1.1 计算机教育阶段的计算机课程
进入20世纪80年代以后,以计算机科学为主导的信息技术在世界范围内掀起了一场新技术革命的浪潮。为了迎接世界新技术革命的挑战,我国于1982年开始了中小学计算机教育的实践。本节将以计算机课程开设的课程指导思想为线索,对我国20世纪80年代初到90年代末的计算机课程做一个简单的回顾。
1.1.1 计算机文化论视野下的计算机课程(1982—1990)
1.社会背景
20世纪80年代以后,以计算机科学为主导的信息技术在世界范围内掀起了一场新技术革命的浪潮,为了迎接世界新技术革命的挑战,我国开始了计算机教育的实践。
1981年教育部派代表团参加了联合国教科文组织与世界信息处理联合会在瑞士洛桑举行的第三届世界计算机教育应用大会(WCCE-World Conference on Computer in Education)。根据世界中小学计算机教育发展需求,在听取了参会专家意见的基础上,教育部于1982年做出了“在清华大学、北京大学、北京师范大学、复旦大学和华东师范大学5所大学的附中试点开设BASIC语言选修课”的决定,我国中小学计算机教育和计算机课程至此拉开了序幕。
但由于当时我国经济还处于欠发达阶段,社会各领域的经费预算不足,加之许多中小学校的计算机教师师资力量准备不充分等原因,在教育界围绕要不要搞计算机教育出现了争论。一种意见认为,从社会发展的需要,国家现代化的需要和教育现代化的需要出发,必须逐步开展计算机教育;另一种意见认为,当前我国经济不发达,教育经费困难,许多学校常规仪器的装备都达不到标准,要装备计算机谈何容易,主张等国家经济上去了再说;还有一部分人则对是否开展计算机教育持观望态度。在教育领域还在为是否开展计算机教育争论不休时,1984年邓小平同志在上海观看两位少先队员表演计算机时提出的“计算机的普及要从娃娃抓起”这句话无疑成为计算机教育发展的最高指令,有如黑夜中的一盏明灯,照亮了前进的道路。
在先期5所试点中学开设计算机课程后,又陆续有一些中学加入了学校计算机教育的队伍,至1982年底,已经有19所中学开展了计算机教育活动。1983年,当时的教育部主持召开了“全国中学计算机试验工作会议”,制定了计算机选修课的教学大纲,规定了相应的教学目标和内容。1985年我国组织了第一个包括中学教师参加的计算机教育考察团,赴美参加第四届世界计算机教育应用大会,并且参观考察了美国许多中小学的计算机教育情况。1986年,教育部“第三次全国中学计算机教育工作会议”在福州召开,决定成立国家教委全国中小学计算机教育研究中心(该中心于1987年正式成立,分北京研究部和上海研究部)。同时,此次会议还制定了发展我国中学计算机教育的指导方针,并在1983年制定的教学大纲基础上,增加了部分计算机应用软件的内容。
在1984年至1986年这三年期间,开设计算机课程的学校从1982年的19所增加到了3319所,全国中学装配计算机台数从150台增加到了33950台,从事计算机教育的教师人数也从最初的20人增加到了6300人。在此期间,教育部还成立了“全国中学计算机教育试验中心”(全国中小学计算机教育研究中心前身),颁发了《中学电子计算机选修课教学纲要》,等等。这一系列组织和政策措施大大推动了我国计算机教育和计算机课程的发展,至1990年,我国中小学计算机教育发展情况又在1986年整体上翻了一番,表1-1是对我国中小学计算机教育在1982年到1990年发展情况的统计:
表1-1 我国中小学计算机教育情况
2.课程指导思想
