張 茜

四川省雙流中學 四川 成都 610200

一、問題的提出

(一)編程教育已上升到國家教育戰(zhàn)略。隨著信息技術的發(fā)展和人工智能時代的到來，編程能力越來越被國內外產業(yè)界和教育界所重視，成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)戰(zhàn)略的實施重點。2017年7月，我國首次將編程教育寫入國策，在國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃(國發(fā)〔2017〕35號)》中明確指出:“在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”。接著，不斷有相關政策推 出，2018年4月，教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃(教技〔2018〕6號)》指出:“完善課程方案和課程標準，充實適應信息時代、智能時代發(fā)展需要的人工智能和編程課程內容”；2019年3月，教育部《2019年教育信息化和網絡安全工作要點(教技廳〔2019〕2號)》提出:“推動在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”。

從以上政策方針可以看出，我國開展和推廣編程教育已經上升到國家戰(zhàn)略規(guī)劃層面，“編程模塊”教學在信息技術課程中有了更高的目標要求。

(二)新課標新教材中的編程模塊內容變化大。2018年，教育部頒布《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》，以信息技術學科核心素養(yǎng)統領課程標準，將信息技術課程推向了一個新的發(fā)展階段。新的信息技術課程標準在理念和設計上具有前瞻性和先進性，對教材編寫、課程開發(fā)、教學實施、考試評價等方面的貫徹實施提出了新的要求。

根據《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》編寫的新教材于近兩年陸續(xù)出版，課程標準的不同導致新舊高中信息技術教材內容發(fā)生了較大變化，其中編程模塊的變化尤為明顯。編程模塊教學目標的改變，教材內容的增加，大部分教師對新教材的處理及教學開展感到不適應。

本文以高中信息技術新、舊兩種教材為例，對教材中的“編程模塊”進行對比研究。其中舊教材以按照2003年《普通高中信息技術課程標準(實驗稿)》編寫的粵教版普通高中信息技術教材為例，新教材以按照《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》編寫的人教版普通高中信息技術教材為例。通過對新舊教材“編程模塊”的課程結構、學習目標、教材內容、評價方式等方面的對比分析，以期幫助廣大教師進一步了解新教材中“編程模塊”教學需要掌握的內容和方法，促進編程教學的有效開展。

二、新舊教材中的“編程模塊”對比分析

(一)課程結構對比從表1可以看出，新舊教材的課程結構總體上變化較大，新教材中與編程相關的課程模塊明顯增多，反映了時代發(fā)展對“編程模塊”教學需求的增加。

表1 新舊教材“編程模塊”相關課程對比

1.必修教材中“編程模塊”占比增加。舊教材的必修課程只有《信息技術基礎》一個模塊，2學分，36課時；新教材的必修內容作了較大調整，分為《數據與計算》《信息系統與社會》兩個模塊，共3學分，54課時。新教材必修部分比舊教材的總學分多1學分，總課時增加18課時。

舊教材必修模塊中編程相關的教學約占2課時，新教材《數據與計算(必修)》中編程相關的教學約占15課時，新教材《信息系統與社會(必修)》中編程相關的教學約占3課時?！熬幊棠K”課程在必修新教材中比舊教材多約16課時，編程教學在高中信息技術必修課程中的比重明顯增大。

2.選修教材中“編程模塊”分類細化。舊教材的選修課程設置了5門，其中《算法與程序設計》全部為“編程模塊”課程，《人工智能初步》中有部分編程相關內容。新教材將選修部分分為了選擇性必修和選修兩類，共8門。6門選擇性必修模塊中，與編程相關的共有3門，分別為升學考試類課程《數據與數據結構》，個性化發(fā)展類課程《人工智能初步》、《開源硬件項目設計》；2門選修課程《算法初步》、《移動應用設計》全部為“編程模塊”課程。由此看出，“編程模塊”課程在新教材的選修部分中，涉及面更廣，分類更具有層次性、多樣性、前沿性，以滿足學生升學、個性化發(fā)展的需求。

