中美基礎教育信息技術課程比較

熊露瑩

【摘 要】信息技術課程已在世界各國的基礎教育中占據了重要的地位，本文選取美國和中國現行的信息技術課程標準進行比較，旨在為我國信息技術課程的進一步建設和實施提供參考。本文分別從網絡和電腦系統、信息意識、計算思維和算法編程、數字化學習與創新、信息責任和影響五個方面分析對比兩國信息技術課程的核心素養和課程內容，進而得出結論以及對我國信息技術課程的啟示。

【關鍵詞】中美基礎教育;K-12;信息技術課程

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）010-053-04

近年來，為了適應信息化社會的飛速發展，培養人們的信息素養，信息技術課程已經成為世界各國重點發展的課程。從1983年開始，美國教育部、社會組織及團體先后發布62份關于信息技術教育的相關政策和文件[1]。經過幾十年的發展與調整，美國已成為信息化強國。2018年，我國教育部發布《教育信息化2.0行動計劃》，賦予了教育信息化新的使命，要求在新時代讓教育信息化進行轉型升級。我國正值教育信息化快速發展時期，而在全國范圍內有效實施信息技術課程則是實現教育信息化和建設網絡強國的重要支柱和戰略支撐。為進一步發展我國信息技術課程、快速實現新時代教育信息化的要求，本研究將對比中美兩國的信息技術課程標準，以達到借鑒美國信息技術課程的長處并繼續發展我國信息技術課程的目的。

本研究以我國《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》《普通高中信息技術課程標準（2017）版》（以下簡稱《標準》）以及美國《K-12計算機科學框架》（以下簡稱《框架》）為研究對象。《標準》是我國基礎教育階段信息技術課程的基本綱領，它規定了我國信息技術教育“教什么”“何時教”“怎么教”，體現了我國信息技術教育的核心主軸 [2]。美國的《框架》是由愛達荷州、印第安納州、新澤西州、華盛頓等十幾個州和美國著名高校的研究者，以及一線教師參與編寫的指導性文件。《框架》包含了計算機文化、教育技術、數字公民、信息技術和計算機科學，而信息技術通常與計算機科學重疊。《框架》為美國計算機科學教育提供了一個共同的目標和一些建議及指南，為美國各州信息技術教育提供了一個可執行的教學參考，也體現了美國信息技術教學的核心主軸。

本研究將使用質性數據分析軟件MAXQDA對中美兩國的信息技術課程標準（框架）進行編碼。首先，確立代碼系統。在通覽全文并和教育技術專家共同商議后，確立目標詞匯：設備、應用程序、信息處理、信息共享、數據可視化、問題解決、遷移、人工智能、計算思維、數字化學習、創新等。然后，利用詞匯搜索編碼，該過程是為了挑選出《標準》和《框架》中相關的文本片段。以句子為單位，在同一句出現多個相同的采樣點，只記一個采樣點;若在一句里出現多個不同的采樣點，則分別記采樣點;若出現在參考文獻等特殊地方則不計入數量。同時刪除軟件搜索的相同采樣點或語義重復采樣點，以獲取兩國課程標準的有效采樣點進行分析，從而保證采樣點不重不漏。

學科核心素養和內容的比較

使用質性數據分析軟件MAXQDA，結合兩國課程標準的核心內容，分別從網絡和電腦系統、信息意識、計算思維和算法編程、數字化學習與創新、信息責任和影響五個方面分析對比兩國信息技術課程的核心素養和課程內容。

1.網絡和電腦系統的比較

美國的《框架》對于該部分的重視程度要遠高于我國的《標準》。美國計算機科學課程中對于軟硬件的學習所占比重較大，該課程注重讓學生學習計算機軟硬件本身;《框架》中對于學生的信息技術技能教育是將計算機本身當作一個整體，系統地進行學習，具有完整性和邏輯性，讓學生從最根本的角度認識計算機工作機制，并合理地使用計算機進行問題解決。此外，美國還對學習計算機課程的學生提出了更高的要求—— 改進并設計計算機軟硬件，以達到預期目的。雖然兩國均對設備的識別和使用進行了教學規定，均提到培養學生識別常見計算機故障（如硬件連接故障、網絡連接錯誤故障等）并將之排除的能力，但我國對其重視程度還是遠不如美國。更重要的是，我國缺乏對學生關于計算機系統方面的培養，忽略了計算機軟硬件的學習，多數情況下是將計算機軟硬件作為一種解決問題的數字化工具，而不是學習對象。

