2022年11月9日,高考中心發布了高考通用考試(以下簡稱「通用考試」)原型題《資訊一》。我要求我當時工作的高中的 40 名學生在 60 分鐘內回答原型問題。我們以正確答案率為基礎[見下圖],對原型題的難度以及資訊科學與其他學科的關係進行了分析和思考,出現了一些令人驚訝的結果。 (藤岡賢二,共同考試「資訊I」原型題在校實施結果報告,日本資訊科學教育學會第16屆全國會議,2023/7/1-2)

 

你對科學和數學有偏見嗎?常見測試原型問題“資訊I”

 經證實,原型題「資訊一」與數學模擬考試成績有明顯的相關性。這項發現強烈表明原型問題「資訊 I」可能與數學思維密切相關。從實際分配的分數來看,肯定會偏向典型的科學和數學領域,例如計算機和程式設計。

 雖然這次提出的問題只是「原型」問題,但我認為它們正在衡量偏向科學和數學的能力,包括電腦和程式設計。新成立的資訊部門真的可以準確評估學習狀況嗎?儘管新課程綱要推出已有兩年,但真正資訊教育的要點似乎仍被忽略。我別無選擇,只能產生強烈的擔憂。

資訊教育不僅僅是處理電腦和程式設計。

 過去,我對這本雜誌感到一種危機感,即僅在電腦和資訊科技的框架內對待「資訊」概念的傾向,並呼籲警惕。 (藤岡健二,2025年入學考試會發生什麼事 - 關於新科目「資訊」 - 大學雜誌)

 資訊教育不僅涉及電腦和程式設計。這從課程指南中可以清楚看出。在人工智慧(包括生成式AI)、物聯網、大數據快速發展的時代,我們最需要的是透過「基礎資訊學」來理解「資訊是什麼」的基本概念。從這個角度去理解它。

使用三個資訊概念將「資訊 I」系統化

 我想再次強調這一點。理解「資訊一」本質的第一步,就是牢牢把握「基礎資訊學」的本質。 「基礎資訊學」不是一門科學/數學學科,而是一門人文與科學結合的學術領域。 「基礎資訊學」的本質包括對資訊與資訊科技基礎概念的理解,稱為「一般資訊原理」。 (藤岡武,所有高中生的「基礎資訊學」精髓 - 從三個資訊概念開始 -,Jikyo。資訊教育材料(56),16-19,Jikyo Publishing,2023 年 4 月)

 《基礎資訊學》將資訊概念分為「生物資訊」、「社會資訊」、「機器資訊」三類,並利用這三類資訊概念來更新「資訊I」的內容。各種觀點(見下圖)。

 下面,我想從這三個資訊概念的角度來看《訊息一》的內容。

 首先,必須認識到,這三個資訊概念之間存在著「生命資訊⊃社會資訊⊃機械資訊」的包容關係。 「生活資訊」一詞定位於最廣義,所有資訊都包含在「生活資訊」範疇內。正如「告知」一詞的由來所示,訊息本質上是生物體內形成的東西,包含許多主觀成分。這意味著生物根據個體經驗和累積的歷史形成資訊。從這個角度來看,「資訊I」中「資訊社會問題解決」領域所處理的智慧財產權和個人資訊可以從「生活資訊」的框架來考慮。例如,主觀資訊的視角對於解決各種版權相關問題至關重要。

 此外,我們能夠在社會(社區)內進行日常交流。透過這種溝通,我們感覺到訊息在傳遞。這是由於「生活資訊」中包含的「社交資訊」的存在。 「社會訊息」是指透過語言和符號傳達意義和價值的訊息形式。正是透過這種「社會訊息」的作用,我們建立了溝通。 《資訊Ⅰ》中的《通訊與資訊設計》領域就位於《社會資訊》這個領域。

 排名第三的「機器資訊」是缺乏意義或已成為「社會訊息」中潛在的訊息。電腦處理的3和0的位元串是「機器訊息」的典型形式,用於複製和傳輸訊息,但它們不能直接傳達意義。 「資訊I」中的「程式設計」、「資訊通訊網路」等資訊科學領域所處理的資訊就是這種「機器資訊」。這就是人工智慧(AI)無法理解資訊的原因。

 此外,在“資訊I”末尾涉及的“數據利用”領域,重點放在使用統計、編程等從數據中提取含義並分析數據的數據科學方法。獲取新知識。Ru。在這個過程中,「社會訊息」和「機器資訊」層都深度參與。數據科學的重要性可以被視為它們之間的介面。

 這樣,只有利用「基礎資訊學」的三個資訊概念才能係統地理解「資訊I」。

「資訊I」開啟資訊教育未來 
向所有高中生傳遞「基礎資訊學」的精髓

 從上面列出的課程指引來看,資訊學所應該培養的能力與數學思維是不同層次的,是獨特的能力。如何用通用的測試來評估這種獨特性是一個非常大的問題。試題中所看到的對科學和數學領域的過分強調,揭示了一種對前面提到的三個信息概念中最狹義的“機械信息”存在偏見的情況,這是一種“信息I”很難的情況說他們正在真正評估自己的能力。

 目前,上述「基礎資訊學」的精髓還不能說已經完全滲透到高中環境中,教科書中的處理也存在差異。隨著通用測試「資訊I」的推出指日可待,我們難道不應該將此視為一個重新考慮資訊教育真正目的的好機會嗎?資訊科學課與普通考試相互影響,協同作用,才能提升教育品質。為此,常見的考試應包括全面涵蓋三個資訊概念的問題,而不是過度強調科學和數學知識。專為解決程式設計問題而準備的入學考試完全不足以達到資訊教育的目的。必須說,如果資訊科學課陷入準備這種標準化考試的陷阱,那就太浪費時間了。

 現在是回歸基本面、打下堅實基本面的時候了。這項挑戰可能是將資訊教育推向新階段的決定性轉捩點。我強烈希望資訊科學課程和共同測驗共同努力,深化文理融合的資訊教育,成為開拓學習新視野的起點。

 目前,高二學生正處於為一年後即將到來的共同考試「資訊Ⅰ」做具體準備的時期。在共同考試新時代到來之際,我們真誠地支持並鼓勵那些第一個接受挑戰的學者們的努力和成長。我強烈希望透過這次挑戰,您將擴大自己的可能性,並獲得對資訊學的深刻理解和利用它的能力。願對於為未來鋪路的年輕人來說,這是激動人心的一年!

京都市立日吉丘高中資訊學教師
京都大學兼任講師

藤岡健二先生

京都大學工學部資訊學學科畢業,京都大學研究生院資訊學研究科碩士課程結業,京都大學資訊學研究科博士課程結業,博士(資訊學) 。曾在京都市立堀川高中、京都市立東南高中、京都市立埼京高中擔任教師,2023年成為京都市立日吉丘高中情報學教師,京都大學兼任講師,大阪府立茨城高中畢業。

 

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