高中信息技術新舊版本教材對比研究
——以“編程模塊”為例

張 茜

四川省雙流中學 四川 成都 610200

一、問題的提出

(一)編程教育已上升到國家教育戰略。隨著信息技術的發展和人工智能時代的到來，編程能力越來越被國內外產業界和教育界所重視，成為創新人才培養戰略的實施重點。2017年7月，我國首次將編程教育寫入國策，在國務院印發的《新一代人工智能發展規劃(國發〔2017〕35號)》中明確指出:“在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”。接著，不斷有相關政策推 出，2018年4月，教育部印發的《教育信息化2.0行動計劃(教技〔2018〕6號)》指出:“完善課程方案和課程標準，充實適應信息時代、智能時代發展需要的人工智能和編程課程內容”；2019年3月，教育部《2019年教育信息化和網絡安全工作要點(教技廳〔2019〕2號)》提出:“推動在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”。

從以上政策方針可以看出，我國開展和推廣編程教育已經上升到國家戰略規劃層面，“編程模塊”教學在信息技術課程中有了更高的目標要求。

(二)新課標新教材中的編程模塊內容變化大。2018年，教育部頒布《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》，以信息技術學科核心素養統領課程標準，將信息技術課程推向了一個新的發展階段。新的信息技術課程標準在理念和設計上具有前瞻性和先進性，對教材編寫、課程開發、教學實施、考試評價等方面的貫徹實施提出了新的要求。

根據《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》編寫的新教材于近兩年陸續出版，課程標準的不同導致新舊高中信息技術教材內容發生了較大變化，其中編程模塊的變化尤為明顯。編程模塊教學目標的改變，教材內容的增加，大部分教師對新教材的處理及教學開展感到不適應。

本文以高中信息技術新、舊兩種教材為例，對教材中的“編程模塊”進行對比研究。其中舊教材以按照2003年《普通高中信息技術課程標準(實驗稿)》編寫的粵教版普通高中信息技術教材為例，新教材以按照《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》編寫的人教版普通高中信息技術教材為例。通過對新舊教材“編程模塊”的課程結構、學習目標、教材內容、評價方式等方面的對比分析，以期幫助廣大教師進一步了解新教材中“編程模塊”教學需要掌握的內容和方法，促進編程教學的有效開展。

二、新舊教材中的“編程模塊”對比分析

(一)課程結構對比從表1可以看出，新舊教材的課程結構總體上變化較大，新教材中與編程相關的課程模塊明顯增多，反映了時代發展對“編程模塊”教學需求的增加。

表1 新舊教材“編程模塊”相關課程對比

1.必修教材中“編程模塊”占比增加。舊教材的必修課程只有《信息技術基礎》一個模塊，2學分，36課時；新教材的必修內容作了較大調整，分為《數據與計算》《信息系統與社會》兩個模塊，共3學分，54課時。新教材必修部分比舊教材的總學分多1學分，總課時增加18課時。

舊教材必修模塊中編程相關的教學約占2課時，新教材《數據與計算(必修)》中編程相關的教學約占15課時，新教材《信息系統與社會(必修)》中編程相關的教學約占3課時。“編程模塊”課程在必修新教材中比舊教材多約16課時，編程教學在高中信息技術必修課程中的比重明顯增大。

2.選修教材中“編程模塊”分類細化。舊教材的選修課程設置了5門，其中《算法與程序設計》全部為“編程模塊”課程，《人工智能初步》中有部分編程相關內容。新教材將選修部分分為了選擇性必修和選修兩類，共8門。6門選擇性必修模塊中，與編程相關的共有3門，分別為升學考試類課程《數據與數據結構》，個性化發展類課程《人工智能初步》、《開源硬件項目設計》；2門選修課程《算法初步》、《移動應用設計》全部為“編程模塊”課程。由此看出，“編程模塊”課程在新教材的選修部分中，涉及面更廣，分類更具有層次性、多樣性、前沿性，以滿足學生升學、個性化發展的需求。

(二)學習目標對比。新舊教材體現了不同時代背景、信息技術學科發展方向，從對比中可以看出，新舊教材對學生“編程模塊”學習達成的目標要求不同。

1.新必修教材中對“編程模塊”的目標要求提高。必修教材的學習是后續課程學習的基礎，新教材中“編程模塊”內容增多，對學生的要求也隨之提高。舊必修教材中“編程模塊”的學習要求學生初步掌握編制計算機程序解決問題的基本方法，認識其工作過程。新必修教材則要求學生掌握一種程序設計語言，使用程序設計語言實現簡單算法，解決實際問題；理解軟件在信息系統中的作用，借助軟件工具與平臺開發網絡應用軟件。學生在完成必修教材“編程模塊”的學習后，應達到的水平從“初步掌握”、“了解”、“體驗”，提升到了“掌握”、“理解”、“應用”、“開發”，從理論知識的了解上升到了知識在實際生活中的應用。

2.新選修教材的目標達成需要編程基礎的支撐。由于課程結構的變化，新舊選修教材的學習目標就有較大的區別。舊選修教材《算法與程序設計》的學習目標體現在新必修教材《數據與計算》的學習目標中，成為了所有學生必須達成的目標。新選修教材旨在為學生將來進入高校繼續開展與信息技術相關方向的學習以及應用信息技術進行創新、創造提供條件，不同類別的選修課程對應信息技術發展的不同方向，但是每門課程都需要學生掌握相關的編程知識和技能，從而實現該分類課程的問題解 決。例如使用程序設計語言實現數據結構的思想，利用開源硬件的設計工具或編程語言，實現開源硬件作品的功能等。

