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走进新时代:我国中小学信息技术教育的历史成就、问题挑战与改革策略*

2018-02-26柳瑞雪任友群

现代教育技术 2018年6期
关键词:计算机素养信息技术

柳瑞雪 任友群 李 锋 赵 健

(1.华东师范大学 教育信息技术学系,上海 200062;2.华东师范大学 课程与教学研究所,上海 200062;3.华东师范大学 开放教育学院,上海 200062;4.华东师范大学 国际与比较教育研究所,上海 200062)

引言

为了全面贯彻十九大关于“落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平”的精神要求,将习近平新时代中国特色社会主义思想落实到教育实践中,2018年1月,教育部印发了《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》(以下简称《课标(2017)》)。高中信息技术课程标准修订组以立德树人为根本导向,汲取国内外中小学信息技术教育发展的经验,将培养数字时代公民素养的目标落实在标准中,为我国高中和义务教育阶段的信息技术教育提供了新思路、新理念、新路径。《课标(2017)》是当前全国信息技术教育改革的主要操作依据。

在新时代背景下,如何有效地推进信息技术教育改革,提升全体学生在信息社会中的数字化胜任力,使之成为具备数字素养的时代国民,已变得越来越重要。中小学信息技术教育的发展历程为研究者提供了重要的思考线索,有助于全面了解不同阶段中小学信息技术课程的发展趋势,也为推动我国中小学信息技术课程的改革提供了有益启示。

一 我国中小学信息技术教育发展历程

我国信息技术教育的发展,是世界信息技术教育发展历程中的有机组成部分。自20世纪70年代末以来,随着计算机技术和互联网世界的不断发展,我国信息技术教育大体经历了早期计算机教育、计算机应用教育和信息技术教育等三个阶段,每个阶段各有其不同的教育重点,这些重点既反映了不同历史阶段的技术发展特征,也反映了信息技术教育的不同价值取向。

1 早期计算机教育

20世纪70年代末,微型计算机在全世界的兴起引起了国际教育界的关注,世界很多国家纷纷将计算机纳入到中小学的教育内容当中。如英国从1972年起开展了“国家计算机辅助学习发展计划”、“微电子教育计划”,鼓励与支持、帮助中小学配备计算机,进行教师培训,改造中小学教材,使之渗透进计算机教育内容[1]。我国也在20世纪80年代初拥有了自己的计算机辅助教学系统。1981年,在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育应用大会上,前苏联计算机教育学家叶尔肖夫作了题为“程序设计——第二文化”的著名报告,提出了人类生活在一个“程序设计的世界”的观点。他认为:“是否具有编排与执行自己工作的程序的能力是人们能不能有效完成各种任务的关键。现代人除了传统的读写算意识与能力这些文化知识,还应该具有一种可以与之相比拟的程序设计能力——程序设计文化”[2]。该观点反映出“计算机文化”的思想,强调通过程序设计教育培育计算机文化。

随后,程序设计开始成为计算机教学的重要内容。为了应对国际教育改革形式,我国在中小学开展了以培养“程序设计能力”为课程目标的计算机教学试验。教育部于1982年在清华大学、北京大学、北京师范大学、华东师范大学、复旦大学等 5所重点大学的附属中学首次开设“BASIC程序设计语言”课程[3],揭开了中小学计算机教学试验的序幕。此后,教育部又分别在1983年和1984年先后两次召开了中学计算机教育工作会议,确定了开展计算机教育的工作方针,并于1984年颁布了《中学电子计算机选修课教学纲要(试行)》,提出了以“掌握基本的BASIC语言并初步具备读、写程序和上机调试的能力”的教学目标和教学内容[4]。值得一提的是,1984年邓小平同志在上海视察中国福利会少年宫儿童计算机活动时提出“计算机的普及要从娃娃做起”。这句话成为中国计算机教育发展的一个里程碑,它不仅确立了中小学计算机课程的重要地位,也推动了计算机教学从试验走向大范围推广的进程。

