19、荷兰中学信息学新课程评估

荷兰中学信息学新课程评估

研究背景与目的

荷兰中学信息学课程自1998年形成现有形式后，虽在2007年有过技术调整，但直至2013年，政策制定者才意识到改革的迫切性。当时，荷兰皇家艺术与科学院发布报告指出，普通中学（HAVO）和大学预科（VWO）阶段的信息科学和信息学地位边缘化、质量不足且内容过时，需进行全面改革。荷兰教育、文化和科学部委托SLO调查教师对改革建议的支持情况，2013年的调查为2022年的调查提供了初始参考，旨在考察2019年引入的课程是否有效落实了教师的建议并满足期望。

研究主要回答两个问题：
1. 荷兰信息学教师对新信息学课程有哪些体验？
2. 荷兰信息学教师对新信息学课程的满意程度如何？

评估方法

SLO在课程评估研究方面经验丰富，但以往荷兰的课程改革多因某一学科的迫切需求而启动，缺乏对中学课程的全面系统重新设计，导致评估实践缺乏纵向监测。此次研究复用2013年信息学课程评估的形式，希望为更系统、一致的课程评估做出贡献。虽未采用METRECC评估工具（因要与2013年的测量保持一致），但未来监测时会尝试将其优点与现有评估方法融合。

荷兰学校信息学现状

• 学校与学生 ：2021 - 2022学年，约45%的HAVO和VWO学校提供信息学课程，约10%的HAVO学生和近13%的VWO学生选择该课程，约四分之一的学生为女生。
• 教师情况 ：57名信息学教师参与调查，其中12名为女性。32人拥有大学教师资质，7人参加过CODI课程，24人情况多样。22人至少有六年教学经验，30人是所在学校唯一的信息学教师。

• 课程实施情况

  • 教师对新课程的看法 ：多数教师熟悉新课程，看法如下表所示：
    |对2019年信息学课程的看法|同意|有点同意|有点不同意|不同意|无意见|
    | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
    |比旧课程好|28|10|0|2|17|
    |学习目标与时俱进|24|28|4|1|0|
    |想念某些主题|11|14|17|9|4|
    |主题太多|16|8|18|13|2|
    |课程为良好教学实践提供足够指导|29|15|8|3|2|

  多数教师认为编程在新课程中得到了足够关注，对课程主题、技能和主题分布满意，但也有教师指出缺少数据科学主题、课程太宽泛抽象、缺乏实践技能学习目标等问题。

  • 教学能力与支持 ：除三名教师外，其他教师认为自己有一定或足够的能力和支持来开展教学。部分教师因缺乏专业知识不愿教授某些选修主题，许多教师对教学材料的可用性和质量不满意，会自行编写。
  • 选修主题教学情况 ：教师对选修主题的教学能力、授课学生数量、评估形式等情况如下表：
    |选修主题|胜任情况|HAVO学生授课情况|VWO学生授课情况|评估形式|
    | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
    |算法|是：30；有点：23；否：4|全：11；部分：13；无：32|全：27；部分：11；无：17|笔试：22；实践作业：23；其他：2；不教：19|
    |数据库|是：49；有点：5；否：3|全：38；部分：10；无：8|全：43；部分：10；无：2|笔试：33；实践作业：44；其他：4；不教：2|
    |认知计算|是：20；有点：19；否：18|全：8；部分：14；无：31|全：17；部分：13；无：25|笔试：12；实践作业：24；其他：1；不教：26|
    |编程范式|是：31；有点：18；否：8|全：10；部分：17；无：27|全：26；部分：13；无：17|笔试：17；实践作业：36；其他：3；不教：17|
    |计算机架构|是：34；有点：15；否：8|全：20；部分：12；无：23|全：24；部分：16；无：15|笔试：24；实践作业：21；其他：1；不教：20|
    |网络|是：25；有点：23；否：9|全：19；部分：15；无：22|全：32；部分：15；无：9|笔试：24；实践作业：34；其他：4；不教：10|
    |物理计算|是：35；有点：20；否：2|全：26；部分：16；无：14|全：34；部分：14；无：8|笔试：12；实践作业：48；其他：1；不教：7|
    |安全|是：32；有点：22；否：3|全：29；部分：10；无：17|全：34；部分：12；无：10|笔试：27；实践作业：28；其他：1；不教：11|
    |可用性|是：37；有点：17；否：3|全：21；部分：14；无：18|全：25；部分：15；无：15|笔试：11；实践作业：38；其他：4；不教：12|
    |用户体验|是：34；有点：19；否：4|全：28；部分：17；无：12|全：28；部分：15；无：13|笔试：11；实践作业：43；其他：2；不教：11|
    |影响|是：33；有点：18；否：6|全：23；部分：9；无：24|全：24；部分：10；无：20|笔试：8；实践作业：28；其他：2；不教：24|
    |计算科学|是：31；有点：15；否：10|全：9；部分：14；无：32|全：26；部分：10；无：21|笔试：14；实践作业：28；其他：3；不教：20|

