北京市高中信息技術(shù)課程改革實踐探索

王振強 北京教育科學研究院

2017年9月，遵照教育部整體部署，北京市與天津市、山東省、海南省首批啟動高考綜合改革試點。由于高中新教材未能按期完成編輯、出版、發(fā)行，四省市高考綜合改革以“三新一舊”方式進行推進，即使用舊教材落實新課程方案、新課程標準和新高考方案。

為確保高中信息技術(shù)課程改革平穩(wěn)有序推進，幫助學校及廣大高中信息技術(shù)教師結(jié)合實際落實課程改革的要求和目標，創(chuàng)造性地實施教學，保證新課程的教學質(zhì)量，北京市信息技術(shù)學科市、區(qū)教研機構(gòu)約提早一年進行了準備。通過組織專家報告會，積極參與課程標準研制組開展的學科核心素養(yǎng)指標測試，開展學科教學現(xiàn)狀調(diào)研，鼓勵骨干教師嘗試開發(fā)新課程教學案例，組織學科教學現(xiàn)場觀摩等多種形式，將信息技術(shù)新課程的課程理念、課程價值觀、學科核心素養(yǎng)、學科大概念介紹給一線教師，要求所有任課教師對其了然于心。

高考綜合改革試點實施前，四省市信息技術(shù)學科教研部門聯(lián)合編制了《高中信息技術(shù)學科教學指導意見》，依據(jù)新課程標準的要求，充分考慮原有教材和各地教學現(xiàn)狀，對過渡時期的教學內(nèi)容、教學要求、實施策略進行了梳理，為教學的順利實施提供參考。北京市高中信息技術(shù)新課程在師生的共同期待與中悄然展開。

● 新課程實施中需要堅守的原則

在新課程實施的探索中，北京市高中信息技術(shù)市、區(qū)教研組織共同總結(jié)出以下原則。

1.德育為先，進一步體現(xiàn)社會主義核心價值觀

信息技術(shù)課程是一門高度綜合的課程，在凝結(jié)信息技術(shù)學科特有的原理、方法，體現(xiàn)科學性的同時，攜帶著豐富的文化信息，體現(xiàn)著強烈的人文特征。信息技術(shù)課程不僅要用現(xiàn)代信息技術(shù)內(nèi)在的神秘感、創(chuàng)造性和獨特魅力吸引學生參與，還要通過技術(shù)運用中所蘊藏的文化內(nèi)涵、倫理道德感動學生的心靈。信息技術(shù)學科教學必須將信息技術(shù)課程的人文性與社會主義核心價值體系緊密聯(lián)系起來。為此，課堂教學需要精心設(shè)計學習情境，有意識地引入能夠體現(xiàn)信息時代的特征，幫助學生樹立信息意識，培養(yǎng)信息道德，體現(xiàn)計算機倫理、道德的案例、資料、話題、項目、任務(wù)，及時反映國家大政方針，體現(xiàn)社會主義精神文明新成就，培育積極向上的學習和生活態(tài)度。

2.結(jié)合實際，創(chuàng)造性地落實新課程理念

教材是重要的課程資源，對教學質(zhì)量的提高起著關(guān)鍵作用，但教材不是教學的唯一依據(jù)和指揮棒。在高考綜合改革試點“三新一舊”的過渡時期，教師和學生手中的教材都是約十年前出版的老版本，很難承載新課程的教學任務(wù)，實現(xiàn)新課程目標。但是經(jīng)過近些年的實踐探索，多數(shù)教師已經(jīng)形成了共識，即使新教材出版，由于教材編寫、審查、印刷發(fā)行等出版周期的限制，信息技術(shù)學科教材中的內(nèi)容也很可能滯后于技術(shù)的更新，不能滿足教學的全部需要，因此信息技術(shù)課程日常教學中，任何時候都不可能照搬教材現(xiàn)成材料。教師需要根據(jù)學生實際，對教材進行適當處理，靈活組織教材內(nèi)容，選取更適合本地學生的主題、素材、資料，設(shè)計教學活動，創(chuàng)造性地落實新課程理念，構(gòu)建更加合理、適用的學習過程。這也是信息技術(shù)學科特征之一。

