高中信息技术新旧版本教材对比研究——以“编程模块”为例

张 茜

四川省双流中学 四川 成都 610200

一、问题的提出

(一)编程教育已上升到国家教育战略。随着信息技术的发展和人工智能时代的到来，编程能力越来越被国内外产业界和教育界所重视，成为创新人才培养战略的实施重点。2017年7月，我国首次将编程教育写入国策，在国务院印发的《新一代人工智能发展规划(国发〔2017〕35号)》中明确指出:“在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”。接着，不断有相关政策推 出，2018年4月，教育部印发的《教育信息化2.0行动计划(教技〔2018〕6号)》指出:“完善课程方案和课程标准，充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”；2019年3月，教育部《2019年教育信息化和网络安全工作要点(教技厅〔2019〕2号)》提出:“推动在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”。

从以上政策方针可以看出，我国开展和推广编程教育已经上升到国家战略规划层面，“编程模块”教学在信息技术课程中有了更高的目标要求。

(二)新课标新教材中的编程模块内容变化大。2018年，教育部颁布《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》，以信息技术学科核心素养统领课程标准，将信息技术课程推向了一个新的发展阶段。新的信息技术课程标准在理念和设计上具有前瞻性和先进性，对教材编写、课程开发、教学实施、考试评价等方面的贯彻实施提出了新的要求。

根据《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》编写的新教材于近两年陆续出版，课程标准的不同导致新旧高中信息技术教材内容发生了较大变化，其中编程模块的变化尤为明显。编程模块教学目标的改变，教材内容的增加，大部分教师对新教材的处理及教学开展感到不适应。

本文以高中信息技术新、旧两种教材为例，对教材中的“编程模块”进行对比研究。其中旧教材以按照2003年《普通高中信息技术课程标准(实验稿)》编写的粤教版普通高中信息技术教材为例，新教材以按照《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》编写的人教版普通高中信息技术教材为例。通过对新旧教材“编程模块”的课程结构、学习目标、教材内容、评价方式等方面的对比分析，以期帮助广大教师进一步了解新教材中“编程模块”教学需要掌握的内容和方法，促进编程教学的有效开展。

二、新旧教材中的“编程模块”对比分析

(一)课程结构对比从表1可以看出，新旧教材的课程结构总体上变化较大，新教材中与编程相关的课程模块明显增多，反映了时代发展对“编程模块”教学需求的增加。

表1 新旧教材“编程模块”相关课程对比

1.必修教材中“编程模块”占比增加。旧教材的必修课程只有《信息技术基础》一个模块，2学分，36课时；新教材的必修内容作了较大调整，分为《数据与计算》《信息系统与社会》两个模块，共3学分，54课时。新教材必修部分比旧教材的总学分多1学分，总课时增加18课时。

旧教材必修模块中编程相关的教学约占2课时，新教材《数据与计算(必修)》中编程相关的教学约占15课时，新教材《信息系统与社会(必修)》中编程相关的教学约占3课时。“编程模块”课程在必修新教材中比旧教材多约16课时，编程教学在高中信息技术必修课程中的比重明显增大。

2.选修教材中“编程模块”分类细化。旧教材的选修课程设置了5门，其中《算法与程序设计》全部为“编程模块”课程，《人工智能初步》中有部分编程相关内容。新教材将选修部分分为了选择性必修和选修两类，共8门。6门选择性必修模块中，与编程相关的共有3门，分别为升学考试类课程《数据与数据结构》，个性化发展类课程《人工智能初步》、《开源硬件项目设计》；2门选修课程《算法初步》、《移动应用设计》全部为“编程模块”课程。由此看出，“编程模块”课程在新教材的选修部分中，涉及面更广，分类更具有层次性、多样性、前沿性，以满足学生升学、个性化发展的需求。

(二)学习目标对比。新旧教材体现了不同时代背景、信息技术学科发展方向，从对比中可以看出，新旧教材对学生“编程模块”学习达成的目标要求不同。

1.新必修教材中对“编程模块”的目标要求提高。必修教材的学习是后续课程学习的基础，新教材中“编程模块”内容增多，对学生的要求也随之提高。旧必修教材中“编程模块”的学习要求学生初步掌握编制计算机程序解决问题的基本方法，认识其工作过程。新必修教材则要求学生掌握一种程序设计语言，使用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题；理解软件在信息系统中的作用，借助软件工具与平台开发网络应用软件。学生在完成必修教材“编程模块”的学习后，应达到的水平从“初步掌握”、“了解”、“体验”，提升到了“掌握”、“理解”、“应用”、“开发”，从理论知识的了解上升到了知识在实际生活中的应用。

2.新选修教材的目标达成需要编程基础的支撑。由于课程结构的变化，新旧选修教材的学习目标就有较大的区别。旧选修教材《算法与程序设计》的学习目标体现在新必修教材《数据与计算》的学习目标中，成为了所有学生必须达成的目标。新选修教材旨在为学生将来进入高校继续开展与信息技术相关方向的学习以及应用信息技术进行创新、创造提供条件，不同类别的选修课程对应信息技术发展的不同方向，但是每门课程都需要学生掌握相关的编程知识和技能，从而实现该分类课程的问题解 决。例如使用程序设计语言实现数据结构的思想，利用开源硬件的设计工具或编程语言，实现开源硬件作品的功能等。

