为了落实立德树人的目标和素质教育的理念，2018年1月，教育部颁布《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》。与前一版相比，新版课标在理念、目标、内容和评价等方面都有很大变化。

如何把握信息科技教育的科学本质和育人价值？

如何发挥计算思维的育人价值？

如何把握编程教育、人工智能教育的价值取向？

如何构建信息科技教育小、初、高一体化课程体系？

熊璋，北京航空航天大学教授，博士生导师，北京航空航天大学校学术委员会副主任。国家教材委员会科学学科专家委员会委员。863智慧城市（一期）首席科学家。教育部跨世纪人才，全国优秀教师，有突出贡献的回国人员，曾获国家科技进步一等奖、国家教学成果二等奖、霍英东青年教师奖等多种国家和部级奖励。

邵红祥，浙江省绍兴市教育教学研究院中小学信息技术教研员，浙江师范大学兼职教授，全国中小学信息技术优质课评委专家，全国信息学优秀金牌教练，绍兴市信息技术学科带头人，全国高中信息技术优质课特等奖获得者。出版专著《Python编程入门》，参编新课标教材《数据与计算》《数据与数据结构》。

邵红祥：熊教授，您好！很荣幸能跟您对话！您在计算机科学与工程领域长期耕耘，取得了不凡的建树，这几年又投身基础教育研究，您作为这次全国普通高中信息技术课程标准修订组的核心成员，对信息科技教育的定位和发展有独到的见解。每次听您的讲座都能让我醍醐灌顶，使我对信息科技教育有更深刻的认知。

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推动信息素养教育刻不容缓

邵红祥：从20世纪末开始，随着计算机的迅速普及和信息技术的快速发展，如何操作信息技术工具成为人们学习信息技术课程的核心，信息技术课程也因此更加关注技能和工具的使用，而普遍存在“只见技术不见人”的现象，缺乏从学生人生发展的角度来发挥信息技术课程应有的价值。新颁布的《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称《新课标》）围绕“立德树人”教育的根本任务，界定了“全面提升学生的信息素养”的课程目标，凝练了信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任四个维度的学科核心素养，很好地体现了学科的科学本质和育人价值。您认为作为一线的信息技术教师，应该如何把握信息科技教育的科学本质和育人价值？

熊璋：的确，信息社会呼唤信息素养。一个人的基本素养可以包括世界观、人生观、价值观、审美观、使命观、幸福观、安全观等，而信息素养、人文素养和科学素养又更加详细准确地刻画了素养的方方面面。信息素养通常表现为信息获取、信息鉴别和信息利用的意识和能力。对比人文素养，信息素养的本质则包括尊重信息的准确和安全，以及人、信息和社会的和谐；对比科学素养，信息素养的本质则是认识理解信息、认识理解信息技术方法、认识把握信息技术对社会产生的影响。本次《新课标》将信息素养的核心要素描述为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任，显然，在现代社会，信息素养、人文素养与科学素养具有同等地位。学校是信息素养教育的主渠道，学生通过信息科技课程的学习，养成信息素养，从而获得从容感、幸福感、危机感和使命感。你所说的“只见技术不见人”的现象确实比较普遍，这是对信息科技教育的科学本质认识不清的表现。过去的二十年，不管是高中、初中还是小学，都认为信息科技是以下三方面内容：一是操作、实践、劳动；二是编程、平台、工具；三是三维打印、机器人、人工智能。然而，所有这些都不能承载信息素养教育，技能应该只是其中很小、很底层的部分，最高层的部分是情感态度与价值观。首先应综合应用多学科的知识，去分析问题、解决问题，最后才是知识和技能。根据《新课标》，在中小学信息技术教育中必须完成两个转变：一是应该在中小学的教育计划中，以及在校长、教师、学生和学生家长的心目中，明确信息科技和语数理化生具有同等地位；二是信息科技课程要从重知识讲授、重计算机等工具的利用、重提升学生对计算机学科的兴趣，转变为学生信息素养的全面综合教育和培养，重视信息科技的科学本质。学校教育要加强信息素养教育，提升学生的信息素养，增强学生在信息社会的适应力与创造力。这是落实素质教育和“立德树人”战略的重要要求，也是国际发展趋势。

