杨晓哲，刘 昕
(华东师范大学 教育学部 课程与教学研究所，上海 200062)
中小学信息科技教育仍然非常“年轻”，尽管其早期实践探索可以追溯到20世纪70年代。从最初的计算机教育实验，再到后来的计算机应用教育、以及素养导向的信息素养教育，历经近五十年的历史演变，相关范畴的课程逐步在中小学学校普遍开设，并从弱小、边缘、融合开设，到正式确立为面向我国全体中小学学生独立开设的信息科技课程。
当今社会，新兴技术日新月异，一系列信息科技的发展加速了社会生产关系与生产力的转型与变革。几乎没有人会否定信息科技的重要性，但如何在中小学阶段开设与实施有关课程仍然众说纷纭、备受争议。诚然，中小学生中出现越来越多的“数字原住民”，但“数字鸿沟”却依然无法消除，甚至学生的“数字素养(Digital Competence)”差距正在不断加大。2021年10月18日，在中共中央政治局会议上习近平总书记指出，“要提高全民全社会数字素养与技能”[1]。同年11月，我国发布了《提升全民数字素养与技能行动纲要》，进一步明确，数字经济已经成为我国主要的经济形态之一，数字技术正在改变着生产生活，要不断提升全民数字素养与技能，提升我国国际竞争力与人才软实力[2]。2022年，在全国教育工作会议上怀进鹏部长提出，要深刻认识和把握现代化经济体系转型升级对教育的迫切需求，培养大批适应经济社会发展需要的人才，实施教育数字化战略行动[3]。
本文系统回顾了该领域课程的历史发展成就与演变历程。审视当下，梳理当前国际趋势，申辩本门课程的设计逻辑，不断探寻信息科技教育的育人价值。今日我国基础教育如何开展新的信息科技教育，影响着未来青少年的发展，也决定着我国科学技术与明日社会的长远进程。
中小学计算机教育、信息技术教育以及相关课程经历了长久的发展，其演变过程紧跟技术与教育变迁的步伐。课程名称的不断变化，也侧面反映了这门学科不断转变的发展历程。随着计算机技术、互联网技术，以及大数据、人工智能技术的发展，其内涵也从单一指向前沿技术的早期学习，到计算机软件应用和操作技能学习，再到目标多元、内容丰富、学习方式多样的素养导向课程建设与实施[4]。回望历史，大致可以将其分为三个阶段，分别是：计算机早期教育、计算机应用教育、信息素养教育。
(一)以编程为主的计算机早期教育
20世纪70年代，可供企业与个人使用的微型计算机开始快速普及。为培养这一前沿领域的人才并抢占该领域人才培养的先机，世界各国开始纷纷在中小学阶段布局计算机相关的课程内容。1980年，英国颁布“微电子教育计划”(Microelectronic Education Program)，该计划为英国中小学配置大量电脑，并开展教师培训，设置相关内容的计算机教育教材和教学计划。前苏联叶尔肖夫将“程序设计”比作“第二文化”，视其为现代人“听说读写”能力之外的另一必备重要技能，并强调在青少年教育中培养学生程序设计的意识与能力。
编程语言教学成为了该阶段计算机教育的主要内容。1982年，教育部鼓励部分高校附属学校开展计算机编程语言教学，这些学校成为了当时最早一批在中小学课程中开设计算机教育的学校。1984年，我国颁布了《中学电子计算机选修课教学纲要》。文件重点提出：通过该课程的学习，学生掌握基础的编程语言，能够读得懂、写得出、会调适一种编程语言。同年，邓小平同志提出了“计算机教育普及，要从娃娃抓起”。仅限于中学的实验性教学已远远不够，要逐步在小学展开计算机教育。随后，中小学的计算机教育实验开始从个别学校走向更大规模的广泛探索。
计算机早期教育阶段为加快普及计算机教育起到了先锋带动作用，也为少部分学生提供了接触和学习计算机的机会。这为当时一大批学生的人生发展带来了深远影响。但不容忽视的是，受到当时程序教育的硬软件环境以及早期微型计算机在功能和操作界面上的限制，这一阶段的计算机教育充满了各种挑战，例如抽象的程序语言和编程代码知识学习对部分学生来说极为困难，导致很多学生难以学有所成，渐渐地失去了学习的兴趣。