有关信息技术教育在不同时期所形成的观点和做出的决策都与当时世界范围内信息技术教育的研究动向有着直接的关系。在20世纪80年代初至90年代初,我国计算机课程的指导思想很大程度上受着当时世界上普遍认识的“程序设计是人类第二文化”的影响。这一观点是在1981年8月联合国教科文组织与世界信息处理联合会在瑞士洛桑举行的第三届世界计算机教育应用大会(WCCE-World Conference on Computer in Education)上,由原苏联的计算机教育学家伊尔肖夫(A.P.Ershov)提出的,他在会上所做的报告:“程序设计——人类的第二文化”(Programming, The Second Literacy)中提出了人类生活在一个“程序设计的世界”的看法。他指出,科学上的发现、社会组织工作、人们的日常生活与学习都按照一定的过程进行,都是一种有序的生活,善于还是不善于编排与执行自己工作、生活与学习的程序是人们能不能有效地完成各种任务与能够得到一种有条理的生活的关键。伊尔肖夫还提出,现代人除了传统的读写算意识与能力这些文化知识以外,还应该具有一种可以与之相比拟的程序设计意识与能力,这就是说具有第二种文化——程序设计文化。而教学计算机程序设计可以帮助人们从小培育一种程序设计意识与能力。
此外,美国计算机教育领域的学者也都不约而同在各自的理论与实践中指出计算机程序设计语言的学习可以成为学生思维技能发展的一种途径。如,美国心理学家与计算机教育家西摩·佩珀特(Seymour Pepert)于1980年提出了计算机可以具体化形式思维,进一步提出了“组合思维(Combinatorial Thinking)”的观点。他强调,应该让儿童摆弄计算机,在计算机文化的氛围中去理解现实世界。他还组织一些计算机工作者研究开发了一种计算机语言——LOGO语言,让学生掌握这种容易学习、结构良好、程序运行过程可见的程序设计语言,用它来吩咐计算机做这做那,并且观察运行过程,验证指令是否正确。经过一个“设想—验证—查错—认识”的反复过程,学生得到正确的认识和正确的学习与研究方法。美国加州大学伯克利分校劳伦斯科学馆的副主任阿瑟·刘赫曼1984年也提出:“计算机文化也是一种思维技能。计算机文化意味着能够吩咐计算机做那些你希望它做的事情。”此外他还提出了程序设计形成了计算机文化的脊椎骨。
“程序设计是人类第二文化”和“程序设计可以有助于培养和发展学生解决问题的能力”的观点极大地影响了我国当时在计算机教育界一批很有声望的学者和专家,多年来,计算机教育领域的研究人员都把学习程序设计语言作为计算机课程的核心内容,认为学生可以利用算法的学习来培养和提高解决实际问题的能力,更加把计算机程序设计语言和程序设计方法的学习作为唯一获得这种问题解决能力的途径。他们认为,从某种意义上来说,用算法解决问题的能力甚至比数值计算的能力更为重要。因此,这些专家强调在基础教育中学习程序设计语言和程序设计方法是培养全面发展的、能迎接信息化社会挑战的新型人才所必需的,不仅不能削弱而且还要加强。
3.课程目标
这一时期,我国计算机教育和计算机课程还处于发展的初期阶段,由于受到当时“程序设计是人类第二文化”观点的影响,以及计算机硬件设备的条件限制和计算机教师队伍数量的限制,计算机课程以选修课程的形式出现。
在1983年教育部主持召开的“全国中学计算机教育试验工作会议”上,在总结试点学校经验的基础上,制定了计算机选修课的教学大纲,规定了相应的教学内容,规定计算机选修课的目标是:
(1)初步了解计算机的基本工作原理和它对人类社会的影响;
(2)掌握基本的BASIC语言并初步具备读、写程序和上机调试的能力;
(3)逐步培养逻辑思维和分析问题、解决问题的能力。
大纲中还规定课时数为45~60学时,要求保证至少要有1/3的课时上机操作。