这一阶段作为早期的计算机教学探索,取得了较好的效果,在一定程度上加快了计算机课程的普及和推广,切合了国际计算机教育改革的趋势。计算机教育不仅使学生获得接触计算机的机会,开拓了他们的视野,也使其掌握了计算机的基础知识。但从学生发展角度来看,脱离具体社会情境的计算机课程忽视了学生的身心发展特点。一味地机械灌输枯燥、抽象的程序设计知识,也使得不少学生失去了学习兴趣。

2 计算机应用教育

20世纪80年代中期以后,伴随着计算机应用软件的日益成熟,计算机应用领域迅速扩大。一些数据库管理、电子报表等系统被移植到微型计算机上,许多非计算机专业人士开始利用这些工具从事日常工作。在这样的背景下,一种新的计算机教育观念形成并开始传播。1985年在美国弗吉尼亚州诺福克市举行的第四届世界计算机教育应用大会上,来自美国的学者Kerr等作了“对于职员的计算机文化课程”报告,提出了“将计算机作为一种工具来有效使用的教育目标”[5]。尽管此时计算机课程名称仍然为“计算机文化”,但是计算机教育的教学目标已转变为以培养学生运用计算机工具解决问题的能力为主。在这一“计算机工具论”思想的影响下,原国家教委在1986年召开全国中学计算机教育第三次工作会议上,总结了前阶段中学计算机教育试验工作的经验,并做出了增加计算机应用软件(诸如数据库、表格等)内容的决定。1987年颁布的《普通中学电子计算机选修课教学大纲(试行)》就是在原教学大纲的基础上添加了一些介绍计算机应用软件的教育内容,但也仅限于添加一些应用软件介绍。

值得一提的是,为了贯彻邓小平同志提出的“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的指示,“全国中学计算机教育研究中心”于1987年正式成立,并分别在北京师范大学和华东师范大学设立北京研究部和上海研究部,负责参与制定全国中学计算机教育事业发展规划、编写教材、组织计算机教学试验等工作1资料来源:国家教育委员会文件《关于成立“全国中学计算机教育研究中心”的通知》。。随着计算机教育在小学的大范围开展,该中心后来更名为“全国中小学计算机教育研究中心”(以下简称“研究中心”)。研究中心的设立推动了我国中小学信息技术教育的实施,为后续课程指导纲要的制订打下了基础。1994年,原国家教委颁布《中小学计算机课程指导纲要(试行)》,对课程教育目标和教学内容进行了更加详细的规定:教育目标变成了“培养学生利用现代化的工具和方法去处理信息,培养学生分析问题、解决问题的能力,发展学生的思维能力”,学习内容从“程序设计”拓展为“计算机基础知识、计算机基本操作与使用、计算机常用软件介绍、程序设计语言、计算机在现代社会中的应用及其影响”等五个模块[6]。计算机应用教育激发了学生的学习动机和学习积极性,为一些即将毕业踏入社会的学生提供了非常实用的从业技能。但是,在基础教育阶段开展计算机教育的重点毕竟不全是培训一些计算机应用工具的使用。如果过于强调计算机的操作应用,忽视计算机应用伦理道德教育,可能会出现应用着“由人类理性创造的计算机工具,做着不理智乃至计算机犯罪的事情”[7]。

