中美基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程比較

熊露瑩

【摘 要】信息技術(shù)課程已在世界各國(guó)的基礎(chǔ)教育中占據(jù)了重要的地位，本文選取美國(guó)和中國(guó)現(xiàn)行的信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，旨在為我國(guó)信息技術(shù)課程的進(jìn)一步建設(shè)和實(shí)施提供參考。本文分別從網(wǎng)絡(luò)和電腦系統(tǒng)、信息意識(shí)、計(jì)算思維和算法編程、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息責(zé)任和影響五個(gè)方面分析對(duì)比兩國(guó)信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)和課程內(nèi)容，進(jìn)而得出結(jié)論以及對(duì)我國(guó)信息技術(shù)課程的啟示。

【關(guān)鍵詞】中美基礎(chǔ)教育;K-12;信息技術(shù)課程

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2021）010-053-04

近年來，為了適應(yīng)信息化社會(huì)的飛速發(fā)展，培養(yǎng)人們的信息素養(yǎng)，信息技術(shù)課程已經(jīng)成為世界各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的課程。從1983年開始，美國(guó)教育部、社會(huì)組織及團(tuán)體先后發(fā)布62份關(guān)于信息技術(shù)教育的相關(guān)政策和文件[1]。經(jīng)過幾十年的發(fā)展與調(diào)整，美國(guó)已成為信息化強(qiáng)國(guó)。2018年，我國(guó)教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，賦予了教育信息化新的使命，要求在新時(shí)代讓教育信息化進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。我國(guó)正值教育信息化快速發(fā)展時(shí)期，而在全國(guó)范圍內(nèi)有效實(shí)施信息技術(shù)課程則是實(shí)現(xiàn)教育信息化和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)的重要支柱和戰(zhàn)略支撐。為進(jìn)一步發(fā)展我國(guó)信息技術(shù)課程、快速實(shí)現(xiàn)新時(shí)代教育信息化的要求，本研究將對(duì)比中美兩國(guó)的信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到借鑒美國(guó)信息技術(shù)課程的長(zhǎng)處并繼續(xù)發(fā)展我國(guó)信息技術(shù)課程的目的。

本研究以我國(guó)《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）版》（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》）以及美國(guó)《K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)框架》（以下簡(jiǎn)稱《框架》）為研究對(duì)象?！稑?biāo)準(zhǔn)》是我國(guó)基礎(chǔ)教育階段信息技術(shù)課程的基本綱領(lǐng)，它規(guī)定了我國(guó)信息技術(shù)教育“教什么”“何時(shí)教”“怎么教”，體現(xiàn)了我國(guó)信息技術(shù)教育的核心主軸 [2]。美國(guó)的《框架》是由愛達(dá)荷州、印第安納州、新澤西州、華盛頓等十幾個(gè)州和美國(guó)著名高校的研究者，以及一線教師參與編寫的指導(dǎo)性文件?！犊蚣堋钒擞?jì)算機(jī)文化、教育技術(shù)、數(shù)字公民、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)，而信息技術(shù)通常與計(jì)算機(jī)科學(xué)重疊?！犊蚣堋窞槊绹?guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)教育提供了一個(gè)共同的目標(biāo)和一些建議及指南，為美國(guó)各州信息技術(shù)教育提供了一個(gè)可執(zhí)行的教學(xué)參考，也體現(xiàn)了美國(guó)信息技術(shù)教學(xué)的核心主軸。

本研究將使用質(zhì)性數(shù)據(jù)分析軟件MAXQDA對(duì)中美兩國(guó)的信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（框架）進(jìn)行編碼。首先，確立代碼系統(tǒng)。在通覽全文并和教育技術(shù)專家共同商議后，確立目標(biāo)詞匯：設(shè)備、應(yīng)用程序、信息處理、信息共享、數(shù)據(jù)可視化、問題解決、遷移、人工智能、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)、創(chuàng)新等。然后，利用詞匯搜索編碼，該過程是為了挑選出《標(biāo)準(zhǔn)》和《框架》中相關(guān)的文本片段。以句子為單位，在同一句出現(xiàn)多個(gè)相同的采樣點(diǎn)，只記一個(gè)采樣點(diǎn);若在一句里出現(xiàn)多個(gè)不同的采樣點(diǎn)，則分別記采樣點(diǎn);若出現(xiàn)在參考文獻(xiàn)等特殊地方則不計(jì)入數(shù)量。同時(shí)刪除軟件搜索的相同采樣點(diǎn)或語義重復(fù)采樣點(diǎn)，以獲取兩國(guó)課程標(biāo)準(zhǔn)的有效采樣點(diǎn)進(jìn)行分析，從而保證采樣點(diǎn)不重不漏。