(二)以技能为主的计算机应用教育
20世纪80年代后期开始，计算机操作系统与相关应用软件逐步普及与成熟。各行各业的人们开始能够不需要编程与程序设计，就能够直接采用软件处理日常工作事务，解决各类工作中的问题。特别是越来越多的非计算机专业人员，采用电子表格、文档编排、图像处理、演示文稿等应用程序，满足各领域的工作应用。面对这一重要转变，计算机教育也迅速从以“程序设计”为主转向以“软件应用”为主。这意味着计算机教育的主体不再是BASIC语言和程序设计，而是更加关注运用计算机软件的通用技能。
以“软件应用”为主体的教育，其背后体现出，计算机正逐步被视为现代社会的一种重要工具。因此，教育系统亦开始面向学生设置系统学习计算机工具的课程，并培养学生们形成“将计算机作为解决问题的工具”意识。1987年，教育部分别在华东师范大学和北京师范大学设立了“全国中小学计算机教育研究中心”，专门承担全国中小学计算机教育的规划制定、教材编写、教师培训和试验区指导工作等。1994年，教育部颁布《中小学计算机教育指导纲要》，明确提出，要培养学生们利用计算机面对问题、思考问题、处理问题的能力。该文件还进一步将学习内容拓展为五个方面，分别是：计算机的基础知识、基本操作与使用、常用软件的介绍、程序语言设计、计算机对现代及社会影响。计算机技术的广泛应用，造成了专业技术与大众信息技术共存的情况[5]。
这一阶段的中小学进行计算机应用教育，将计算机视为“工具”，有其重要的历史特征和价值。计算机应用是当时社会发展所急需的基本技能，但随着技术本身易用性和普及性的逐步增强，大量原本需要系统学习、长时间教学才能掌握的操作技能，一下转变为可以快速学会的基本技能，这让中小学计算机应用教育陷入了尴尬处境。
(三)以素养为导向的信息素养教育
从20世纪90年代开始，世界各国逐步普及互联网，人们进入了一个信息大爆炸的时代。各国学者强调，信息素养(Information Literacy)正在成为信息社会公民的基本素养。每一位公民必须具备有效检索信息、使用信息以及评价信息的综合技能[6]。英国将中小学信息通信技术课程(Information and Communication Technology)纳入到国家中小学课程体系中，并将课程的目标设置为：理解信息技术、使用信息技术、基于信息技术开展学科学习、运用信息技术解决问题。2000年，我国教育部中小学信息技术教育工作会议决议：不断普及中小学信息技术教育，培养全体学生的信息素养。会议上颁布了《中小学信息技术课程指导纲要》，并首次将信息素养作为培养学生的课程目标[7]。2003年，《普通高中信息技术课程标准》发布，将信息的获取、加工、处理、管理和分享作为学科主线。课程标准还进一步明确在高中阶段独立开设信息技术课程，并作为全体高中生的必修课程。
当时，我国中小学信息技术课程的主要任务是让学生们融入信息社会，学会理解信息系统，并养成良好的信息技术使用习惯，培养信息技术学习兴趣，同时肩负起一定的信息社会责任，在信息社会中学会健康成长[8]。在全国各省市地区，信息技术课程逐步有序落地实施，为所有学生奠定了重要的共同基础，培育了“具有信息素养的人”。以素养为导向的信息素养教育在短短十几年内取得了重大成就。2000年后，我国逐步形成了一批专业的信息技术学科教师和教研员队伍，并同期培养出一批批具备良好信息素养的青少年。
然而，以素养为导向的学科教育仍然处于早期发展阶段。一方面受限于课程开设方式。国内大多数省份采取融合开设的形式，如有些省份将信息技术课程纳入到综合实践活动中，出现了课时无法保证，课程实施情况差异极大的现象。另一方面，课程部分内容停留于“信息扫盲”阶段，不能全面培养学生的综合素养。随着信息科技进一步的发展，大数据、虚拟现实、人工智能、新一代通信网络5G等一系列技术崛起，课程面临着新的严峻挑战，课程如何以不变应万变，抓住育人本质，培养新一代青少年，成为了进一步发展的关键。