3 信息技术教育

20世纪90年代以来,网络技术的发展使得社会信息总量以几何级数迅速增长,有效获取和应用信息成为社会生存的一项重要能力。丰富的信息资源为人们解决问题提供了有力支持,但也增加了人们的心理负荷与工作压力。显然,以怎么使用计算机应用软件为主的计算机应用教育已经难以满足信息社会发展的需求。为了应对这些变化和挑战,世界各国纷纷提出了信息素养相关标准或推出一系列信息技术教育改革举措。美国图书馆协会早在1资料来源:国家教育委员会文件《关于成立“全国中学计算机教育研究中心”的通知》。989年就提出了信息素养的定义,认为信息素养是指个人“能认识到何时需要信息,并能有效地检索,评估和利用所需的信息的能力”[8]。美国图书馆协会1998年出版的《学生学习的信息素养标准》,为描述具有信息素养的学生们提供了一个概念框架和主要方针[9]。英国政府在20世纪90年代还将信息与通讯技术正式列入国家中小学课程,并将教育目标界定为:“了解和使用信息技术、学习利用信息技术开展各学科的学习、培养学生利用信息技术解决问题的能力”[10]。

作为信息社会公民所必备的基本素质,以“信息素养的培养”为主的教育目标在我国逐步确立。2000年10月,教育部召开全国中小学信息技术教育工作会议,颁布了《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》、《关于中小学普及信息技术的通知》和《关于在中小学实施校校通工程的通知》等重要的指导性文件,提出了信息技术教育的主要任务之一就是培养学生良好的信息素养,自此,“中小学计算机教育”的名称正式被改为“中小学信息技术教育”。会议还决定从2001年开始用5~10年左右的时间在全国中小学普及信息技术教育,并将信息技术课程列为中小学必修课[11]。此次会议是中国基础教育课程领域以超前的眼光和开阔的视野,积极主动地回应信息技术迅速发展的标志,信息技术教育进入了发展的“快车道”。

2003年,教育部颁布《普通高中技术课程标准(实验)》(含通用技术和信息技术,以下简称“课标(实验)”),正式将信息技术课程确立为国家规定的高中必修课程,并对高中信息技术课的课程目标、内容标准等方面进行了规定和描述。《课标(实验)》首次提出以“提升学生信息素养”为主的课程目标。在21世纪初个人电脑尚未普及、互联网还不为普通人所识、移动通信还处于模拟信号阶段的时候提出该课程目标,已属难能可贵。也正是受当时技术发展约束,信息素养的概念相较于当今技术丰富时代所需要的信息素养,显得较为单薄。《课标(实验)》是我国基础教育阶段的第一个信息技术课程标准,它的出台推动了我国中小学信息技术教育的发展,为我国基础教育质量的提高作出了贡献,完成了其历史使命。

《课标(实验)》自实施十多年来,伴随着信息技术的快速发展和人们对信息技术课程认识的不断加深,信息技术课程的开设环境和学生状况有了很大的变化,原有的课程标准在课程目标、价值取向、课程内容等方面已经不太适应新时代的新要求。相关研究表明,信息技术课程在实施过程中还存在着一些问题,如“高中与初中内容重复率高,缺少合理衔接”、“必修模块的内容范围广、要求浅、课时过少”等[12]。针对实施中的现实问题,2014年,教育部启动了高中信息技术课程标准的修订工作,于 2018年 1月初印发了《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》。虽然《课标(实验)》和《课标(2017版)》的教学目标均为提升学习者的信息素养,但是后者已经被新时代赋予新的教育内涵。《课标(2017版)》坚持立德树人的教育理念,凝练学科核心素养,提出了“信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任”为要素的信息技术学科核心素养体系,建立了“数据、算法、信息系统、信息社会”学科大概念,为培养学习者在数字时代的信息素养提供了中国方案。

二 我国中小学信息技术教育发展现状

从国家历年颁布的一系列指导性文件可以看出,我国非常重视信息技术教育,已通过一些政策文件逐步明确了中小学信息技术教育的基本目标和实施路线,进而推动我国中小学信息技术教育在课程建设、教学条件、师资队伍和学科整合等方面取得重要成就。

