武健 康小微
摘要:本文從《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的再學(xué)習(xí)、再思考出發(fā),針對(duì)信息科技在基礎(chǔ)教育中的作用與價(jià)值,提出了課程性質(zhì)再認(rèn)識(shí)的“三個(gè)統(tǒng)一”,針對(duì)課程目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程提出“三個(gè)不局限”,并以信息科技面對(duì)生活中的問(wèn)題解決為核心,抓住語(yǔ)言促進(jìn)思維這個(gè)關(guān)鍵,在已有實(shí)踐的基礎(chǔ)上對(duì)三步轉(zhuǎn)譯編程教學(xué)法進(jìn)行了思考。
關(guān)鍵詞:信息科技;問(wèn)題解決;算法;教學(xué)法
中圖分類號(hào):G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? 論文編號(hào):1674-2117(2023)15-0009-03
《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”)將信息技術(shù)課程改為信息科技課程,這不僅僅是名稱的變化,課程理念、價(jià)值、性質(zhì)、地位、內(nèi)容等方面也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變。信息科技從綜合實(shí)踐中獨(dú)立出來(lái)成為一門課程,走到科學(xué)+技術(shù)的大領(lǐng)域,課程不僅要有內(nèi)容變化,還要對(duì)課程的本源性問(wèn)題再認(rèn)識(shí)、再學(xué)習(xí)。
課程的性質(zhì):從技術(shù)到科技
信息科技課程獨(dú)立出來(lái),成為科學(xué)教育的組成部分。課程的發(fā)展既需要體現(xiàn)信息科技獨(dú)特的學(xué)科特點(diǎn),也要關(guān)注到基礎(chǔ)教育中科學(xué)教育的總體任務(wù)與要求。人們常說(shuō),科學(xué)側(cè)重于認(rèn)識(shí)世界,技術(shù)側(cè)重改造世界。無(wú)論是信息科學(xué)的認(rèn)識(shí)世界,還是信息技術(shù)的改造世界,都必須面對(duì)工作、生活中的問(wèn)題。課程的研究者需要在關(guān)注課程的基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性的同時(shí),強(qiáng)調(diào)若干性質(zhì)間的統(tǒng)一。
1.時(shí)代性和基礎(chǔ)性的統(tǒng)一
提升學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)與技能是信息科技課程主要任務(wù)之一。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo),課程不僅要面對(duì)當(dāng)前信息社會(huì),幫助兒童更好地面對(duì)數(shù)字化生活,還要面對(duì)未來(lái),通過(guò)當(dāng)代科技的發(fā)展去理解未來(lái)數(shù)字社會(huì)。
2.實(shí)踐性與綜合性的統(tǒng)一
信息科技課程的核心是問(wèn)題解決。價(jià)值首先在于能真實(shí)地解決生活、學(xué)習(xí)、工作中的問(wèn)題。實(shí)踐性是不可或缺的。參考科學(xué)教育中的STS(科學(xué)Science、技術(shù)Technology、社會(huì)Society)研究,科技的價(jià)值與作用必然與社會(huì)需求密切相關(guān)。信息科技中的問(wèn)題解決不是單一學(xué)科問(wèn)題,需要學(xué)習(xí)者的綜合能力。
3.工具性與思維性的統(tǒng)一
信息科技是針對(duì)信息及其應(yīng)用中的科學(xué)原理、思維方法、處理過(guò)程和工程實(shí)現(xiàn),核心研究對(duì)象是信息??茖W(xué)與技術(shù)體現(xiàn)在信息工具的運(yùn)用中,有著促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的基礎(chǔ)任務(wù),這是學(xué)科育人價(jià)值的體現(xiàn)。而信息科技課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過(guò)程在直接與間接提升思維水平,因此,工具性與思維性是課程的共同特點(diǎn)。
課程的方向:從計(jì)算機(jī)到信息科技
