對話 | 汪瓊 魏寧：信息科技課程應該怎麼教？——教學法在課程中的應用策略

特邀嘉賓

汪 瓊

計算機軟件博士

北京大學教育學院教授

博士生導師

魏 寧

北京市東城區教育科學研究院研修員

《中國信息技術教育》雜誌特約撰稿人/專欄作者

魏寧：汪教授您好，我們都知道，2022年，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）正式頒佈，這意味着全新的信息科技課程的誕生。在新課標頒佈後，一個重要的任務就是讓新課程切實落地生根，對於廣大中小學教師而言，一方面，需要準確理解和把握新課程所倡導的新理念以及全新的信息科技課程的內容體系，另一方面，還需要在教學實踐中明瞭“怎麼教”、怎樣將信息科技課程的理念和內容在課堂上完整呈現出來。對於信息科技課程的落地、實施，您是如何看待的？

汪瓊：我想先從我的經歷說起，我本人在北京大學計算機系讀了十年軟件專業，博士畢業後就留在了北大計算機系，給大一學生開設《計算概論》課程，內容包括計算機組成結構、工作原理和一門編程語言。因爲需要編寫教材，我搜集了二三十種國外教材，因而對大學計算機入門課程應該教什麼、怎麼教，有了一些全局性認識。

說到中小學信息科技課程的發展過程，我也算是親歷者，目睹了其發生發展的全過程。從早期的編程興趣小組、競賽類課外活動，到成爲中小學校開設的偏重於Office操作、畫圖軟件、多媒體軟件等等的計算機素養普及性課程，再到近年來強調計算思維，編程教育被再次重視，以STEAM教育、創客教育、人工智能教育等形式出現，中小學信息科技課程經歷了螺旋式發展的歷史演進過程。

近年來，我也多次進入中小學的課堂，感覺不同學校的信息科技課程的教學模式都非常相似，存在很多可以優化的地方。例如，信息科技課堂大都會採取小組合作項目學習，教師先講解，然後學生分組完成任務，最後教師挑選完成任務的一兩個小組做展示，教師點評、總結。

而在這個過程中，很多地方暴露出不少的問題，如：教師講得過多，佔去了太多的課堂時間，學生沒有足夠的分組活動的時間；經常有小組在下課前尚不能完成作品，而教師也沒有進行干預，下一節課又要學新內容，一些學生在這樣的課堂上沒有成就感；小組活動的過程比較封閉，各個組之間缺乏互相觀察、學習；在交流分享的環節，各個小組因爲是按照任務單上的步驟完成作品，差別並不大，學生也很難從中互相借鑑、互相啓迪。

再有就是現在在教學中，有的教師會選擇一些流行的計算思維競賽題目來訓練學生。我們知道，競賽題很多時候會用到一些取巧的思維方式，有的題目甚至呈現的是某種“極端”狀況，它無法體現一種更加通用化、一般化的方法。總的來說，中小學生計算思維的培養，和競賽的思路還是有區別的，我們希望學生學到的是看起來樸實無華的東西，卻能解決複雜的真實問題。 所以，對於計算思維的一些訓練方式和題目的選擇，教師需要有準確的定位，才能把握好。

魏寧：您剛纔談到了信息科技課程教學中存在的一些問題，您有什麼改進的建議嗎？

汪瓊：我也是因爲2003年參與中國科協引進的“英特爾求知計劃”項目，在全國各地的青少年活動中心開展應用培訓和項目評估，才體會到青少年信息技術普及課程教學設計與教學實施的關鍵要義的：在有限的課時內教師要少講，提供給學生多練的機會；可以通過提供豐富且好用的項目手冊和技術手冊支持學生自學和互教，實現教師不教、學生自己學會的理想狀態；2～3人一組的同伴合作學習優於一人一臺電腦的獨自學習……

在“英特爾求知計劃”項目中有很多很好的教學理念，如每個項目都會要求學生先做設計規劃，設計好以後再上機實操。通過觀點碰撞和協調，學生小組對最終要完成的作品應具有的功能和表現形態達成共識，明確的產出目標也有助於後續的合作分工。這實際上就是在做“三思而後行”的思維習慣訓練，如果學生沒有做好規劃就急着去上機，他們的工作效率往往會比較低，編程時也容易不斷地刪掉重來。下課前沒有完成任務的小組大多數都是這種情況。