1 中小学信息技术教学条件持续改进

中小学信息技术的普及推动了全国学校信息化办学条件的持续改进,开展信息技术课程的教学条件得到明显提高。计算机台数、学校校园网建网率等都有了长足发展。根据教育部的统计数据,截至2015年底,全国小学生“生机比”(学生总人数与学生用计算机台数的比例)为10:1、初中为7:1、高中为5:1,各学段生机比比例呈现逐年上升趋势。全国小学学校建网率(已建网学校与小学学校总数的比率)为45.8%、初中为69.8%、高中更是达到87.5%,各学段学校建网率(与相应学段学校总数的比率)也呈逐年上升趋势2数据来源:中国教育统计网(http://www.stats.edu.cn/)。在信息化办学条件方面,截至2017年第四季度末,全国 92.1%的中小学校(除教学点外)实现了网络接入,配备多媒体教学设备普通教室达303万间,86.7%的学校已拥有多媒体教室,其中62.2%的学校实现多媒体教学设备全覆盖[13]。除此之外,到2015年,100%的高中、95%的初中、50%的小学都已经开设信息技术必修课[14]。由此可见,学校信息技术课程在全国范围内已经实现普及。

2 培养出一支中小学信息技术教师队伍

中小学信息技术课程的建设促进了信息技术教研体系的形成,培养出一支年轻的中小学信息技术教师队伍。自第八次课程改革以来,我国中小学信息技术教研员队伍不断壮大。目前,除西藏、青海外,其它省级教研室或电教馆均设有信息技术专职教研员,形成了省、市、区、校多级教研体系,教研员队伍的技术素养与教学研究能力持续提高。从任课教师总量来看,到2015年底,我国中小学信息技术专任教师总数达到26.9万人,其中小学信息技术专任教师14万人,初中信息技术专任教师8.9万人,高中信息技术专任教师4万人3数据来源:中国教育统计网(http://www.stats.edu.cn/)。信息技术教师也从过去“其它学科专任型”发展为以教育技术和计算机教育背景为主的“专职型”教师。教研员队伍的组建和教师队伍的专业化发展,都促进了学校信息技术教学质量的提升。

3 推动了学校信息技术与课程的整合

中小学信息化教学环境的发展为信息技术与课程整合创设了有利条件,推动了信息技术在课堂教学中的常态应用。2004年教育部颁发了《中小学教师教育技术能力标准(试行)》,强调教师应具有关注新技术发展并尝试将新技术应用于教学的意识[15]。随后,教育部印发《关于启动实施全国中小学教师教育技术能力建设计划的通知》[16],国家和地方教育主管部门基于此标准对全国600万中小学教师进行了教育技术能力培训,提高了广大中小学教师信息技术应用能力水平,为实现信息技术与课程整合打下了良好基础。在教学实践中,一线教师还创造性地将“专题学习网站”、“教师博客空间”等校园网教学资源合理地应用于课堂教学中,总结出以“多媒体情境教学”、“网络互动教学”等为代表的信息技术与课程整合模式,改变了传统教学内容的呈现方式,促进了课堂教学方式的变革。

三 新时代我国信息技术教育面临的挑战

1 与教育发达国家相比,信息技术教育还有较大差距

在信息化教育设备方面,早在2000年,美国的生机比就达到4:1,英国小学生机比达到9:1、中学生机比达到5:1,远高于我国教育部2016年的小学生机比11:1、中学生机比7:14数据来源:中国教育统计网(http://www.stats.edu.cn/)。在课程内容设置方面,美、英、俄罗斯等国家近年来都已开始重构信息技术教育的内容体系,计算思维、信息系统、数据模型等内容开始逐步渗透到课程内容中。然而,我国中小学信息技术教育依然停留在“信息扫盲”的层面。从学习选择性来看,教育发达国家的信息技术教育关注大多数学生的学习兴趣,以多类型选修课的方式为学生将来学习和职业发展提供丰富多样的学习选择机会;反观我国高中的信息技术选修课还主要集中在理科性技能的学习,忽视了对将来从事人文、艺术、商业等其它方向的学生信息能力培养。从计算机和课程整合的视角来看,在学生的数字化学习能力培养上,与国际上创新能力较强的国家相比还有很大差距。连国内较为发达的上海学生,其在数字化阅读中“数字迷失”的风险都高于经济合作发展组织国家(Organisation for Economic Co-operation and Development,OECD)的平均水平;学生在基于计算机的数学测试中,计算机为数学成绩的贡献度远远落后于其它创新国家[17]。

