美国《K-12计算机科学框架》对我国信息技术教学的启示
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【中 图分 类号 ］Ｇ４０－０５７ 【文 献 标识码 ＩＡ 【论文 编号 】１００９－－－８０９７（２０１８）０４＿＿０ｏ４ｌ— ０７ ［ｏｏＩｌ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－８０９７．２０１８．０４．００６
引 言
２０１６年 ｌ０月 ，美 国 《Ｋ－１２计 算机 科学 框架 》（Ｋ－１２ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）正 式发 布 （下 文简称 《框 架 》）【ｌ】。 《框 架 》描 述 了计算 机科 学概 念 和实 践 的基本集 合 ，是美 国新版 国 家 计 算机 科学 教育 标准 研制 的基 础 。同年 ，美 国在 《框架 》 的基础 之上 发布 了 《ＣＳ１ Ｋ一１２计 算机科 学 临时 标准 》（下文 简 称 《Ｋ－１２临 时标准 》），规定 了一 整套 Ｋ－１２计 算 机科 学课程 核 心学 习 目标 ，旨在 为 Ｋ一１２阶段 学生 提 供完 整 的计算 机科 学 课程 并为 该课程 的实施 奠定基 础 。《框架 》 明确 界定 了 Ｋ．１２教 育 中每 个 阶段 学生 必须 掌握 的计 算技 能 ，使 学生在 计 算机科 学领 域应 该 “了 解 什么 ”和 能够 “做 什么 ”有 了统一 的标 准 。我 国 《教育 信息化 “十三 五 ”规划 》强 调积极 探 索信 息技 术在 “众创 空 间 ”、跨 学科 学 习、创 客教 育等 新 的教 育模 式 中的应用 ，着 力提 升学生 的 信 息素 养 、创 新 意识，ｎｇ，Ｊ新 能 力【２】；我 国信 息技 术 学科 新 一轮课 改 的 目标 是发 展学 生核 心素养 ， 包 括信 息 意识 、计 算思 维 、数 字 化学 习 与创新 、 信息 责任 ，这 与 《框 架 》提 倡 的 “实施 计算 机 科 学教 育 与培养 学 生计算 思 维 ”的核 心观 点不 谋而 合 。因此 ，深 入分 析 《框架 》，了解美 国计 算 机科 学 教 育改革 的最 新发 展动 态 ，把握 其 内在 规律 与发 展趋 势 ，对深 化我 国中小学 信 息技术 课 程 改革 具有 重要 的借 鉴意 义 。
４ｌ
、ｒ０】．２８ Ｎｏ．４ ２０ｌ８
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编 程 ”，并结 合美 国计 算机 科 学教 育 的发展 现状 ，提 出 由多个子 核心 概念组 成 的核 心概 念 ，如 图 ｌ所 示 。《框 架 》的核 心概 念 融入 了 “计算 思维 ”，是计 算机 科学领 域 的主 要 内容 。
ｏ ～ ＠ ０
《框架》核 心内容
１ 《框 架 》核 心概念 ２０１ １年 ，美 国计算 机科 学教 师 协会 （ｃｓＴＡ）和计 算机 协会 （ＡＣＭ ）在全 美 中小学 计算机 教 育调研 基础 上研 制 了 （（Ｋ－１２计 算机 科 学标准 》（下文 简称 （（２０１１标 准 》），从 “计算 思维 ”、“合 作 ”、“计 算 实践与 编程 ”、“计 算机 和交 流 设备 ” 以及 “社 区、全 球化 和伦 理影 响 ”五个 方面制 定 了 Ｋ－１２ 阶段 中小 学生 需要 达成 的计 算机 科 学学 习标 准 ，并建 议 以 “核 心课 程 ”的方 式在 中 小学 开设 计 算机 科 学教 育【３Ｊ。《框 架 》将 （２０１ ｌ标准 》 中 “计算 实 践与编 程 ”调整 为 “算法 与 图Βιβλιοθήκη Ｉ 核 心概 念 图 ９ ９
ｅ ０
图 ２ 包含计算思维 的核心 实践 图
２ 《框 架 》核 心 实践 《框 架》 除 了重视 对核 心概 念 的培 养 ，也强 调培 养接 受计 算科 学教 育 的学生 的实 践能 力 ，
