孟令標,周圣芳
(臨沂大學附屬中學,山東 臨沂276005)
中國中小學的信息技術(shù)課程經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)取得了長足的進步,從很多學校硬件條件不具備,沒有專業(yè)教師,沒法開全課,到現(xiàn)在大多數(shù)的學校基本上都具備了開齊信息技術(shù)課的硬件條件,有了專業(yè)的信息技術(shù)教師,也成了必修課。但也出現(xiàn)了信息技術(shù)課被邊緣化等一些新的問題。
當前,信息技術(shù)課程的發(fā)展進入了一個瓶頸時期,出現(xiàn)了很多問題。例如,學生學習積極性不高,學習靜不下心;學校對信息技術(shù)課不支持,認為可有可無;教師課堂教學時間不足,課堂秩序不好控制,甚至不知道該教什么內(nèi)容;家長對這門課也有抵觸情緒等,認為信息技術(shù)課就是上網(wǎng)。
出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因主要有以下幾點:
對學生來說,現(xiàn)在計算機越來越普及,許多家庭都有了計算機,很多基本的操作都會了,也就提不起學習興趣;很多學生從小學開始就上信息技術(shù)課,可是小學、初中和高中各個階段的內(nèi)容有一定重復,缺乏階梯性,甚至有的地方高中的課程內(nèi)容比初中的還要簡單,也使學生學習的興趣不高;在課程內(nèi)容方面,特別是高中,課程內(nèi)容抽象、空洞,可操作性差,又缺少應(yīng)有的文化教育內(nèi)涵,挫傷了學生學習的積極性,使學生沒有了學習的動力。
對學校來說,信息技術(shù)在中考和高考中所占分數(shù)比例很小,甚至在一些地方壓根就不是中高考科目,因此信息技術(shù)也就成了副科;信息技術(shù)教師是學校的“信息技術(shù)高手”,承擔了學校所有和信息技術(shù)有關(guān)的工作,比如:辦公計算機維護、廣播、電視、學籍、網(wǎng)絡(luò)等工作,甚至文字打印、為學校其他教師做課件等等。信息技術(shù)教師授課時間難以保證,更談不上鉆研教材,研究教法、學法。同時由于信息技術(shù)是一門新的學科,得不到學校和社會的重視,信息技術(shù)教師的專業(yè)也就得不到良性發(fā)展,其地位在整個教師隊伍中顯得比較低。
對家長來說,最擔心的就是孩子迷上上網(wǎng),可是很多信息技術(shù)課都需要聯(lián)網(wǎng),還有很多教師為了提高學生的上課興趣,在一節(jié)課的課程內(nèi)容結(jié)束后會給學生提供自由上網(wǎng)的時間。再加上信息技術(shù)學科在升學考試中起的作用很小,所以一些家長對信息技術(shù)課就有抵觸情緒。教師布置的一些課下作業(yè)或課外小制作也就不可能得到家長的支持。
綜合分析各種現(xiàn)象,產(chǎn)生的原因主要有:
1.在當前應(yīng)試教育的形勢下,信息技術(shù)課對學生升學的幫助很小,因此得不到學生、學校、家長的重視。
2.受計算機工具論的影響,認為計算機就是一個工具,隨著信息技術(shù)的發(fā)展和計算機普及程度的提高,學生可以通過自學學會計算機操作,可以“無師自通”,計算機教學已經(jīng)“過時了”。學校按照純技術(shù)類培訓課程的思路去開設(shè)信息技術(shù)課程,就顯得沒有必要,造成信息技術(shù)課程無用論的蔓延。
我國的信息技術(shù)課程從20世紀80年代的計算機課程開始,從講授計算機編程語言教學到計算機技術(shù)應(yīng)用教學,再到為適應(yīng)飛速發(fā)展的信息時代而開始的信息技術(shù)課程,經(jīng)歷了一個復雜曲折的過程。信息技術(shù)課程作為一個新興的學科處在日新月異的發(fā)展中,產(chǎn)生一些問題是必然的。很多專家學者和一線教師對中小學信息技術(shù)課程產(chǎn)生的問題進行過很多研究,筆者通過綜合分析前人的研究,跟蹤世界信息技術(shù)課程的最新發(fā)展動態(tài),發(fā)現(xiàn)這些問題出現(xiàn)的深層次原因是:信息技術(shù)課程本身的學科體系不夠完善。主要表現(xiàn)為以下幾點:
中小學信息技術(shù)課程的設(shè)置主要是依據(jù)兩個文件,2000年的《中小學信息技術(shù)課程指導綱要(試行)》中明確提出,“通過信息技術(shù)課程使學生具有獲取信息、傳輸信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力。培養(yǎng)學生良好的信息素養(yǎng),把信息技術(shù)作為支持終身學習和合作學習的手段,為適應(yīng)信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)?!?003年3月31日發(fā)布的《普通高中信息技術(shù)課程標準(實驗)》也明確了信息技術(shù)課程標準應(yīng)把提升學生的“信息素養(yǎng)”作為核心目標。
“信息素養(yǎng)”這個概念在國外是從圖書檢索技能演變發(fā)展而來。 “要成為一個有信息素養(yǎng)的人,就必須能夠確定何時需要信息,并具有檢索、評價和有效使用信息的能力”(1989年美國圖書協(xié)會研究報告)。對一個社會人來說,信息素養(yǎng)的培養(yǎng)與提高首先應(yīng)該由語文學科來解決文字層面的信息的獲取、傳輸、處理和應(yīng)用,隨著信息的專業(yè)性增強,所需要能力的專業(yè)性和學科指向性也就越強。從某種意義上說,信息素養(yǎng)是指一個人的綜合素質(zhì),要高效獲取自己需要的信息,就需要具備以下幾種能力:
(1)要判斷哪些信息是對自己有用的,這就需要多方面的知識儲備和一定的思維訓練才能作出正確判斷。
(2)要正確傳輸、處理、表達信息,就需要根據(jù)信息的種類確定所需要的知識和能力。
所以說,一個人信息素養(yǎng)的提升過程,是他綜合素質(zhì)提升的過程,需要所有學科的協(xié)同作用,而側(cè)重于使用現(xiàn)在的信息技術(shù)工具來獲取信息、傳輸信息、處理信息和應(yīng)用信息的信息技術(shù)課程只能從工具層面來提高信息素養(yǎng)。
由于課程目標過大,課時少而內(nèi)容多,以信息的“獲取—篩選—加工—表達”為主線的教材體系,只能有意識地淡化技術(shù)操作、淡化軟件,從而使內(nèi)容趨向空洞,既無技術(shù)深度,又缺少應(yīng)有的文化教育內(nèi)涵。信息技術(shù)老師在教學時感到無所適從,不再像以前那么得心應(yīng)手,甚至有的老師都不知道該教學生些什么。學生和家長甚至學校的管理者普遍認為信息技術(shù)這一學科就是培養(yǎng)學生如何使用計算機的“計算機課”,學生卻感覺在信息技術(shù)課上學不到什么技術(shù)。這樣“供需雙方”就產(chǎn)生了矛盾,從而使信息技術(shù)課程處于一個非常尷尬的位置。
基礎(chǔ)教育的各門學科都有自己的理論基礎(chǔ),即我們平常所說的基礎(chǔ)知識與基本技能的來源。語數(shù)外、政史地自然不必說,就是音體美都有自己的學科理論基礎(chǔ),在大學里都有相應(yīng)的系院甚至細化的專業(yè)??墒切畔⒓夹g(shù)課程的理論基礎(chǔ)是什么呢?我們學習的大部分內(nèi)容都來自計算機科學,可是信息技術(shù)課程包含的內(nèi)容又比計算機技術(shù)的內(nèi)容多,計算機技術(shù)只是信息技術(shù)中的一個方面。圖書館學理論?貌似更不是。沒有理論基礎(chǔ)的學科發(fā)展不了多遠,所以我們應(yīng)該找到信息技術(shù)的理論基礎(chǔ),按照學科的特點,根據(jù)知識結(jié)構(gòu)的要求去設(shè)計課程、建立適當?shù)恼n程體系,將更多的科學成分引入信息技術(shù)學科的教學中,只有這樣信息技術(shù)學科才能有更好的發(fā)展。
錢學森曾經(jīng)指出:“教育工作的最終機理在于人腦的思維過程。”[1]很顯然,學科教育最核心的問題就是認識學科教育思維規(guī)律。構(gòu)建該學科的思維規(guī)律是真正學好該學科的唯一方式。 學科思維是區(qū)分學科邊界、表征學科獨立和成熟的重要標志,信息技術(shù)課程要作為一門學科獨立存在,就必須具有自身的學科思維。[2]
那么,信息技術(shù)課程的學科思維是什么?有的人說是算法思維,算法思維是一種解決問題的過程性思維方式,能夠清楚說明問題解決的方法,將一個復雜的問題轉(zhuǎn)化成若干子問題并將其進一步簡化,以達到解決問題的目的,這也是科學和設(shè)計領(lǐng)域的一項重要技能。同時算法思維也在一定程度上反駁了“算法和程序設(shè)計教育就是培養(yǎng)程序員”這一論斷,就像數(shù)學不只是培養(yǎng)會計一樣。但是,算法思維是以算法和程序設(shè)計為起點的,而算法和程序設(shè)計又不能成為信息技術(shù)課程的主要內(nèi)容。所以信息技術(shù)課程一直沒有一個明確的學科思維。