这个“教学大纲”的侧重点是:让学生了解计算机的基本知识和学习BASIC语言。在教育目标上将“程序设计是第二文化”的观点发挥到了极致。
此后,1984年颁发了《中学电子计算机选修课教学纲要(试行)》,1986年教育部又在福州召开“第三次全国中学计算机教育工作会议”,决定在1983年制订的教学大纲中增加部分计算机应用软件的内容,课程的目的也相应地包括了计算机应用。1987年,在听取了各方专家的意见以后,又颁布了《普通中学电子计算机选修课教学纲要(试行)》,规定教学目的与要求是:
“……在于使学生初步了解电子计算机在现代社会中的地位和作用,锻炼学生应用电子计算机处理信息的能力,提高学生的逻辑思维能力及创造性思维能力。通过电子计算机选修课的教学,要求学生:
(1)初步了解电子计算机的基本工作原理及系统构成;
(2)会用一种程序设计语言编写简单程序;
(3)初步掌握电子计算机的操作并了解一种应用软件的使用方法。”
4.课程内容
这一时期,由于受“程序是第二文化”观念的影响,产生了以程序设计为主的“程序设计”选修课。1984年颁发的《中学电子计算机选修课教学纲要(试行)》规定了计算机选修课的内容与目的,当时的人民教育出版社根据该教学大纲编写的教材共分“计算机简介、BASIC语言、数的进位制和逻辑代数”四个部分。1986年,第三次全国中学计算机教育工作会议以后,受国际上通行的“工具论”的影响,在原国家教委颁发的第二个试验教学大纲中,在教学内容上增加了文字处理、电子表格和数据库等应用软件。虽然在一定程度上修改了原有内容,但从教学大纲规定的目的与要求中仍可以看到这一时期的课程内容仍然是以“计算机工作原理与计算机程序设计语言”为主的。
1.1.2 计算机工具论视野下的计算机课程(1991—1999)
1.社会背景
进入20世纪90年代,计算机已经不再仅仅应用于科学计算,而是向着成为各行各业的基本信息处理工具的方向发展,比如应用于办公自动化。人们的日常生活中也逐步开始应用信息技术来进行信息处理。专门化应用软件开始面市并日趋增多,越来越多的人无需懂得程序设计即可使用计算机。电子数据表格程序和文字处理为桌上型计算机提供了有形的价值。在计算机应用的传统领域——科研工作和设计工作中,90年代也有了长足的进展,计算机辅助设计、计算机辅助制造成了很多工程技术人员的常用语。基于图形用户界面(GUI)的操作系统给用户呈现了一个形象直观、易于操作、交互性强的图形化界面。用户只要学会其中之一,就不难掌握其他软件,从而降低了用户学习的难度。
1991年10月在山东济南召开的第四次全国中小学计算机教育工作会议,是我国计算机教育事业发展过程中的里程碑。这次会议是在我国计算机教育发展了10年基础上召开的,此时的教育管理部门和计算机老师对计算机教育已经具备了一定的经验,并且对其有了一定程度的认识。国家教委副主任柳斌在会上作了《积极稳步地发展中小学计算机教育》的报告。报告从提高思想认识、加强领导和规划的宏观角度肯定了我国发展计算机教育的决心,提出了我国中小学计算机教育的发展方针,指出计算机在中小学的普及和提高将是一个很长的历史过程,各地要积极进取、因地制宜、从实际出发,逐步扩大计算机教育的速度和规模,这个方针要在实践中补充完善。并且向各级党委、政府和各级教育行政部门提出了要办一些实事的具体要求。此次会议,国家教委还成立了中小学计算机教育领导小组,随后,各个省市也陆续成立了相应的机构,我国中小学计算机教育开始有计划、有步骤地健康发展。
1992年2月教育部决定将“全国中学计算机教育试验中心”的名称改为“全国中小学计算机教育研究中心”,进一步明确了该中心作为基教司领导下的一个计算机教育研究机构。这次更名标志着我国计算机教育从一个以试验尝试为核心的阶段进入了一个以研究与实践为主题的新的阶段,开启了计算机教育进入小学阶段的大门。
