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面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)：以高中信息技術(shù)課程為例
作者：祝智庭李鋒
電化教育研究 2015年04期
信息技術(shù)的快速發(fā)展影響著青少年的生活與學(xué)習(xí)的方方面面，其強(qiáng)大的輻射力不僅改變著青少年的行為方式，也改造著他們的思維品質(zhì)和文化特征，學(xué)校信息技術(shù)教育也就被賦予了全新的意蘊(yùn)與內(nèi)涵。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的信息知識(shí)傳授觀念，發(fā)展學(xué)生信息技術(shù)的學(xué)科思維，提升學(xué)生在信息社會(huì)生存、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的能力就成為信息技術(shù)課程改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
一、信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)：從學(xué)科知識(shí)到學(xué)科思維
中小學(xué)信息技術(shù)課程可以追溯到20世紀(jì)50年代的計(jì)算機(jī)教育。近年來，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以及人們對(duì)技術(shù)與社會(huì)關(guān)系認(rèn)識(shí)的深入，它逐漸演變?yōu)橐粋�(gè)目標(biāo)多元、內(nèi)容豐富、方法多樣的現(xiàn)代教育領(lǐng)域，成為許多國(guó)家中小學(xué)的基礎(chǔ)教育課程�？疾靽�(guó)內(nèi)外信息技術(shù)課程的發(fā)展歷程，它大體經(jīng)歷了“面向?qū)W科知識(shí)”、“面向?qū)W科工具”和“面向?qū)W科思維”的課程開發(fā)取向，每種開發(fā)取向也表現(xiàn)出不同的課程特征（如圖1所示）。
（一）面向?qū)W科知識(shí)的信息技術(shù)課程
以學(xué)科邏輯為根據(jù)、圍繞知識(shí)結(jié)構(gòu)組織起來的學(xué)習(xí)內(nèi)容體系，即為面向?qū)W科知識(shí)的課程組織[1]。20世紀(jì)70年代末，微型計(jì)算機(jī)的快速普及引發(fā)了教育學(xué)界的廣泛關(guān)注，為占得信息化社會(huì)發(fā)展的先機(jī)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開設(shè)中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程，程序設(shè)計(jì)成為當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)教育的主要內(nèi)容。1981年，前蘇聯(lián)計(jì)算機(jī)教育學(xué)家葉爾肖夫（A.P.Ershov）在第三屆世界計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用大會(huì)上作了《程序設(shè)計(jì)——第二文化》的報(bào)告，提出了“程序設(shè)計(jì)文化”的觀點(diǎn)，他認(rèn)為“是否具有編排與執(zhí)行自己工作的程序的能力是人們能不能有效完成各種任務(wù)的關(guān)鍵�，F(xiàn)代人除了傳統(tǒng)的讀、寫、算能力以外，還應(yīng)該具有一種可以與之相比擬的程序設(shè)計(jì)能力”。該觀點(diǎn)反映出計(jì)算機(jī)程序?qū)W習(xí)的理念：希望學(xué)生通過程序原理的學(xué)習(xí)，了解計(jì)算機(jī)知識(shí)，掌握計(jì)算機(jī)操作過程，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)時(shí)代的生活。受程序設(shè)計(jì)觀念的影響，我國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育初期也將“發(fā)展學(xué)生程序設(shè)計(jì)技能”作為主要教育目標(biāo)。設(shè)計(jì)了掌握基本的BASIC語言，并初步具備讀、寫程序和上機(jī)調(diào)試的學(xué)習(xí)內(nèi)容。從實(shí)施過程來看，程序設(shè)計(jì)課程為青少年創(chuàng)造了接觸和了解計(jì)算機(jī)的機(jī)會(huì)，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)文化的普及。但是，從學(xué)生心理發(fā)展和學(xué)習(xí)過程來看，脫離了具體生活情境、忽視學(xué)生自身學(xué)習(xí)特點(diǎn)、抽象地向?qū)W生灌輸計(jì)算機(jī)程序知識(shí)，無疑也是對(duì)青少年身心成長(zhǎng)的一種摧殘。此外，面對(duì)不斷變化的信息化世界，計(jì)算機(jī)課程并不是要把每位學(xué)生培養(yǎng)成程序設(shè)計(jì)專家，而是希望學(xué)生能夠具有信息技術(shù)學(xué)科的思維方式，正確理解計(jì)算機(jī)、人與社會(huì)的關(guān)系。因此，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生獨(dú)特的學(xué)科思維就成為信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)所面對(duì)的新挑戰(zhàn)。
