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1、变革之路从“信息技术”到“计算机科学”*摘要：中小学信息技术学科发展缓慢，步履维艰。学科名称的偏差和课程目标的错位是造成学科困境的重要原因。通过对学科名称的定义、学科的内容、与国外的参照等分析表明，“计算机科学”是学科最合适的名称，而提升学生的“计算思维”能力应作为学科课程的总目标。名称的偏差让学科的发展步入了歧途，从“信息技术”到“计算机科学”，从“信息素养”到“计算思维”，变革势在必行。变革之路不会平坦，学科改名是我们需要走的第一步。关键词：信息技术；计算机科学；学科改名；信息素养；计算思维一、引言“信息技术”和“计算机科学”是两个不同的概念，因为两者有重叠部分，常被混为一谈，这里先界定一
2、下这两个概念。信息技术1：“利用电子计算机、遥感技术、现代通信技术、智能控制技术等获取、传递、存储、显示和应用信息的技术。”计算机科学2：“研究计算机和算法过程，以及计算机原理、软硬件设计、应用程序、以及对社会的影响。”信息技术强调技术的使用、关注的是工具和技能，而计算机科学涉及工作原理、设计系统、解决方法。关于两者的区别，许多文献中都有专门的论述234。从教学层面上看，“信息技术教学生如何成为计算工具的熟练使用者，计算机科学教学生如何成为这些工具的有效创造者。”32000年10月的“全国中小学信息技术教育工作会议”是里程碑式的会议，做了三件事：一是“计算机教育”正式更名为“信息技术”；二是将
3、“信息技术”课程列为中小学必修课；三是启动了“校校通”计划。三者都对这一学科产生了深远的影响。必修课确定了学科的地位；校校通使学校的硬件设施得到了极大的发展；更名为“信息技术”却让这一学科步入了歧途。二、“信息技术”学科名称与学科实际内容不符高中信息技术课程标准中5，课程模块有：“算法与程序设计、多媒体技术应用、网络技术应用、数据管理技术、人工智能初步。”对照“信息技术”的定义，两者的差异显而易见。信息技术课程并未涉及“遥感技术、现代通信技术”等内容，“信息技术”学科名称与实际内涵不符。严格来说，信息技术只是一个应用领域，而不是一个学科。在2009年版的学科分类与代码6的国家标准中，根本找不到
4、“信息技术”的踪影。 查询2013年版的ACM和IEEE计算机科学课程体系CS2013 7，或者对照“计算机科学”的学科定义，很容易判断，目前“信息技术”课程中的内容全属于“计算机科学”领域。而许多内容却并不在“信息技术”定义的范畴。例如：算法复杂性，它是“计算机科学”中的一个基本概念，但却不可能出现在“信息技术”当中。当初的改名令人疑惑，“计算机教育”名称虽不精准，可以修正，但改为“信息技术”却偏差甚远，此后带来了一系列的问题。更令人不解的是，十多年以来从未听到过质疑声。三、名称的偏差割裂了纵向的延续和横向的关联学科在不同的教育阶段是有其延续性的，学科的发展也需要和国外的交流和比较。即所谓纵
5、向的延续和横向的交流。名称的偏差却导致了纵向延续和横向关联的错位。当前高中阶段的教育实际上已经具有了大学预科的性质，成了高等教育的准备和预备。2011年普通高中毕业生的86.5%进入了普通高校学习8。高中阶段的每个学科在大学阶段应该有它的一个延续性。在高校本科专业目录9中，中学所有其它学科都能找到本学科的名称，它们的延续性不成问题。唯有“信息技术”是例外的，高校目录中找不到“信息技术”学科，延续性被中断。或许是历史原因，或许是名称上接近，“信息技术”学科挂接到了“教育技术学”之下，中学的“信息技术”延续到大学的“教育技术学”领域。这种延续是值得商榷的，因为它们是两个不同的学科。“教育技术学”是