1992年7月,教育部随即颁发了《关于加强中小学计算机教育的几点意见》。8月,柳斌组长牵头的“全国中小学计算机教育领导小组”成立,小组成员细致规划了我国20世纪90年代计算机教育发展的蓝图。
1994年5月,教育部首次对计算机教育先进工作者和先进集体进行了表彰,表明我们国家已经认识到中小学计算机教育需要一支数量足够、质量合格的中小学计算机师资队伍。
1994年9月,首批计算机教育实验区和示范校成立,10月,国家教委基础教育司正式下发《中小学计算机课程指导纲要(试行)》,对中小学计算机课程的地位、性质、目的和内容有了比较详细的要求。
1996年12月,教育部又颁发《中小学计算机教育五年发展纲要》(1996—2000),其中详细规定了到2000年我国中小学计算机教育发展的目标、任务和方针,并对师资建设、教育软件的研发管理、经费投入等重要问题做了规划。
截至1996年底,我国中小学计算机教育已经进入了稳步发展阶段,与国家经济和社会发展一样,也取得了巨大的成绩,表1-2是自1992年至1996年底以来我国中小学计算机教育状况的简单统计:
表1-2 1992~1996年我国中小计算机教育统计情况
1997年以后,我国各地的计算机教育发展更快,北京、上海、广东等发达城市与地区已经将计算机教育纳入课程,并且广泛地在教学活动中使用计算机多媒体等技术。据不完全统计,到1999年底全国开展计算机教育的中小学学校数已达到58449所(占10 %左右),开设计算机课程的学校19995所,每年接受计算机教育的学生有2920万人(占10%左右);具有计算机总台数165万台(平均每121名学生拥有一台计算机),计算机教室95000间,建立校园网的学校2660所,占学校总数的千分之五。
这一时期的中小学计算机教育已经逐步从20世纪80年代中后期的试验阶段走上了稳步发展的阶段,相应地,中小学计算机课程也从原来的选修课程迈向了必修课程。1997年10月,教育部颁发《中小学计算机课程指导纲要(修订稿)》,自1998年9月起在全国实行,此纲要是国家对中小学计算机学科教学的基本要求,是编写计算机学科教材和考试的主要依据。
2.课程指导思想
1985年,在美国弗吉尼亚举行的第四届世界计算机教育大会(WCCE/85)上,有些专家提出:中小学计算机课程应该从以程序设计语言为主转向把计算机作为一种工具,即以计算机应用为主。这就是“计算机工具论”的提出。持“工具论”观点的人认为,计算机只不过是现代社会中的信息处理、信息传播的工具,只要能操作、会用就行了。也就是说,计算机教育应该以培养学生熟练使用计算机,并将其作为解决问题的工具为主要目标。即应该使学生有一种使用信息工具来帮助自己进行脑力劳动的意识,同时应该培养学生使用这些工具来解决学习与生活中的各种问题。
20世纪90年代以后,随着计算机多媒体和网络技术的逐步发展与广泛应用,计算机辅助教育在国内外教育界、出版界、计算机界等引起了广泛的关注,“计算机文化”的说法又被重新提起,但这时的“计算机文化”与80年代以程序设计作为“计算机文化”核心的概念又有所不同,它更加强调利用计算机技术手段解决问题的能力。
丹麦皇家教育研究院的高级讲师安德森(B. B. Andresen)在他的题为《有超媒体文化才是有文化:读写算与多媒体文化是基本能力》的论文中系统地提出,包括阅读文字消息的能力、书写文字的能力、理解数字与进行计算的能力、非英语母语国家的人的英语运用能力、媒体文化和计算机文化在内的六大能力是信息时代人们具备的基本能力。