(二)學習目標對比。新舊教材體現了不同時代背景、信息技術學科發(fā)展方向，從對比中可以看出，新舊教材對學生“編程模塊”學習達成的目標要求不同。

1.新必修教材中對“編程模塊”的目標要求提高。必修教材的學習是后續(xù)課程學習的基礎，新教材中“編程模塊”內容增多，對學生的要求也隨之提高。舊必修教材中“編程模塊”的學習要求學生初步掌握編制計算機程序解決問題的基本方法，認識其工作過程。新必修教材則要求學生掌握一種程序設計語言，使用程序設計語言實現簡單算法，解決實際問題；理解軟件在信息系統中的作用，借助軟件工具與平臺開發(fā)網絡應用軟件。學生在完成必修教材“編程模塊”的學習后，應達到的水平從“初步掌握”、“了解”、“體驗”，提升到了“掌握”、“理解”、“應用”、“開發(fā)”，從理論知識的了解上升到了知識在實際生活中的應用。

2.新選修教材的目標達成需要編程基礎的支撐。由于課程結構的變化，新舊選修教材的學習目標就有較大的區(qū)別。舊選修教材《算法與程序設計》的學習目標體現在新必修教材《數據與計算》的學習目標中，成為了所有學生必須達成的目標。新選修教材旨在為學生將來進入高校繼續(xù)開展與信息技術相關方向的學習以及應用信息技術進行創(chuàng)新、創(chuàng)造提供條件，不同類別的選修課程對應信息技術發(fā)展的不同方向，但是每門課程都需要學生掌握相關的編程知識和技能，從而實現該分類課程的問題解 決。例如使用程序設計語言實現數據結構的思想，利用開源硬件的設計工具或編程語言，實現開源硬件作品的功能等。

(三)教材內容對比。由于新教材的選修課程結構變化較大，增設了舊選修教材沒有的課程，教材內容上沒有相對應比較的對象，同時舊教材《算法與程序設計(選修)》的學習目標已經融入新教材《數據與計算(必修)》中。因此下文選擇舊教材中《信息技術基礎(必修)》和《算法與程序設計(選修)》，同新教材中《數據與計算(必修)》和《信息系統與社會(必修)》》進行對比。

1.內容編排對比。從對比中發(fā)現，新舊教材對編程相關的理論、概念內容基本一致，但編排順序有所不同。舊教材的順序為:計算機解決問題的過程——程序設計基礎——算法——程序實踐案例，新教材的順序為:計算機解決問題的過程——算法——程序設計基礎——程序實踐案例。新教材內容編排的順序，更加符合計算機解決問題的一般過程，即 “分析問題——設計算法——編寫程序——調試運行”。

2.引入方式對比。對比新舊教材的章節(jié)導語內容，發(fā)現二者的引入方式不同。舊教材的導語較多使用問題引入的方式，例如“你是否了解計算機解決問題的基本過程?”“如何進行程序設計?”，也有使用故事引入的方式，例如高斯求和。新教材的導語都是由生活中的實例引入，且引入的實例與本章的項目活動主題相同，例如“算法與程序實現”這一章，引用的實例是杭州“城市大腦”工程的“交通模塊”管理道路紅綠燈，為救護車優(yōu)先通行，恰好引入這一章的項目活動“編程控燈利出行”。相比較而言，舊教材的引入方式讓學生能快速了解本章學習哪些內容，解決哪些問題；新教材的引入方式讓學生更容易地感受到學習的內容貼近生活，且具有實際意義，從而激發(fā)學生的學習興趣。

新舊教材在每小節(jié)內容開始，都采用了情境引入的方式。但由于兩種教材編寫的時間有十多年的間隔，新教材中采用的情境更貼近現在學生的生活。另外在情境的選擇方面，舊教材的情境問題種類較多，以數學類、生活實際類、歷史故事類為主，每節(jié)課的情境問題是相互獨立的，新教材每節(jié)課的情境問題以生活實際類為主，并且情境的主題都與該章節(jié)的項目活動主題相關，例如章節(jié)項目主題為“編程控燈利出行”，每小節(jié)的引入情境有“兩種不同的叫車方式”“規(guī)劃乘車路線”“綠燈時長的最優(yōu)設置”等，都與交通出行相關，各小節(jié)之間的關聯性更像，與所在章節(jié)的整體聯系更加緊密。

