高中信息技术课程标准对义务教育阶段的影响

    朱彩兰 王蕾

    王蕾：朱教授您好，近期，教育部正在组织义务教育课程标准的修订工作，大家都很关注。那么，此前颁布与实施的《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称“2017年版高中课标”），对义务教育阶段的可能影响有哪些呢？

    朱彩兰：毋庸置疑，高中信息技术课程标准的发布对义务教育阶段信息技术课程与教学会有显在的影响。

    是对义务教育阶段信息技术课程标准的影响。2003年的高中信息技术课程标准是在缺乏义务教育阶段课程标准的基础上研制的，虽然說当时研制过程中为义务教育阶段的课程标准预留了空间，但在实施过程中，还是会感觉基础不牢。这一点也的确给一线教师的教学造成了困扰。现在，2017年版高中课标业已发布，较之2003年课标有了许多新的变化，对高中信息技术教学提出了许多新的要求，这也意味着，对义务教育阶段信息技术教学提出了更高的要求。在这种背景下，国家层面义务教育阶段信息技术课程标准成为一种刚需。目前，义务教育阶段的课程标准正在研制之中，可以预测的是，它会与高中课程标准思路一致，以保证整个基础教育阶段信息技术课程建设与教学实施的连贯性与系统性。这是信息技术课程建设的现实需求，也是信息技术教学实践的现实需求，更是培养与提升学生信息素养的现实需求。实际上，各省市都在等待义务教育阶段国家课程标准的出台，其中，也有部分省份积极行动起来，根据高中课程标准的变化，及时调整本省的义务教育阶段课程或教学指导纲要。譬如，江苏省早在2018年就根据高中信息技术课程标准的理念与精神，调整形成了最新一轮的义务教育阶段信息技术课程指导纲要。

    王蕾：是的，江苏省教育厅于2018年正式发布了《江苏省义务教育信息技术课程纲要（2017年修订）》。这次修订主要是依据2017年版高中课标进行的调整，并尽量保持一致：结构的一致性，包括课程性质与基本理念、学科核心素养与课程目标、课程结构、课程内容、课程实施建议;课程基本理念的一致性，从课程价值观、课程结构、课程内容、课程实施情境、评价体系等方面关注课程;目标的一致性，关注信息技术基础、算法与程序设计、人工智能初步、机器人技术、物联网技术学科核心素养等，这些内容与高中必修模块、选修模块等都有一定的关联。

    朱彩兰：刚才你提到江苏省义务教育信息技术课程纲要的内容变化。实际上，高中课程标准对义务教育阶段的第二个方面影响就是教材内容的变化。

    2017年版高中课标发布后，一线教师感受到的最大变化就是内容，如必修模块中程序设计的比重明显加大，难度上也明显加深。这就需要义务教育阶段提供必要的基础。

    不难发现，各省义务教育信息技术教材内容中开始关注程序设计尤其是Python教学，主要是体现在初中教材中。譬如，李登旺、王爱胜等主编的《义务教育山东省初级中学课本·信息技术》（泰山出版社，2018）中就涉及Python教学内容。据我了解，泰山版初中信息技术课程包括基础（必学）、提高（选学）两大类内容，相互有所交叉。与程序设计相关的内容在两类内容中都有涉及，分别是基础类中的技术领域3“数据计算与程序设计”及提高类中的技术领域5“算法与程序设计”。教材中则体现在不同的分册中，基础类的程序设计安排在第一册的第二单元（初一上学期），重点关注语言学习和计算机程序设计的基本规范，以及程序设计和计算机解决问题的基本流程，具体项目包括“探究用程序加工数据的过程”“用选择结构程序做出判断”“用循环结构程序自动化计算”。提高类内容则安排在第二册的第二单元（初一下学期），强调“用算法高效寻找问题答案”，具体目标是以枚举、迭代、排序、递归、分治等高级算法的思想、过程、应用方法为主体，兼顾基于先进的计算机语言设计算法，培养学生的计算思维。根据这一目标定位，教材中共设计了六个项目，把编程实验可能涉及的基本语法进行简要介绍，保证学生能够看懂实验程序，编写简单的程序代码，得出实验结论，并理解程序设计的基本算法和逻辑关系，不强调系统学习Python的语法知识，不强调命令和语法的细化学习。对于有难度的“递归”“分治”等建议为提高内容，以了解和体验为主，不要做过高要求。