學(xué)科核心素養(yǎng)和內(nèi)容的比較

使用質(zhì)性數(shù)據(jù)分析軟件MAXQDA，結(jié)合兩國(guó)課程標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容，分別從網(wǎng)絡(luò)和電腦系統(tǒng)、信息意識(shí)、計(jì)算思維和算法編程、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息責(zé)任和影響五個(gè)方面分析對(duì)比兩國(guó)信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)和課程內(nèi)容。

1.網(wǎng)絡(luò)和電腦系統(tǒng)的比較

美國(guó)的《框架》對(duì)于該部分的重視程度要遠(yuǎn)高于我國(guó)的《標(biāo)準(zhǔn)》。美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)課程中對(duì)于軟硬件的學(xué)習(xí)所占比重較大，該課程注重讓學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟硬件本身;《框架》中對(duì)于學(xué)生的信息技術(shù)技能教育是將計(jì)算機(jī)本身當(dāng)作一個(gè)整體，系統(tǒng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，具有完整性和邏輯性，讓學(xué)生從最根本的角度認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)工作機(jī)制，并合理地使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行問題解決。此外，美國(guó)還對(duì)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程的學(xué)生提出了更高的要求—— 改進(jìn)并設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟硬件，以達(dá)到預(yù)期目的。雖然兩國(guó)均對(duì)設(shè)備的識(shí)別和使用進(jìn)行了教學(xué)規(guī)定，均提到培養(yǎng)學(xué)生識(shí)別常見計(jì)算機(jī)故障（如硬件連接故障、網(wǎng)絡(luò)連接錯(cuò)誤故障等）并將之排除的能力，但我國(guó)對(duì)其重視程度還是遠(yuǎn)不如美國(guó)。更重要的是，我國(guó)缺乏對(duì)學(xué)生關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的培養(yǎng)，忽略了計(jì)算機(jī)軟硬件的學(xué)習(xí)，多數(shù)情況下是將計(jì)算機(jī)軟硬件作為一種解決問題的數(shù)字化工具，而不是學(xué)習(xí)對(duì)象。

2.信息意識(shí)的比較

在信息的獲取與處理方面，我國(guó)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此的重視程度高于美國(guó)。我國(guó)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生以符合信息法律法規(guī)及倫理道德的方式，準(zhǔn)確地獲取信息，并按恰當(dāng)?shù)姆绞教幚硇畔⒌哪芰Α６绹?guó)忽視學(xué)生信息獲取能力的培養(yǎng)，將重點(diǎn)放在信息工具與信息處理上，多數(shù)時(shí)候是將計(jì)算機(jī)作為生產(chǎn)力工具和學(xué)習(xí)對(duì)象，以連接不斷增長(zhǎng)的信息來源，用于創(chuàng)意和個(gè)人表達(dá)的媒體。

我國(guó)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息的判斷和利用現(xiàn)有信息進(jìn)行預(yù)測(cè)的能力，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于信息的敏感度。相較于美國(guó)，我國(guó)更加強(qiáng)調(diào)信息共享，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分享有益信息，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)資源的最大化利用。兩國(guó)均對(duì)數(shù)據(jù)可視化進(jìn)行了要求，指出要將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，并將之進(jìn)行可視化表達(dá)。但美國(guó)比我國(guó)更加強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)分析工具的使用，管理分析數(shù)據(jù)，達(dá)到數(shù)據(jù)的可視化，并解釋和呈現(xiàn)結(jié)果。

3.計(jì)算思維和算法編程的比較

在算法程序和編碼方面，兩國(guó)都制定了較高的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)在《框架》中要求學(xué)生通過收集、判斷、分析和結(jié)合各種信息資源，在掌握算法和程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，合理選擇編程語言設(shè)計(jì)算法，輔助解決學(xué)習(xí)、工作和生活中的問題。同時(shí)，兩國(guó)均提出培養(yǎng)學(xué)生收集或獲取數(shù)據(jù)的編碼能力，以更好地管理和應(yīng)用數(shù)字化資源。

我國(guó)更加強(qiáng)調(diào)在信息技術(shù)課程中培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)某個(gè)問題的分解能力以及在解決問題過程中形成的計(jì)算思維。我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》的信息素養(yǎng)、學(xué)業(yè)水平、課程案例中，多次提到學(xué)生問題解決能力的重要性，并多次指出要在教育教學(xué)中重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的這種能力。但美國(guó)則在問題解決的過程中提出了更加具體的要求，如要求學(xué)生學(xué)會(huì)分解問題、運(yùn)用流程圖表述問題解決的過程。