近十年来，从以计算机为中心，转变为以互联网为中心，再到以数据为中心，信息科技的一系列变化接踵而至[9]。为应对这些挑战，信息科技(信息技术)教育在课程标准、教材、教师培训等方面不断迭代。经过2014至2017年历时3年的修订工作，教育部正式颁布了《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》。各省市地区陆续开始采用新标准和新教材。小学和初中阶段也不断更新教材内容。与此同时，全球各国都开始制定新的中小学相关课程纲要，研制了一系列的相关课程标准与教材，推出改革举措，以期通过有关课程的有效实施来满足社会发展的人才培养需求，全面提升学生适应时代发展的胜任力。美国、英国、澳大利亚、新加坡等国家纷纷在近十年内发布了最新的课程标准与教材。
(一)聚焦计算思维，关注学生面向真实问题解决
从本门学科的历史演变不难看出，课程“聚焦什么？”一直是学科课程发展的重要问题。这不仅仅与技术革新紧密关联，还和学生个人与社会发展密切相关。如何让课程不停留于技术操作的表面技能习得，又不脱离经验来学习难以认知的抽象理论，成为了课程定位的关键。2017年颁布的新版高中信息技术课程标准中首次明确了学科核心素养，“计算思维(Computational Thinking)”成为学科核心素养之一。计算思维的表征体现为：形式化、模块化、自动化、系统化。从计算机科学实践与计算机科学概念的双重视角来诠释计算思维，即计算思维是对问题进行形式抽象，是对模块进行分解与建模的实践，是运用一定的算法实现自动化的系统构建过程。故而，计算思维指向跳出狭隘的“工具学习”价值观，转向一种能够与现实世界和虚拟世界展开交流、对话与协同，具备运用计算机“做事”抑或者“解决问题”的综合思维。
世界各国在基础教育阶段的相关课程中越来越倾向于计算机科学教育，并高度强调其中的计算思维培养。2013年，英国发布《计算学习计划：一到四学段》，强调通过计算机科学课程培养学生的计算思维，引导学生从计算思维的角度来理解与改变世界。澳大利亚的数字技术课程强调，要培育学生在面对各类真实情境的问题时，能够使用计算思维来定义、设计和实现数字解决方案。在课程实施中也注重使学生面对真实情境，引导学生面对真实问题，为他们提供学习挑战的机会，促进学生从技术的消费者转变为技术的创新应用者，积极地运用计算思维解决问题。需要明确的是，计算思维并非计算机的运行方式，而是人们运用计算机解决问题的特有思维方式。《美国K-12 CS标准》指出，计算思维不仅能够抓住计算机学科思维方式的本质，还能够逐步拓展与应用到各领域以及所有学科。计算思维贯穿在中小学学习的各个层次，成为了中小学阶段信息科技课程目标的重要指向。
(二)凸显数字素养，引导学生形成信息社会责任
今天的学习者正在以“数字原住民”(Digital Native)的身份出现在我们面前，他们依靠着数字媒体的巨大力量，以前所未有的方式连接、批判、探索与创造。美国学者玛格丽特·米德高度概括文化与传承中的一个现象，提出“后喻文化”的概念，即在现代通讯、交通和技术革命的迅猛发展下，长辈只有虚心向晚辈(年轻人)学习，利用他们广博而新颖的知识，才能建立起一个有生命力的未来。这意味着数字素养的形成不仅需要单方面至上而下的教导，更需要不同角度、不同角色、不同层次的真诚对话与共同建构。虽然“数字原住民”是当今学习者的普遍状态，但这并不意味着合格的数字公民无需教育引导，就能够自然而然地形成。便利的数字化生活实际上潜伏着许多陷阱，如网络欺凌、数字作弊，以及安全和权利保障问题等。在技术革命中心成长起来的所有人，都需要发展和实践安全的、合法的和符合道德的行为，如学生在使用互联网、手机和其他数字媒体时，对自身行为与发布的内容负有责任。
从信息素养(Information Literacy)到数字素养(Digital Competence)，本质上是从搜索、处理、分析、整合信息，转变为对数字进行获取、运用、交互、分享、创新，这涉及一系列融入生活、学习、社会的伦理道德与安全保障。“信息”偏向于广播电视等通信模拟技术，相比之下，“数字”更能够体现互联网以来现代技术的本质特征。而从“Literacy”到“Competence”，尽管汉语都译为“素养”，但“Competence”更强调一种综合性，凸显解决问题中的胜任力[10]。