信息科技課程既需要符合國(guó)家課程整體育人方向,站在整體角度思考課程價(jià)值,也需要體現(xiàn)學(xué)科本身特點(diǎn),兼顧本學(xué)科的不可替代性。為達(dá)到跨越式發(fā)展的目標(biāo),這一輪信息科技課程發(fā)展的任務(wù),既需要跟上語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科近二十多年課改發(fā)展速度,也需要從原有的計(jì)算機(jī)技術(shù)中“跳”出來(lái),真正地走向信息科技。發(fā)展的目標(biāo)對(duì)于課程的研究者、一線教師有著更高的要求。信息科技課程需要站在高位,放遠(yuǎn)眼光,從目標(biāo)、內(nèi)容和教學(xué)角度考慮“三個(gè)不局限”。
1.教學(xué)目標(biāo)不局限于學(xué)會(huì)知識(shí)與技術(shù)
信息科技課程要發(fā)揮課程的作用,教學(xué)目標(biāo)就不能局限于學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)知識(shí)、掌握操作計(jì)算機(jī)的技術(shù),還應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生通過(guò)信息科技的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)自我,認(rèn)識(shí)世界,增長(zhǎng)知識(shí),學(xué)會(huì)思考。
2.課程內(nèi)容不局限于知識(shí)和技能
課程要有利于學(xué)習(xí)全過(guò)程,教學(xué)內(nèi)容不能局限于掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能,還應(yīng)當(dāng)包括更廣義的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、智慧、文化、情感、態(tài)度、價(jià)值觀等。
3.教學(xué)過(guò)程不局限于記憶與訓(xùn)練
信息科技課程要促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,面對(duì)的是學(xué)生成長(zhǎng)的全過(guò)程。課程的教學(xué)過(guò)程不能局限于計(jì)算機(jī)知識(shí)的記憶和計(jì)算機(jī)操作技能的訓(xùn)練,還應(yīng)當(dāng)包括觀察、思考、分析、判斷、闡釋、創(chuàng)造等認(rèn)知活動(dòng)和情感活動(dòng)。
算法教學(xué):從“用”到“以”
縱觀從計(jì)算機(jī)到信息科技課程的發(fā)展歷程,不同時(shí)期教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)分別有計(jì)算機(jī)命令(語(yǔ)言)、程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)算法等,但程序與算法始終是課程的核心與重點(diǎn)。
新課標(biāo)進(jìn)一步擴(kuò)展了算法的范疇,指出算法教學(xué)的基本思路是從“計(jì)算機(jī)算法”發(fā)展到“身邊的算法”?!吧磉叀庇袃煞矫娴囊螅阂环矫媸峭ㄟ^(guò)算法,編寫計(jì)算機(jī)程序去解決一些問(wèn)題,這是“用”計(jì)算機(jī)去解決身邊的問(wèn)題;另一方面以算法的思路,形成與優(yōu)化問(wèn)題解決的步驟,這是“以”計(jì)算機(jī)編程等的工程思維方式去解決身邊更多的問(wèn)題,是計(jì)算思維的體現(xiàn)。
從“用”到“以”,“身邊的算法”的學(xué)習(xí)以典型的用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的事例引導(dǎo)學(xué)生面對(duì)真實(shí)問(wèn)題的解決,然后遷移至生活中更廣泛的問(wèn)題解決,體現(xiàn)了更高的學(xué)科價(jià)值與作用。
從“用”到“以”,在算法學(xué)習(xí)的過(guò)程中重點(diǎn)由算法本身向促進(jìn)學(xué)習(xí)者的思維發(fā)展轉(zhuǎn)變,在以符號(hào)為代表的人工語(yǔ)言與自然語(yǔ)言之間的轉(zhuǎn)化中,促進(jìn)學(xué)習(xí)者的思維發(fā)展。在不同語(yǔ)言的轉(zhuǎn)譯過(guò)程中形成思維策略,這是三步轉(zhuǎn)譯教學(xué)的形成背景,也是新課標(biāo)發(fā)布后,對(duì)信息科技課程完成基礎(chǔ)教育促進(jìn)學(xué)生語(yǔ)言與思維能力提升的再思考。