受国际“工具论”的影响,1987年在原国家教委颁发的第二个试验教学大纲中,已经尝试在教学内容中增加了文字处理、电子表格等应用软件,但当时课程仍以计算机程序设计语言为核心。直到1997年10月《中小学计算机课程指导纲要(修订稿)》的颁布和实行,中小学计算机课程的地位、目的、教学内容和教学要求才逐渐明确,把重点之一放在了计算机辅助教学与计算机辅助管理,强调计算机应用技能的提升。这一时期的计算机辅助教学和计算机辅助管理主要是开发教学软件、课件和教育教学管理软件,把计算机作为一种工具与教育教学相结合。
尽管这一阶段仍受20世纪80年代“计算机文化”观念的影响,但它实质上已经转变为以培育学生熟悉与熟练运用计算机作为解决问题的工具为主要目标,除了计算机单独设科并逐步成为一门必修课程以外,以计算机辅助教学和辅助管理为主的计算机普及应用已经开启了课程整合的思想。
3.课程目标
受到计算机工具论思想的影响,学者们已经认识到计算机是一种经常使用的信息处理、信息传播工具, 应该使学生有一种使用信息工具来帮助自己进行脑力劳动的意识, 同时应该培养学生使用这些工具来解决学习与生活中的各种问题。基于这种思想,培养学生运用计算机应用软件的能力是这一时期教学中的目标,计算机课程的开设也都以教授应用软件为主。
1994年10月由原国家教委基础教育司下发的《中小学计算机课程指导纲要(试行)》对中小学计算机课程的地位、性质、目标和内容做了比较详细的规定,其中目标分为中学和小学两个部分:
● 中学
1.认识计算机在现代社会中的地位、作用以及对人类社会的影响。了解电子计算机是一种应用十分广泛的信息处理工具,培养学生学习和使用计算机的兴趣。
2.初步掌握计算机的基础知识和基本操作技能。
3.培养学生用现代化的工具和方法去处理信息 。
4.培养学生分析问题、解决问题的能力,发展学生的思维能力。
5.培养学生实事求是的科学态度以及良好的计算机职业道德。
● 小学
1.了解计算机的一些基本常识和计算机在现代社会中的广泛应用。
2.培养学生学习计算机的兴趣。
3.初步学会计算机的基本操作。
4.在初步使用计算机的过程中发展学生的智力与能力。
1997年10月,教育部颁发《中小学计算机课程指导纲要(修订稿)》,规定了中小学计算机学科教学的基本要求,是计算机课程教材和教学的基本依据。在这一版本的课程指导纲要中,为适应计算机技术新的发展和应用,在课程体系、课程目标、课程内容上都在1994年纲要的基础上做了相应的增加、调整。其中规定:
● 小学阶段
1.帮助学生建立对计算机的感性认识,使学生了解计算机在日常生活中的应用,培养学生学习、使用计算机的兴趣和意识。
2.使学生了解计算机的一些基本常识,初步学会计算机的一般使用方法。
3.帮助学生确立正确的学习态度,养成爱护机器设备、遵守机房规则等良好习惯。
● 初中阶段
1.使学生了解计算机在现代社会中的地位、作用以及对人类社会的影响,培养学生学习、使用计算机的兴趣和意识。
2.使学生理解计算机的基础知识,学会计算机的基本操作。
3.培养学生初步的信息处理的能力。
4.培养学生良好的学习态度和计算机使用道德,以及与人共事的协作精神等。
● 高中阶段
1.使学生了解计算机在现代社会中的地位、作用以及对人类社会的影响,培养学生学习和使用计算机的兴趣,以及利用现代化的工具与方法处理信息的意识。
2.使学生掌握计算机的基础知识,具备比较熟练的计算机基本操作技能。
3.培养学生实事求是的科学态度、良好的计算机使用道德,以及与人共事的协作精神等。