從培養(yǎng)學(xué)生問題解決方案的比較和優(yōu)化能力來說，兩國(guó)的采樣點(diǎn)數(shù)量相近，均強(qiáng)調(diào)了學(xué)生選擇方案的思辨能力和問題解決能力。從學(xué)科知識(shí)的遷移能力方面來說，美國(guó)更加重視學(xué)生將計(jì)算機(jī)科學(xué)課程中所學(xué)的問題解決方法和思維、學(xué)科知識(shí)、技術(shù)技能、學(xué)習(xí)方法遷移到其他學(xué)科和實(shí)際工作生活中?！稑?biāo)準(zhǔn)》指出，學(xué)生應(yīng)具有這種遷移能力，以便更好地發(fā)展學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力，但強(qiáng)度不如美國(guó)。

4.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的比較

我國(guó)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中運(yùn)用數(shù)字化資源與工具進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)而有效完成學(xué)習(xí)任務(wù)。而美國(guó)則提出讓學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化資源和工具進(jìn)行數(shù)字構(gòu)造，但并未強(qiáng)調(diào)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)這一方面，只是一味地指出運(yùn)用各種工具解決問題，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境和過程的關(guān)注甚少。我國(guó)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新與創(chuàng)造力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)選擇、使用及評(píng)估數(shù)字化資源和工具 的能力。

在管理學(xué)習(xí)過程和資源方面，美國(guó)的《框架》沒有單獨(dú)指出是否讓學(xué)生具有這種能力、如何讓學(xué)生具有這種能力，而是將這種能力的培養(yǎng)融合進(jìn)了系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)中。我國(guó)的《標(biāo)準(zhǔn)》則是明確提出，學(xué)生應(yīng)具有管理自己學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)資源的能力，并將這種能力貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)和問題解決過程的始終。

我國(guó)的《標(biāo)準(zhǔn)》提出在信息技術(shù)課程中讓學(xué)生進(jìn)行一定的自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。而美國(guó)的《框架》并未提及學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力，只提及了學(xué)生可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)參與的合作學(xué)習(xí)。

5.信息責(zé)任和影響的比較

關(guān)于文化、尊重隱私和信息網(wǎng)絡(luò)安全方面，美國(guó)比我國(guó)更加重視在信息社會(huì)中的隱私和信息網(wǎng)絡(luò)安全問題。隱私問題始終貫穿在美國(guó)的《框架》中，它要求學(xué)生重視隱私問題并加強(qiáng)個(gè)人及他人的隱私保護(hù)，要求學(xué)生重視網(wǎng)絡(luò)安全并學(xué)會(huì)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。兩國(guó)均強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)尊重他人及他人隱私、尊重不同的文化。

兩國(guó)對(duì)法律法規(guī)的重視程度相近，要求學(xué)生不僅要了解、遵守相關(guān)法律法規(guī)，還要學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用法律進(jìn)行約束、管理、調(diào)節(jié)相關(guān)行為。美國(guó)的《框架》體現(xiàn)出法律法規(guī)與信息安全息息相關(guān)，法律法規(guī)是保證信息安全的基礎(chǔ)。

對(duì)于課程中的教育公平問題，美國(guó)的重視程度顯然要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)。美國(guó)的《框架》強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容公平、學(xué)生參與度公平、機(jī)會(huì)公平、資源公平、學(xué)生互動(dòng)公平等方面。課程內(nèi)容公平不只是為某些學(xué)生提供解決問題和計(jì)算思維的實(shí)踐，而是根據(jù)實(shí)際情況讓所有的學(xué)生均有得到這種實(shí)踐的機(jī)會(huì);學(xué)生參與度公平即提高邊緣化學(xué)生的參與度;機(jī)會(huì)公平即為不同類型的學(xué)生提供一起公平競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì);資源公平即避免在性別、種族、殘障和社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位等方面出現(xiàn)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的差異，進(jìn)而導(dǎo)致獲得資源的機(jī)會(huì)減少的現(xiàn)象;學(xué)習(xí)互動(dòng)公平即減少在合作學(xué)習(xí)的情況下，學(xué)習(xí)同伴兼容性和工作重點(diǎn)導(dǎo)致的不平等現(xiàn)象。

總結(jié)與啟示

1.增強(qiáng)內(nèi)容邏輯性、加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)