具 体 概括 了 ７项核 心实 践 ，如 图 ２所 示 。其 中 ，计算 思维 是计 算机 科学 实践 的核 心 ，通 过 实践 ３～实 践 ６来描 述 ，而实 践 １、２与 实践 ７是 计算 机科 学 中对计 算 思维进 行补 充 、独立 、通 用的 实践 。通 过核 心实 践 ，具备 计算 机 知识 的学 生能 够更 好地 适应 具有 丰 富数据 的 当今世 界 。与核 心 概 念不 同的 是 ，《框架 》中 的核 心实 践没 有直 接和 每个 年级 学生 一 一对应 ，没有 提供每 个 年级 具 体 的课程 目标 与 计划 ，而 是 直接 描述 从幼 儿 园到 高 中阶段 学生 需要达 到 的 目标 。以实践 ３“识 别 和确 定 可计 算 的问题 ”为例 ，核 心实践 要 求学 生在 高 中毕业 时达 到 以下 目标 ：① 确 定可 以用 计 算解 决 的复 杂 、跨 学科 的现实 世 界 问题 ；② 把 复杂 、跨 学科 的现 实世 界 问题 分 解成现 有解 决 方 案或 程序 的 子 问题 ：③评 估 计算解 决 问题 方法 是 否合适 、可行 。《Ｋ一１２临 时标准 》则依据 《框 架 》的 目标 ，详 细描 述 了每个 年 级学 生 的课程 目标 与计 划 ，更加 清 楚 、具 体和 可操 作 、可 衡量 。
蔓 藿
美 国 ｛Ｋ－１２计算机科学框 架 》对我 国信 息技 术
教学 的启示
邱美玲 李海霞 罗 丹 岳赛赛 王冬青ｎ匝讯作荆
（华 南 师 范 大 学 教 育信 息技 术 学 院 ，广 东 广 州 ５１０６３１）
摘要 ：＜＜Ｋ－１２计 算机科 学框架 》描述 了Ｋ－１２阶段学生学 习计算机科 学需要 掌握 的概念和具备 的技 能，发布 此框 架是美 国数字经济 时代加强学生计算机科学技 能和信 息素养 的重要举措 。文章对 《Ｋ一１２计算机科学框架》的背 景、特点和主要 内容进行 了深入分析 与解 读，并结合 《Ｋ一１２计算机科学框架》的特 点和 我国当前 中小学信息技 术教育存在的问题 ，总结得 出我国 中小学信息技术教育的努力方 向，即注 重对 学生计算 思维的培养 ，规范信 息 技术课程设置、评估 与实施途径 ，提升教师专业发展 能力 等。 关键 词 ：计算机科学教育 ；Ｋ·１２；美国 ；计 算思维 ；信息技术课程
引 言
２０１６年 ｌ０月 ，美 国 《Ｋ－１２计 算机 科学 框架 》（Ｋ－１２ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）正 式发 布 （下 文简称 《框 架 》）【ｌ】。 《框 架 》描 述 了计算 机科 学概 念 和实 践 的基本集 合 ，是美 国新版 国 家 计 算机 科学 教育 标准 研制 的基 础 。同年 ，美 国在 《框架 》 的基础 之上 发布 了 《ＣＳ１ Ｋ一１２计 算机科 学 临时 标准 》（下文 简 称 《Ｋ－１２临 时标准 》），规定 了一 整套 Ｋ－１２计 算 机科 学课程 核 心学 习 目标 ，旨在 为 Ｋ一１２阶段 学生 提 供完 整 的计算 机科 学 课程 并为 该课程 的实施 奠定基 础 。《框架 》 明确 界定 了 Ｋ．１２教 育 中每 个 阶段 学生 必须 掌握 的计 算技 能 ，使 学生在 计 算机科 学领 域应 该 “了 解 什么 ”和 能够 “做 什么 ”有 了统一 的标 准 。我 国 《教育 信息化 “十三 五 ”规划 》强 调积极 探 索信 息技 术在 “众创 空 间 ”、跨 学科 学 习、创 客教 育等 新 的教 育模 式 中的应用 ，着 力提 升学生 的 信 息素 养 、创 新 意识，ｎｇ，Ｊ新 能 力【２】；我 国信 息技 术 学科 新 一轮课 改 的 目标 是发 展学 生核 心素养 ， 包 括信 息 意识 、计 算思 维 、数 字 化学 习 与创新 、 信息 责任 ，这 与 《框 架 》提 倡 的 “实施 计算 机 科 学教 育 与培养 学 生计算 思 维 ”的核 心观 点不 谋而 合 。因此 ，深 入分 析 《框架 》，了解美 国计 算 机科 学 教 育改革 的最 新发 展动 态 ，把握 其 内在 规律 与发 展趋 势 ，对深 化我 国中小学 信 息技术 课 程 改革 具有 重要 的借 鉴意 义 。