“英特爾求知計劃”項目的交流分享環節也值得信息科技課程學習。由於每個項目活動都有基本達標要求和可以發揮的變數，所以學生小組作品往往是完成同樣的知識點但各有創新特色。交流分享環節並不是做完的某個小組對全班講作品，而是各個組之間互相“參觀交流”，類似於每個小組是一個“展臺”，每組留下一個學生，向來參觀的其他組的同學介紹本組的思路、成果。本組其他同學也會去各個組“參觀”，看到和自己不一樣的或新奇的做法就會詢問怎麼做到的。這種多對多的分享交流，可以讓所有學生都能夠有所收穫，包括留在本組宣講的學生，“教別人自己會學得更好”。

魏寧：我覺得“英特爾求知計劃”項目的這些做法對於信息科技課程教學的進一步優化確實很有啓發。當新課標剛出來的時候，老師們首先會關注有哪些新的理念，然後會關注教學內容上會有什麼變化，在這個過程中對於教學方法，也就是“怎麼教”的關注確實會有一些滯後。

汪瓊：是的，不過改起來還是很容易的，只要始終想着學生的培養目標如何落實，就會找到解決問題的方法。我發現學生上信息科技課常常是不帶筆的，小組合作有任務單，但是一組就一張紙，下課即棄，沒有積累，學生可能都不知道自己一學期做了幾個項目，學到了哪些知識和技能，在這樣的信息科技課程中學生的學習成就感會比較低，尤其是那些不是每節課都能完成任務的學生。在“英特爾求知計劃”項目中，每個學生都有一個練習本，記錄每堂課的設計規劃和學習心得，信息科技課也要有課堂筆記和作業本，這是信息科技課程成爲必修課正規化後應有的樣態。

魏寧：這次頒佈的《義務教育課程方案（2022年版）》，也在大力倡導一些新的學習方式，它們在信息科技課程中也得到了較多的應用，如項目式學習，您如何看待信息科技課程中的項目式學習呢？

汪瓊：近年來，項目式學習在中小學教改報告中出現頻率很高，但是針對中小學信息科技課程，尤其是小學生，我更傾向於活動式學習。學生做一個作品，它就是一個活動。在小學階段，小學生不大可能去做真正意義上的科學探究。很多時候，學生只是去百度上查了一堆資料，然後複製粘貼，並不一定真正理解，這種沒有運用批判思維的基於資源的學習方式，如果不加引導，可能會助長學生對網絡資訊的盲目信任，使其養成網絡抄襲的壞習慣。

一般來說從項目規劃到設計再到實現，準備工作很細碎，比較耗時，往往需要跨學科合作。一個學期能夠做一兩個項目就很不錯了。平時的課堂上畢竟還需要學習一些基礎的內容，因此建議適當開展一些活動式學習或任務，效果也會不錯。

魏寧：這一次的新課標將計算思維作爲課程的核心素養，對於計算思維的培養，在教學法層面您有何建議呢？

汪瓊：首先，計算思維有很多的培養途徑，但是在信息科技課程中培養計算思維，大多數時候還是要藉助程序設計來實現。當然，對於計算思維，我們一定要清楚它都包含什麼，如對問題的分解、抽象，還有模塊化的思想。

我們在教小孩子計算思維的時候，一定要關注他們的心理，有時候需要以兒童的方式教他們。我記得Seymour Papert曾經舉過一個例子，他說小孩子在學習編程的時候，一開始他會當作遊戲一樣。例如，讓他們寫一行數字，第二行增加1，再寫一行，一直寫100行，這時候不要急着告訴他應該用什麼語句，他會一行一行地寫，小孩子會很開心，他認爲寫這麼多行很有成就感，但當他寫了二三十行以後，他覺得不耐煩了，這時候，老師告訴他循環語句，他們就會很容易接受。