3.活動設置對比。新舊教材的學習活動都是從真實問題出發(fā)，以學生為主體，但實施的策略不同。

舊教材各節(jié)一般以“任務驅動”的方式開展學習過程，設置的欄目有:任務、觀摩、實踐、交流、探究、評價、練習等。某些章節(jié)最后設置了“綜合活動”，讓學生把學過的內容應用到探索性學習或解決實際問題的活動中。

新教材通過“項目學習”的方式開展學習過程，每一章都以主題學習項目介紹為開始，提出項目目標、項目準備、項目過程，每一節(jié)的學習都對應項目過程中的一個環(huán)節(jié)，設置的欄目有:體驗探索、思考活動、實踐活動、練習提升等，每一節(jié)最后完成總項目實施的一部分，整章學習完畢后項目也實施完成。

4.程序設計實踐對比。根據編程模塊的學習目標要求“利用程序設計語言實現簡單算法，解決實際問題”，新舊教材中都設置了解決實際問題的程序設計實踐。

由于教材的活動設置不同，因此程序設計實踐的方式也不同。舊教材中單獨設置了一 章，選取了“多媒體播放器”和“研究性學習成果數據庫管理軟件”兩個程序設計實踐案例。新教材中的程序設計實踐是各章項目學習中的一個環(huán)節(jié)，例如項目“編程控燈利出行”中編寫“自助式人行過街紅綠燈”程序，項目“用水分析助決策”中編寫程序統計分析南水北調中線工程各地區(qū)水資源情況，項目“智能交互益拓展”中開發(fā)“智能班級交互系統”等。實際生活中遇到的問題往往是綜合性的，需要靠多種手段共同解決，編程解決問題只是其中的一個部分，可能承擔著統計、對比、查找、決策等不同功能，相較而言，新教材中的程序設計實踐方式更加符合生活實際情況，能讓學生從不同角度、不同環(huán)節(jié)運用程序設計解決實際問題。

三、結論

高中信息技術新舊教材中的“編程模塊”從課程標準到課程結構、學習目標、內容編排等方面都存在著較大變化，上文的對比為高中信息技術“編程模塊”教學提供了多方面的啟示。

(一)課程結構的變化為“編程模塊”教學帶來挑戰(zhàn)。根據新時代需求和新課程標準，新教材中的必修、選修課程種類增多，與“編程模塊”相關的課程涵蓋的面更廣，知識體系更豐富，其中很多內容是目前大多數教師不了解或沒有系統學習過的。因此廣大信息技術教師除了要提升編程相關的基礎知識的儲備，還應主動學習具有時代特征的前沿性內容，以應對新教材課程內容的巨大變化。

(二)“編程模塊”的學習目標要圍繞信息技術學科核心素養(yǎng)。新教材中強調以信息技術的學科核心素養(yǎng)為主線確立學習目標，“編程模塊”的學習目標要從三維目標向信息技術學科核心素養(yǎng)轉變，為學生創(chuàng)設真實的問題情境，從學生的視角來界定學習的內容、要求和評價。“編程模塊”的學習目標不是單純的學會寫代碼，而是能將實際問題抽象成有效的計算過程，然后通過計算機程序實現算法，從而將計算思維融入實際生活中，提升學生的信息技術學科核心素養(yǎng)。

(三)倡導基于項目的學習方式開展“編程模塊”學習活動。新教材在每個章節(jié)中設置了一個主題學習項目，“編程模塊”學習的也是以項目的形式開展，在項目實施的過程中串連起程序、算法等相關知識點的學習，最終解決項目提出的問題。教師要提升教學設計的站位，不能只關注單一的知識點、課時的教學，應該根據項目主題進行整體規(guī)劃與設計，重視各小節(jié)知識點之間的聯結，從而保障學習項目順利實施。