(三)教材内容对比。由于新教材的选修课程结构变化较大，增设了旧选修教材没有的课程，教材内容上没有相对应比较的对象，同时旧教材《算法与程序设计(选修)》的学习目标已经融入新教材《数据与计算(必修)》中。因此下文选择旧教材中《信息技术基础(必修)》和《算法与程序设计(选修)》，同新教材中《数据与计算(必修)》和《信息系统与社会(必修)》》进行对比。

1.内容编排对比。从对比中发现，新旧教材对编程相关的理论、概念内容基本一致，但编排顺序有所不同。旧教材的顺序为:计算机解决问题的过程——程序设计基础——算法——程序实践案例，新教材的顺序为:计算机解决问题的过程——算法——程序设计基础——程序实践案例。新教材内容编排的顺序，更加符合计算机解决问题的一般过程，即 “分析问题——设计算法——编写程序——调试运行”。

2.引入方式对比。对比新旧教材的章节导语内容，发现二者的引入方式不同。旧教材的导语较多使用问题引入的方式，例如“你是否了解计算机解决问题的基本过程?”“如何进行程序设计?”，也有使用故事引入的方式，例如高斯求和。新教材的导语都是由生活中的实例引入，且引入的实例与本章的项目活动主题相同，例如“算法与程序实现”这一章，引用的实例是杭州“城市大脑”工程的“交通模块”管理道路红绿灯，为救护车优先通行，恰好引入这一章的项目活动“编程控灯利出行”。相比较而言，旧教材的引入方式让学生能快速了解本章学习哪些内容，解决哪些问题；新教材的引入方式让学生更容易地感受到学习的内容贴近生活，且具有实际意义，从而激发学生的学习兴趣。

新旧教材在每小节内容开始，都采用了情境引入的方式。但由于两种教材编写的时间有十多年的间隔，新教材中采用的情境更贴近现在学生的生活。另外在情境的选择方面，旧教材的情境问题种类较多，以数学类、生活实际类、历史故事类为主，每节课的情境问题是相互独立的，新教材每节课的情境问题以生活实际类为主，并且情境的主题都与该章节的项目活动主题相关，例如章节项目主题为“编程控灯利出行”，每小节的引入情境有“两种不同的叫车方式”“规划乘车路线”“绿灯时长的最优设置”等，都与交通出行相关，各小节之间的关联性更像，与所在章节的整体联系更加紧密。

3.活动设置对比。新旧教材的学习活动都是从真实问题出发，以学生为主体，但实施的策略不同。

旧教材各节一般以“任务驱动”的方式开展学习过程，设置的栏目有:任务、观摩、实践、交流、探究、评价、练习等。某些章节最后设置了“综合活动”，让学生把学过的内容应用到探索性学习或解决实际问题的活动中。

新教材通过“项目学习”的方式开展学习过程，每一章都以主题学习项目介绍为开始，提出项目目标、项目准备、项目过程，每一节的学习都对应项目过程中的一个环节，设置的栏目有:体验探索、思考活动、实践活动、练习提升等，每一节最后完成总项目实施的一部分，整章学习完毕后项目也实施完成。

4.程序设计实践对比。根据编程模块的学习目标要求“利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题”，新旧教材中都设置了解决实际问题的程序设计实践。

由于教材的活动设置不同，因此程序设计实践的方式也不同。旧教材中单独设置了一 章，选取了“多媒体播放器”和“研究性学习成果数据库管理软件”两个程序设计实践案例。新教材中的程序设计实践是各章项目学习中的一个环节，例如项目“编程控灯利出行”中编写“自助式人行过街红绿灯”程序，项目“用水分析助决策”中编写程序统计分析南水北调中线工程各地区水资源情况，项目“智能交互益拓展”中开发“智能班级交互系统”等。实际生活中遇到的问题往往是综合性的，需要靠多种手段共同解决，编程解决问题只是其中的一个部分，可能承担着统计、对比、查找、决策等不同功能，相较而言，新教材中的程序设计实践方式更加符合生活实际情况，能让学生从不同角度、不同环节运用程序设计解决实际问题。

三、结论

高中信息技术新旧教材中的“编程模块”从课程标准到课程结构、学习目标、内容编排等方面都存在着较大变化，上文的对比为高中信息技术“编程模块”教学提供了多方面的启示。

(一)课程结构的变化为“编程模块”教学带来挑战。根据新时代需求和新课程标准，新教材中的必修、选修课程种类增多，与“编程模块”相关的课程涵盖的面更广，知识体系更丰富，其中很多内容是目前大多数教师不了解或没有系统学习过的。因此广大信息技术教师除了要提升编程相关的基础知识的储备，还应主动学习具有时代特征的前沿性内容，以应对新教材课程内容的巨大变化。

(二)“编程模块”的学习目标要围绕信息技术学科核心素养。新教材中强调以信息技术的学科核心素养为主线确立学习目标，“编程模块”的学习目标要从三维目标向信息技术学科核心素养转变，为学生创设真实的问题情境，从学生的视角来界定学习的内容、要求和评价。“编程模块”的学习目标不是单纯的学会写代码，而是能将实际问题抽象成有效的计算过程，然后通过计算机程序实现算法，从而将计算思维融入实际生活中，提升学生的信息技术学科核心素养。

(三)倡导基于项目的学习方式开展“编程模块”学习活动。新教材在每个章节中设置了一个主题学习项目，“编程模块”学习的也是以项目的形式开展，在项目实施的过程中串连起程序、算法等相关知识点的学习，最终解决项目提出的问题。教师要提升教学设计的站位，不能只关注单一的知识点、课时的教学，应该根据项目主题进行整体规划与设计，重视各小节知识点之间的联结，从而保障学习项目顺利实施。