綜上所述,信息技術(shù)課程要解決現(xiàn)在出現(xiàn)的各種問題,得到長足發(fā)展就必須解決學科的理論基礎(chǔ)和學科思維問題。只有解決了理論基礎(chǔ)問題,才能豐富和規(guī)范信息技術(shù)課程的教學內(nèi)容,使教師教有所依,使學生學有目標。只有解決了學科思維問題才能使信息技術(shù)學科有了自己的靈魂,教師在往深處發(fā)掘信息技術(shù)課程教育價值的時候才能有一個明確的方向,在訓練學生的思維和平時的教學過程中才能始終有一條內(nèi)在的主線。解決了這兩個問題,教和學的過程就會省心省力、事半功倍。
從《普通高中信息技術(shù)課程標準(實驗)》對提高學生信息素養(yǎng)的課程目標可以看出,學生的信息素養(yǎng)表現(xiàn)為:對信息的獲取、加工、管理、表達與交流的能力;對信息及信息活動的過程、方法、結(jié)果進行評價的能力;發(fā)表觀點、交流思想、開展合作并解決學習和生活中的實際問題的能力;遵守相關(guān)的倫理道德與法律法規(guī),形成與信息社會相適應(yīng)的價值觀和責任感。[3]這樣,從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三方面全面描述了信息素養(yǎng)。
中小學信息技術(shù)課程在信息素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中用到很多現(xiàn)代信息技術(shù),包括通信技術(shù)、計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、自動控制技術(shù)和遙感技術(shù)等。而這些現(xiàn)代信息技術(shù)的核心技術(shù)就是計算機技術(shù),從本質(zhì)而言,信息的自動處理越來越依賴于以CPU為核心的計算機,只是計算機的物理表現(xiàn)形態(tài)已不是傳統(tǒng)意義的計算機機箱。[4]以計算機技術(shù)為核心的信息技術(shù)不但已經(jīng)在機械、激光、電子、生物等方面大量應(yīng)用,而且已經(jīng)影響到人的思維。正如1972年圖靈獎得主Edsger Dijkstra所說:“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習慣,從而也將深刻地影響著我們的思維能力?!盵5]所以中小學的信息技術(shù)課程在提高學生信息素養(yǎng)的時候,不但要熟練使用計算機這一信息處理的主要工具,還要體會這一工具處理信息的思想。只有領(lǐng)會了這一思想我們才能從新的高度來看待這一工具,從總體上來把握這一工具,從而使信息素養(yǎng)的培養(yǎng)達到事半功倍的效果。
計算機處理信息的思想可以歸結(jié)為計算思維。計算思維的首次提出是在2006年3月,當時任美國卡內(nèi)基·梅隆大學(CMU)計算機科學系主任,現(xiàn)任美國基金會(MSP)計算機和信息科學與工程部(CISE)主任的周以真(Jeannette M.Wing)教授在美國計算機權(quán)威雜志ACM會刊《Communications of the ACM》上,提出計算思維(Computational Thinking):計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。[6]事實上,人們在信息素養(yǎng)的提高過程中就不斷地培養(yǎng)著計算思維。正如學習數(shù)學的過程就是培養(yǎng)理論思維的過程,學物理的過程就是培養(yǎng)實證思維的過程。學生學習程序設(shè)計、各種軟件的使用,就是體會使用計算科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解和系統(tǒng)設(shè)計的過程,就是培養(yǎng)計算思維的過程。越來越多的教育者開始認識到計算思維應(yīng)該和讀、寫、算一起作為基礎(chǔ)教育的一部分,是每人都需要的基本技能。計算思維完全可以成為信息技術(shù)課程的學科思維,也只有信息技術(shù)課程可以承載這種思維。
提高學生的信息素養(yǎng)與培養(yǎng)計算思維有沒有相互沖突的地方呢?我們發(fā)現(xiàn)信息素養(yǎng)和計算思維都是與計算機密切相關(guān)的,是通過學習可以掌握的一種內(nèi)在的能力。但是信息素養(yǎng)是使用以計算機為主的信息處理工具的能力,而計算思維則是培養(yǎng)學生像計算機科學家那樣用計算機科學的基礎(chǔ)概念去處理問題解決問題的能力。所以計算思維是比信息素養(yǎng)更高一層次的要求,它已經(jīng)站在了思維的層次,必將從以下方面對中小學信息技術(shù)課程的發(fā)展起到劃時代的作用。
