何英 胡之騏

摘要：在基礎(chǔ)教育教學(xué)過(guò)程中，教師面臨的一個(gè)問(wèn)題是如何采取合理的表達(dá)方式，按照一定的語(yǔ)法和語(yǔ)義規(guī)則說(shuō)明獲得結(jié)論的理由，讓學(xué)生相信自己提出的結(jié)論。按照計(jì)算思維的特征，可以采取確定問(wèn)題集合、達(dá)成目的策略、按照邏輯線索授課、根據(jù)需要提供有助于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)信息等方式達(dá)到教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；教學(xué)思維；計(jì)算機(jī)課程；教學(xué)改革

DOIDOI：10.11907/rjdk.161401

中圖分類(lèi)號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2016）007019802

思維模式是哲學(xué)領(lǐng)域認(rèn)識(shí)論研究的重要一環(huán)，前人已經(jīng)作過(guò)多種總結(jié)，筆者傾向于將計(jì)算思維視為與理論思維、實(shí)驗(yàn)思維并列的三大基本思維模式 。圖靈獎(jiǎng)獲得者卡普認(rèn)為，自然問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題內(nèi)部蘊(yùn)含豐富的屬于計(jì)算的演化規(guī)律，這些演化規(guī)律伴隨著物質(zhì)、能量以及信息的變換。也就是說(shuō)，人文社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的問(wèn)題也可以如自然問(wèn)題一樣，通過(guò)其中信息的變化用適當(dāng)?shù)姆绞匠尸F(xiàn)出來(lái)。計(jì)算思維是人類(lèi)科學(xué)思維中以抽象化和自動(dòng)化，或者以形式化、程序化和機(jī)械化為特征的思維形式。

在教育領(lǐng)域，教學(xué)思維是實(shí)現(xiàn)教育目的的關(guān)鍵所在，也是教學(xué)效果實(shí)現(xiàn)的手段。我國(guó)學(xué)術(shù)界已有一些對(duì)于教學(xué)思維的反思，但大多是對(duì)既有思維方式本身的完善和改進(jìn)，新的思維方式引入不多見(jiàn)。比如，有學(xué)者認(rèn)為，教學(xué)思維方式是人們用以把握、描述、理解和解釋教學(xué)世界的概念框架的組合方式和運(yùn)作方式。對(duì)于教育領(lǐng)域的問(wèn)題和現(xiàn)象來(lái)說(shuō)，教學(xué)思維方式?jīng)Q定了其思考視角、解釋方式以及研究范式，同時(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐來(lái)說(shuō)，合理的教學(xué)思維方式可以提高教學(xué)效果。也有學(xué)者認(rèn)為，教學(xué)思維植根于大學(xué)教育活動(dòng)中，對(duì)于理解、施教具有方向性?xún)r(jià)值。思維方式規(guī)定著教學(xué)本質(zhì)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及師生關(guān)系等問(wèn)題，深深地隱藏在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，決定著怎樣思考和處理教學(xué)問(wèn)題，決定著教學(xué)問(wèn)題思考的廣度和深度，以及實(shí)施教學(xué)計(jì)劃的方案與措施。

教學(xué)思維具有一定的獨(dú)立性，來(lái)自于作為社會(huì)成員教師的一般性思維方式，并將這種思維方式應(yīng)用于教育教學(xué)領(lǐng)域，形成對(duì)教育教學(xué)現(xiàn)象、本質(zhì)和規(guī)律的一種認(rèn)知模式。它能夠?qū)處煹慕虒W(xué)實(shí)踐起到指導(dǎo)作用，對(duì)教學(xué)效果作出一定的預(yù)期，具體體現(xiàn)為一種教師的素養(yǎng)。

2計(jì)算思維對(duì)教學(xué)思維的啟示

教學(xué)過(guò)程中，教師必須盡量使學(xué)生準(zhǔn)確無(wú)誤地了解自己所表達(dá)的知識(shí)，這種知識(shí)往往是以一種結(jié)論的形式呈現(xiàn)，那么教師就面臨一個(gè)問(wèn)題——如何采取合理的表達(dá)方式，按照一定的語(yǔ)法和語(yǔ)義規(guī)則說(shuō)明獲得結(jié)論的理由，讓學(xué)生相信自己所提出的結(jié)論，這就涉及到對(duì)計(jì)算思維的應(yīng)用。

計(jì)算思維應(yīng)用于教學(xué)思維步驟：

（1）確定問(wèn)題集合，教師對(duì)于所要教授的知識(shí)必須確定一個(gè)問(wèn)題集合。當(dāng)下主流教學(xué)理念是一種探究式和理解式教學(xué)，讓學(xué)生參與到知識(shí)的教授進(jìn)程中，通過(guò)問(wèn)題來(lái)引發(fā)學(xué)生的思考是最有效的方式。教師在授課之前需要對(duì)教授的知識(shí)有一個(gè)邏輯線索，在這個(gè)線索的每一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”上設(shè)置難度適當(dāng)?shù)膯?wèn)題，最終將所有問(wèn)題形成一個(gè)集合，這個(gè)集合的特征體現(xiàn)在所教授的知識(shí)內(nèi)涵與外延上。比如，小學(xué)低年級(jí)數(shù)學(xué)課問(wèn)題集合體現(xiàn)為能呈現(xiàn)數(shù)字、四則運(yùn)算法則等知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)引入客觀事物的數(shù)學(xué)特征來(lái)確定問(wèn)題。教師必須確定該集合中哪些問(wèn)題可以選擇、每種選擇的有利因素和不利因素是什么、最佳的問(wèn)題方案是什么等。