6、“教育学”学科属下的一个二级学科，其定义为10：“通过设计、开发、利用、管理、评价有合适技术支持的教育过程与教育资源，来促进学习并提高绩效的理论与实践。” “教育技术学”由“电化教育”演变而来，学科内专家的学术背景大多源自教育学、心理学、视听技术及教育传播等领域。多年来中小学信息技术学科的发展和教师的专业培训一直由“教育技术学”领域的专家主导。2011年“教育技术学”险些更名为“教育信息技术”10，当时的理由之一就是“有利于中小学信息技术教师的训练与培养”。现在的状况是，学科的名称是“信息技术”，学科的范畴是“计算机科学”，学科的方法是“教育技术学”。结果是，“信息技术”热衷于引入各种教育理念
7、，忙于与其他学科的整合，却无暇关注其实质性内容“计算机科学”。当我们与国外的中小学“信息技术”课程比较时，也会感到困惑，因为课程内容上并不匹配。在课程体制上和名称上与我们最为接近的是英国的“信息和通讯技术”（ICT，Information and Communications Technology）。它早期的名称也是“信息技术”（IT），也是统一执行国家课程标准，所以成了我们横向比较和效仿最多的课程。但是这个备受我们推崇的ICT课程模式，却在2012年走到了尽头。2012年1月11日，英国教育部长高夫发表了“清除“有害的”ICT课程，让位于严谨的计算机科学课程”的讲话11，宣布英国中小学的IC
8、T课程从2012年9月起全面废除，2014年9月将出台新的课程计划12。英国的教育制度素来以严谨著称，新的计划尚未出台就废除了已有的课程，这是非常罕见的。高夫的讲话中甚至用了“有害的”（Harmful）一词来描述ICT，足见英国教育部对ICT不满的程度。他们对ICT最大的不满，就是认为它对计算机科学的忽视。经过数年大量的调研，他们认为ICT课程模式导致了英国青少年计算机科学水准的下降，已经影响到了国家的竞争力。英国皇家学会在“关闭还是重新开始？英国中小学计算科学前进之路”的报告中指出13，“英国ICT国家课程标准将计算机科学、信息技术和数字素养等整合在“ICT”的标题之下，整合在一起的结果就是
9、计算机科学被忽略甚至忘记”。Google公司总裁Schmidt说：“当我听说现在英国的学校没有将计算机科学纳入课程时大吃一惊”他批评英国丢弃了他们优秀的计算机传统，“你们的IT课程只集中教怎样使用软件，却对于如何制作这些软件避而不谈。”我们的“信息技术”课程和ICT有许多的相似之处，ICT的遭遇的确值得我们深思。其实我们的“信息技术”和国外横向关联的学科应该是“计算机科学”，而不是“信息技术”。四、课程标准的尴尬和课程目标的疑惑2003年普通高中信息技术课程标准5 出台，并没有得到预期的好评，却遭到一些质疑。计算机教育专家谭浩强指出：“新课标从模块的设置到每个模块内容的制定，都严重地超出了当前
10、学生认知能力，也脱离中国中小学信息技术教育的实际条件与环境。其中“人工智能”模块原是大学计算机专业大三或大四的教学内容，现在却放到高中来学习。虽然关注新技术领域与可能引起学生兴趣的愿望是好的，但基础教育不能凭想当然决定教育目标。”这些质疑没看到有直接的回应，只看到间接的回应说，这是“专家”的误读。但在学校选课的实际操作中，课标中精心设置的“数据管理”和“人工智能”模块，的确鲜有人问津。关于“信息技术”课程标准的尴尬还不止这些。2011年，教育部颁布了19个义务教育课程标准14，唯一没有上榜的学科是“信息技术”，这免不了又让人有许多的联想。2012年5月，为了“弥补国家课程标准体系中的缺口”，一
11、个民间的基础教育信息技术课程标准15 出台。结语中写到，“考虑到本标准实际上是一个“民间”标准，虽有“民”的不足，但又可以有“亲民”的优势。”此标准的高中部分，只留下了三个模块，“数据管理”和“人工智能”模块被拿下。课程的总目标是培养学生的“信息素养”。学生信息素养的描述是：“具备信息的获取、加工、管理、呈现与交流的能力；对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力；流畅地发表观点、交流思想、开展合作并解决学习和生活中的实际问题的能力；遵守道德与法律法规, 形成与信息社会适应的价值观和责任感”515。“信息素养”作为课程的总目标让人疑惑。“信息素养”只是对信息操作的技能，其标准版本由美国图