3.重組知識結(jié)構(gòu)，凸顯信息技術(shù)學科價值

新版課程標準在學科核心素養(yǎng)框架下，在重組學科知識結(jié)構(gòu)、凸顯信息技術(shù)學科價值方面取得了重大突破。在日常教學過程中，教師需要將構(gòu)成學生必備的信息技術(shù)知識體系所需的事實、概念、理論與法則作為教學中的重點，設(shè)計與信息技術(shù)知識緊密相關(guān)的、有助于學生信息素養(yǎng)以及綜合實踐能力形成的項目、任務(wù)、練習、作業(yè)，指導學生體會、感受完成這些項目、任務(wù)、練習、作業(yè)所需要的步驟、方法、策略與思想。課堂上，教師應(yīng)避免像某些軟件說明書那樣對具體操作步驟做非常詳細的敘述，或者一味機械地以視頻、圖片或文本等形式帶領(lǐng)學生做簡單模仿類的操作，而要在解決問題思路的分析和方法的點撥上下功夫。教學評價重點應(yīng)適當弱化需要學生記憶的事實性知識數(shù)量，對學生作品的難度要求適當劃分出層次，以滿足不同學生的多樣性需求。教學中布置的課外活動與學生其他學科的學習以及學校的各種教育、教學活動緊密結(jié)合，相互補充，從而提高學習效率，減輕學生的負擔。

作為一門年經(jīng)的課程，雖然信息技術(shù)新版課程標準在學科知識體系構(gòu)建方面已經(jīng)取得重大突破，但與其他學科相比仍不完善。在一線教學實踐中，教師選用的教學項目、主題應(yīng)盡可能體現(xiàn)學科的知識框架結(jié)構(gòu)，各類學科教學研究活動也應(yīng)為學科知識體系的探索、充實、完善、拓展做出應(yīng)有的貢獻，避免學科專業(yè)性削弱而帶來的作為必修課程存在必要性的降低。

● 新課程實施中的困難與對策

在廣大一線教師、學科教研員看來，高考綜合改革試點“三新一舊”四個要素之中，信息技術(shù)課程標準的制定普遍得到肯定；高考方案的選擇在多數(shù)省市與信息技術(shù)學科無任何關(guān)聯(lián)；基于新課標的教材的缺失是一大遺憾；課程方案中關(guān)于技術(shù)課程學分的設(shè)置令人難以接受。

2017年9月，北京市開始進行高考綜合改革試點時，《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版）》尚未正式頒布。按照《普通高中課程方案（修訂稿）》（征求意見稿），技術(shù)必修課共6學分，信息技術(shù)和通用技術(shù)可分別按4學分的總量設(shè)計若干模塊，供學生選擇。這種自相矛盾的做法立刻引起市、區(qū)和學校教學管理的混亂，廣受詬病，同時兩學科教師間的矛盾也被無端激發(fā)。雖然隨即頒布的《普通高中課程方案（2017年版）》（正式稿），將信息技術(shù)和通用技術(shù)課必修學分各設(shè)為3，共計為6，兩學科課程標準關(guān)于必修學分的設(shè)置也做了相應(yīng)調(diào)整，但實質(zhì)上，信息技術(shù)學科課程模塊的設(shè)置、必修模塊教學內(nèi)容的安排來不及做任何調(diào)整，必修模塊要求的教學內(nèi)容根本無法完成，學校課時安排依然困難重重。

鑒于這種對技術(shù)課程非常不利的現(xiàn)實，兩學科教師、教研員需要聯(lián)合起來，一方面向教育行政主管部門反映情況，據(jù)理力爭，另一方面，利用督導、視導等工作檢查機會，及時發(fā)現(xiàn)、反映、糾正錯誤做法。同時，指導學科教師，充分利用各種現(xiàn)代教育技術(shù)手段，轉(zhuǎn)變教學策略，改進教學方法，提高教學效率，并適當調(diào)整教學內(nèi)容，縮減一部分相對空泛的說教性內(nèi)容，或借助信息技術(shù)與其他各學科教學深度融合，在本學科教學中突出強調(diào)培養(yǎng)體現(xiàn)信息技術(shù)學科特征和價值的計算思維核心素養(yǎng)。

2017年7月，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，借此契機，宣傳信息技術(shù)課程實施的重要意義，鼓勵學校開發(fā)人工智能和編程相關(guān)課程，以校本課程形式彌補高中必修課程因課時不足而產(chǎn)生的缺失。

● 有針對性地開展培訓，幫助教師調(diào)整心態(tài)

信息技術(shù)學科新內(nèi)容多，新課標設(shè)置的多個教學模塊內(nèi)容是近幾年才開始出現(xiàn)或逐漸成熟起來的，多數(shù)教師以前很少接觸，教學時困難較大。其中，各個模塊中都涉及的程序設(shè)計語言Python是教師普遍感到棘手的難題。

