北京市高中信息技術(shù)課程改革實(shí)踐探索

王振強(qiáng) 北京教育科學(xué)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(dòng)高考綜合改革試點(diǎn)。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(jìn)行推進(jìn)，即使用舊教材落實(shí)新課程方案、新課程標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)，幫助學(xué)校及廣大高中信息技術(shù)教師結(jié)合實(shí)際落實(shí)課程改革的要求和目標(biāo)，創(chuàng)造性地實(shí)施教學(xué)，保證新課程的教學(xué)質(zhì)量，北京市信息技術(shù)學(xué)科市、區(qū)教研機(jī)構(gòu)約提早一年進(jìn)行了準(zhǔn)備。通過(guò)組織專家報(bào)告會(huì)，積極參與課程標(biāo)準(zhǔn)研制組開展的學(xué)科核心素養(yǎng)指標(biāo)測(cè)試，開展學(xué)科教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研，鼓勵(lì)骨干教師嘗試開發(fā)新課程教學(xué)案例，組織學(xué)科教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)觀摩等多種形式，將信息技術(shù)新課程的課程理念、課程價(jià)值觀、學(xué)科核心素養(yǎng)、學(xué)科大概念介紹給一線教師，要求所有任課教師對(duì)其了然于心。

高考綜合改革試點(diǎn)實(shí)施前，四省市信息技術(shù)學(xué)科教研部門聯(lián)合編制了《高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》，依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，充分考慮原有教材和各地教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)過(guò)渡時(shí)期的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求、實(shí)施策略進(jìn)行了梳理，為教學(xué)的順利實(shí)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(shí)施中需要堅(jiān)守的原則

在新課程實(shí)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(jìn)一步體現(xiàn)社會(huì)主義核心價(jià)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(xué)科特有的原理、方法，體現(xiàn)科學(xué)性的同時(shí)，攜帶著豐富的文化信息，體現(xiàn)著強(qiáng)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(dú)特魅力吸引學(xué)生參與，還要通過(guò)技術(shù)運(yùn)用中所蘊(yùn)藏的文化內(nèi)涵、倫理道德感動(dòng)學(xué)生的心靈。信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)必須將信息技術(shù)課程的人文性與社會(huì)主義核心價(jià)值體系緊密聯(lián)系起來(lái)。為此，課堂教學(xué)需要精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，有意識(shí)地引入能夠體現(xiàn)信息時(shí)代的特征，幫助學(xué)生樹立信息意識(shí)，培養(yǎng)信息道德，體現(xiàn)計(jì)算機(jī)倫理、道德的案例、資料、話題、項(xiàng)目、任務(wù)，及時(shí)反映國(guó)家大政方針，體現(xiàn)社會(huì)主義精神文明新成就，培育積極向上的學(xué)習(xí)和生活態(tài)度。

2.結(jié)合實(shí)際，創(chuàng)造性地落實(shí)新課程理念

教材是重要的課程資源，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高起著關(guān)鍵作用，但教材不是教學(xué)的唯一依據(jù)和指揮棒。在高考綜合改革試點(diǎn)“三新一舊”的過(guò)渡時(shí)期，教師和學(xué)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(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)新課程目標(biāo)。但是經(jīng)過(guò)近些年的實(shí)踐探索，多數(shù)教師已經(jīng)形成了共識(shí)，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(xué)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(xué)的全部需要，因此信息技術(shù)課程日常教學(xué)中，任何時(shí)候都不可能照搬教材現(xiàn)成材料。教師需要根據(jù)學(xué)生實(shí)際，對(duì)教材進(jìn)行適當(dāng)處理，靈活組織教材內(nèi)容，選取更適合本地學(xué)生的主題、素材、資料，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，創(chuàng)造性地落實(shí)新課程理念，構(gòu)建更加合理、適用的學(xué)習(xí)過(guò)程。這也是信息技術(shù)學(xué)科特征之一。