計算機科學的發(fā)展雖然只有六七十年的歷史,但是它在融合數(shù)學、物理學這些基礎(chǔ)學科的先進理論的基礎(chǔ)上獲得了極大的發(fā)展,已經(jīng)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的核心。計算機科學的理論研究也獲得了極大的發(fā)展,在大學中的學科門類逐步完善,自己的理論體系逐漸穩(wěn)定完備,已經(jīng)成為現(xiàn)代社會必須的基礎(chǔ)學科之一,完全可以作為信息技術(shù)學科的理論基礎(chǔ)。有了深厚的理論基礎(chǔ)和強大的理論支持,中小學信息技術(shù)課程就不再是無本之木、無源之水,必將擺脫目前尷尬的地位,進入嶄新的發(fā)展階段。
隨著科技的發(fā)展,小到手機、電腦、電視、空調(diào),大到汽車、輪船、各種工程設(shè)備無不內(nèi)嵌CPU。這些現(xiàn)代化工具的廣泛使用不但極大地方便了人們的生活,改變了人們的生活習慣,而且開始并已經(jīng)在改變著人們的思維習慣。以計算機科學的基礎(chǔ)知識為基礎(chǔ),進行理解問題、分析問題、解決問題的計算思維現(xiàn)在已經(jīng)成為人類認識世界和改造世界的三種思維之一。所謂三種思維指理論思維(以數(shù)學學科為代表)、實證思維(以物理學科為代表)和計算思維(以計算機學科為代表)。[7]計算思維必將成為人們的必需能力,而信息技術(shù)課程這一培養(yǎng)人們計算思維的最佳學科也必將越來越重要。
培養(yǎng)學生的計算思維對教師的教學方法提出了新的要求,好的教學方法可以使教學過程流暢自然,對計算思維的培養(yǎng)起到事半功倍的效果。不合適的教學方法則可能把我們的課堂引向枯燥乏味,甚至混亂失控的狀態(tài),更不可能起到訓練學生計算思維的教學效果。
目前信息技術(shù)課程使用的教學方法有很多,例如,講授法、任務(wù)驅(qū)動法、基于問題學習的教學法、游戲教學法、自主學習法等等。目前教師選擇最多的教學方法為“講授法”和“任務(wù)驅(qū)動法”。在這些課堂模式下,教學的主要目的是為掌握教材中的某個知識點或者是掌握某個軟件的使用方法。要進行計算思維的訓練就必須深入挖掘各個知識點的教育價值和思維訓練價值。在程序設(shè)計的教學過程中,對學生的思維訓練是顯而易見的,即使在工具軟件的教學過程中也可以挖掘思維的訓練價值。例如,在文字處理這一部分的學習過程中,我們可以先在學生中收集日常生活中可能用到的文字處理需求并進行歸類分析,這一過程就融入了軟件開發(fā)中的需求分析;然后我們可以結(jié)合幾種常見的文字處理軟件講解如何完成處理需求,通過比較各個軟件在處理這一需求上的實現(xiàn)方式,潛移默化中將計算機處理信息的方法融入學生的思維。這樣不但解決了在軟件使用的教學過程中,教學永遠追不上軟件更新速度的弊端,也成功地對學生進行了計算思維的訓練,拓寬了視野,在思維的高度上提高了信息素養(yǎng)。
我國的信息技術(shù)課程在發(fā)展過程中經(jīng)歷了計算機編程教育、計算機應(yīng)用教育、信息技術(shù)教育幾個階段,學科體系建設(shè)也正在逐步發(fā)展完善。作為一個學科來說,三十年或許太短,可是對遵循“摩爾定律”發(fā)展的現(xiàn)代信息技術(shù)來說,三十年也應(yīng)該是一個邁向成熟的時間了。在信息化飛速發(fā)展的今天,隨著數(shù)學、物理和計算機并列為當代理工科三大學科,以計算機科學為學科理論基礎(chǔ),以計算思維為學科思維的信息技術(shù)課程必將更加成熟、更加強大。
[1]錢學森.關(guān)于思維科學[M].上海:上海人民出版社,1986:448.
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[3]王吉慶.信息技術(shù)課程論[M].保定:河北大學出版社,2004:67.
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[5]王飛躍.從計算思維到計算文化[EB/OL].http://www.docin.com/p-71046882.html.
[6]Wing JM.Computational Thinking[J].Communications of the ACM,2006(3):33-35.
[7]譚浩強.研究計算思維,堅持面向應(yīng)用[J].計算機教育,2012(21):45.