  除笔试和实践作业外，教师还提及硕士项目、展示和包含报告、反思及日志的作品集等评估形式。选择选修主题时，4次由学生决定，41次由教师决定，12次共同决定；26次学生可自主选择，31次为全班统一选择。教学材料使用方面，HAVO使用教科书29次，教师自编14次，其他4次；VWO使用教科书65次，教师自编41次，其他9次。

  • 课程吸引力与适用性 ：约10%的教师认为课程对女生缺乏吸引力，原因在于课程的技术和理论性质。但多数教师指出教师在教学中有很大的差异化空间，女生在复杂项目中表现更好。对于课程是否适合不同专业方向，部分教师认为缺少信息学的创意方面，且多数选修主题为技术类，难以满足所有专业学生的需求，也无法为人文专业学生后续学习提供足够的ICT技能准备。

  • 主题组合情况 ：课程允许在教学中组合选修主题，教师认为有前景的组合情况如下表：
    | |技能|基础|信息|编程|架构|交互|算法|数据库|认知计算|编程范式|计算机架构|网络|物理计算|安全|可用性|用户体验|影响|计算科学|
    | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
    |总计|0|28|21|44|12|20|23|17|4|16|12|14|18|11|27|29|13|7|
    |技能|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|
    |基础|6|13|0|0|8|1|0|3|2|0|4|1|0|0|2|1| | |
    |信息|8|2|1|1|9|0|1|0|0|0|0|1|0|2|1| | | |
    |编程|0|0|14|6|2|10|0|0|3|1|1|1|2|3| | | | |
    |架构|3|0|1|0|0|2|4|1|3|0|0|0|0| | | | | |
    |交互|1|0|0|0|0|0|0|1|11|11|3|0| | | | | | |
    |算法|1|2|3|0|0|1|1|0|0|0|1| | | | | | | |
    |数据库|1|1|0|1|0|1|0|0|1|0| | | | | | | | |
    |认知计算|1|0|0|0|0|0|0|1|0| | | | | | | | | |
    |编程范式|1|0|2|0|0|1|0|3| | | | | | | | | | |
    |计算机架构|7|5|0|0|0|0|0| | | | | | | | | | | |
    |网络|3|3|0|0|0|0| | | | | | | | | | | | |
    |物理计算|0|1|1|1|0| | | | | | | | | | | | | |
    |安全|0|1|2|0| | | | | | | | | | | | | | |
    |可用性|20|0|2| | | | | | | | | | | | | | | |
    |用户体验|3|1| | | | | | | | | | | | | | | | |
    |影响|0| | | | | | | | | | | | | | | | | |
    |计算科学| | | | | | | | | | | | | | | | | | |

  • 国家考试意愿 ：16人欢迎核心课程国家考试，3人支持选修主题国家考试，41人反对。支持者认为国家考试有助于提升信息学学科地位和进行质量控制；反对者认为笔试与信息学实践性质不符，会导致教师应试教学，且可能因教师短缺使学校停开课程。

以下是课程评估流程的mermaid流程图：

graph LR
    A[确定研究问题] --> B[回顾历史与现状]
    B --> C[开展调查]
    C --> D[分析数据]
    D --> E[得出结论与建议]

