王璐 王思思
中國人民大學(xué)附屬中學(xué)(以下簡稱人大附中)于2004年率先引進(jìn)英國國際高中課程(General Certificate of Education Advanced Level,簡稱A-Level),采用劍橋大學(xué)國際考試委員會(Cambridge International Examinations,簡稱CIE[1])體系,開啟在高中階段開展中外合作辦學(xué)項目的探索;于2010年引入美國大學(xué)先修課程(Advanced Placement Program,簡稱AP[2]),拓展和豐富了我校國際課程;于2012年獲得國際文憑組織的授權(quán)和北京市教委的支持,成為北京市公立高中第一個開設(shè)國際文憑高中課程(International Baccalaureate Diploma Programme,簡稱IBDP[3])并招收中國學(xué)生的IB學(xué)校。根據(jù)各國際課程項目特點和學(xué)生需要,人大附中國際課程中心陸續(xù)在不同學(xué)科上開設(shè)了不同層次的課程。隨著各項目課程大綱的演變,信息技術(shù)學(xué)科課程也在逐步轉(zhuǎn)型,其中經(jīng)歷的幾次變革如表1所示。
自A-Level、AP和IB等項目建立之初,人大附中就開始陸續(xù)為三個項目的高一年級學(xué)生開設(shè)信息通信技術(shù)(Information and Communication Technology,簡稱ICT)課程,作為獲得高中學(xué)位的必修課程之一,同時為A-Level高二和高三年級學(xué)生開設(shè)應(yīng)用信息通信技術(shù)(Applied ICT)課程。從2013年起,我校根據(jù)現(xiàn)實需要,統(tǒng)一將高一課程調(diào)整為計算機學(xué)習(xí);2014年,將A-Level高二和高三課程調(diào)整為計算機信息處理技術(shù)學(xué);2015年,根據(jù)英國項目課程體系的整體安排,計算機相關(guān)課程大綱統(tǒng)一調(diào)整為計算機科學(xué),我校也率先針對A-Level高二和高三學(xué)生做了相應(yīng)調(diào)整。該項目課程教學(xué)目標(biāo)[4]為:以學(xué)習(xí)計算和計算思維的基本原理與實踐及其在計算機系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)方面的應(yīng)用。旨在通過學(xué)習(xí)計算機代碼進(jìn)行程序設(shè)計的過程來發(fā)展計算機思維,深入了解如何利用計算機解決問題的主要原則,深入了解每個計算機系統(tǒng)都是由子系統(tǒng)組成而每個子系統(tǒng)由進(jìn)一步的子系統(tǒng)組成,深入了解計算機系統(tǒng)的組成部分,以及它們?nèi)绾闻c軟件、數(shù)據(jù)、硬件、通信還有人們之間的相互關(guān)聯(lián),獲得通過這些認(rèn)知來制定基于計算機的解決方案所必要的技能。
時至今日,信息技術(shù)類課程名稱已趨向統(tǒng)一于計算機科學(xué)課程,其核心知識與技能體系也確實有相通之處,但它們在培養(yǎng)目標(biāo)、內(nèi)容提綱、評估設(shè)置等方面還是各具特色的。其中,IGCSE課程(International General Certificate of Secondary Education,簡稱IGCSE)的開設(shè)是為學(xué)生們奠定本學(xué)科的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),同時與普高信息技術(shù)會考一脈相承。進(jìn)入高二與高三年級后,A-Level項目側(cè)重對學(xué)科知識與技能的扎實掌握;在此基礎(chǔ)上,IB項目還關(guān)注綜合素質(zhì)的貫通,因而也有EE(Extended Essay,即拓展論文)以及CAS(Creatity/Activity/Service,即創(chuàng)造力、行動和服務(wù))等活動環(huán)節(jié);AP則是對計算機程序設(shè)計板塊有更高的要求。自2014年起,每年選擇計算機類課程作為主修的學(xué)生數(shù)目都有所增多,這與當(dāng)下的計算機科學(xué)和信息技術(shù)自身的發(fā)展趨勢也相契合。
在國際課程計算機科學(xué)教學(xué)中,我們注重以表1中的教學(xué)理念作為指導(dǎo)思想,包括高效課堂[5][6]與深度學(xué)習(xí)[7]、ALT學(xué)習(xí)取向[8]以及STEAM教育[9]融合等,其中后兩者的組成要素如表2所示。希望學(xué)生可以更加自主地參與或融入課堂教學(xué)中來,進(jìn)而達(dá)成相應(yīng)的課程計劃與教學(xué)目標(biāo)。在ALT方面,針對不同的取向,安排有相應(yīng)的活動環(huán)節(jié)來促進(jìn)其技能的培養(yǎng)。在融合STEAM的教學(xué)中,有時是思想意識的滲透,有時則是設(shè)置具體的項目實踐,來幫助學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。
A-Level計算機科學(xué)課程分層設(shè)計
