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摘要：《K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)框架》描述了K-12階段學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)需要掌握的概念和具備的技能，發(fā)布此框架是美國數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算機(jī)科學(xué)技能和信息素養(yǎng)的重要舉措。文章對《K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)框架》的背景、特點(diǎn)和主要內(nèi)容進(jìn)行了深入分析與解讀，并結(jié)合《K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)框架》的特點(diǎn)和我國當(dāng)前中小學(xué)信息技術(shù)教育存在的問題，總結(jié)得出我國中小學(xué)信息技術(shù)教育的努力方向，即注重對學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，規(guī)范信息技術(shù)課程設(shè)置、評估與實(shí)施途徑，提升教師專業(yè)發(fā)展能力等。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué)教育；K-12；美國；計(jì)算思維；信息技術(shù)課

引言

2016年10月，美國《K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)框架》（K-12 Computer Science Framework）正式發(fā)布（下文簡稱《框架》）[1]?！犊蚣堋访枋隽擞?jì)算機(jī)科學(xué)概念和實(shí)踐的基本集合，是美國新版國家計(jì)算機(jī)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)研制的基礎(chǔ)。同年，美國在《框架》的基礎(chǔ)之上發(fā)布了《CSTA K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡稱《K-12臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)》），規(guī)定了一整套K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)課程核心學(xué)習(xí)目標(biāo)，旨在為K-12階段學(xué)生提供完整的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程并為該課程的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。《框架》明確界定了K-12教育中每個(gè)階段學(xué)生必須掌握的計(jì)算技能，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)該“了解什么”和能夠“做什么”有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。我國《教育信息化“十三五”規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[2]；我國信息技術(shù)學(xué)科新一輪課改的目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，包括信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息責(zé)任，這與《框架》提倡的“實(shí)施計(jì)算機(jī)科學(xué)教育與培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維”的核心觀點(diǎn)不謀而合。因此，深入分析《框架》，了解美國計(jì)算機(jī)科學(xué)教育改革的最新發(fā)展動態(tài)，把握其內(nèi)在規(guī)律與發(fā)展趨勢，對深化我國中小學(xué)信息技術(shù)課程改革具有重要的借鑒意義。

一 《框架》核心內(nèi)容

• 1 《框架》核心概念

2011年，美國計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會（CSTA）和計(jì)算機(jī)協(xié)會（ACM）在全美中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育調(diào)研基礎(chǔ)上研制了《K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡稱《2011標(biāo)準(zhǔn)》），從“計(jì)算思維”、“合作”、“計(jì)算實(shí)踐與編程”、“計(jì)算機(jī)和交流設(shè)備”以及“社區(qū)、全球化和倫理影響”五個(gè)方面制定了K-12階段中小學(xué)生需要達(dá)成的計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)，并建議以“核心課程”的方式在中小學(xué)開設(shè)計(jì)算機(jī)科學(xué)教育[3]?！犊蚣堋穼ⅰ?011標(biāo)準(zhǔn)》中“計(jì)算實(shí)踐與編程”調(diào)整為“算法與編程”，并結(jié)合美國計(jì)算機(jī)科學(xué)教育的發(fā)展現(xiàn)狀，提出由多個(gè)子核心概念組成的核心概念，如圖1所示。《框架》的核心概念融入了“計(jì)算思維”，是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的主要內(nèi)容。