（二）面向?qū)W科工具的信息技術(shù)課程
20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件日趨成熟，一些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如Dbase）、電子報(bào)表系統(tǒng)（如Visculc）、文字處理系統(tǒng)（如WordStar）開始安裝到微型計(jì)算機(jī)上，越來越多非專業(yè)的人員開始從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作。社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)需求促使中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育從“程序設(shè)計(jì)”向“工具應(yīng)用”轉(zhuǎn)型，學(xué)習(xí)內(nèi)容從前期的BASIC程序設(shè)計(jì)發(fā)展為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)基本操作與使用、計(jì)算機(jī)常用軟件介紹、計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用等主要內(nèi)容。例如，美國(guó)東田納西州大學(xué)科爾教授在第四屆計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用大會(huì)上發(fā)表的《面向職員的計(jì)算機(jī)課程》中將計(jì)算機(jī)教育的目標(biāo)界定為應(yīng)用者能夠在自己的教學(xué)科研、管理服務(wù)中把計(jì)算機(jī)作為一種有效的工具使用，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包括文字處理、電子報(bào)表處理、數(shù)據(jù)庫、圖像處理等應(yīng)用軟件的使用。這種“技術(shù)學(xué)以致用”的觀點(diǎn)有著其存在的合理性，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，特別是對(duì)即將畢業(yè)尋找工作的高年級(jí)學(xué)生來說，他們也非常希望學(xué)習(xí)一些實(shí)用的操作技能。但是從教育發(fā)展來看，基礎(chǔ)教育畢竟不能等同于社會(huì)職業(yè)教育，其最主要的任務(wù)還應(yīng)是促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。事實(shí)上，如果過于強(qiáng)調(diào)信息技能操練，忽視信息技術(shù)本身所特有的解決問題的思維方法與應(yīng)用策略，隨著信息工具的快速發(fā)展，“當(dāng)學(xué)生離開學(xué)校進(jìn)入社會(huì)之前，他們所學(xué)的工具技能就已經(jīng)落后于信息化社會(huì)的現(xiàn)實(shí)需要了”[2]。
（三）面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程
面向?qū)W科思維的課程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)與學(xué)科思維（Disciplinary Thinking）發(fā)展的結(jié)合，其目的是幫助學(xué)習(xí)者在知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中形成獨(dú)特的學(xué)科思維方式，全面理解生活中的世界[3]。近年來，信息技術(shù)的革新推動(dòng)了全球信息化的發(fā)展。隨之，大眾傳媒擺脫了傳統(tǒng)的單向、線性、控制的信息傳播模式，進(jìn)化為多元、互動(dòng)、開放的信息化環(huán)境。信息受眾也從被動(dòng)的“接受者”成為信息“發(fā)布者”。在此充滿新奇、變幻乃至誘惑的信息環(huán)境中，中小學(xué)信息技術(shù)課程就不應(yīng)局限于信息知識(shí)掌握和信息技能操練上，甚至也不應(yīng)停留于生活問題的解決上，而是更需要幫助青少年用信息技術(shù)學(xué)科思維方式理解信息世界，正確認(rèn)識(shí)技術(shù)、個(gè)人、社會(huì)的內(nèi)在關(guān)系，發(fā)揮信息技術(shù)的積極因素。多元智能專家霍華德·加德納教授（Gardner，H.）在對(duì)學(xué)生多元智能發(fā)展研究中指出，“只限于學(xué)科知識(shí)（Subject-Matter）的學(xué)習(xí)雖然可以暫時(shí)增加學(xué)生的信息量，但過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)記憶也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生喪失解釋新問題的能力，這就需要尋求一種新的教育設(shè)計(jì)方式，即面向?qū)W科思維”[4]。