2.信息意識的比較

在信息的獲取與處理方面，我國信息技術課程標準對此的重視程度高于美國。我國強調培養學生以符合信息法律法規及倫理道德的方式，準確地獲取信息，并按恰當的方式處理信息的能力。而美國忽視學生信息獲取能力的培養，將重點放在信息工具與信息處理上，多數時候是將計算機作為生產力工具和學習對象，以連接不斷增長的信息來源，用于創意和個人表達的媒體。

我國強調培養學生對信息的判斷和利用現有信息進行預測的能力，強調培養學生對于信息的敏感度。相較于美國，我國更加強調信息共享，讓學生學會分享有益信息，以達到優質資源的最大化利用。兩國均對數據可視化進行了要求，指出要將數據進行可視化，并將之進行可視化表達。但美國比我國更加強調數據分析工具的使用，管理分析數據，達到數據的可視化，并解釋和呈現結果。

3.計算思維和算法編程的比較

在算法程序和編碼方面，兩國都制定了較高的標準。美國在《框架》中要求學生通過收集、判斷、分析和結合各種信息資源，在掌握算法和程序設計的基礎上，合理選擇編程語言設計算法，輔助解決學習、工作和生活中的問題。同時，兩國均提出培養學生收集或獲取數據的編碼能力，以更好地管理和應用數字化資源。

我國更加強調在信息技術課程中培養學生的問題解決能力，強調培養學生對某個問題的分解能力以及在解決問題過程中形成的計算思維。我國《標準》的信息素養、學業水平、課程案例中，多次提到學生問題解決能力的重要性，并多次指出要在教育教學中重點培養學生的這種能力。但美國則在問題解決的過程中提出了更加具體的要求，如要求學生學會分解問題、運用流程圖表述問題解決的過程。

從培養學生問題解決方案的比較和優化能力來說，兩國的采樣點數量相近，均強調了學生選擇方案的思辨能力和問題解決能力。從學科知識的遷移能力方面來說，美國更加重視學生將計算機科學課程中所學的問題解決方法和思維、學科知識、技術技能、學習方法遷移到其他學科和實際工作生活中。《標準》指出，學生應具有這種遷移能力，以便更好地發展學生的終身學習能力，但強度不如美國。

4.數字化學習與創新的比較

我國強調讓學生在數字化學習環境中運用數字化資源與工具進行學習，進而有效完成學習任務。而美國則提出讓學生運用數字化資源和工具進行數字構造，但并未強調學生的數字化學習這一方面，只是一味地指出運用各種工具解決問題，對學生學習的環境和過程的關注甚少。我國強調創新與創造力的培養，強調選擇、使用及評估數字化資源和工具 的能力。

在管理學習過程和資源方面，美國的《框架》沒有單獨指出是否讓學生具有這種能力、如何讓學生具有這種能力，而是將這種能力的培養融合進了系統的計算機科學課程的學習中。我國的《標準》則是明確提出，學生應具有管理自己學習過程與學習資源的能力，并將這種能力貫穿整個學習和問題解決過程的始終。

我國的《標準》提出在信息技術課程中讓學生進行一定的自主學習與合作學習，培養學生終身學習的能力。而美國的《框架》并未提及學生的自主學習和培養學生的終身學習能力，只提及了學生可以進行計算機參與的合作學習。

5.信息責任和影響的比較

關于文化、尊重隱私和信息網絡安全方面，美國比我國更加重視在信息社會中的隱私和信息網絡安全問題。隱私問題始終貫穿在美國的《框架》中，它要求學生重視隱私問題并加強個人及他人的隱私保護，要求學生重視網絡安全并學會保護網絡安全。兩國均強調學生應該學會尊重他人及他人隱私、尊重不同的文化。

兩國對法律法規的重視程度相近，要求學生不僅要了解、遵守相關法律法規，還要學生學會應用法律進行約束、管理、調節相關行為。美國的《框架》體現出法律法規與信息安全息息相關，法律法規是保證信息安全的基礎。

對于課程中的教育公平問題，美國的重視程度顯然要遠遠高于我國。美國的《框架》強調課程內容公平、學生參與度公平、機會公平、資源公平、學生互動公平等方面。課程內容公平不只是為某些學生提供解決問題和計算思維的實踐，而是根據實際情況讓所有的學生均有得到這種實踐的機會;學生參與度公平即提高邊緣化學生的參與度;機會公平即為不同類型的學生提供一起公平競爭的機會;資源公平即避免在性別、種族、殘障和社會經濟地位等方面出現學習機會的差異，進而導致獲得資源的機會減少的現象;學習互動公平即減少在合作學習的情況下，學習同伴兼容性和工作重點導致的不平等現象。