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新课标中的计算思维

邵红祥：本轮《新课标》特别强调培养学生“计算思维”的能力。计算思维具有独特性，它最能反映学科本质的核心与关键要素，在某种程度上影响着学科核心素养发展的总体质量，也给目前信息技术课程改革带来了一道曙光，为改变课程单纯的技能化、操作化指明了方向。计算思维远远不只是围绕计算机编程，也不只是专属于计算机科学家的基本技能，而是建立在实践、工程与抽象等多个层次上的思考方式，在计算机科学迅速发展和普及的今天，计算思维已成为人类的基本思维方式。当“程序驱动”的数字化工具渗透到人们生活、学习和工作的方方面面时，人们不仅需要具备操作这些技术工具的技能，还需要深层次理解这些技术工具，知道它们的工作方法和应用流程，及其背后的逻辑与结构，甚至可以重构设计。

在教学中，受多年来计算机应用软件操作使用教学惯性的影响，有部分教师把计算思维的教学简单地理解为用计算机解决实际问题。例如，教学生使用某种电子地图，事实上，只要输入起始位置和目的地位置，电子地图就可以给出参考的交通线路，或提供导航等功能，这是应用计算机解决问题，与是否使用计算机科学技术思想方法毫无关系。从这个角度来说，学会使用电子地图，与培养计算思维是没有关系的。而如果在使用电子地图时，鼓励学生进行一些基于计算科学的思考，设想该系统的计算模型，猜测该系统的核心功能和主要算法，甚至提出某种功能的优化，并通过一些参数的输入来测试与验证自己的猜想等，这就涉及计算思维的培养，也就是说要鼓励个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生一系列思维活动和创造实践。

熊璋：如你所说，计算思维对信息科技教育的发展确实很重要。教师在开展计算思维教学时，首先要深刻理解计算思维的内涵。计算思维的内涵有三个层面：一是自觉利用计算机科学技术思想和方法分析问题；二是对问题的抽象、建模，运用合理的算法求解问题；三是能够应用到其他同类问题的求解中。如你所举的例子中，若仅学会使用电子地图，没有涉及计算机科学技术的思考方法，就谈不上计算思维的培养；若思考电子地图的工作原理、算法优化等，就会涉及计算思维的培养。因此，计算思维不是计算机的思维，它是面向所有人的思维，与计算机的程序无关，与计算机的操作无关，与计算机的编程能力无关。它是人的一种思维方式，而且不仅仅是人在计算时候的思维。

例如，有一摞照片散乱地放在抽屉里，如果需要查找一张去年在天安门前拍的照片，有时翻遍整个抽屉可能都找不到。但是，假如先将所有照片分成“家庭”和“工作”两类，“家庭”类又分成“父母”“自己”“爱人”“小孩”，又将“自己”类按不同的年份分类等，此时要找自己去年的照片，只需要按照“家庭”→“自己”→“对应年份”的路径查找，这其实就是基于“树”结构的查找，这种思维与计算机的操作一点关系都没有，但它属于计算思维的范畴。同样是在一摞照片里，要找一张去年在天安门前拍的照片，若将它摊开在一张很大的桌面上，你可能一下子就会找到。但若没有足够的空间摊开，你可能会一张张地找，所以，前一种方式就是“空间无限大，时间比较短”，后一种方式就是“空间无限小，时间比较长”，这就是时空变换，属于计算思维的范畴。其实，在桌面上摊开找就是“并行”，一张张地找就是“串行”。因此，计算思维是人的综合性品质的一部分，它是面对复杂场景、复杂问题时的思维。从情感、态度、价值观到运用跨学科知识和技能，在分析问题、解决问题、交流结果过程中表现出来的综合性品质。计算思维的要素有很多，如形式化、模型化、自动化、系统化，抽象、建模、表达、交流，流程、顺序、分支、循环，迭代、递归、发散、收敛，反馈、优化等。教师在计算思维教学过程中，要重点把握三个环节：一是分析问题环节，做好问题的界定、抽象和建模；二是求解问题环节，做好综合资源，寻求合理算法；三是迁移应用，做好同类问题的解决，充分发挥计算思维的育人价值。