由于A-Level項目計算機科學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容從高一到高三逐年增多、難度逐年上升,教學(xué)也在逐步關(guān)注學(xué)生的知識增長、技能培養(yǎng)以及綜合素養(yǎng)的提升。筆者就從各年級教學(xué)中分別選取兩個典型活動作簡要介紹。每個年級的活動都不是憑空設(shè)計的,都是在指導(dǎo)思想的基礎(chǔ)上,嚴(yán)格遵循教學(xué)目標(biāo)與課程大綱,把知識與技能轉(zhuǎn)化為模塊要素滲透到活動環(huán)節(jié)里,讓教學(xué)更生動有趣。
1.高一年級
“精華集市”:由學(xué)生選擇自己認(rèn)為最難掌握或最感興趣的一個知識點,做深入探究,并用海報形式將其呈現(xiàn)。然后分享給同伴們,獲得最高“漲姿勢”認(rèn)可率的小組將最終勝出。
“智能暢享”:由學(xué)生設(shè)計一款智能產(chǎn)品,并將其繪制在大紙面上,再通過產(chǎn)品宣介將其推薦給同伴們,產(chǎn)品獲得最多購買意向的小組將最終勝出。
2.高二年級
“隨我舞動”:首先,由一名學(xué)生代表及若干觀眾一起觀看一段舞蹈視頻,然后借助自上而下(Top-down)和步進(jìn)式(Step-wise)的軟件設(shè)計方法,只能通過語言來向目標(biāo)舞者描述這段舞蹈。再由目標(biāo)舞者憑借獲取的語言信息,將舞蹈表演重現(xiàn)。最后,通過計算機程序語言工具來實現(xiàn)這段舞蹈的流程;不同組別對應(yīng)不同舞蹈視頻。
“項目初探”:學(xué)生已初步學(xué)習(xí)程序設(shè)計與算法,這時可以由學(xué)生自主命題,或從教師建議中選取題目,進(jìn)而將其完整實現(xiàn),包括項目文書與源代碼,對系統(tǒng)界面暫不要求。
3.高三年級
“專題精講”:有兩種不同形式,分別是“特聘專家”及“撥云見日”。前者是由學(xué)生抽取一個暫未學(xué)過的候選主題,對其充分調(diào)研,然后以“專家+講師”身份,向同伴們傳授,并接受提問予以解答;后者是針對教材或試卷中的疑難問題,并不去翻看答案,而是展開徹底的討論與辯論,直到達(dá)成共識,再去核對答案,可能對了也可能錯了,直到合理有效地掌握了這道題目及其相關(guān)知識點為止。
“項目進(jìn)階”:學(xué)生已進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序設(shè)計與算法,可以繼續(xù)高二年級的項目擴(kuò)展,或是重新選題,繼續(xù)將其完整實現(xiàn),對系統(tǒng)界面有較高要求。
A-Level計算機科學(xué)課程學(xué)生課后主題活動
鼓勵學(xué)生組建自己的可持續(xù)發(fā)展的社團(tuán),即便只有一屆,也要努力辦得有聲有色。學(xué)生們在軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等主題方面都有過積極探索,其中很有新意和趣味的一個活動是2017年度舉辦的黑客馬拉松,雖然并沒有形成規(guī)模,但學(xué)生們的勇氣與創(chuàng)意可嘉。
A-Level計算機科學(xué)選課學(xué)生參與高校科研院所項目研究
借助北京市基礎(chǔ)教育階段創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目——“翱翔計劃”[10][11]的契機,教研組每年都會推薦對本學(xué)科有濃厚興趣、學(xué)有余力且大學(xué)申請專業(yè)與計算機科學(xué)或信息技術(shù)直接相關(guān)的學(xué)生,去高??蒲性核?lián)合培養(yǎng),開展STEAM課題研究。也有的學(xué)生只是在校內(nèi)接受課余指導(dǎo),為期一年到二年。近三年研究項目舉例如表3所示。
綜上所述,我校A-Level計算機科學(xué)課程的教學(xué)特點有三:其一是我們貫通高一到高三的教學(xué)體系,使得各年級教學(xué)間形成分層設(shè)計,幫助學(xué)生在知識增長、技能培養(yǎng)以及綜合素養(yǎng)的提升等方面穩(wěn)步發(fā)展。其二是緊密結(jié)合教學(xué)大綱,由于教學(xué)時間有限,學(xué)生除了學(xué)習(xí)本身,還面臨校內(nèi)考試與國際統(tǒng)考,因而每個活動的設(shè)計都不會脫離教學(xué)根本,只是在形式上有所變通,都是為了教學(xué)的更好開展以及學(xué)生學(xué)有所得的良性發(fā)展。其三是對于科學(xué)技術(shù)類課程教學(xué),不斷地融入藝術(shù)元素,無論是美術(shù)、舞蹈還是設(shè)計思想,讓充滿邏輯思考的學(xué)科賦予形象思維的血液,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的全腦發(fā)展。
基金項目:本文是全國教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃項目2017年度課題立項教育部重點課題“視覺引導(dǎo)式教學(xué)促進(jìn)高中生思維發(fā)展的實踐研究(課題編號:DHA170396)”的研究成果
參考文獻(xiàn)
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羅潔. 高中階段創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索——北京市“翱翔計劃”的思考與實踐[J]. 教育研究,2013,34(07): 54-60.