總結與啟示

1.增強內容邏輯性、加強計算機的系統學習

美國《框架》作者認為計算機科學課程的邏輯性與系統性對整個課程的教育教學起著至關重要的作用。《框架》對于不同內容的要求與我國《標準》的要求體現方式存在很大的差異。《框架》將學生的學習進程劃分為五個學段，分別對應五個不同的水平，圍繞著某一核心概念或核心實踐，在不同的年級對該概念或實踐提出了不同的要求，隨著年級的升高，要求也隨著提高，循序漸進，在不同年級之間合理過渡，使學生擁有完整的學習進程和體驗。我國《標準》則是按照年級的不同，制定不同的學習內容和要求，連貫性和系統性不如《框架》。我國對于計算機系統的培養薄弱，計算機相關內容的系統性和邏輯性較差，義務教育階段與高中階段的內容銜接存在問題[3]。因此，我國《標準》應加強計算機相關內容的邏輯性與連貫性，系統地培養學生進行有效地學習。

2.在實踐中培養計算思維

美國重視培養學生將計算機科學課程中所學的問題解決方法與思維、學科知識、技術技能、學習方法遷移到其他學科和實際工作生活中的能力。許多美國學生高中畢業后就擁有一套自己解決問題的方法與體系。在我國基礎教育中，不僅是信息技術課程需要注重培養學生的這一能力，其他學科也需要強調信息技術的重要地位，在具體實踐中潛移默化地培養學生的計算思維和創造能力，讓學生學會知識遷移和知識再創造。我國信息技術課程標準需指出教師和學校應為學生提供充足的實踐機會，不僅讓學生所學的知識有“用武之地”，還能在實踐中完成對計算思維的進一步發展，幫助學生形成思辨、靈活的思維。《標準》應強調游戲化教學、任務驅動式教學、基于項目的學習、基于問題的學習、合作學習等教學模式的優勢，促進教師進一步優化自己的教學設計方案和教學工具，提升實踐環節在教學中的比重，充分激發學生的興趣和自主性，使學生主動積極地進行學習實踐，達到教師、學生共同進步的目的。

3.重視信息技術課程的教育公平

信息技術教育要確保所有學生都具備計算機相關基礎知識，使他們能夠很好地融入信息社會。教育公平不僅在于學校是否提供該課程，還在于教師如何教授這些課程、學校招收學生的方式以及學校班級文化。而公平的結果就是基于種族、性別、殘疾、社會經濟地位等各種因素，使信息技術課堂多樣化，讓學生都充滿希望并擁有學習能力。

在課程內容的設置上，我國在國家層面規定了全國各地基礎教育學校應遵守的統一標準，各地區缺少自主性。因此，《標準》應避免“一刀切”的現象出現，各地各級學校可根據實際情況進行個性化的信息技術課程教學，而那些可能無法適應新型信息技術課程的學校可以將信息技術的概念和實踐整合到當前已有的課程中，這使學生既獲得了信息技術的基礎知識，又發展了其傳統核心課程知識。另外，還要促進資源公平。通常在地區、殘障和社會經濟地位等方面發現學習資源的差異，如是否擁有足夠的計算機實驗室或合格的信息技術教師。因此，我國在保證軟硬件配置合理的情況下，發展信息技術教師隊伍，提升教師的專業能力與教學水平;開發特殊的課程資源，為殘疾學生的教師提供專業發展，營造特殊的教學環境以支持殘疾學生進行信息技術的學習。《標準》還需強調在實際教學中關注邊緣學生，提高他們的參與度，達到學生在課程中的參與度公平;在合作學習中注意具體內容的設置和分組原則，以保證學生互動公平，避免在合作學習的情況下，由同伴因素和工作重點導致的不平等。

參考文獻

肖鑫，王以寧，李曉航. 美國信息技術素養教育發展政策的經驗與啟示—— 基于政策工具與技術標準化生命周期理論二維框架分析[J]. 現代遠距離教育，2019（4）： 68-76.

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邱美玲，李海霞，羅丹，岳賽賽，王冬青. 美國《K-12 計算機科學框架》對我國信息技術教學的啟示[J]. 現代教育技術，2018（4）：41-47.