(三)教材內容對比。由于新教材的選修課程結構變化較大，增設了舊選修教材沒有的課程，教材內容上沒有相對應比較的對象，同時舊教材《算法與程序設計(選修)》的學習目標已經融入新教材《數據與計算(必修)》中。因此下文選擇舊教材中《信息技術基礎(必修)》和《算法與程序設計(選修)》，同新教材中《數據與計算(必修)》和《信息系統與社會(必修)》》進行對比。

1.內容編排對比。從對比中發現，新舊教材對編程相關的理論、概念內容基本一致，但編排順序有所不同。舊教材的順序為:計算機解決問題的過程——程序設計基礎——算法——程序實踐案例，新教材的順序為:計算機解決問題的過程——算法——程序設計基礎——程序實踐案例。新教材內容編排的順序，更加符合計算機解決問題的一般過程，即 “分析問題——設計算法——編寫程序——調試運行”。

2.引入方式對比。對比新舊教材的章節導語內容，發現二者的引入方式不同。舊教材的導語較多使用問題引入的方式，例如“你是否了解計算機解決問題的基本過程?”“如何進行程序設計?”，也有使用故事引入的方式，例如高斯求和。新教材的導語都是由生活中的實例引入，且引入的實例與本章的項目活動主題相同，例如“算法與程序實現”這一章，引用的實例是杭州“城市大腦”工程的“交通模塊”管理道路紅綠燈，為救護車優先通行，恰好引入這一章的項目活動“編程控燈利出行”。相比較而言，舊教材的引入方式讓學生能快速了解本章學習哪些內容，解決哪些問題；新教材的引入方式讓學生更容易地感受到學習的內容貼近生活，且具有實際意義，從而激發學生的學習興趣。

新舊教材在每小節內容開始，都采用了情境引入的方式。但由于兩種教材編寫的時間有十多年的間隔，新教材中采用的情境更貼近現在學生的生活。另外在情境的選擇方面，舊教材的情境問題種類較多，以數學類、生活實際類、歷史故事類為主，每節課的情境問題是相互獨立的，新教材每節課的情境問題以生活實際類為主，并且情境的主題都與該章節的項目活動主題相關，例如章節項目主題為“編程控燈利出行”，每小節的引入情境有“兩種不同的叫車方式”“規劃乘車路線”“綠燈時長的最優設置”等，都與交通出行相關，各小節之間的關聯性更像，與所在章節的整體聯系更加緊密。

3.活動設置對比。新舊教材的學習活動都是從真實問題出發，以學生為主體，但實施的策略不同。

舊教材各節一般以“任務驅動”的方式開展學習過程，設置的欄目有:任務、觀摩、實踐、交流、探究、評價、練習等。某些章節最后設置了“綜合活動”，讓學生把學過的內容應用到探索性學習或解決實際問題的活動中。

新教材通過“項目學習”的方式開展學習過程，每一章都以主題學習項目介紹為開始，提出項目目標、項目準備、項目過程，每一節的學習都對應項目過程中的一個環節，設置的欄目有:體驗探索、思考活動、實踐活動、練習提升等，每一節最后完成總項目實施的一部分，整章學習完畢后項目也實施完成。

4.程序設計實踐對比。根據編程模塊的學習目標要求“利用程序設計語言實現簡單算法，解決實際問題”，新舊教材中都設置了解決實際問題的程序設計實踐。

由于教材的活動設置不同，因此程序設計實踐的方式也不同。舊教材中單獨設置了一 章，選取了“多媒體播放器”和“研究性學習成果數據庫管理軟件”兩個程序設計實踐案例。新教材中的程序設計實踐是各章項目學習中的一個環節，例如項目“編程控燈利出行”中編寫“自助式人行過街紅綠燈”程序，項目“用水分析助決策”中編寫程序統計分析南水北調中線工程各地區水資源情況，項目“智能交互益拓展”中開發“智能班級交互系統”等。實際生活中遇到的問題往往是綜合性的，需要靠多種手段共同解決，編程解決問題只是其中的一個部分，可能承擔著統計、對比、查找、決策等不同功能，相較而言，新教材中的程序設計實踐方式更加符合生活實際情況，能讓學生從不同角度、不同環節運用程序設計解決實際問題。

三、結論

高中信息技術新舊教材中的“編程模塊”從課程標準到課程結構、學習目標、內容編排等方面都存在著較大變化，上文的對比為高中信息技術“編程模塊”教學提供了多方面的啟示。

(一)課程結構的變化為“編程模塊”教學帶來挑戰。根據新時代需求和新課程標準，新教材中的必修、選修課程種類增多，與“編程模塊”相關的課程涵蓋的面更廣，知識體系更豐富，其中很多內容是目前大多數教師不了解或沒有系統學習過的。因此廣大信息技術教師除了要提升編程相關的基礎知識的儲備，還應主動學習具有時代特征的前沿性內容，以應對新教材課程內容的巨大變化。

(二)“編程模塊”的學習目標要圍繞信息技術學科核心素養。新教材中強調以信息技術的學科核心素養為主線確立學習目標，“編程模塊”的學習目標要從三維目標向信息技術學科核心素養轉變，為學生創設真實的問題情境，從學生的視角來界定學習的內容、要求和評價。“編程模塊”的學習目標不是單純的學會寫代碼，而是能將實際問題抽象成有效的計算過程，然后通過計算機程序實現算法，從而將計算思維融入實際生活中，提升學生的信息技術學科核心素養。

(三)倡導基于項目的學習方式開展“編程模塊”學習活動。新教材在每個章節中設置了一個主題學習項目，“編程模塊”學習的也是以項目的形式開展，在項目實施的過程中串連起程序、算法等相關知識點的學習，最終解決項目提出的問題。教師要提升教學設計的站位，不能只關注單一的知識點、課時的教學，應該根據項目主題進行整體規劃與設計，重視各小節知識點之間的聯結，從而保障學習項目順利實施。