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编 程 ”，并结 合美 国计 算机 科 学教 育 的发展 现状 ，提 出 由多个子 核心 概念组 成 的核 心概 念 ，如 图 ｌ所 示 。《框 架 》的核 心概 念 融入 了 “计算 思维 ”，是计 算机 科学领 域 的主 要 内容 。
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《框架》核 心内容
１ 《框 架 》核 心概念 ２０１ １年 ，美 国计算 机科 学教 师 协会 （ｃｓＴＡ）和计 算机 协会 （ＡＣＭ ）在全 美 中小学 计算机 教 育调研 基础 上研 制 了 （（Ｋ－１２计 算机 科 学标准 》（下文 简称 （（２０１１标 准 》），从 “计算 思维 ”、“合 作 ”、“计 算 实践与 编程 ”、“计 算机 和交 流 设备 ” 以及 “社 区、全 球化 和伦 理影 响 ”五个 方面制 定 了 Ｋ－１２ 阶段 中小 学生 需要 达成 的计 算机 科 学学 习标 准 ，并建 议 以 “核 心课 程 ”的方 式在 中 小学 开设 计 算机 科 学教 育【３Ｊ。《框 架 》将 （２０１ ｌ标准 》 中 “计算 实 践与编 程 ”调整 为 “算法 与 图Βιβλιοθήκη Ｉ 核 心概 念 图 ９ ９
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图 ２ 包含计算思维 的核心 实践 图
２ 《框 架 》核 心 实践 《框 架》 除 了重视 对核 心概 念 的培 养 ，也强 调培 养接 受计 算科 学教 育 的学生 的实 践能 力 ，
具 体 概括 了 ７项核 心实 践 ，如 图 ２所 示 。其 中 ，计算 思维 是计 算机 科学 实践 的核 心 ，通 过 实践 ３～实 践 ６来描 述 ，而实 践 １、２与 实践 ７是 计算 机科 学 中对计 算 思维进 行补 充 、独立 、通 用的 实践 。通 过核 心实 践 ，具备 计算 机 知识 的学 生能 够更 好地 适应 具有 丰 富数据 的 当今世 界 。与核 心 概 念不 同的 是 ，《框架 》中 的核 心实 践没 有直 接和 每个 年级 学生 一 一对应 ，没有 提供每 个 年级 具 体 的课程 目标 与 计划 ，而 是 直接 描述 从幼 儿 园到 高 中阶段 学生 需要达 到 的 目标 。以实践 ３“识 别 和确 定 可计 算 的问题 ”为例 ，核 心实践 要 求学 生在 高 中毕业 时达 到 以下 目标 ：① 确 定可 以用 计 算解 决 的复 杂 、跨 学科 的现实 世 界 问题 ；② 把 复杂 、跨 学科 的现 实世 界 问题 分 解成现 有解 决 方 案或 程序 的 子 问题 ：③评 估 计算解 决 问题 方法 是 否合适 、可行 。《Ｋ一１２临 时标准 》则依据 《框 架 》的 目标 ，详 细描 述 了每个 年 级学 生 的课程 目标 与计 划 ，更加 清 楚 、具 体和 可操 作 、可 衡量 。
蔓 藿
美 国 ｛Ｋ－１２计算机科学框 架 》对我 国信 息技 术
教学 的启示
邱美玲 李海霞 罗 丹 岳赛赛 王冬青ｎ匝讯作荆
（华 南 师 范 大 学 教 育信 息技 术 学 院 ，广 东 广 州 ５１０６３１）
摘要 ：＜＜Ｋ－１２计 算机科 学框架 》描述 了Ｋ－１２阶段学生学 习计算机科 学需要 掌握 的概念和具备 的技 能，发布 此框 架是美 国数字经济 时代加强学生计算机科学技 能和信 息素养 的重要举措 。文章对 《Ｋ一１２计算机科学框架》的背 景、特点和主要 内容进行 了深入分析 与解 读，并结合 《Ｋ一１２计算机科学框架》的特 点和 我国当前 中小学信息技 术教育存在的问题 ，总结得 出我国 中小学信息技术教育的努力方 向，即注 重对 学生计算 思维的培养 ，规范信 息 技术课程设置、评估 与实施途径 ，提升教师专业发展 能力 等。 关键 词 ：计算机科学教育 ；Ｋ·１２；美国 ；计 算思维 ；信息技术课程