2 区域信息技术教育不均衡,“数字鸿沟”依然存在

国家信息中心发布的《中国数字鸿沟报告2013》显示:中国依然存在明显的数字鸿沟,主要体现在城乡之间和地区之间。相关研究报告数据显示:2012年城乡数字鸿沟指数为0.44,即表明农村信息技术应用水平比城市落后44%;地区数字鸿沟指数为0.32,说明最落后地区的信息技术应用水平比全国平均水平落后 32%5数据来源:国家信息中心(http://www.sic.gov.cn/News/287/2782.htm)。从现状分析来看,区域信息化教育设施的不平衡是诱发数字鸿沟的一个首要因素。相关数据统计显示,我国城区小学学校生机比达到10:1,而乡村学校仅为21:1;城区初中生机比达到8:1,乡村为10:1;城区高中生机比达到5:1,乡村为6:16。从学校校园网建设比例来看,城区小学学校校园网建设比例为60.45%,乡村仅为11.84%;初中学校校园网建设比例为73.47%,乡村为38.65%7数据来源:中国教育统计网(http://www.stats.edu.cn/)。可见,继续加大农村地区的信息化基础设施建设,构建小、初、高一体化的信息技术教育体系,是缩小我国区域性“数字鸿沟”刻不容缓的一项重要任务。

3 对“数字土著”需求研究不足,离培养“数字公民”的要求还有一定距离

伴随着新一代数字化工具中成长起来的“数字土著(Digital Native)”天然地具备“更快利用网络获取信息,善于并行工作,适合图形学习”的社会优势[18],但“数字土著”并不能简单地等同于“数字公民”,他们同样需要加强信息素养教育,才能在信息社会中更好地生存和发展。如果缺少有针对性的学校信息技术教育,就会导致“数字土著”对数字化工具的内涵和特征认识不足,也就容易出现“沉迷手机”、“自我约束力弱”等现实问题。如何引导“数字土著”建立数字时代的国家意识、民族情怀、信息伦理与道德,提高利用信息技术解决真实问题的能力,尚缺乏有效的教学手段和多元的教学策略积累。在一定程度上,“数字土著”需求研究不足与滞后的信息技术教学方式限制着学校信息技术课程育人教育功能的发挥。

四 新时代我国信息技术教育改革的策略选择

发展学生的信息素养,提高学生的数字化竞争力,首先需要在教育改革战略上加以重视,信息素养应成为全体学生在校内外教育中协力培养的核心素养。需要借鉴和吸收国际在推进计算机教育和数字化学习方面的政策与经验,制定信息素养要求、培养方式和评估体系[19]。

其次,要发展全体学生的信息素养,培育信息技术学科思维。信息技术课程目标的定位是发展学生的信息素养。学校信息技术课程应从主要传授知识转向培育核心素养。为了使数字土著能够主动理智地运用信息技术,而不是为技术所控制,要帮助他们理解程序驱动下的数字化环境的本质特征,引导他们运用计算机科学领域的思维方式去思考信息系统中人、技术与社会等各要素之间的相互关系和行为模式,根据需要积极地选用信息技术工具,去解决日常生活与学习情境中的问题,并迁移到解决与之相关的其它问题。