從“用”到“以”,將算法思想的運(yùn)用延伸到生活中,需要從問(wèn)題出發(fā),最終與生活相結(jié)合。在整個(gè)過(guò)程中需要特別關(guān)注自然語(yǔ)言的作用,自然語(yǔ)言—人工語(yǔ)言、人工語(yǔ)言—自然語(yǔ)言相互轉(zhuǎn)變對(duì)思維水平發(fā)展的作用是下一階段課程發(fā)展的重要方向之一。
算法學(xué)習(xí):從計(jì)算機(jī)到生活
在算法的學(xué)習(xí)過(guò)程中,算法概念有兩種不同情況。一種是在計(jì)算機(jī)程序基礎(chǔ)上形成的算法,簡(jiǎn)稱計(jì)算機(jī)算法,往往用偽代碼、流程圖呈現(xiàn)出來(lái)。計(jì)算機(jī)算法與程序不同,但它們之間有著密切關(guān)系。另一種是生活中在問(wèn)題解決的步驟基礎(chǔ)上形成的算法,可以簡(jiǎn)稱為生活算法,往往用自然語(yǔ)言、步驟說(shuō)明等描述出來(lái)。生活算法與問(wèn)題解決步驟不同,它們之間也有著密切關(guān)系。計(jì)算機(jī)算法更簡(jiǎn)練、精確,生活算法面對(duì)更廣泛的生活問(wèn)題。
從學(xué)習(xí)者角度看,算法的學(xué)習(xí)不是簡(jiǎn)單的了解、記憶算法概念的過(guò)程。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、逐步完善的過(guò)程,往往經(jīng)歷活動(dòng),完成不同層級(jí)的學(xué)習(xí)任務(wù),逐步體驗(yàn)算法、了解算法、掌握算法,達(dá)到“用”的程度。然后熟練運(yùn)用算法,深入理解算法,再達(dá)到“以”算法思想去解決生活問(wèn)題的目標(biāo)。這是個(gè)多階段不斷發(fā)展、螺旋上升的過(guò)程(如下頁(yè)圖1)。
信息科技的基礎(chǔ)性和綜合性是統(tǒng)一的,從計(jì)算機(jī)算法逐步向生活算法遷移,是為了更好地面對(duì)生活中的問(wèn)題解決。在這個(gè)過(guò)程中,無(wú)論是人工語(yǔ)言還是自然語(yǔ)言都發(fā)揮著重要作用。
課程活動(dòng):從整合內(nèi)容到發(fā)展素養(yǎng)
“身邊的算法”的教學(xué)目標(biāo)不局限于簡(jiǎn)單地知道與記憶計(jì)算機(jī)算法的概念,而是面對(duì)學(xué)生成長(zhǎng),在學(xué)習(xí)活動(dòng)中提升能力、發(fā)展素養(yǎng)。
算法的學(xué)習(xí)活動(dòng)可以分成不同模塊。以掌握計(jì)算機(jī)命令為主的學(xué)習(xí)活動(dòng),會(huì)以掌握計(jì)算機(jī)語(yǔ)言展開;以學(xué)會(huì)編制程序?yàn)槭滓繕?biāo)的學(xué)習(xí)活動(dòng),往往圍繞實(shí)現(xiàn)某功能來(lái)編制程序進(jìn)行組織;以學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)算法為主要目標(biāo)的學(xué)習(xí)活動(dòng),會(huì)強(qiáng)調(diào)對(duì)比分析不同程序,掌握設(shè)計(jì)與優(yōu)化的策略;側(cè)重算法思想進(jìn)而擴(kuò)展到生活中問(wèn)題解決的教學(xué),會(huì)強(qiáng)調(diào)算法的形成與遷移,強(qiáng)化語(yǔ)言與思維的關(guān)系。
而三步轉(zhuǎn)譯編程教學(xué)法的核心在于以語(yǔ)言促進(jìn)思維(如圖2),在算法習(xí)得、算法運(yùn)用層級(jí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中能夠發(fā)揮更大的作用。
在課程設(shè)計(jì)中存在著直線式與螺旋式的兩種邏輯形式。直線式是把課程內(nèi)容組織成一條前后聯(lián)系的“直線”,螺旋式是課程內(nèi)容重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大知識(shí)面,加深知識(shí)難度。兩種形式各有利弊,在同一課程內(nèi)容的體系中,直線式和螺旋式都是必不可少的。
很多一線教師一直試圖“解決教學(xué)問(wèn)題”,但在實(shí)踐中,教學(xué)問(wèn)題是課程的末端問(wèn)題,本源性問(wèn)題仍是課程建設(shè)。教師只有完成課程構(gòu)建任務(wù),建立起遵循信息科技學(xué)習(xí)規(guī)律的課程體系,并以課程整體的視角研究課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)、結(jié)果與評(píng)價(jià)等,才會(huì)使教學(xué)問(wèn)題迎刃而解。
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