12、书馆协会所定义，原义是指“能认识到何时需要信息，和有效地搜索、评估和使用所需信息的能力。”定义了九条标准，原本和“计算机科学”全都毫无直接关联（其实，“信息技术”也只是信息素养的工具之一）。经过专家的“解读”，“信息素养”这个图书馆协会所定义的概念就成了这个学科课程的总目标了。学科名称让学科被定位于技术领域，而且“带有一定的教育技术痕迹，就是说，信息技术的工具性特征清晰”16。课标的研制思路没有跳出“技术”和“整合”的框框，这里的“整合”只是把计算机作为工具用于其它学科，课程的着眼点放在了“工具性”上。课程目标“信息素养”相当程度上也是这一思路的体现。学科的实质内容是“计算机科学”范畴的，国家
13、课程标准的研制，必须要厘清这个学科课程的理论基础和内在逻辑，这里是所需的专业素养，是需要在这个领域长期教学和科研的积淀而形成的。而名称的错位导致学科挂接的偏差，使标准研制的专家大多是“教育技术学”的学术背景，课程标准内容和目标把握失准在所难免。五、从“信息技术”到“计算机科学” 这个学科的主体内容是“计算机科学”，却冠以“信息技术”的名称。这对学科的发展产生的影响是个连锁反应。图1显示了连锁反应的关联图，这些关联起点源自“信息技术”的名称。图1 “信息技术”关联图从学科名称的定义，从研究对象、研究范畴和研究领域，从国外参照等多方面来考虑，“计算机科学”是此学科最合适的名称。如果“信息技术”名称
14、改为“计算机科学”，得到将是图2所示的关联图。学科名称错位带来的一系列问题将迎刃而解。图2 “计算机科学”关联图这是完全不同的一个关系网，中小学“计算机科学”学科纵向的延续将是“计算机科学与技术”，将由这个领域的专家指导“计算机科学”学科发展和教师专业培训，研制课程标准也将由这个领域的专家为主导；横向的比较和借鉴将是国外的“计算机科学”课程，课标的研制将有直接的参照，课程的目标将是培养学生的“计算思维”能力。许多国家都意识到了计算机科学教育的重要性。美国的计算机科学教师协会（CSTA，Computer Science Teachers Association），一直致力于中小学计算机科学教学的
15、发展和研究。2011年，CSTA发布了美国中小学“K-12计算机科学标准”2，期望能发展为一个国家标准。许多高中还开设了大学先修课程“AP计算机科学”，供学生选择。在英国，中小学计算机工作组（CAS，Computing At School）有鉴于ICT模式的失败，2012年3月发布了一个“计算机科学：中小学课程”34 的课程框架，其显著特点就是要突出计算机科学课程的重要性。其中还从中小学教学的层面，将信息技术与计算机科学的区别特别作了说明（图3）4。这个课程框架这极有可能是ICT废除后，2014年推出的新课程国家标准的蓝本。英国文化产业部在“下一代”的研究报告中17，提出了20条培养跨学科人才
16、的建议，第一条就是“将计算机科学作为核心学科列入国家课程中”。英国教育部甚至颁布了“儿童学习程序设计”的教育计划，规定2014年起小朋友从5岁开始，就要学习程序设计雏形概念。图3. 信息技术与计算机科学的区别计算机科学的重要性不言而喻。2005年，美国总统信息技术咨询委员会（PITAC）向美国总统提交计算科学：确保美国竞争力18的报告中，建议将计算科学长期置于国家科学与技术领域中心的领导地位。报告中写道：“计算本身是一门学科，同时还具有促进其他学科发展的作用。2l世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能通过先进的计算技术和计算科学而得到解决。”计算机科学是典型的STEM学科（科学、技术、工程、数学），同时又是STEM的基础。STEM人才的数量和质量是国家竞争力的重要指标，美国的国家竞争力一直处于领先地