圖1  核心概念圖

• 2 《框架》核心實(shí)踐

《框架》除了重視對核心概念的培養(yǎng)，也強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)接受計(jì)算科學(xué)教育的學(xué)生的實(shí)踐能力，具體概括了7項(xiàng)核心實(shí)踐，如圖2所示。其中，計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)踐的核心，通過實(shí)踐3～實(shí)踐6來描述，而實(shí)踐1、2與實(shí)踐7是計(jì)算機(jī)科學(xué)中對計(jì)算思維進(jìn)行補(bǔ)充、獨(dú)立、通用的實(shí)踐。通過核心實(shí)踐，具備計(jì)算機(jī)知識的學(xué)生能夠更好地適應(yīng)具有豐富數(shù)據(jù)的當(dāng)今世界。與核心概念不同的是，《框架》中的核心實(shí)踐沒有直接和每個(gè)年級學(xué)生一一對應(yīng)，沒有提供每個(gè)年級具體的課程目標(biāo)與計(jì)劃，而是直接描述從幼兒園到高中階段學(xué)生需要達(dá)到的目標(biāo)。以實(shí)踐3“識別和確定可計(jì)算的問題”為例，核心實(shí)踐要求學(xué)生在高中畢業(yè)時(shí)達(dá)到以下目標(biāo)：①確定可以用計(jì)算解決的復(fù)雜、跨學(xué)科的現(xiàn)實(shí)世界問題；②把復(fù)雜、跨學(xué)科的現(xiàn)實(shí)世界問題分解成現(xiàn)有解決方案或程序的子問題；③評估計(jì)算解決問題方法是否合適、可行?！禟-12臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)》則依據(jù)《框架》的目標(biāo)，詳細(xì)描述了每個(gè)年級學(xué)生的課程目標(biāo)與計(jì)劃，更加清楚、具體和可操作、可衡量。

圖2  包含計(jì)算思維的核心實(shí)踐圖

除核心概念與核心實(shí)踐之外，跨學(xué)科概念也非常重要——它主要指計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心概念與其它學(xué)科交叉融合（如圖3所示），其核心是將其它學(xué)科的問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)計(jì)算問題，從計(jì)算思維的視角揭示這些問題的本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)一系列新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新。但在《框架》中跨學(xué)科概念不是一個(gè)獨(dú)立維度，而是融入核心概念的學(xué)習(xí)之中。因此，《框架》既保留了跨學(xué)科概念的價(jià)值，又更便于受眾理解與實(shí)施。

圖3  跨學(xué)科概念圖

二《框架》主要特征

• 1 強(qiáng)調(diào)學(xué)前教育計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要性

隨著美國《面向所有人的計(jì)算機(jī)科學(xué)教育》（Computer Science For All）新計(jì)劃的提出，在未來幾年美國政府將向每一名K-12學(xué)生提供計(jì)算機(jī)課程和數(shù)學(xué)課程，為他們未來的工作做好準(zhǔn)備。與《2011標(biāo)準(zhǔn)》不同，《框架》特別指出需要擴(kuò)大計(jì)算機(jī)科學(xué)教育的覆蓋面，強(qiáng)調(diào)早期兒童教育增加計(jì)算機(jī)科學(xué)教育。正如兒童在年幼時(shí)期學(xué)習(xí)語言、數(shù)學(xué)和科學(xué)活動一樣，他們也可以在很小的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。如在學(xué)前教育階段的文學(xué)、數(shù)學(xué)和科學(xué)三項(xiàng)核心內(nèi)容中嵌入計(jì)算機(jī)科學(xué)模式、問題解決、表示與排序四個(gè)重要理念，在游戲化的學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)展社會和情感理念（如圖4所示）。Resnick[4]曾說，計(jì)算機(jī)科學(xué)非常適合幼兒教育，它為兒童提供了一個(gè)可以“在玩耍中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中玩?！钡沫h(huán)境。

圖4  計(jì)算機(jī)科學(xué)和學(xué)前教育理念的融合圖  

• 2 擁有完整的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)進(jìn)程體系

《框架》提出了一個(gè)完整的K-12學(xué)習(xí)進(jìn)程體系，以計(jì)算機(jī)科學(xué)核心概念為主線，整合了跨學(xué)科概念與實(shí)踐，為學(xué)生參與計(jì)算機(jī)科學(xué)教育提供了完整的內(nèi)容體系，并根據(jù)學(xué)科核心概念設(shè)計(jì)了以學(xué)段為節(jié)點(diǎn)的發(fā)展進(jìn)程。《2011標(biāo)準(zhǔn)》將K-12劃分為K-6、7-9與10-12三個(gè)階段，《框架》進(jìn)一步細(xì)化為K-2、3-5、6-8與9-12四個(gè)學(xué)段，以此來描述學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程。以核心概念“計(jì)算系統(tǒng)”的子概念“設(shè)備”為例，各階段學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程如表1示，學(xué)生在低年段的學(xué)習(xí)內(nèi)容為“學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算設(shè)備常見應(yīng)用和功能”，高年段需要學(xué)習(xí)“連接系統(tǒng)以及人和設(shè)備之間的交互是如何影響設(shè)計(jì)的”?！犊蚣堋返母拍铌愂鲆彩窍嗷ヂ?lián)系的，如在“計(jì)算系統(tǒng)”的子概念“故障排除”中，K-2學(xué)段“清楚地描述每一個(gè)問題”為3-5學(xué)段“算法和編程”不斷審查程序是否按預(yù)期工作提供了基礎(chǔ)。