美國(guó)《框架》作者認(rèn)為計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的邏輯性與系統(tǒng)性對(duì)整個(gè)課程的教育教學(xué)起著至關(guān)重要的作用。《框架》對(duì)于不同內(nèi)容的要求與我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》的要求體現(xiàn)方式存在很大的差異。《框架》將學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程劃分為五個(gè)學(xué)段，分別對(duì)應(yīng)五個(gè)不同的水平，圍繞著某一核心概念或核心實(shí)踐，在不同的年級(jí)對(duì)該概念或?qū)嵺`提出了不同的要求，隨著年級(jí)的升高，要求也隨著提高，循序漸進(jìn)，在不同年級(jí)之間合理過渡，使學(xué)生擁有完整的學(xué)習(xí)進(jìn)程和體驗(yàn)。我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》則是按照年級(jí)的不同，制定不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容和要求，連貫性和系統(tǒng)性不如《框架》。我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的培養(yǎng)薄弱，計(jì)算機(jī)相關(guān)內(nèi)容的系統(tǒng)性和邏輯性較差，義務(wù)教育階段與高中階段的內(nèi)容銜接存在問題[3]。因此，我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)相關(guān)內(nèi)容的邏輯性與連貫性，系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行有效地學(xué)習(xí)。

2.在實(shí)踐中培養(yǎng)計(jì)算思維

美國(guó)重視培養(yǎng)學(xué)生將計(jì)算機(jī)科學(xué)課程中所學(xué)的問題解決方法與思維、學(xué)科知識(shí)、技術(shù)技能、學(xué)習(xí)方法遷移到其他學(xué)科和實(shí)際工作生活中的能力。許多美國(guó)學(xué)生高中畢業(yè)后就擁有一套自己解決問題的方法與體系。在我國(guó)基礎(chǔ)教育中，不僅是信息技術(shù)課程需要注重培養(yǎng)學(xué)生的這一能力，其他學(xué)科也需要強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的重要地位，在具體實(shí)踐中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)造能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)遷移和知識(shí)再創(chuàng)造。我國(guó)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)需指出教師和學(xué)校應(yīng)為學(xué)生提供充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)，不僅讓學(xué)生所學(xué)的知識(shí)有“用武之地”，還能在實(shí)踐中完成對(duì)計(jì)算思維的進(jìn)一步發(fā)展，幫助學(xué)生形成思辨、靈活的思維?！稑?biāo)準(zhǔn)》應(yīng)強(qiáng)調(diào)游戲化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)教師進(jìn)一步優(yōu)化自己的教學(xué)設(shè)計(jì)方案和教學(xué)工具，提升實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)中的比重，充分激發(fā)學(xué)生的興趣和自主性，使學(xué)生主動(dòng)積極地進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐，達(dá)到教師、學(xué)生共同進(jìn)步的目的。

3.重視信息技術(shù)課程的教育公平

信息技術(shù)教育要確保所有學(xué)生都具備計(jì)算機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，使他們能夠很好地融入信息社會(huì)。教育公平不僅在于學(xué)校是否提供該課程，還在于教師如何教授這些課程、學(xué)校招收學(xué)生的方式以及學(xué)校班級(jí)文化。而公平的結(jié)果就是基于種族、性別、殘疾、社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位等各種因素，使信息技術(shù)課堂多樣化，讓學(xué)生都充滿希望并擁有學(xué)習(xí)能力。

在課程內(nèi)容的設(shè)置上，我國(guó)在國(guó)家層面規(guī)定了全國(guó)各地基礎(chǔ)教育學(xué)校應(yīng)遵守的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各地區(qū)缺少自主性。因此，《標(biāo)準(zhǔn)》應(yīng)避免“一刀切”的現(xiàn)象出現(xiàn)，各地各級(jí)學(xué)?？筛鶕?jù)實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)性化的信息技術(shù)課程教學(xué)，而那些可能無法適應(yīng)新型信息技術(shù)課程的學(xué)校可以將信息技術(shù)的概念和實(shí)踐整合到當(dāng)前已有的課程中，這使學(xué)生既獲得了信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，又發(fā)展了其傳統(tǒng)核心課程知識(shí)。另外，還要促進(jìn)資源公平。通常在地區(qū)、殘障和社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位等方面發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的差異，如是否擁有足夠的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室或合格的信息技術(shù)教師。因此，我國(guó)在保證軟硬件配置合理的情況下，發(fā)展信息技術(shù)教師隊(duì)伍，提升教師的專業(yè)能力與教學(xué)水平;開發(fā)特殊的課程資源，為殘疾學(xué)生的教師提供專業(yè)發(fā)展，營(yíng)造特殊的教學(xué)環(huán)境以支持殘疾學(xué)生進(jìn)行信息技術(shù)的學(xué)習(xí)?！稑?biāo)準(zhǔn)》還需強(qiáng)調(diào)在實(shí)際教學(xué)中關(guān)注邊緣學(xué)生，提高他們的參與度，達(dá)到學(xué)生在課程中的參與度公平;在合作學(xué)習(xí)中注意具體內(nèi)容的設(shè)置和分組原則，以保證學(xué)生互動(dòng)公平，避免在合作學(xué)習(xí)的情況下，由同伴因素和工作重點(diǎn)導(dǎo)致的不平等。

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