这一阶段课程的指导思想制约着中小学计算机课程目标的设计,人们对计算机学科的普遍认识还停留在“一个工具性和应用性的学科,(其)操作性和实用性都很强”这样的层次,因此中小学计算机课程的实施目标的核心被放在了“计算机熟练操作”这样的简单技术性目标层次上。但不可否认的是,这样学以致用的观点有着它的合理性, 能够激发学生学习动机和掌握这种技能的积极性。
4.课程内容
这一时期中小学计算机课程已经逐步成为中小学一门独立的知识性和技能性相结合的基础性学科,自1991年开始制定课程指导纲要,到1994年正式发布试行版本,再到1997年的修订稿,中小学计算机课程的指导纲要已经在各地实施了五六年。这期间无论是中小学计算机课程的价值观,国家经济和社会发展,还是计算机技术的应用和发展都已经与20世纪80年代有了很大的变化,为适应新时期计算机教育理念和计算机多媒体技术等的发展和应用,中小学计算机课程的内容需要在保留计算机学科的一些相对稳定的教学内容基础上,做出相应的修改和调整。同时,为了满足我国当时各地区经济、社会、教育等领域发展不平衡的要求,中小学计算机课程主要采用模块化的内容划分,在内容设置上有一定的弹性和层次,鼓励各地区根据自身的条件(设备、师资等)选取不同的模块进行教学。
在20世纪90年代,“计算机工具论”观点在课程指导纲要中的体现发挥到了极致。
1994年下发的《中小学计算机课程指导纲要(试行)》首次提出了计算机课程将逐步成为中小学的一门独立的知识性与技能性相结合的基础性学科的观点。纲要中规定,中小学计算机课程内容共包含五个模块,作为各地编写教材、教学评估和考核检查的依据。
(1)计算机的基础知识,包括信息社会与信息处理、计算机的诞生与发展、计算机的主要特点与应用、计算机的基本工作原理介绍、微型计算机系统及类型的介绍、我国计算机事业的发展。
(2)计算机的基本操作与使用,包括联机、开机与关机、系统设置、键盘指法训练、汉字编码方案及汉字输入方法介绍、APPLE机及中华学习机CEC-I操作系统的简单介绍、PC操作系统介绍。
(3)计算机几个常用软件介绍,包括字处理软件、数据库管理系统软件、电子数据表格软件、教学软件与益智性游戏软件。
(4)程序设计语言,包括BASIC语言程序设计基础和LOGO语言等。
(5)计算机在现代社会中的应用,以及对人类社会的影响。
1997年10月15日,原国家教委办公厅颁布了《中小学计算机课程指导纲要(修订稿)》,并于1998年秋季正式实施。在此“修订稿”中进一步明确了中小学计算机课程的地位、目的、教学内容和教学要求等。在教学课程内容方面规定:
小学计算机课程的教学内容应以计算机简单常识、操作技能和益智性教学软件为主,计算机本身的教学内容和课时不宜过多。
初中计算机课程的教学以计算机基础知识和技能训练、操作系统、文字处理或图形信息处理为主。建议在初一或初二年级开设。
在小学和初中阶段不宜教程序设计语言。如果开展LOGO语言教学,应从绘图、音乐等功能作为培养学生兴趣和能力的手段来进行教学。
高中计算机课程要以操作系统、文字处理、数据库、电子表格、工具等软件的操作使用为主。程序设计可作为部分学校及部分学生的选学内容。建议在高一或高二年级开设。
从1991到1999年是信息技术飞速发展的9年,同样也是我国中小学计算机教育发生质变的9年。社会各界对中小学计算机教育的认知和重视程度已经远远超越了20世纪80年代。国家教委成立全国中小学计算机教育领导小组,“全国中小学计算机教育研究中心”和多数省市建立的中小学计算机教育领导机构,在政策上和体制上保证了中小学计算机教育的顺利发展。这个阶段发生了很多中小学计算机教育历史上的第一次,开启了诸多思想观念和实践尝试。重要文件的颁发实施、理论研究的深入以及实验成果的交流推广,都标志着我国中小学计算机教育日趋成熟。