美國《CSTA計算機科學教師標準》評介

凌偉

在過去的幾十年中，美國的中小學計算機科學教育領域發展迅速，積累了大量關于中小學計算機科學有效教學的知識。為了使《K-12計算機科學框架》（K-12 Computer Science Framework）[1]和《CSTA K-12計算機科學標準》（CSTA K-12 CS Standards）[2]能夠得以實施和惠及更多學生，美國計算機科學教師協會（Computer Science Teachers Association，CSTA）于2019年底公布了新版的《CSTA計算機科學教師標準》（CSTA Standards for Computer Science Teachers）[3]（以下簡稱《CSTA教師標準》）。

《CSTA教師標準》研制背景、目的與過程

1.研制背景

美國政府高度重視計算機科學人才的培養工作，2016年1月，時任美國總統奧巴馬宣布了一項名為“為了全體人的計算機科學（Computer Science For All）”的計算機科學教育普及計劃。2016年和2017年，CSTA分別頒布了《K-12計算機科學框架》和《CSTA K-12計算機科學標準》。兩個標準文件規定了一整套K-12計算機科學課程的理論框架和實施具體目標，使得中小學生計算機科學教育有了統一標準。但隨著計算機科學教育的快速普及，高質量計算機科學教師的需求日益增長，美國計算機科學教育相關團體包括教師教育者等，都在努力研究如何開發可持續的計算機科學教師培養模式，以滿足對計算機科學教師的需求。在此背景下，CSTA聯合美國國際教育技術協會（International Society for Technology in Education，ISTE）共同研制了《CSTA教師標準》。

2.研制目的

《CSTA教師標準》旨在圍繞有效和公平的計算機科學教學提供明確的指導，以支持對所有K-12學生進行嚴格的計算機科學教育。①解釋計算機科學教師在課堂上應該知道和能夠做什么;②提供有抱負的目標，以指導教師的專業學習，并不斷發展他們的教學實踐，使其從新手教師發展成為成熟的計算機科學教師;③為專業發展提供者在實施計算機科學教師專業發展時建立基準。

3.研制過程

《CSTA教師標準》主要是由CSTA和ISTE的成員共同研制和編寫。CSTA是一個非營利組織，致力于賦能、吸引和支持全球范圍內的中小學計算機科學教師。計算機科學教師標準最早是由ISTE于2003年創建并公布，并于2011年做了更新。CSTA從130名申請者中挑選了具有不同背景的計算機科學教育資深專家組建了《CSTA教師標準》研制團隊。研制團隊經常召開會議，并起草了多份標準草案，通過兩個公眾反饋期、幾次當面反饋會及對教師、大學教授、研究人員、區域教育領導者的訪談等途徑來征求反饋，研制具體時間如下頁圖所示。

《CSTA教師標準》具體內容

《CSTA教師標準》主要由5條具體標準、30個具體細則所構成，具體內容如下頁表所示。

《CSTA教師標準》與《ISTE教育者標準》的比較

ISTE曾經在2003年首先倡導開發了計算機科學教師標準，并于2011年發布了新版的《ISTE計算機科學教育者標準》（ISTE Standards Computer Science Educators）[4]（以下簡稱《ISTE教育者標準》）。對于前后兩個版本，我們有必要將《CSTA教師標準》與《ISTE教育者標準》進行比較。

第一，標準維度比較。《CSTA教師標準》與《ISTE教育者標準》在內容維度上相比，變化有一些，但并沒有突破原來的框架。《CSTA教師標準》的內容維度為5個（詳見下表“標準維度”一列），而《ISTE教育者標準》是4個（內容知識、有效的教與學策略、有效的學習環境、有效的專業知識與技能），但都包括學科內容知識、學科教學法和專業發展幾個方面。但《CSTA教師標準》將原來的教與學策略分成了“教學設計”和“課堂實踐”兩個部分，比較切合計算機科學教師實際教學操作需求。另外，《CSTA教師標準》單獨增加了一個“公平與包容”，更加關注了計算機科學教學中所涉及的數字公平問題。

第二，標準內容比較。從標準具體內容來看，《CSTA教師標準》依據更新的《K-12計算機科學框架》和《CSTA K-12計算機科學標準》，重新設定了有關的標準要求。例如，在計算機科學教師的學科內容知識要求方面，《CSTA教師標準》是按照《K-12計算機科學框架》中新列出的“五大核心概念”（計算機系統、網絡和互聯網、數據與分析、算法與編程、計算機的影響）提出的要求。同時，“課堂實踐”維度將《K-12計算機科學框架》中所列出的“促進廣泛的計算機文化”等七大核心實踐融入具體要求之中。

雖然《CSTA教師標準》是基于《ISTE教育者標準》而做的更新，但它是為了更好地實施《K-12計算機科學框架》和《CSTA K-12計算機科學標準》而制訂的，能夠更好地與兩個學生計算機教育標準相結合，從而為推廣和普及計算機科學教育而準備合格的教師。

《CSTA教師標準》對我國的啟示

隨著計算機科學內容比重的逐漸加大，我國信息技術課程正在發生深度變革，對信息技術教師提出了更高的要求。我們需要參考和借鑒《CSTA教師標準》的思路和內容，從以下幾個方面全力提升信息技術教師專業能力。

第一，制訂我國信息技術教師標準。為了打造合格的信息技術教師隊伍，我們需要參考CSTA的思路，制訂符合我國國情的信息技術教師標準，實施信息技術教師資格認證。除了認證、激勵和加速專業教師培養，這還將有助于解決信息技術教師的短期和長期需求。

第二，更新信息技術教師培養計劃。由于高中信息技術新版課標強調了計算思維的培養，編程等內容所占比重逐漸加大，但目前高校信息技術教師培養體系并沒有隨之發生改變。因此，我們需要為職前教師提供計算機科學知識，將計算機科學內容納入信息技術教育專業的必修課程。

第三，幫助信息技術教師專業發展。我們需要借鑒《CSTA教師標準》對教師專業發展的設計，幫助教師積極準備好促進個人專業發展的知識，幫助其擴展計算機科學知識的廣度和深度，以滿足不同學生的需求。

雖然《CSTA教師標準》只是美國計算機教師協會的一個標準，但它與其他兩個學生標準相配合，形成了一個計算機科學教育的完整體系。我國研制完成了高中課程標準，正在研制義務教育課程標準，但讓課標從文件課程真正轉化為學生經驗課程，仍然還有許多工作要做，信息技術教師的專業發展是一個至關重要的因素。要培養和培訓信息技術教師，讓大量合格的信息技術教師來推動信息技術教育，我們仍然有很長的路要走。

參考文獻：

[1]Computer Science Teachers Association （2016）.K-12 Computer Science Framework.Retrieved from https：//k12cs.org/wp-content/uploads/2016/09/K%E2%80%9312-Computer-Science-Framework.pdf.

[2]Computer Science Teachers Association （2017）.CSTA K-12 Computer Science Standards.Retrieved from http：//www.csteachers.org/standards.

[3]Computer Science Teachers Association （2020）.Standards for Computer Science Teachers.Retrieved from https：//csteachers.org/teacherstandards.

[4]International Society for Technology in Education （2011）.ISTE Standards Computer Science Educators.Retrieved from https：//id.iste.org/connected/standards/for-computer-science-educators.