    王蕾：您提到了Python的话题，这也是当下义务教育阶段的热点之一。作为一线信息技术教师，我们注意到课标中有关程序设计的比重较大，这引起了老师们的广泛关注。在目前的主流儿童编程语言中，Python的热度较高，除此之外，还有多种相关软件在各地实验推广。那么，教材中的程序设计内容是否能做到大面积的普及性教学呢？

    朱彩兰：以青岛市为例，青岛市中学信息技术教材中没有专门体现Python程序设计的内容，但青岛市已于2018年在中小学全面普及了编程教学，教学手册中有18节内容的安排，并将Python语言编程纳入初中信息技术会考。下一步，青岛市的中小学编程教学将由全面普及推广转变为高质量普及推广。

    另外，浙江省教育厅教研室编制的浙江省义务教育教科书《信息技术》八年级上册（浙江教育出版社）也关注到Python。该分册包括三个单元，分别是“Python程序设计基础”“Python程序基本结构”和“算法与程序设计”。教学目标定位于使学生了解语言的基本概念，能用语言编写简单的应用程序，掌握算法与程序的基本方法。在目标上体现出对高中教学的支持。

    部分省份的教材中没有涉及Python内容，但有一部分教师已经行动起来，通过申请课题的方式，编写初中Python区本教材或校本教材，体现出来自教师层面的关注。

    王蕾：我明白了，编程教学正在以适宜的方式呈现在各地的教材中。有的分布于小学高年段，有的分布于初中年段。其中，教学目标的定位均为感知编程语言、编写简单语句、解决相应的生活算法问题。那么，除了程序设计模块，还有哪些重点内容是值得义务教育阶段的信息技术教师们关注的呢？

    朱彩兰：除了程序设计模块，各省义务教育阶段的教材中还体现出对高中课程标准其他内容的关注。譬如，浙江九年级教材中包括了“数据分析与应用”“3D打印与3D建模”“智能机器人”等单元，使学生了解数据分析、3D打印机及机器人的基本知识，掌握数据分析及呈现、3D建模和机器人控制的基本方法，并能应用于生活和实践。其中，“数据分析与应用”包括常用数据分析方法、数据可视化等内容，与高中必修课程“数据与计算”形成有效衔接。

    山东泰山版教材也有3D设计单元，包括“3D基本实体的搭建与组合”“3D实体的草图成型方式”“3D实体的现实呈现方式”“3D创意设计拓展”等项目。这一设计体现出对高中选择性必修课程“三维设计与创意”的必要支撑。该教材中也关注了人工智能，但仅有两个项目——体验智能生活、洞察人工智能的策略，主要以体验为主，适当了解人工智能设计策略，为高中必修课程中的人工智能基础学习及选择性必修课程“人工智能初步”提供一定的基础。

    王蕾：从形象思维转向建模思维，从注重技能習得到关注素养培养，从技术目标到全人教育，义务教育阶段的信息技术正在显现出更为突出的综合素养培养方向。

    朱彩兰：是的，义务教育阶段的教材对内容的关注的确凸显培养学科核心素养的需求。这一点在前面所提内容中就有体现。我们知道，学科核心素养包括四个要素，即信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。围绕“数字化学习与创新”，泰山版教材中有专门的内容设计，如“数字化生活与学习”单元，包括“体验网络学习新时空”“探究网络支付的奥秘”“用思维导图做探究”，“用数字实验做探究”单元，包括“用物理沙盒做探究实验”“探究几何图形的奥秘”“感受虚拟现实的魅力”三个项目，借助物理沙盒与几何画板等软件开展物理、数学等学科问题探究，体会数字实验的魅力，培养与提升数字化学习素养。以单元的形式单独呈现，体现出对“数字化学习与创新”目标的关注。另外，部分省教材中也体现出对高中“开源硬件项目设计”“移动应用设计”等模块的关注，这些都为高中的信息技术教学做好了铺垫。

    王蕾：良好的开端是成功的一半，在苏科版义务教育信息技术教材中，强调了对人工智能的关注，并率先安排了部分章节，进行教学实践。其中，六年级安排了“走近人工智能”等内容，九年级安排了“人工智能——智能红绿灯”等内容。这些新技术不仅丰富了传统的教学内容，而且引发了学生们的求知欲。在教学过程中，一线教师也发现，这些新技术的落地方式与传统的课程内容大相径庭，它从学习方式和教学结构上都提出了更高的要求。那么，义务教育阶段的教材会有哪些变化呢？