學習模塊化思想也是如此，簡單的程序，學生沒有將其模塊化編程的動力，只有在做一些較大型的項目需要分工合作的時候，他們才能夠理解模塊化編程高內聚低耦合的價值與意義。通過學習調試程序，準備測試數據集，學生也能夠體會到不同算法的優缺點。

對於計算思維，從教學方法上說，我們也不一定非要在學習某個程序語言的情境下培養。例如，有的孩子喜歡玩多媒體，在數字媒體表達中也會有一些小的編程；有的孩子喜歡做數據分析，哪怕就是用Excel，裡面也會涉及VBA編程；有的孩子喜歡視頻製作，喜歡修圖，在這個過程中，也存在着任務的分解、組合，同樣會有計算思維的體現。所以，信息科技課程教學活動中有很多可以培養學生計算思維的機會，應該能夠滿足不同的孩子多樣化的興趣。

魏寧：您剛纔提到Seymour Papert，他是兒童編程教育公認的先驅，爲廣大信息科技教師所熟知，我記得您曾經專門向國內讀者推介過他的著作，Papert對編程教學法有哪些有益的論述呢？

汪瓊：Seymour Papert有一本著作叫T heChildren’s Machine: Rethinking School in the Age of the Computer（《兒童機器：重新思考計算機時代的學校》），它給我印象最深的是對兒童爲什麼要編程的論述，歸納起來有兩點：一是兒童需要思維工具輔助學習和表達，編程環境可以成爲兒童實現設想、檢驗假設的趁手工具；二是學生在編程學習中會認識到出錯是正常的，很少有人第一遍就做對，學習就是一個改錯的過程，這有別於學校給他們建立的非對即錯的灌輸文化，也是對他們終身發展最有價值的觀念。所謂工程思維的培養，就是要學會診斷問題、學會修正錯誤、學會逐步優化，而不是過分完美主義，一做錯就推倒重來。這兩點對於我們設計信息科技課程的教學活動也是有啓發的。

魏寧：我想這些都是很有價值的建議，值得老師們深思。對於編程的學習，您有什麼比較成熟、經典的教學法，可以向老師們推介？

汪瓊：對於編程學習而言，好的教學方法可以事半功倍。我個人比較偏好“結對編程（Pair Programming）”，因爲這符合學生互助建構知識的天然學習狀態。“結對編程”當然是相對“獨立編程”而言的，在計算機行業中的結對編程，指的是兩名程序員在一臺計算機上協同開發同一個編程任務的工作方式。

我們可以拿駕駛汽車來打個比方，當我們剛剛學會開車、還不熟練的時候，可以由一名駕駛員和另一名副駕駛員協同完成駕駛任務，駕駛員操縱車輛，副駕駛員在旁邊指路並監控車輛運行。在結對編程的時候，控制鍵盤、鼠標並編寫代碼的人就相當於駕駛員，而持續觀察、監控程序邏輯並提供輔助支持的人就類似於副駕駛員。

在編程過程中，如果遇到問題，雙方可以協商解決。結對編程要求兩個人的角色過一段時間就要互換，以便發揮雙方的特長。近年來，結對編程已經從企業走入了中小學課堂，國內中小學也有一些探索，目前已取得了不錯的效果。

魏寧：一般而言，在教學中，學生都是通過獨立編程來學習的，相對於獨立編程，結對編程有哪些優點呢？

汪瓊：實踐證明，要想獨立學好編程，並不是一件容易的事情。最主要的是在獨立編程的過程中，容易產生孤獨感和挫敗感，對學習信心和熱情也會造成負面影響。而且編程需要花費大量時間進行程序調試，包括定位錯誤代碼，而結對編程恰好可以通過互相提問解答、及時發現問題、共同克服困難的陪伴，有效緩解上述問題。

魏寧：在結對編程的實施過程中，老師們需要掌握哪些要點呢？

汪瓊：在編程教學中，結對編程需要注意以下幾個要點。

第一，教師要向學生強調結對編程過程中雙方即時交流的重要意義，要牢記“學習在交流中發生”的基本理念，學生要學會“出聲思維”，通過交流、討論發現問題、找出對策。

第二，結對編程的雙方要定時輪換角色，這樣不僅能讓每個學生都有機會操作練習，還能促使他們同步思考。研究表明，每隔五分鐘輪換效果較佳，有學生表示，這就像“蹺蹺板”，讓學生感到更加平等，也更有趣味。

