读懂中美儿童计算机教育改革差异：整体认知不同

近来全球重要的教育变革之一是很多国家开始重新规划本国的儿童计算机教育，并且把编程教育置于计算机教育的核心位置。各国都在大力推动儿童计算机教育，然而各国之间存在很大差别。小编将带领大家去读懂中美两国在儿童计算机教育改革方面的不同之处，因为儿童计算机教育改革与你我（的后代）相关。

对比美国 CSTA 在 2016 年发布的《K - 12 计算机科学框架》与中国在 2016 年发布的《信息技术课程标准》的中小学部分。我认为在儿童计算机教育改革的推行过程中，美国是在全新的道路上全力行动，中国则是在旧有的道路上保持保守并进行跟进。

层次一：整体认知差异

中美在儿童计算机教育改革方面的差异首先表现在认知这一层面。他们对计算机教育的整体认知不一样，并且在教学导向方面存在着本质上的差别。

美国：深入逻辑思考层面，带领学生构建计算思维

美国 CSTA（即美国计算机科学教师协会）在 2016 年推出的《K - 12 计算机科学框架》明确提出了“计算思维”的概念。计算思维是将计算机科学延伸到所有学科领域的一种问题解决方式。它通过独特的方法来分析问题，并形成计算化的解决方案。这些方法强调抽象思维、自动化和分析。简单来说，就是要学会以计算机科学家的思维方式去思考问题，并且用计算机能够有效执行的方式来对问题进行表述，同时提出相应的解决方案。

美国 CSTA 觉得计算思维是计算机科学在众多学科领域里应用的关键要素。计算思维是计算机科学在广泛学科领域中应用的核心要素，那么这句话有着怎样重要的意义呢？

它首先指出了计算思维具有通用性。计算思维并非仅仅局限于计算机相关领域，它能够应用到其他所有学科之中。通过运用计算化的思维方式，人们可以找到全新的解决方案。

用计算思维的方式去有效比较罗马帝国的崛起与蒙古人的扩张，在此过程中，学生需选择合适的变量以衡量国力，设计合理的计算方法来处理变量（通常是一个算法），还要设计恰当的演示方法来对其进行展示。

其次，明确了儿童计算机教育的核心。这个核心不是教授各类计算机使用技巧，也不是教授深奥的计算机理论。而是带领学生去构建扎实的计算思维。当然，构建扎实的计算思维需要做到两点，一是习得一定的操作技能，二是理解计算机科学的核心概念。

中国：止于工具使用层面，培养学生综合信息素养

中国教育部门在计算机教育方面的理解与其他方面相比，还仅仅停留在工具使用的层面。基于此，其教学目标是教会学生怎样更好地运用信息技术以及信息。

还要把信息技术当作支持终身学习和合作学习的手段。

新课标对儿童计算机教育的理解是十分落后的，为什么呢？

它对儿童计算机教育的理解仅局限于使用信息工具。它未从计算机科学里提炼出计算思维，也未将其拓展到广义的逻辑思考方式层面。而计算思维恰恰是能将计算机教育成果无限放大的催化剂。

第二，没有着重让学生掌握计算机科学的核心概念，比如算法、编程、数据等。而是把大量时间用在了传授简单的操作技能上，像鼠标的使用、输入法的操作、绘图工具的运用等。这样做就如同捡了芝麻，却丢了西瓜。

在幼儿园宝宝都能熟练使用微信的情况下，类似使用鼠标的技能还需要专门上课来学习吗？在幼儿园宝宝都能熟练使用微信的情况下，类似使用输入法的技能还需要专门上课来学习吗？在幼儿园宝宝都能熟练使用微信的情况下，类似进行 exel 简单操作的技能还需要专门上课来学习吗？

层次二：教学内容差异

教学内容呈现巨大差异，美国力推编程内容，中国培训操作技能

前面提到了中美两国教育政策制定者在儿童计算机教育的整体认知上存在差异。正如所说，即使只是细微的差别，最终结果也可能相差很远。当这种整体认知层面的差异延伸到具体教学内容层面时，两者的差别非常大，到底谁优谁劣，是很明显的。

美国：“算法和编程”内容是主角

CSTA 课程标准（也就是《K-12 计算机科学框架》）里，“算法和编程”在课程标准中处于主要地位，并且在实际教学内容中也会处于主要地位。

为什么说“算法和编程”在 CSTA 课程标准中是主角呢？在回答这个问题之前，我们首先来看一看 CSTA 课程标准的整体框架。

CSTA 标准依据年级和难度的不同，把 K - 12 阶段的计算机科学课程划分成 3 个等级，分别是 Level 1 - 3 。其中，Level 1 被分成了 Level 1A 和 Level 1B ；Level 3 则被分成了 Level 3A 和 Level 3B 。