美國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)在《學(xué)生教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的修訂版中就反映了信息技術(shù)學(xué)科思維的理念，增加了“批判性思考”和“數(shù)字化公民”的指標(biāo)，指出學(xué)生要批判性地選擇工具和資源，理解與技術(shù)相關(guān)的人、文化、社會(huì)的相關(guān)問題，安全、合法、負(fù)責(zé)任地使用信息和技術(shù)。面向?qū)W生思維發(fā)展的信息技術(shù)課程擺脫了“純技術(shù)”教育的狹隘觀念，從社會(huì)生態(tài)學(xué)的視角來理解信息環(huán)境中各要素的關(guān)系，希冀幫助青少年在“學(xué)技術(shù)”、“用技術(shù)”的基礎(chǔ)上，能夠從現(xiàn)實(shí)情境中，批判性地認(rèn)識(shí)技術(shù)變革給信息環(huán)境帶來的整體影響，并應(yīng)用學(xué)科思維解決信息生活中的現(xiàn)實(shí)問題。
綜上可看出，信息技術(shù)課程開發(fā)的三種取向并不是截然對(duì)立的，而是隨著研究者對(duì)信息技術(shù)課程認(rèn)識(shí)的深入，從一個(gè)階段向另一個(gè)階段的發(fā)展。面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程是在繼承信息知識(shí)、技術(shù)工具課程取向的基礎(chǔ)上，關(guān)注學(xué)生內(nèi)在思維發(fā)展，希望學(xué)生能夠像“信息技術(shù)學(xué)科專家”那樣深刻地思考信息化世界。
二、信息技術(shù)課程的學(xué)科思維：本質(zhì)與特征
加涅（Robert Mills Gagne）在認(rèn)知心理學(xué)研究中將認(rèn)識(shí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)結(jié)果分為三大類，即言語信息、智力技能和認(rèn)知策略[5]。其中，認(rèn)識(shí)策略是指學(xué)生學(xué)習(xí)后形成的對(duì)內(nèi)控制能力，以及調(diào)控認(rèn)知活動(dòng)的特殊認(rèn)知技能，是學(xué)生內(nèi)在價(jià)值的學(xué)習(xí)結(jié)果。就學(xué)科教育而言，其認(rèn)知領(lǐng)域的教育意義既體現(xiàn)在外顯的知識(shí)與技術(shù)學(xué)習(xí)方面，也反映在內(nèi)隱的認(rèn)識(shí)策略學(xué)習(xí)上。因此，信息技術(shù)課程在合理安排信息知識(shí)與技能、強(qiáng)調(diào)學(xué)生信息技術(shù)解決問題的應(yīng)用行為時(shí)，更需要關(guān)注學(xué)生利用信息技術(shù)處理問題的內(nèi)在思維發(fā)展，形成利用信息技術(shù)認(rèn)識(shí)世界的獨(dú)特思維方式，即計(jì)算思維、設(shè)計(jì)思維和批判性思維（如圖2所示）。
（一）信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的計(jì)算思維
算法是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生特定結(jié)果的一種精確、系統(tǒng)的方法。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)來看，它直接體現(xiàn)著計(jì)算機(jī)解決問題的方法與過程。[6]近年來，隨著信息技術(shù)工具的普及與推廣，算法思想已廣泛滲透于人們的日常生活、工作與學(xué)習(xí)之中。2006年，卡耐基梅隆大學(xué)周以真教授（Jeannette M.Wing）在計(jì)算機(jī)科學(xué)協(xié)會(huì)（ACM）年會(huì)報(bào)告中，明確提出發(fā)展學(xué)習(xí)者以算法為核心的計(jì)算思維（Computation Thinking），她認(rèn)為“信息化社會(huì)的思維方式應(yīng)是涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中所采用的最廣泛的心理工具，是對(duì)問題解決、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人類行為理解的綜合能力反映。發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維就是要‘像計(jì)算機(jī)科學(xué)家’那樣去思考信息化問題。當(dāng)然，這些問題絕不只是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，它適合信息技術(shù)所滲透的每一個(gè)角落。”[7]顯然，高度信息化社會(huì)的思維方式已超越了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)環(huán)境中“為計(jì)算而思維（Thinking for Computing）”的學(xué)術(shù)觀念，而是將其放在信息化社會(huì)大背景下進(jìn)行研究，形成“用計(jì)算而思維（Thinking with Computing）”的數(shù)字化生存的普適理念，以“算法”為核心的、關(guān)注入機(jī)互動(dòng)的計(jì)算思維已成為信息化社會(huì)中處理問題的一種重要思維方式。2011年美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(huì)（CSTA）研制的《中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)》和2012年英國(guó)學(xué)校計(jì)算課程工作小組（Computingat School Working Group，CAS）研制的《學(xué)校計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)課程》都將計(jì)算思維作為課程的核心內(nèi)容。發(fā)展學(xué)生“數(shù)據(jù)抽象、模型建構(gòu)、回歸驗(yàn)證、數(shù)字實(shí)現(xiàn)”的計(jì)算思維方式、提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的能力是信息技術(shù)課程的一種重要的內(nèi)在價(jià)值。