3.重組知識(shí)結(jié)構(gòu)，凸顯信息技術(shù)學(xué)科價(jià)值

新版課程標(biāo)準(zhǔn)在學(xué)科核心素養(yǎng)框架下，在重組學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、凸顯信息技術(shù)學(xué)科價(jià)值方面取得了重大突破。在日常教學(xué)過(guò)程中，教師需要將構(gòu)成學(xué)生必備的信息技術(shù)知識(shí)體系所需的事實(shí)、概念、理論與法則作為教學(xué)中的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)與信息技術(shù)知識(shí)緊密相關(guān)的、有助于學(xué)生信息素養(yǎng)以及綜合實(shí)踐能力形成的項(xiàng)目、任務(wù)、練習(xí)、作業(yè)，指導(dǎo)學(xué)生體會(huì)、感受完成這些項(xiàng)目、任務(wù)、練習(xí)、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(shuō)明書那樣對(duì)具體操作步驟做非常詳細(xì)的敘述，或者一味機(jī)械地以視頻、圖片或文本等形式帶領(lǐng)學(xué)生做簡(jiǎn)單模仿類的操作，而要在解決問(wèn)題思路的分析和方法的點(diǎn)撥上下功夫。教學(xué)評(píng)價(jià)重點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)弱化需要學(xué)生記憶的事實(shí)性知識(shí)數(shù)量，對(duì)學(xué)生作品的難度要求適當(dāng)劃分出層次，以滿足不同學(xué)生的多樣性需求。教學(xué)中布置的課外活動(dòng)與學(xué)生其他學(xué)科的學(xué)習(xí)以及學(xué)校的各種教育、教學(xué)活動(dòng)緊密結(jié)合，相互補(bǔ)充，從而提高學(xué)習(xí)效率，減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

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

● 新課程實(shí)施中的困難與對(duì)策

在廣大一線教師、學(xué)科教研員看來(lái)，高考綜合改革試點(diǎn)“三新一舊”四個(gè)要素之中，信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)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(xué)科無(wú)任何關(guān)聯(lián)；基于新課標(biāo)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(xué)分的設(shè)置令人難以接受。

2017年9月，北京市開始進(jìn)行高考綜合改革試點(diǎn)時(shí)，《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（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(xué)分，信息技術(shù)和通用技術(shù)可分別按4學(xué)分的總量設(shè)計(jì)若干模塊，供學(xué)生選擇。這種自相矛盾的做法立刻引起市、區(qū)和學(xué)校教學(xué)管理的混亂，廣受詬病，同時(shí)兩學(xué)科教師間的矛盾也被無(wú)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(xué)分各設(shè)為3，共計(jì)為6，兩學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于必修學(xué)分的設(shè)置也做了相應(yīng)調(diào)整，但實(shí)質(zhì)上，信息技術(shù)學(xué)科課程模塊的設(shè)置、必修模塊教學(xué)內(nèi)容的安排來(lái)不及做任何調(diào)整，必修模塊要求的教學(xué)內(nèi)容根本無(wú)法完成，學(xué)校課時(shí)安排依然困難重重。

鑒于這種對(duì)技術(shù)課程非常不利的現(xiàn)實(shí)，兩學(xué)科教師、教研員需要聯(lián)合起來(lái)，一方面向教育行政主管部門反映情況，據(jù)理力爭(zhēng)，另一方面，利用督導(dǎo)、視導(dǎo)等工作檢查機(jī)會(huì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、反映、糾正錯(cuò)誤做法。同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)科教師，充分利用各種現(xiàn)代教育技術(shù)手段，轉(zhuǎn)變教學(xué)策略，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效率，并適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，縮減一部分相對(duì)空泛的說(shuō)教性內(nèi)容，或借助信息技術(shù)與其他各學(xué)科教學(xué)深度融合，在本學(xué)科教學(xué)中突出強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)體現(xiàn)信息技術(shù)學(xué)科特征和價(jià)值的計(jì)算思維核心素養(yǎng)。

2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，借此契機(jī)，宣傳信息技術(shù)課程實(shí)施的重要意義，鼓勵(lì)學(xué)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(bǔ)高中必修課程因課時(shí)不足而產(chǎn)生的缺失。

● 有針對(duì)性地開展培訓(xùn)，幫助教師調(diào)整心態(tài)

信息技術(shù)學(xué)科新內(nèi)容多，新課標(biāo)設(shè)置的多個(gè)教學(xué)模塊內(nèi)容是近幾年才開始出現(xiàn)或逐漸成熟起來(lái)的，多數(shù)教師以前很少接觸，教學(xué)時(shí)困難較大。其中，各個(gè)模塊中都涉及的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言Python是教師普遍感到棘手的難題。