人们已经步入了在线社会，参与各种形式的在线生活，如何看待并反思自己在在线社会中的数字身份，已然成为重要一课。美国、英国等国高度关注数字公民教育，研制与发布了一系列有关数字公民、数字化胜任力、数字素养等的标准、课程和教材。2007年，美国发布的《教育技术标准》中，首次单独提出了面向所有学生的“数字公民”教育应高度强调信息社会中所遵循的科技伦理与行为准则，并倡导合法、安全且负责任地应用科技，体现数字公民的基本个人责任。《美国K-12 CS框架》认为，一个有知识和负责任的人应该了解数字世界的社会影响，包括公平概念和对计算的使用。若要学生成长为合格的数字公民，需要引导学生们主动认识：在这个互联依存的世界中，参与数字社会建设要合法、合理、合规。由此可见，信息科技课程还需不断强调其文化属性，凸显课程在人融入社会化生活成长中的育人价值。
(三)强化实践探索，向全体学生提供学习机会
当今世界的基础教育，亟需以系统化课程学习的方式来帮助消减数字鸿沟，通过系统化加强课程开设、保证课程实施，来实现面向全体学生的、具有共同基础的信息科技教育。基础教育阶段各门学科课程的开设方法一般有“单独开设”和“融合开设”等方式。单独开设是指该课程在学校课程中采取单独设立的方式，由专门的学科教师展开教学；
融合开设则是采用综合项目的方式，将不同类型的知识技能融入综合实践学习活动中。2017年版的高中信息技术课程标准确定将信息技术课程作为全体高中生的必修课程。其中，高一占两个必修课程模块，高二在六个模块中选择课程模块作为选择性必修课程，高三根据情况开设选修课程。我国中小学信息科技(信息技术)教育的开设方式一直处于动态调整中。小学和初中的信息技术课程在部分省份或地区通过融入综合实践活动的方式开展，或在劳动课程中融合开设；
还有地方将信息技术课程作为地方性课程开设；
部分学校也有将信息技术课程作为校本课程进行教学实施。这些融合开设或各地差异化极大的实施方式，都一定程度上影响了课程落地的整体质量，无法满足向全体学生提供平等与高质量课程学习机会的要求。
通过比较发现，尽管各国对该课程的命名有较大差异，但作为新兴学科的信息科技(信息技术)课程正在全世界范围内越来越多的以单独设课、独立开设的方式进行全面设计、修订与实施。2014年9月，英国率先把ICT课程改为计算(Computing)课程，并将其作为一门崭新的国家基础学科课程，正式在中小学推行和实施。该课程要求每个英国孩子都从小学起学习计算机教育，并全面制定了一年级到九年级的课程标准与内容要求。2016年初，美国颁布了“全民普及计算机科学的倡议”，倡导美国各州各地区的所有中小学们都能享有公平的计算机科学学习机会。随即美国颁布《美国K-12 CS框架》，全面明确了K1-12所有年级的计算机教育目标与内容要求。
数字技术为学生提供了使用设计思维的实际机会和真实的学习挑战机会，为学生们进行方案模拟、数据建模、系统整合、知识创新提供了有效支撑，支持学生展开认知加工的学习过程。越来越多的专家发出呼吁，让学生成为技术、数字内容的创造者、建设者，而不仅仅是消费者、使用者，鼓励学生利用技术工具进行创新实践与协作学习。采用本学科课程所特有的学科实践方式开展学习，是在全学段实施信息科技教育的重要路径。课程中鼓励学生们使用计算机软件和其他技术来探究他们感兴趣的问题，运用计算机科学的工具和技术来设计和开发以“计算增强”为特征的相关的制品，有创意地解决问题。与此同时，鼓励学生使用与艺术家、作家、计算机科学家和工程师一样的迭代过程，将想法变成现实。此外，课程还要求学生发展有效的沟通合作技能，独立或协作式地解决问题，讨论并撰写这些问题的重要性以及对社区、社会和世界的影响。