荷兰中学信息学新课程评估

情况讨论

1. 学校与学生方面
   • 目前，提供信息学课程的学校数量有所下降，但学生总数趋于稳定。部分学校认识到信息学教育的重要性，在初中开设编程课程，并在高中积极推广信息学，因此会聘请多名信息学教师。然而，也有一些学校因选择信息学课程的学生较少，出于财务原因停止开设该课程。此外，荷兰教师普遍短缺，尤其是合格的信息学教师，这使得一些学校要么聘请资质不足的教师，要么干脆不再提供信息学课程。
2. 教师方面
   • 相当一部分参与调查的教师，包括没有信息学教师资质和具有CODI资质的教师，其最初的学习领域并非计算机科学。这一情况在说法语的瑞士的信息学教师中也有类似体现。
   • 对于2019年新的信息学课程，57名教师中有17人对其是否比旧课程更好没有意见，这些教师的教学经验均不超过六年，很可能从未按照2007年的课程进行过教学。大多数教师认为该课程现代且与时俱进，这符合课程修订的目标之一。但课程中缺少数据科学主题，而这在现代信息学课程中可说是至关重要的一部分。不少教师还指出课程内容过于宽泛、抽象，缺乏与实践技能相关的学习目标。不过，多数教师认为课程为良好的教学实践提供了足够的指导。需要注意的是，有些教师将信息学课程视为预期课程（即法律规定的正式课程、学习标准），而另一些教师则将其等同于教科书中的解释。整个课程包含18个主题，其中第一个“技能”主题仅需与其他主题整合教学。因此，HAVO学生需学习约8个（选修）主题（核心课程6个加2个选修），VWO学生需学习约10个（选修）主题。而且，除一名教师外，其他教师都认为有机会组合（选修）主题进行教学。
   • 令人有些意外的是，尽管课程最初的设计意图是通过选修主题来解决内容过载问题，但仍有部分教师认为课程负担过重。课程的抽象性也是一个问题，其本意是将计算作为一门科学学科的精髓呈现出来，并在相当抽象的层面表达学习目标，同时尽可能保证课程具有前瞻性。按照荷兰的传统，课程的解释权交给了教师，在实践中往往也依赖教科书编写者。关于缺少实践技能的反馈也可从这个角度理解。
   • 在教学能力和支持方面，自1998年引入信息学课程以来，一些问题一直存在。资质不全的教师可能缺乏必要的专业知识，某些选修主题的教学材料质量参差不齐，甚至根本没有。不过，SLO为选修主题开发的教学材料，几乎都配有相应主题的免费课程，这让教师有机会了解如物理计算或计算科学选修主题中的基于代理的建模等内容。
   • 从选修主题的教学情况来看，数据库主题的教学得分最高，这表明将该主题纳入新信息学课程的决策是正确的，也引发了关于未来修订课程时是否将其纳入核心课程的讨论。物理计算主题的得分也较高，这可能是因为Arduino、micro - bit等平台的广泛可用性，以及丰富的教学材料和在线课程。而算法、可计算性和逻辑、计算机架构等选修主题教学较少，可能是因为它们被认为技术含量高且抽象。认知计算主题涉及人工智能和机器学习，同样存在教学材料稀缺的问题，SLO的相关材料也是最近才推出。信息学的社会和个人影响主题得分较低，该主题并非技术性内容，计算机科学家或信息学教师可能对此不太熟悉，而且它反映了荷兰的社会规范和价值观，依赖于荷兰的教学材料。计算科学主题涉及建模和模拟，也面临类似情况。

关于国家考试的争议

是否引入国家考试一直是个反复出现的问题。16名受访者欢迎核心课程的国家考试，3人支持选修主题的国家考试，而41人则完全反对。支持者认为国家考试有助于相关利益者更加重视信息学这门学科，并且可以作为质量控制的工具，就像其他有国家考试的学科一样。反对者则认为笔试与信息学以实践为主的学科性质不符，担心教师会为了考试而教学，还担心由于教师短缺，可能会导致学校停止开设信息学课程，从而对国家层面的信息学教育产生负面影响。

总结

综合来看，荷兰中学信息学新课程有其优点，如多数教师认为课程现代且能为教学提供足够指导，但也存在一些问题，如缺少数据科学主题、内容抽象、教学材料质量不一等。在选修主题教学方面，不同主题的受欢迎程度差异较大。国家考试的引入存在较大争议，需要在提升学科地位和保障教学质量与灵活性之间找到平衡。未来，荷兰的信息学课程评估和改革需要更加系统和全面，以适应学科的发展和学生的需求。

以下是教师对课程看法及教学情况的总结表格：
|方面|具体情况|
| ---- | ---- |
|课程看法|多数认为现代、与时俱进，但缺数据科学，内容宽泛抽象、缺实践技能目标，部分认为负担重|
|教学能力与支持|部分教师资质不足，教学材料质量不一，SLO材料有配套课程|
|选修主题教学|数据库、物理计算受欢迎，部分技术抽象主题及社会影响类主题教学少|
|国家考试争议|支持者看重提升地位和质量控制，反对者担心应试教学和停开课程|

mermaid流程图展示课程后续改进方向：

graph LR
    A[分析课程问题] --> B[修订课程内容]
    B --> C[提升教学材料质量]
    C --> D[加强教师培训]
    D --> E[平衡国家考试利弊]
    E --> F[持续评估与改进]