第三，教師要掌握不同的結對模式下所需的教學支持和干預策略，同質分組要爲能力較差的小組提供即時支持、反饋，異質分組要更關注組內學生平等的角色劃分和學習參與，並且通過觀察學生的話語和行爲表現及時調節他們的關係。

第四，在結對編程過程中要注重對學生元認知能力的培養，以幫助他們實現從結對編程向獨立編程順利過渡。

魏寧：在教學過程中，老師們還比較關注評價，尤其是對於計算思維的培養，如何進行評價？怎樣評判學生的計算思維水平？這些或多或少影響到教學進程，也是老師們感到較難把握的。您如何看待計算思維的評價？

汪瓊：對於教學來說，對學習效果進行評價確實非常重要。但是我們也不要一提到評價，就把它想成一個非常科學、嚴謹的東西，一定要有詳細的評價指標、工具，認爲在課堂上評價學生就要正兒八經地進行考覈。

具體來說，對於計算思維的評價，我覺得首要的還是要看學生的作品，這是評價的基本底線。上面提到的“英特爾求知計劃”,它裡面的每個項目都有一些底線要求，這些要求學生會做了，就達到了課程的基本培養目標。所以，我們可以把計算思維涉及的知識點和要素分解出來，然後要求學生在完成的作品中體現這些要素，只要學生能夠做出這些作品，就達到了計算思維的相關要求。

評價不是爲了把學生的計算思維水平劃分出等級來，對於大多數孩子來說，評價是用來鼓勵他們學技術、用技術，一旦學生開始不怵技術，願意學習技術，且能達到課程標準的基本要求，就說明完成了課程的培養目標。如果經歷了課程評價之後，孩子們都縮手縮腳，不想去做了，那就適得其反了。

魏寧：在新的信息科技課程中，還有一部分比較重要的內容，就是關於“信息社會責任”。在當今這樣一個技術日新月異的時代，與技術相關的價值觀念、道德責任和行爲準則，是每個學生都需要關注並時刻去踐行的。因此，“信息社會責任”也是課程核心素養之一，新課標中明確指出“信息社會責任”是學生“在信息社會中的文化修養、道德規範和行爲自律等方面應承擔的責任”。但在實際教學中，這一部分內容往往被忽視，怎麼教這部分內容似乎也有待加強。

汪瓊：通常一談到社會責任，大家就會認爲這是一個很嚴肅的命題，是一些很抽象的觀念性的東西，遠離具體問題。其實，信息社會責任是體現在一個個具體問題中的，和我們身邊的事情緊密相連。我們在課堂上加強“信息社會責任”的教學也有很多的方法，如既然解決問題的項目是課程的重要載體，那麼就可以把信息社會責任的一些內容滲透進項目或活動中，滲透進學生創作的作品中。

例如，涉及人工智能的一些創意作品，教師就可以鼓勵學生通過人工智能的發明創造幫助他人，如設計老人的智能提醒電子藥盒，通過智能創造來表達人文關懷，這樣就把技術學習和創作與社會責任關聯起來了。

另外一些與信息社會責任有關的，如網絡禮儀、網絡暴力等，都和學生的上網行爲有關。我們的學生在網上往往不能明辨是非，從而做出不當的行爲，現在的信息科技課程應該更加關注這方面的內容，因爲這些行爲直接和學生的素質養成有關，是非常重要的。可以把這些內容融入到活動中，在活動中體現社會責任、網絡素養。在活動形式上，多讓學生之間進行交流、討論，最後形成行動共識。

對於信息社會責任，其實每個學生都是有着切身體會的，遠的不說，過去三年的新冠疫情，每個學生都是親身經歷者。在那種環境下，我應該怎樣和同學交流、怎樣的做法纔是恰當的、每種媒體都有哪些缺陷容易引發溝通誤會，每個學生都有發言權。總之，培養信息社會責任是非常重要的，也是容易做到的，只要教師在學習活動內容選題的時候有意識地關聯社會問題、關心科技進步、關心國家發展即可。