历经了近五十年的历史发展与演变，结合我国具体情况，以及科技变化与世界各国课程发展趋势，本轮我国义务教育课程方案修订正式确立了义务教育信息科技课程标准。2022年4月，教育部正式颁布了《义务教育信息科技课程标准》，这标志着我国首次确立了义务教育阶段信息科技课程的国家级统一标准[11]。在信息科技课程标准设计中，始终坚持立德树人，其课程设计逻辑遵循以下三个方面。
(一)与时俱进，符合社会发展的时代性需求
信息科技教育与时代发展密切相关。19世纪教育思想家赫伯特·斯宾塞明确指出，教育应从传统与古典的束缚中挣脱开来，适切地符合当今社会生活发展的需要[12]。社会达尔文主义延伸至教育课程理论之中，即“最重要的问题并不在于某些知识是否有价值，而在于它们的比较价值”。正如麦克卢汉所描述的，媒介或者说广义的技术已经成为了现代人身体的外延[13]。信息科技课程本身的演变，无论从其自身与其他学科的关系，还是自身内部课程目标与内容的变化，无不在不断适应社会发展的时代性需求，不断满足当下与面向未来。
随着时代的发展，我们正在进入由互联网、物联网、人工智能等一系列新技术所支持的数字时代[14]。从简单的学习信息处理与加工，逐步转型至培养数据驱动下的科学思维与范式，这正是这门课程给学生们带来的特有价值，这也凸显了时代的鲜明特性。基于此，信息科技课程不仅要吸收国内外信息科技的最新成就，也要不断融入信息科技对社会、文化、生活等方面的影响，培育学生形成新的数字素养与技能，奠定其面向未来的综合品质。此外，时代发展的浪潮下，我国数字经济需要自主可控的有力支撑。近五年来，我国的芯片等高精尖技术受到了国际制约，这提醒我们要培养新一代青少年自主创新的意识，为科创人才队伍培养奠定基础。
本轮课程标准研制过程中，正式将义务教育阶段的课程名称更改为信息科技。一是凸出课程符合时代的科学定位。通过信息科技课程，让学生们循序渐进地理解一系列信息科技带来的影响，并逐步从现象、表象走向背后科学原理的理解与探究过程。二是凸显课程符合时代的育人价值。工业时代以来，人们陷入了马克思·韦伯所描述的“过度追求工具理性，忽视价值理性的现代牢笼”[15]。教育也变得极具功利性，加之该课程本身就包含有一定的技术属性。这一属性被无限放大，课程主体内容过于关注熟练掌握某一应用软件的操作，而忽视了学生核心素养的培育。因此，信息科技课程需跳出学习工具以及操作练习的倾向，培养学生们树立信息时代的行为习惯、思维方式、道德品质等，为信息社会培育全面发展的人。
信息科技课程的育人目标，从原本的培养信息素养转变为培养数字素养[16]。数字素养包含四个主要方面，分别是：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。信息意识是指能够对信息、数据等具有辨识真伪、收集、对比、运用的敏感度；
计算思维则要求运用计算科学的思维方式，对问题进行分析、建模、迭代、设计等；
数字化学习与创新强调学习者能够选择适恰的资源、工具和平台，有效开展学习与创新活动；
信息社会责任指个体身处虚拟与现实社会中，应具备良好的道德规范、行为自律、文化修养等。在数字经济发展的重要时代背景下，数字素养不仅仅是中小学信息科技课程的目标，也是全民的共同素养目标。换言之，这意味着中小学阶段的信息科技课程承载着为全民数字素养与技能奠基的重要使命与历史担当。
(二)覆盖全体，满足每一位学生的全面发展
高质量教育公平的重要基础是教育机会均等，在中小学阶段体现为课程学习机会均等。我国幅员辽阔，经济发展不平衡，而本门课程又需要地方财政一定的投入，配置软硬件设施与实验室环境才能顺利开设，这就造成了不少省份和地区的信息科技课程开展情况差距巨大。根据调研，有些省份信息科技课程开齐开足，而有些省份地区少开设甚至不开设，特别是一些乡村地区更是开设困难。再加之缺少国家课程标准的有力约束与规范，导致以往信息技术课程课时在中小学阶段难以保证。信息科技教育的主阵地在学校，且主要在学校课堂里发生，不能够将信息科技教育无限推托给家庭教育或商业机构。如果大量信息科技教育完全脱离学校教育体系，将进一步导致广大学生的学习成效参差不齐，拉大学生之间的“数字鸿沟”。