CSTA课程标准等级-年级-年龄对应表

CSTA 课程标准包含两部分，分别是核心概念与核心实践。核心概念主要侧重于知识方面的内容。核心实践则着重于学生的行为表现。核心概念包含 5 个方面，分别是算法和编程、计算机系统、数据和分析、计算机的影响、网络和互联网；核心实践分为 7 个部分，包括培养包容的计算文化、围绕计算机展开合作、确认并定义计算问题、发展和使用抽象思维、创造计算机作品、测试并改善计算机作品、关于计算机的交流。

CSTA课程标准中的“核心概念”和“核心实践”

CSTA 课程标准是以核心概念和核心实践为核心的。在各个 Level 上，都存在与之对应的具体要求。我们可以通过比较不同核心概念所对应的要求数量，来了解各部分在整体中所占的比重。我们选取中小学对应的部分，也就是 Level1A 到 Level2 这一范围，来进行具体的说明。

CSTA课程标准数量分布表（Level1A-Level2）

从上表能够清晰看出，对于“算法和编程”的课程标准要求，在 3 个不同的 Level 里，都占据了超过 1/3乃至接近 1/2 的比重。依据此标准，美国孩子从幼儿园阶段就开始对算法和编程进行学习了。并且，关于算法和编程的学习要求十分清晰明确，不是仅仅让学生听听看看，而是要去完成明确的编程任务。

CSTA K-2 学段部分编程相关标准细则

我们可以看到，CSTA K - 2 学段标准涵盖了诸多计算机科学最为基础且关键的概念。这些概念包括“拆解问题”“进行逻辑分析与梳理”“进行变量赋值”“运用控制语句”以及“构建算法”。

这些概念看似深奥，不过在限定了难度之后，孩子理解起来并不困难，孩子模仿起来也不难。通过完成一个个小任务，孩子们能够逐步构建起计算思维，并且能够学会像计算机科学家那样思考和解决问题。

中国：强调简单的操作使用

根据中国 2016 年的《信息技术课程标准》，美国孩子在学习变量赋值和控制语句的时候，中国孩子正在学习主机是什么以及显示器是什么；美国孩子在学习自己编写程序以完成小任务的时候，中国孩子还在学习如何使用 Word 和 Excel，以及如何上网搜索和下载文件。

中国 2016 年《信息技术课程标准》的小学阶段标准里，包含 7 个模块内容。在这些模块中，只有模块 7“LOGO 绘图”涉及到很浅的编程内容。并且，模块 7 并非硬性规定，是可选择的，属于可有可无的部分。

中国2016《信息技术课程标准》小学阶段

在 前 6 个模块的 20 条标准细则里，有 16 条是关于计算机操作使用方面的。并且需要着重指出的是，这些操作使用是非常简单的。

模块 4“用计算机作文”的具体要求如下：其一，需掌握一种文字处理软件的基本操作；其二，要学会文章编辑、排版以及保存的基本方法；其三，得学会插入图片、艺术字（美术字）和表格。简而言之，就是要学习如何使用 Word。

简单的操作技能需要专门开课进行教学么？

显然没必要。在如今计算机普及的状况下，多数城镇学生应该都无需特意去学习输入法、键盘操作、鼠标操作以及上网搜索这些操作技能了，因为在日常的生活里他们就能够学会。至于像 Word、Exel、PPT 等常用软件的操作，大多属于记忆性学习，随时随地都可以学，早学或晚学并不会有很大差别。

在智能时代，要理解和充分运用不断涌现的新事物，像无人机、无人驾驶、智能机器人、机器学习、虚拟现实等。首先需具备系统化的计算机科学核心知识，包含算法、编程、数据、计算机系统、网络和互联网等。所以，强调操作技能的课程标准根本不符合智能时代学生们真实的教育需求。

结论

美国儿童计算机教育进行改革，其理论依据十分扎实且充分，明确地强调了计算思维的重要性；教学导向的目标清晰明了，能够引领学生去构建计算思维；教学内容具有很强的系统性，紧紧地围绕着计算机科学的核心概念来展开。

中国儿童计算机教育改革，目前依然聚焦于怎样让学生能更好地运用信息工具以及信息。其视角较为滞后。在教学内容方面，理论性不强，缺少计算机科学的核心概念知识，只是单方面地着重于操作使用，对学生的引导作用比较小。

儿童计算机教育改革方面，美国选择在新的道路上全力行动，而中国则是在旧的道路上保持保守并跟随其后。

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