義
(一)時代背景
1.“中等收入陷阱”。2016年,經濟智囊劉鶴發表的《中國必須長期關注的三個問題》中提到:“國內一直討論拉美教訓問題。……在拉美訪問時,智利的杰出研究人員們向我介紹,總結以往教訓,發現忽視教育是造成中等收入者比重低的根本原因。教育不足使低技能人員大量失業,造成貧困的再生且惡性循環。但隨后發現,國家投入大量資金發展公共教育,而富人享受的私立教育質量超過公立教育,教育質量差別又轉化為巨大的收入差別?!坏┻M入兩極分化的陷阱,要花幾十年的時間才能走出來。使廣大低收入者轉變為有固定職業、有房產和努力向上的中產者,是避免中等國家陷阱的戰略舉措。”
據統計,自從1960年代以來,全世界一共有101個新興工業國家進入中等收入階段,但其中只有13個國家成功跨越“中等收入陷阱”。這說明,如何跨越“中等收入陷阱”是中國必須長期關注的一個重點問題。
2.人工智能。說到人工智能,你還在寫代碼,別人已經開始用數據訓練了;你剛開始用數據訓練,別人已經開始尋找自動標注的方法;你還在標注數據,別人已經發明“無師自通”的辦法了(比如AlphaGo Zero)。阿爾法狗戰勝人類頂級智力游戲的圍棋手,把人工智能推上了風口浪尖。
谷歌經歷了抓取數據、標注數據和無師自通的過程。谷歌公司在2010年退出了中國,但這么多年過去了,中國還沒有出現一間公司能達到谷歌當年抓取數據和標注數據的高度。中國工程院院士鄧中翰在2018年3月的全國政協會議中回答記者時提到:“現在每年我國進口最多的物資不是石油、糧食,而是芯片,每年進口額高達2000多億美元,折合1萬多億人民幣?!?/p>
芯片、數據和算法是人工智能的三大標志。可見,中美兩國在人工智能方面還存在較大差距。
(二)信息技術高考的3個重要意義
1.重視信息技術教育是時代趨勢。美國的科技創新處于世界頂尖水平,這與美國中小學信息技術教學息息相關,這點在前面已有論述。我國中小學信息技術教育一直處于弱勢的局面,只有將信息技術納入高考,學生才會重視該科的學習,這是中國千年科舉傳統的基因決定的。中國不能照搬美國的模式,因為傳統文化有差別,然而發展高科技的目標是相同的,但是手段需要符合國情。
《失控》的作者凱文·凱利說:科技體不是生物的敵人,而是生物的延伸;人類不是這條軌跡的頂點,而是自然和人為之間的中間點;智人是趨勢。機器人正在取代流水線工人、倉庫工人,以后可能會慢慢取代醫生、律師、建筑師、記者等,如果機器人將歷史性地接管你的工作,你需要做的是與機器人更好地融合。一些高科技產品,孩子們毫不猶豫無需引導就得心應手。小孩即未來,智人是趨勢,在趨勢面前,我們必須盡早讓中小學生學習與智能機器人密切相關的信息技術,這樣才能更好地為科技創新提供源動力。
信息技術科目納入高考,這將是時代趨勢的要求。
2.高中階段是學習計算機科學的黃金時段。1983年12月,知名物理學家楊振寧向鄧小平建議:“國外認為,搞軟件十五至十八周歲較有利?!笨拼笊倌臧嘁虼嗽O立了計算機軟件專業,為國家培養了一批軟件神童。 當年的精英教育已基本完成了計算機初級階段的人才培養,我們現在的教育,計算機科學是到大學才正式學習,還沒精通,幾乎就大學畢業了,工作后由于種種原因,很難再有深思學習的機會。所以,這種自上而下的控制式學習,明顯不適應時代的進化學習。
《失控》有兩個重要的思想是分布式和進化。彼此緊密連接,沒有中心,或者每一個點都是中心但都不是控制式的中心,這種開放式、扁平化、平等性的系統現象,我們稱之為分布式去中心化。信息技術現在非常普及,這樣更應該從適合學習的年齡階段開始普及學習,這樣才會出現分布式的涌現,從而創造出更多進化的高科技產品。玩的心態學習與深思的專業態度學習,有著天壤之別。從中小學開始重視信息技術的學習,到了大學,學生必然更容易找到提高自身能力的學習途徑,這是一種自下而上的進化學習。
所以,將信息技術科目納入高考,完全符合中小學課程要求。
3.有利于職業規劃。中國大學的專業大約有30%是與計算機相關的,除了專業計算機,還有通信、電子、光電、自動化、材料、物聯、生物信息、美術設計等。您的孩子是否適合學習與計算機密切相關的專業呢?最好的解決辦法就是在中小學階段讓孩子先嘗試學習,如果適合,盡早規劃,重點培養。高中課程與大學課程的銜接會成為高考改革與嘗試的熱點,但在中國,不是高考科目,很多家長和學生都不愿花時間去學。如果信息技術變成了高考科目,這樣既功利又現實,一舉兩得。
跨越“中等收入陷阱”,需要科技創新。發展人工智能,是科技創新的趨勢。人工智能的三大方面——芯片、數據和算法都與信息技術密切相關,那么,重視中小學信息技術教學是這些戰略舉措的重要保障。重視中小學信息技術教學最重要的一步是,將信息技術科目納入高考、融入中國千年科舉傳統的基因當中。
2016年,筆者寫了一篇《以大促小 安教樂教》的論文,贊揚了日本、德國的先進教育,2017年,也寫了一篇《衡水高中教育模式初探》的論文,探討了衡水高考應試模式的戰術勝利。我國是一個比日本、德國體量更大的國家,我們必須對標美國,才能更好地找準教育的方向。科學技術是第一生產力,美國中小學信息技術教學無論從起步、實施、遠見方面都遠勝我們一籌,所以我們必須奮起直追。將信息技術科目納入高考,這是一項重要的戰略舉措。
參考文獻:
[1]失控:全人類的最終命運和結局/(美)凱利(Kelly,K.)著;張行舟等譯.--北京:電子工業出版社,2016.1.
[2]錢松嶺,董玉琦.美國中小學計算機科學課程發展新動向及啟示[J].中國電化教育,2016.10.