（2）達(dá)成目的的策略，設(shè)置總目標(biāo)與分目標(biāo)。教師在授課前還需要確定授課目標(biāo)。目標(biāo)的設(shè)置應(yīng)按照知識(shí)點(diǎn)的邏輯線索確定，每一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)相應(yīng)的分目標(biāo)，或者說(shuō)每一個(gè)分目標(biāo)都應(yīng)該有對(duì)應(yīng)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成。此外，教師必須明確實(shí)現(xiàn)分目標(biāo)的步驟。

（3）按照邏輯線索授課，確定明確的話語(yǔ)表達(dá)系統(tǒng)。在教學(xué)過(guò)程中，教師的講授順序應(yīng)該按照之前所設(shè)定的問(wèn)題集合，依循知識(shí)點(diǎn)的邏輯線索進(jìn)行，確保每一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”能夠銜接。教師還必須對(duì)知識(shí)點(diǎn)和邏輯線索進(jìn)行反思，比如提供的問(wèn)題和有關(guān)知識(shí)點(diǎn)的論據(jù)是否切合，能否找到更好的問(wèn)題和論據(jù)等。另外，因?yàn)橛?jì)算思維的核心是語(yǔ)義的確定性，即在理解上不會(huì)出現(xiàn)因人而異、因環(huán)境而異的多種可能性，所以教師有必要在教學(xué)話語(yǔ)層面對(duì)知識(shí)點(diǎn)的表達(dá)作出規(guī)定，這在人文社會(huì)學(xué)科課程中非常重要，比如在講授“教學(xué)思維”這一概念時(shí)，必須與“教育思維”等概念明確區(qū)分開(kāi)來(lái)。

（4）提供有助于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)信息。根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，教師可根據(jù)學(xué)生需要和知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容提供相關(guān)信息，這些信息必須和所教授知識(shí)點(diǎn)有邏輯聯(lián)系，在難度和數(shù)量適當(dāng)?shù)那疤嵯履軌驇椭鷮W(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)。

3計(jì)算思維應(yīng)用

（1）對(duì)知識(shí)點(diǎn)的反思。教師首先必須熟悉教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)，能對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行反思。表現(xiàn)為能夠厘清知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，按照此關(guān)系將相關(guān)教學(xué)信息拓展開(kāi)來(lái)。其次對(duì)知識(shí)點(diǎn)分層，按照每個(gè)“節(jié)點(diǎn)”設(shè)置相應(yīng)問(wèn)題。對(duì)講授的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行反思有助于加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，更加有把握地教學(xué)，同時(shí)能通過(guò)問(wèn)題引發(fā)學(xué)生興趣，避免學(xué)生厭學(xué)。

（2）選擇合適的提問(wèn)時(shí)機(jī)，將學(xué)生引入邏輯思路。教師要實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的就必須引發(fā)學(xué)生的興趣并成功將其引入架設(shè)好的邏輯思路中，利用明確界定的概念串起各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，最后導(dǎo)出明確的結(jié)論。這一環(huán)節(jié)是利用計(jì)算思維進(jìn)行教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目的在于架起教師和學(xué)生進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容溝通的橋梁。

（3）通過(guò)明確的結(jié)論讓學(xué)生獲得正確的認(rèn)識(shí)。計(jì)算思維作用下所獲得的結(jié)論具有有限性的特征，即結(jié)論的表達(dá)方式是一種有限的形式。教師所要傳授的內(nèi)容與相關(guān)的學(xué)科知識(shí)相比只是一小部分，其結(jié)論也必然有局限性，相關(guān)結(jié)論在學(xué)術(shù)上存在著爭(zhēng)鳴的可能性。因此，教師必須對(duì)自己得出的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)，通過(guò)推理和經(jīng)驗(yàn)證明該結(jié)論的合理性與正確性。

（4）進(jìn)行拓展層面的師生交流。因?yàn)闂l件限制，很多時(shí)候必須給學(xué)生一個(gè)明確的結(jié)論。關(guān)于此結(jié)論在學(xué)術(shù)領(lǐng)域中的爭(zhēng)論，可以通過(guò)師生之間的課后交流得到拓展，比如生物課上教師必然要以達(dá)爾文“進(jìn)化論”作為正確的理論根據(jù)得出結(jié)論，但課后大家可以對(duì)其它相關(guān)理論進(jìn)行討論和交流。

4結(jié)語(yǔ)

計(jì)算思維是與邏輯思維、實(shí)證思維并列的思維方式，雖然在學(xué)校教學(xué)層面運(yùn)用還不顯見(jiàn)，但可以預(yù)言，它必然會(huì)成為今后又一主流思維方式。

要在教學(xué)體系中體現(xiàn)計(jì)算思維，還需思考以下問(wèn)題：計(jì)算思維除了目前能確定的有限性、確定性特征外，還具備哪些組成部分？如何在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中培養(yǎng)師生的計(jì)算思維？計(jì)算思維對(duì)當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容來(lái)說(shuō)是否意味著改變？如何在當(dāng)前的教學(xué)實(shí)踐中明確把計(jì)算思維“講”出來(lái)？這些問(wèn)題有待后續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)：

朱亞宗.論計(jì)算思維——計(jì)算思維的科學(xué)定位、基本原理及創(chuàng)新路徑[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2009，36（4）：5355.

KARP R M.Understanding science through the computationallens[J].Journal of Computer Science and Technology，2011，26（4）：569577.