表1  有關(guān)“計(jì)算系統(tǒng)”學(xué)習(xí)進(jìn)程的設(shè)計(jì) 

• 3 計(jì)算思維是核心觀念

《2011標(biāo)準(zhǔn)》將計(jì)算思維、計(jì)算實(shí)踐和編程納入學(xué)科基本主線，幫助學(xué)生拓寬計(jì)算視野，理解計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本原理和方法。《框架》延續(xù)《2011標(biāo)準(zhǔn)》的思想，結(jié)合現(xiàn)代信息社會的發(fā)展，把計(jì)算思維作為核心觀念融入實(shí)踐進(jìn)程中。計(jì)算思維反映了計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心概念與核心實(shí)踐，而計(jì)算機(jī)科學(xué)為學(xué)生發(fā)展計(jì)算思維提供了獨(dú)特的機(jī)會。《框架》對計(jì)算思維的描述超出了教育中使用計(jì)算機(jī)和技術(shù)的一般情況，將概念延伸到了一些特定能力，如設(shè)計(jì)算法、分解問題和建?，F(xiàn)象等，為計(jì)算思維在其它學(xué)科的發(fā)展提供了機(jī)會。2006年3月，美國卡耐基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授[5]在美國計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊《美國計(jì)算機(jī)學(xué)會通訊》（Communications of the ACM）上對計(jì)算思維進(jìn)行如下定義：計(jì)算思維是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。本質(zhì)上它是一個(gè)問題解決的過程，包括充分利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)問題解決方案。計(jì)算思維是所有人都應(yīng)具備的基本技能，不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)家的專利。它可以提供一種能夠廣泛應(yīng)用于工作、學(xué)習(xí)、生活的組織和分析問題的新視角，將計(jì)算思維融入兒童的分析能力中，能讓他們更好地閱讀、寫作和算數(shù)，并學(xué)會使用計(jì)算思維來解決身邊的社會或自然問題。

三《框架》對我國信息技術(shù)教育的啟示

• 1 在實(shí)踐中注重對計(jì)算思維的培養(yǎng)

計(jì)算思維培養(yǎng)是信息技術(shù)教育發(fā)展的新趨勢。2015年12月10日，美國總統(tǒng)在白宮簽署名為“讓每個(gè)學(xué)生取得成功的法案”（Every Student Succeeds Act，ESSA）。該法案將以計(jì)算思維培養(yǎng)為核心的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程提高到與數(shù)學(xué)、英語等同的重要地位，并投入巨資在美國廣泛推行?？梢钥闯?，美國已經(jīng)認(rèn)識到以技術(shù)應(yīng)用為取向的信息技術(shù)課程的落后性，開始積極推動培養(yǎng)計(jì)算思維的項(xiàng)目，將“計(jì)算科學(xué)”納入中小學(xué)學(xué)科體系，并將其作為STEAM教育的重要部分。計(jì)算思維是一種適合現(xiàn)代社會的方式與方法。周以真[6]提出“計(jì)算思維面向所有的人、所有的領(lǐng)域”。對學(xué)生而言，養(yǎng)成計(jì)算科學(xué)的思維方式、問題解決和創(chuàng)造的習(xí)慣是難能可貴的。我國的中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科常常被認(rèn)為是“小科”，其重要性往往被人們忽視，單純由“簡單的信息素養(yǎng)”觀念主導(dǎo)的信息技術(shù)教育已越來越不適應(yīng)當(dāng)前國內(nèi)外中小學(xué)信息技術(shù)教育重視計(jì)算思維培養(yǎng)的發(fā)展趨勢，“我們應(yīng)該意識到信息技術(shù)課程培養(yǎng)計(jì)算思維的獨(dú)特性之于社會、個(gè)人發(fā)展的非凡價(jià)值”[7]。因此，為了幫助學(xué)生正確理解信息社會的本質(zhì)特征并創(chuàng)造性使用信息技術(shù)，我國的信息技術(shù)教育不能只停留在工具運(yùn)用的層面，而應(yīng)在計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)踐中關(guān)注計(jì)算思維的培養(yǎng)。