信息科技课程要面向全学段、全体学生，保障学生都拥有信息科技课程的学习机会，发展学生的数字素养与技能，促进学生的计算思维发展，培育学生的数字化学习与创新，形成学生的信息社会责任。新颁布的《义务教育信息科技课程标准》中正式明确了信息科技课程设置涵盖1—9年级，其中1—2年级和9年级采取融合开设的方式，其余年级独立开设。有条件的省份或地区也可以全部独立开设，为学生们创设更多样化、更丰富的课程学习经验。针对不同学段，课程设计也有所倾向，构成一个系统的课程学习结构。小学1—2年级(第一学段)关注生活体验与在线生活；
小学3—4年级(第二学段)侧重习惯养成与初步动手实践，特别关注数据与编码；
小学5—6年级(第三学段)开始逐步引导学生从“身边的算法”到“过程与控制”模块的学习，鼓励学生运用信息科技展开科学探究过程，通过一系列的问题解决活动，在虚拟世界与现实世界中形成一以贯之的好兴趣、好习惯、好品格。初中7—9年级(第四学段)更加注重学生融合互联网、物联网以及人工智能等技术，开展一系列的问题解决、系统思考与自主创新，使学生具备基本的社会责任。
(三)尊重规律，构建适恰的学科实践
信息科技是现代科学技术领域的一个重要分支，研究数字信息的表达与应用过程中的思维方法、科学原理与工程实现[17]。在基础教育阶段，寻找适合学生认知发展规律的学习方式至关重要。倘若学习经验远离学生生活，或者说过于抽象繁杂，中小学生将无法循序渐进地展开认知建构[18]。学习科学的实证研究表明，技术支持下的学习方式，有助于学习者深度加工与认知建构，信息科技的学习方式要积极融合新技术支持下的数字化学习，支持学生进行自我学习、自我规划、自我评价与自我管理[19]。西摩尔·帕普特将建构主义的思想运用于计算机语言的教学之中，并创建了可视化的“LOGO乌龟”，以一只可移动的小乌龟来展示儿童进行编程解决问题的直观效果，从而支持学生的认知建构与创造力发展。采用适合的方式，能够让儿童以适合该年龄段认知特征的方式展开建构。将原本三维目标与学科学习进一步融合，创造出学科所特有的学科实践方式[20]。通过真实情境的问题解决，鼓励学生在信息科技学科与跨学科的课程学习中，采用“做中学”“创中学”，培育学生们的科学、人文与创新精神。
信息科技课程构建了以核心素养为体系的课程内容结构，具体学习内容由两部分组成：分别是内容模块和跨学科主题学习模块。整个信息科技课程以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能为主题线索展开，覆盖全学段的课程内容凸显了信息科技连接学习、生活与创新，不断培育青少年的数字素养与技能。
在近半个世纪的探索中，我国中小学计算机教育、信息技术教育一直与全球教育趋势同频共振，在一次次课程目标定位与价值取向选择中不断完善与构建课程体系。本研究通过梳理与分析发展历程，为最新确立的信息科技教育建设明确了方向，并为新课程标准的制定与修订工作提供了实质性的作用与影响。本研究的诸多观点与论述已融入义务教育信息科技课程标准之中，为构建新时期的信息科技教育探索了一条新路。在高中信息技术课程标准出台几年后的如今，我国义务教育信息科技课程标准已正式确立，信息科技课程成为了我国十二年中小学课程体系的有机组成部分，实现了面向全体学生的独立开设，迎来了崭新的发展阶段。这是对时代发展需求的回应，是培育面向信息时代、数字时代、智能时代的新一代青少年的重要举措。纵观演变历程，信息科技教育既不能走入“编程教育”的一个极端，也不能走入“软件操作教育”的另一个极端，更不能成为浮于表面、脱离学生经验的信息道德与责任说教。信息科技教育奠定着新一代青少年成长所需的共同基础，面向学生数字素养的形成与发展，依旧任重道远。
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