    朱彩兰：义务教育阶段不仅仅是教材内容发生了变化，教材组织线索上也可见明显的改变。所以，高中课程标准对义务教育阶段影响的第三个方面，是教材组织线索。

    2017年版高中课标在“教学建议”部分提倡实施项目学习，通过审定的几套高中教材中也都体现了项目学习的编写思路。例如，粤教版高中信息技术教材用项目范例（情境—主题—规划—探究—实施—成果—评价）做引导，为学生提供示范，在此基础上以项目学习的方式展开内容的组织。

    基于高中信息技术课程标准及教材的变化，部分省义务教育阶段的教材也在组织线索上体现出项目学习的思路。例如，山东泰山版初中信息技术教材在目录上就鲜明体现出项目学习的思路。常规的项目学习包括选定项目、规划设计、探究活动、项目实施、成果交流、活动评价六个环节，考虑到严谨的项目学习流程在落地中可能会存在一些问题，该套教材是以微项目的方式进行，通过对项目学习的内容、阶段进行有效划分，形成围绕项目主题的一个个微项目，使得微项目适合课堂学习又可以保持项目学习的效益。每个微项目包括项目指导、项目实施、项目交流三个环节，其中项目实施由活动组成，此外包括科学探究、技术探索等小栏目。用微项目的方式组织教材内容，对教学展开也是潜在的引领，经过三个环节即可完成一个微项目，教学中更容易实施。微项目思路体现出教材编写者的实践智慧。

    另外，像佛山曹雪丽老师主编的小学信息技术地方教材（华南理工大学出版社， 2018），属于区本教材，也采用了项目学习的组织线索，而且是根据完整的项目学习六个环节展开，与粤教版高中信息技术教材形成一体化设计。基于2003年高中课标的粤教版教材就是以项目学习的方式展开，经历多年的尝试之后，广东省的教师已经积累了丰富的经验，为项目学习的实践夯实了基础，义务教育阶段的信息技术教师也相对容易理解并实施项目学习，所以义务教育阶段教材的项目学习组织方式容易被接受。

    王蕾：您介绍的比较贴近目前的教材编写思路。在2020年江苏省义务教育阶段信息技术教材中，已经在六年级和九年级进行了项目学习的尝试，将教材的体例和组织形式进行了变革，将传统的教学目标等内容改为项目目标、研究路径等新的形式。在2021年的苏科版教材中，依据前一年的教学实践，将继续完善和修改项目式学习的内涵，并逐步在其他年段中实施推广。

    朱彩兰：课程标准、教材内容、教材组织线索等的变化最后都会体现在教学实施过程中。高中信息技术课程标准对义务教育阶段的第四个影响即教学层面的改变。

    义务教育阶段的教师尝试项目学习，在各省市的课题申请中明显可见。各地教师对Python教学的尝试也日渐增多，在初中学段之外，小学教师也开始探索。据我了解，南京的部分小学教师已经着手实践。考虑到小学生的认知能力与认知规律，小学教师在尝试时多借助平台展开程序设计的教学，内容上除了基本的编程环境及编程基础知识之外，比较倚重Turtle库的学习。也有学校会在小学几个年级持续展开Python教学，在高年级会涉及列表、字符串及流程控制等内容。

    王蕾：是的，作为一线教师，我也在尝试Python教学，目前通过在线平台和独立软件两种方式进行载体的实践，并通过“图形化变化”和“代码编程”两种途径探索义务教育阶段Python教学的合理方式。在下一阶段，我所在的南京市鼓楼区信息技术名师工作室还将启动跨学段的中小衔接项目研究，以期让学科内容连续化、迭代化、智能化，共同探寻适宜的教学方式。

    朱彩兰：虽然义务教育阶段课程标准还没有出台，但各省积极行动起来，尤其是一线教师积极向高中课程标准看齐，在教学中尝试探索。应该说，义务教育阶段的基础有助于高中课程标准的顺利实施，学生具备一定的基础如内容基础、学习方法基础之后，到高中会更容易适应信息技术学习。同时，我们也相信，义务教育阶段的变化，也会促使高中信息技术教学发生变化，进而推动课程标准的调整。

    王蕾：年轻的学科期待着年轻的声音，年轻的声音期待着年轻的课堂面貌。在信息技术教学中，每一次尝试都是学科完善的坚实步履，作为一线教师，我们期待着义务教育阶段课程标准的正式出台，为学科树立起正式的标杆纲领。