（1）將計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)融入到具體的實(shí)踐活動中

信息技術(shù)課程培養(yǎng)重點(diǎn)是讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，發(fā)展人文底蘊(yùn)等核心素養(yǎng)?！犊蚣堋访枋隽擞?jì)算機(jī)科學(xué)的核心概念和核心實(shí)踐，并對每一項(xiàng)實(shí)踐的內(nèi)涵、目標(biāo)和學(xué)習(xí)進(jìn)程進(jìn)行了詳細(xì)描述。教師在進(jìn)行信息技術(shù)教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以《框架》的實(shí)踐目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，注重引導(dǎo)學(xué)生在信息技術(shù)課程中接觸計(jì)算機(jī)科學(xué)，將計(jì)算思維融入有意義的實(shí)踐活動中，而不僅僅只是灌輸概念性知識，更需要理解技術(shù)背后的知識和原理。

（2）增強(qiáng)教學(xué)工具軟件的趣味性

國內(nèi)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)教育在追求嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)等目標(biāo)的時(shí)候，忽略了對初學(xué)者非常重要的詼諧有趣、直觀明了、可操作性良好的實(shí)踐活動和教學(xué)工具的設(shè)計(jì)。如我國信息技術(shù)教學(xué)長期使用Logo、Java、Visual Basic等程序設(shè)計(jì)軟件工具，對低齡學(xué)童而言不僅難度較大、趣味性不足，而且理論知識抽象難懂，很難引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[8]。關(guān)注并投入娛教技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)踐，為教育技術(shù)開辟了一個(gè)新領(lǐng)地，對于促進(jìn)教育技術(shù)學(xué)科的發(fā)展具有重大意義[9]。動手動腦的實(shí)踐是STEAM教育的一大特色，Scratch、Audrino、Kodu等一系列隱含計(jì)算思維的軟件、游戲、玩具的出現(xiàn)使得低齡學(xué)生借助工具接觸計(jì)算思維成為現(xiàn)實(shí)。我國一些發(fā)達(dá)城市已經(jīng)開始注意到使用App Inventor開展小學(xué)信息技術(shù)課程，并圍繞編程游戲?qū)嵤┬畔⒓夹g(shù)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。近幾年來，Scratch、Audrino等工具開始出現(xiàn)在江蘇等省市小學(xué)信息技術(shù)教材中，但就全國而言，普及面尚不廣泛。我國信息技術(shù)教育應(yīng)該通過課堂實(shí)踐驅(qū)動編程工具的使用，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，豐富中小學(xué)信息社會學(xué)課程資源與工具，改善學(xué)習(xí)方式。在實(shí)踐中，注重培養(yǎng)學(xué)生解決基礎(chǔ)問題的新方法，幫助其更好地理解計(jì)算思維在生活中的作用，同時(shí)也能應(yīng)用到其它學(xué)科和興趣課程中。作為學(xué)習(xí)和表達(dá)的工具，計(jì)算思維可以使每一位學(xué)生成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用者和創(chuàng)造者。