魏寧：以上您談了很多關於教學法的問題，通俗地說，就是“怎麼教”的問題。我想大家都會認同，對於新課標的落地，“怎麼教”是實踐中的關鍵。通過您的介紹，我覺得“怎麼教”雖然看上去並不複雜，但裡面又涉及很多教學策略和技巧，這對教師也提出了新的要求和挑戰。我想，未來相關的教師培訓恐怕會是重要的一環。

汪瓊：是的，教師培訓對於新課程的實施起着關鍵作用，特別是對於教學法層面，通過適切的教師培訓，尤其是打開眼界的不同教法交流，是可以很好地豐富信息科技教師的教學工具箱的。

魏寧：在新課標頒佈後的這兩年，教師培訓也在各地如火如荼地開展着，對教學法層面的教師培訓，您有何建議？

汪瓊：針對教學法層面的教師培訓，重在實踐應用，解決的是“怎麼教”的問題。所以，這類培訓一定要回到教學場景中去，如每個模塊逐一通過案例的形式，讓老師們瞭解每一類型的內容應該怎麼教，可以怎麼教。

在實際教學中，我建議教師之間要結成團隊，在團隊中，教師之間可以互相分擔，可以集思廣益，這樣就能夠取得事半功倍的效果。通過我的實踐，我覺得這是一個高效的方式。因爲全新的信息科技課程是一門創新性的課程，它要求教師要有寬廣的視野、創新的思維和開放的心態，通過課程的研討、交流，通過與其他教師一起頭腦風暴，教師們可以提升自己的眼界和視野，拓展自己的教學設計思路，從而更有自信地應對來自新課標和學生的挑戰。

近年來，我在主持一些教研活動時，就鼓勵教師和同事之間甚至跨校結成團隊，還有的教師跨省參加名師工作坊，也取得了不錯的效果。還有一點，就是在現在的信息科技課堂上，我們一定不能低估學生，在某些技術領域，學生可能比教師掌握得還要快，所以教師也可以引導學生爲課程做貢獻，不只是做小老師，也可以協助設計課程活動、做微課資源，學生對自己的作品受到同學的肯定甚至成爲學校的傳奇還是很在意的，他們可以協助教師將教學做得更好。而要做到這一點，同樣需要教師有開放的心態。

魏寧：我非常認同您提出的信息科技教師要有寬廣的視野、創新的思維和開放的心態，這樣才能讓一門新生的具有創新性的課程不斷向前發展。

汪瓊：信息科技教師羣體是一個非常優秀的教師羣體，而且在經歷了實踐的打磨後，老師們有很多的智慧。我在教學法的培訓中，就經常請一線教師介紹自己的實踐經驗。

我認識一箇中學生物老師，非常有教學天賦，很擅長設計建立積極互賴關係的小組合作學習策略。例如，在她上覆習課的時候，在搶答環節，舉手的同學不是回答問題，而是需要去點其他組的某位同學來回答問題，如果被點名的同學答不出來，這個同學就有機會爲他們組答題並得分，因此獲得點名權的學生往往就會選擇某個組平常成績不佳的同學來回答，而每個組爲了避免出現短板，在上課之前就會想方設法讓組內每個同學瞭解、掌握學習內容，不能讓一個人“掉隊”。這麼一個小小的“招兒”，讓小組中組員間形成了那種積極的互賴關係，推動了課下的小組集體學習。所以我說，每個教師都有自己的教學智慧，同伴之間的交流非常重要。

魏寧：今天有幸和汪教授聊了很多關於課程教學法也就是關於課程“怎麼教”的問題，教學法是課程落地的關鍵一環，同時也考驗着教師的教學智慧，希望通過這次對話，可以讓信息科技教師更加關注課程應該“怎麼教”。

汪瓊：相信我們的教師有足夠的智慧，能夠創造性地開展教學，讓新生的信息科技課程穩步發展。

文章刊登於《中國信息技術教育》2024年第06期

引用請註明參考文獻：

汪瓊，魏寧.信息科技課程應該怎麼教？——教學法在課程中的應用策略.[J].中國信息技術教育，2024（06）：4-9.

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