北京各教育單位針對(duì)教師的需求，及時(shí)開辦各種培訓(xùn)班、骨干教師教學(xué)觀摩，幫助教師快速掌握Python語(yǔ)言要領(lǐng)。例如，北京教育學(xué)院石景山分院組織骨干教師分片研討、交流單元教學(xué)設(shè)計(jì)，分享各自研究和學(xué)習(xí)體會(huì)以及學(xué)習(xí)。市教研中心利用多媒體資源庫(kù)、京版云教學(xué)資源平臺(tái)、百度網(wǎng)盤以及全市優(yōu)秀課堂教學(xué)設(shè)計(jì)征集評(píng)選等活動(dòng)，推選優(yōu)秀教師、優(yōu)秀課例、優(yōu)秀教學(xué)資源供全市教師學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)一系列的培訓(xùn)、觀摩、嘗試、摸索，許多一線教師真切地感受到，學(xué)習(xí)Python并不像當(dāng)初想象的那么困難。一些教師邊學(xué)邊尋找學(xué)生身邊熟悉的信息系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出承載數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會(huì)等學(xué)科大概念的教學(xué)項(xiàng)目，落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。學(xué)生學(xué)習(xí)水平一般的學(xué)校采用Turtle拓展庫(kù)，借助程序教學(xué)中早已成熟的LOGO語(yǔ)言教學(xué)模式，開展圖形教學(xué)；學(xué)生水平較高的學(xué)校，采用Excel擴(kuò)展庫(kù)、Game擴(kuò)展庫(kù)，帶領(lǐng)學(xué)生分析身邊的數(shù)據(jù)，或設(shè)計(jì)學(xué)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(yǔ)言處理擴(kuò)展庫(kù)、圖像識(shí)別擴(kuò)展庫(kù)等開展涉及人工智能、大數(shù)據(jù)等基本原理的教學(xué)。

例如，北京市八一學(xué)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(jì)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(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)電視游戲“猜商品價(jià)格”游戲，引入編制猜數(shù)游戲這個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。學(xué)生在教師引導(dǎo)下進(jìn)行任務(wù)分解，明確需求：生成隨機(jī)數(shù)、判斷數(shù)值大小以及重復(fù)猜數(shù)等部分程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該課使用Python語(yǔ)言，每一部分具體語(yǔ)句學(xué)習(xí)由學(xué)生通過(guò)教學(xué)輔助網(wǎng)站進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，完成對(duì)生成隨機(jī)數(shù)的函數(shù)學(xué)習(xí)，掌握分支結(jié)構(gòu)及程序?qū)崿F(xiàn)，并認(rèn)識(shí)循環(huán)結(jié)構(gòu)，了解循環(huán)結(jié)構(gòu)的作用與特點(diǎn)，初步學(xué)會(huì)使用while循環(huán)語(yǔ)句結(jié)構(gòu)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

再如，北京市第十二中學(xué)任赟老師《情感分析—有溫度的AI》一課，該課是《走進(jìn)智能時(shí)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(biāo)對(duì)該內(nèi)容的要求是通過(guò)人工智能典型案例的剖析，了解智能信息處理的巨大進(jìn)步和應(yīng)用潛力，認(rèn)識(shí)人工智能在信息社會(huì)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(xué)設(shè)計(jì)時(shí)想到，如果只是簡(jiǎn)單體驗(yàn)?zāi)稠?xiàng)人工智能技術(shù)，對(duì)于高中學(xué)生，尤其是本校學(xué)生來(lái)講內(nèi)容過(guò)于淺顯，本課教學(xué)需要讓學(xué)生深入了解人工智能某一項(xiàng)領(lǐng)域的具體研究方法，近距離了解人工智能某一項(xiàng)領(lǐng)域的工作原理。情感分析作為自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域中的一個(gè)子領(lǐng)域，是文本分類的一個(gè)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(jī)器學(xué)習(xí)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(xué)生理解，并可以方便使用Python代碼實(shí)現(xiàn)。課上，教師通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生分析、體驗(yàn)情感詞典算法程序設(shè)計(jì)過(guò)程，將復(fù)雜的自然語(yǔ)言處理問(wèn)題進(jìn)行形式化，構(gòu)建模型，并進(jìn)行系統(tǒng)化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)換，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷計(jì)算思維的工作過(guò)程，分析、體驗(yàn)人工智能工作原理。教學(xué)過(guò)程深入淺出，充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理的工作方式和解決問(wèn)題過(guò)程中蘊(yùn)含的思想方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，充分開拓了學(xué)生的視野。教學(xué)采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，充分發(fā)揮學(xué)生主體作用，關(guān)注學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

經(jīng)過(guò)近兩年的學(xué)習(xí)、研討、嘗試、探索、實(shí)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(shí)施，雖然困難重重，但教師們始終堅(jiān)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(lè)著。