（3）從低年段開始培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維

實(shí)踐證明，計(jì)算思維培養(yǎng)可以從幼齡階段抓起。美國計(jì)算機(jī)教育中程序設(shè)計(jì)類課程低齡化趨勢明顯，眾多針對低齡學(xué)童的程序設(shè)計(jì)軟件出現(xiàn)，甚至一些隱含計(jì)算思維的玩具也出現(xiàn)在小學(xué)甚至幼兒園階段。如Aggarwal等[10]設(shè)計(jì)課程介紹Scratch、App Inventor和Kodu等編程環(huán)境，用于培養(yǎng)K-12階段學(xué)生的計(jì)算思維；Stolee等[11]的微軟Kodu游戲?qū)嶒?yàn)室支持學(xué)生學(xué)習(xí)如何編程和開發(fā)游戲，他們發(fā)現(xiàn)，3-5學(xué)段學(xué)生能夠認(rèn)識、理解、建設(shè)和使用游戲編程設(shè)計(jì)模式。由此可見，在基礎(chǔ)教育過程中可以逐級引入計(jì)算思維理念。具體來說，可以從小學(xué)開始，利用App Inventor、Scratch等編程工具，以任務(wù)為驅(qū)動引導(dǎo)低齡學(xué)生學(xué)習(xí)編程的教學(xué)與研究；到高年級時(shí)，學(xué)生可以運(yùn)用掌握的技能創(chuàng)建項(xiàng)目、游戲、應(yīng)用程序、程序機(jī)器人等，鼓勵(lì)學(xué)生在使用、修改和創(chuàng)作的過程中學(xué)習(xí)編程，使計(jì)算思維、趣味編程、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、兒童數(shù)字文化、游戲化教學(xué)等課程逐步走進(jìn)中小學(xué)信息技術(shù)課堂，開啟具有創(chuàng)造、創(chuàng)新精神的信息技術(shù)教育之門。

• 2 規(guī)范信息技術(shù)課程設(shè)置、評估和實(shí)施途徑

信息技術(shù)作為一種高新技術(shù)，發(fā)展迅速。但目前學(xué)者很少對計(jì)算思維引入信息技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究。我國對信息技術(shù)課程中的計(jì)算思維教育仍處于摸索階段，沒有系統(tǒng)科學(xué)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)?！犊蚣堋分袑τ?jì)算機(jī)科學(xué)教育的描述，對于我國信息技術(shù)課程設(shè)置、評估和實(shí)施途徑具有重要的借鑒意義。

（1）增強(qiáng)課程設(shè)置的連貫性、清晰性與整體性

《框架》的編寫者認(rèn)為計(jì)算機(jī)科學(xué)教育的連貫性、清晰性與整體性對保證計(jì)算思維教學(xué)至關(guān)重要?！犊蚣堋穱@一定的實(shí)踐、跨學(xué)科概念或核心概念擬定2年級、5年級、8年級和12年級學(xué)段末的學(xué)習(xí)進(jìn)展和成果要求，使學(xué)生擁有完整的學(xué)習(xí)進(jìn)程，這種學(xué)習(xí)進(jìn)程有利于課程設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施在各年級之間的順利過渡。我國課程框架由國家統(tǒng)一制定，就整個(gè)基礎(chǔ)教育階段的信息技術(shù)教育而言，義務(wù)教育階段與高中階段的銜接存在問題，義務(wù)教育階段本身也存在一定問題。我國在制定信息技術(shù)教育標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要有全局觀，考慮相關(guān)框架、標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系與交叉；課標(biāo)修訂組之間需要建立協(xié)商機(jī)制，并進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，會更有利于學(xué)生全面素養(yǎng)的提升；同時(shí)，對新舊課標(biāo)之間的變化進(jìn)行清晰比照，則更有助于一線教師理解并正確指導(dǎo)課程的實(shí)施。

（2）充分利用計(jì)算環(huán)境，構(gòu)建注重“能力”的課程評價(jià)體系

設(shè)計(jì)與課程內(nèi)容相適應(yīng)、可操作性良好、有效的能力評估方法，是實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的重要保障。目前，我國中小學(xué)階段普遍使用的學(xué)業(yè)評價(jià)方式是標(biāo)準(zhǔn)化測試，如多選題、簡答題測試等。結(jié)合計(jì)算思維能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，課程考核方式應(yīng)以“能力”為主，建議從項(xiàng)目實(shí)踐和原理理解兩方面構(gòu)建評價(jià)體系，綜合評估學(xué)生的思維水平，開發(fā)更多“非傳統(tǒng)”的測量。如績效任務(wù)和學(xué)生小組任務(wù)，可利用具有豐富性和創(chuàng)造性的計(jì)算環(huán)境，在課程配套實(shí)驗(yàn)方案中提出技能方面的要求，適當(dāng)安排設(shè)計(jì)項(xiàng)目，提升學(xué)習(xí)者的興趣和成就感。與其它科目相比，計(jì)算機(jī)科學(xué)提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會：學(xué)生可以充分利用在線學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行計(jì)算化評估。如學(xué)生可以在平臺中創(chuàng)建游戲、應(yīng)用程序和模擬程序，這些環(huán)境可以收集數(shù)據(jù)、分析成果，并向?qū)W生和教師傳達(dá)進(jìn)度。除了重視編程能力的評估，也需注意學(xué)生對計(jì)算機(jī)科學(xué)其它方面的原理理解，評估的時(shí)候需要同時(shí)兼顧多個(gè)概念。