北京各教育單位針對教師的需求，及時開辦各種培訓班、骨干教師教學觀摩，幫助教師快速掌握Python語言要領(lǐng)。例如，北京教育學院石景山分院組織骨干教師分片研討、交流單元教學設(shè)計，分享各自研究和學習體會以及學習。市教研中心利用多媒體資源庫、京版云教學資源平臺、百度網(wǎng)盤以及全市優(yōu)秀課堂教學設(shè)計征集評選等活動，推選優(yōu)秀教師、優(yōu)秀課例、優(yōu)秀教學資源供全市教師學習。經(jīng)過一系列的培訓、觀摩、嘗試、摸索，許多一線教師真切地感受到，學習Python并不像當初想象的那么困難。一些教師邊學邊尋找學生身邊熟悉的信息系統(tǒng)，設(shè)計出承載數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會等學科大概念的教學項目，落實課程標準的要求。學生學習水平一般的學校采用Turtle拓展庫，借助程序教學中早已成熟的LOGO語言教學模式，開展圖形教學；學生水平較高的學校，采用Excel擴展庫、Game擴展庫，帶領(lǐng)學生分析身邊的數(shù)據(jù)，或設(shè)計學生熟悉和喜愛的電腦游戲；專業(yè)水平較高的教師甚至借助自然語言處理擴展庫、圖像識別擴展庫等開展涉及人工智能、大數(shù)據(jù)等基本原理的教學。

例如，北京市八一學校巴軍老師的《猜數(shù)游戲》一課，該課為新課程必修模塊《數(shù)據(jù)與計算》中關(guān)于“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”部分的內(nèi)容。教師在以往VB教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過電視游戲“猜商品價格”游戲，引入編制猜數(shù)游戲這個教學項目。學生在教師引導下進行任務(wù)分解，明確需求：生成隨機數(shù)、判斷數(shù)值大小以及重復猜數(shù)等部分程序設(shè)計與實現(xiàn)。該課使用Python語言，每一部分具體語句學習由學生通過教學輔助網(wǎng)站進行自主探究學習，完成對生成隨機數(shù)的函數(shù)學習，掌握分支結(jié)構(gòu)及程序?qū)崿F(xiàn)，并認識循環(huán)結(jié)構(gòu)，了解循環(huán)結(jié)構(gòu)的作用與特點，初步學會使用while循環(huán)語句結(jié)構(gòu)解決現(xiàn)實問題。

再如，北京市第十二中學任赟老師《情感分析—有溫度的AI》一課，該課是《走進智能時代》單元的第二節(jié)課，是人工智能深入探究的一節(jié)課。課標對該內(nèi)容的要求是通過人工智能典型案例的剖析，了解智能信息處理的巨大進步和應(yīng)用潛力，認識人工智能在信息社會中的重要作用。北京十二中是北京市一所示范高中，教師在做教學設(shè)計時想到，如果只是簡單體驗?zāi)稠椚斯ぶ悄芗夹g(shù)，對于高中學生，尤其是本校學生來講內(nèi)容過于淺顯，本課教學需要讓學生深入了解人工智能某一項領(lǐng)域的具體研究方法，近距離了解人工智能某一項領(lǐng)域的工作原理。情感分析作為自然語言處理領(lǐng)域中的一個子領(lǐng)域，是文本分類的一個分支。它有兩種研究方法：基于情感詞典的研究方法以及基于機器學習的研究方法。而基于情感詞典的研究方法淺顯易懂，容易被學生理解，并可以方便使用Python代碼實現(xiàn)。課上，教師通過帶領(lǐng)學生分析、體驗情感詞典算法程序設(shè)計過程，將復雜的自然語言處理問題進行形式化，構(gòu)建模型，并進行系統(tǒng)化、自動化轉(zhuǎn)換，引導學生經(jīng)歷計算思維的工作過程，分析、體驗人工智能工作原理。教學過程深入淺出，充分體現(xiàn)了計算機對數(shù)據(jù)處理的工作方式和解決問題過程中蘊含的思想方法，激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲，充分開拓了學生的視野。教學采用項目學習方式，充分發(fā)揮學生主體作用，關(guān)注學生的自主學習能力。

經(jīng)過近兩年的學習、研討、嘗試、探索、實踐，北京市高中信息技術(shù)新課程在磕磕絆絆中開始付諸實施，雖然困難重重，但教師們始終堅信信息技術(shù)課程的前景是光明的，大家一起努力前行，一起痛并快樂著。