再次,要深化信息技术与课程的融合推广。从课程实施来看,将科学、工程、人文艺术和数学等学科的教育引入信息技术教育中,开展 STEAM 课程已成为国际中小学信息技术教育的一种重要形式[20]。这就要求借鉴发达国家已有的信息技术学科课程标准成果,结合国际教学改革的实际经验,修订我国中小学信息技术课程各阶段的标准和教材;面向学校不同学段,开展个性化的信息技术课程与STEAM、创客的融合课程,提高学生在真实情境中的跨学科解决问题能力和创新实践能力;针对不同学段的学生学习兴趣、特长以及信息技术学科内容分类(如偏向文、理等)开展个性化教学内容,提供个性化的学习支持。

此外,作为信息技术教学的有机组成部分,学业评价要基于信息技术学科核心素养展开。借鉴国际已有信息技术学业评价经验,改革传统的以纸笔测试为主的学业评价方式,探索纸笔测试和“机考”测试相结合的评价方式,综合考察学生基础知识掌握和实际操作技能。同时,注重过程性评价与总结性评价相结合,建立多元化的课程评价体系。探索实施伴随式评价技术,适时支持信息技术课程项目学习和实验活动中的学习;引进国际上日渐成熟的计算机化自适应考试,启动相关的题库建设和考试系统建设,逐步推广基于计算机的信息技术学科考试;适当借鉴各类国际考试中的信息技术或计算机科学类学业评价经验(如A-LEVEL),推动信息技术考试成为高考等级考试。

最后,要加强信息技术实验室建设,建立信息技术环境的建设、维护、更新的有效投入保障机制[21]。针对信息技术学科内容分类、不同学段学生的学习特长及学习兴趣,鼓励学校建立具有学科特征的机器人、创客、STEAM教室等新型的信息技术实验室,为对信息技术感兴趣的学生群体提供创新实践条件。引导学生在实验室中开展个性化的创新实践活动,调动学生学习积极性,使其通过实践动手、实验操作的方式发展创新能力。

五 小结

纵观我国中小学信息技术教育的历史发展轨迹,从20世纪70年代末至今,信息技术教育改革经历了一个不断丰富和逐渐具体的过程。受国际信息化教育变革的影响,每个发展阶段都有其不同的教育重点。早期计算机教育强调培养编程技能,进入信息社会之后更重视提升信息素养,新时代背景下更重视信息素养和信息技术学科思维的培育。虽然不同时期的教育目标都包含了程序设计,但早期强调学习编程技术本身,进入信息社会之后更注重计算思维教育,编程则是达到教育目标的手段。而且,随着数字化教学环境的成熟,计算思维教育的方法和内容将日趋多样,不同学段的学生都能获得合适的技术载体。

面向全体学生开展以编程训练为载体、以计算思维和数字化问题解决能力为目标、以信息伦理和道德建设为育人导向的信息素养教育,已经成为新时代基础教育发展的必然要求。同时,面对我国中小学信息技术教育发展的不均衡、不充分状况,举全国之力,集国家和地方、政府和企业等多方资源,从信息技术教育理念更新、信息技术设施与装备布局、课程标准全学段覆盖、师资力量的强化提升等方面,弥合我国内部不同地区和城乡人群之间的数字鸿沟、填补我国中小学生信息素养与发达国家的鸿沟,满足全体中国学生提升信息素养、成长为当代合格的数字公民的内在需求,则是新时代赋予教育工作者的艰巨重任。

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[9]任友群.美国《学生学习的信息素养标准》述评[J].全球教育展望,2001, (5):42-47.

[11]教育部.陈至立:抓住机遇,加快发展,在中小学大力普及信息技术教育——在全国中小学信息技术教育工作会议上的报告[OL].

[12]任友群,黄荣怀.高中信息技术课程标准修订说明[J].中国电化教育,2016,(12):1-3.

[13]教育部.2017年12月教育信息化工作月报[OL].

[14]教育部.教育信息化工作进展情况[OL].

[15]教育部.教育部办公厅关于印发《中小学教师信息技术应用能力标准(试行)》的通知[OL].

[16]教育部.关于启动实施全国中小学教师教育技术能力建设计划的通知[OL].

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