（3）探索多種信息技術(shù)課程實(shí)施途徑

我國大部分地區(qū)中小學(xué)的信息技術(shù)課程實(shí)施途徑單一，因此，在一些條件允許的地區(qū)實(shí)施信息技術(shù)課程時(shí)要探索多種課程實(shí)施途徑。如圖5所示，小學(xué)、初中、高中分別對計(jì)算機(jī)科學(xué)進(jìn)行基本接觸、適當(dāng)接觸和深入接觸。具體來說，小學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)可以融入一般的學(xué)科課堂，如當(dāng)學(xué)生制作數(shù)字音樂、動畫等藝術(shù)作品時(shí)，可融入計(jì)算系統(tǒng)的概念和框架，也可將其作為一個(gè)特殊的學(xué)科（類似于音樂、藝術(shù)和體育），學(xué)生通過專門的課程學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)；在初中，可將計(jì)算機(jī)科學(xué)納入數(shù)學(xué)和科學(xué)課堂，使用視頻游戲編程的方法講授諸如畢達(dá)哥拉斯定理、距離公式等主題，也可作為特定年級一學(xué)期或一年的課程；在高中，計(jì)算機(jī)科學(xué)可以作為大學(xué)入門課程、AP計(jì)算機(jī)科學(xué)課程（提供給高中生獲得大學(xué)計(jì)算機(jī)課程的大學(xué)學(xué)分）、特定課程、網(wǎng)絡(luò)安全、游戲設(shè)計(jì)或智能技術(shù)等專業(yè)課程，也可以在不影響其他科目教學(xué)時(shí)間的情況下下獨(dú)立設(shè)置計(jì)算機(jī)科學(xué)課程。

圖5  實(shí)施K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)的途徑

• 3 提升教師專業(yè)發(fā)展能力
  

我國信息技術(shù)教師普遍認(rèn)為計(jì)算思維教育增加了學(xué)習(xí)難度，擔(dān)心學(xué)生難以接受。其實(shí)計(jì)算思維教育的難點(diǎn)并不在于學(xué)生能否接受，而在于教師自身的能力和素養(yǎng)，如教師需要具備廣闊的知識面，在教學(xué)時(shí)能做到深入淺出。為了更好地開展信息技術(shù)課程，需要從以下幾個(gè)方面提升信息技術(shù)教師的專業(yè)發(fā)展能力，建設(shè)符合現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展趨勢的教師隊(duì)伍：首先，實(shí)施計(jì)算機(jī)科學(xué)教師認(rèn)證，開發(fā)或采用計(jì)算機(jī)科學(xué)教師執(zhí)照考試認(rèn)證，除了認(rèn)證、激勵(lì)和加速專業(yè)教師培養(yǎng)，還將有助于解決計(jì)算機(jī)科學(xué)教師的短期和長期需求；其次，制定教師培訓(xùn)計(jì)劃，在高等教育機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)，為職前教師提供計(jì)算機(jī)科學(xué)知識，將計(jì)算機(jī)科學(xué)內(nèi)容納入所有教育專業(yè)的必修課程；最后，借鑒《框架》對教師專業(yè)發(fā)展的設(shè)計(jì)，教師可以積極準(zhǔn)備好促進(jìn)個(gè)人專業(yè)發(fā)展的知識，幫助其擴(kuò)展計(jì)算機(jī)科學(xué)知識的廣度和深度，以滿足不同學(xué)生的需求。

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號“現(xiàn)代教育技術(shù)雜志”，作者邱美玲、李海霞、羅丹、岳賽賽、王冬青。文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表芥末堆立場。