（二）信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的設(shè)計(jì)思維
“設(shè)計(jì)”是一種創(chuàng)造性的規(guī)劃活動(dòng)，其目的是為事件、過程、服務(wù)以及在整個(gè)活動(dòng)周期中所構(gòu)成的系統(tǒng)建立一個(gè)高效的組織方式。西蒙（Simon）在《人工科學(xué)》中分析了“設(shè)計(jì)科學(xué)”的內(nèi)容體系，認(rèn)為設(shè)計(jì)不僅是技術(shù)教育的專業(yè)要素，更應(yīng)是每個(gè)知書識(shí)字的人的核心素養(yǎng)。1990年，馬奇（March.S）和史密斯（Smith.G）等人在西蒙理論的基礎(chǔ)上系統(tǒng)闡述了設(shè)計(jì)科學(xué)的“概念、結(jié)構(gòu)、模型與方法”，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)者要通過建立行為、形成知識(shí)、使用知識(shí)、評(píng)價(jià)知識(shí)來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，并突出說明“構(gòu)造與評(píng)價(jià)”作為設(shè)計(jì)科學(xué)特有的活動(dòng)與思維方式。[8]由此可見，設(shè)計(jì)思維（Design Thinking）正是設(shè)計(jì)者經(jīng)過相應(yīng)的設(shè)計(jì)活動(dòng)或?qū)W習(xí)相應(yīng)的設(shè)計(jì)知識(shí)后，所具備的擅長(zhǎng)于設(shè)計(jì)的專業(yè)技巧，是一種特殊的思維形式，表現(xiàn)在處理問題上包括有“現(xiàn)象分析”、“問題識(shí)別”、“事實(shí)表征”、“概念產(chǎn)生”、“方案形成”、“方案評(píng)價(jià)”的過程[9]。從表現(xiàn)形式來看，設(shè)計(jì)思維更強(qiáng)調(diào)通過形象化、結(jié)構(gòu)性的方式來表示設(shè)計(jì)進(jìn)程中的模糊屬性，以此來明確所需設(shè)計(jì)的作品和研究過程的方案。如今，隨著越來越多的信息技術(shù)應(yīng)用于人們的生存空間，怎樣區(qū)分復(fù)雜的信息現(xiàn)象、如何基于現(xiàn)實(shí)需要合理選擇技術(shù)工具，怎樣制定與驗(yàn)證應(yīng)用信息技術(shù)解決問題的可行方案，這都是對(duì)信息化社會(huì)成員設(shè)計(jì)思維的考查。通過信息技術(shù)課程發(fā)展學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，也就有益于學(xué)生將所學(xué)習(xí)的信息知識(shí)與技能遷移于解決實(shí)際的設(shè)計(jì)問題之中。
（三）信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的批判思維
所謂“批判思維（Critical Thinking）”是指人們對(duì)于某種事物、現(xiàn)象和主張能發(fā)現(xiàn)其問題所在，根據(jù)特有的思維邏輯作出的理性思考。早在20世紀(jì)初，美國(guó)哲學(xué)家約翰·杜威（John Dewey）就在對(duì)個(gè)體反思研究的基礎(chǔ)上概述了“批判思維”的概念，認(rèn)為它是反思過程中所表現(xiàn)出來的解決問題的思考方式。1990年，范西昂（Peter Facione）等人開展了“批判思維特征”的研究，研究報(bào)告指出，“個(gè)體批判思維的培養(yǎng)并不完全在于是否知道一個(gè)批判思維的概念，最主要的還應(yīng)該是明確批判思維的度量標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)性特征�；诖耍麄兲岢隽恕吻逡饬x、分析論證、評(píng)估證據(jù)、推理判斷’的批判思維分析維度和真實(shí)情境下合理運(yùn)用批判思維的‘心智習(xí)慣（Mental Habit）’”[10]。近年來，青少年接觸信息技術(shù)和媒體信息的頻度和時(shí)間迅速增長(zhǎng)，也引發(fā)了“迷戀電視”、“沉迷網(wǎng)絡(luò)”等嚴(yán)峻的社會(huì)問題。媒體文化研究者波茲曼（Neil Postman）就曾尖銳地指出“教育的目的本應(yīng)是讓學(xué)生們擺脫現(xiàn)實(shí)的奴役，學(xué)會(huì)獨(dú)立地思考。然而，紛繁復(fù)雜的媒介信息卻使得年輕人正竭力朝著相反的方向努力——為適應(yīng)現(xiàn)實(shí)而改變自己，失去獨(dú)立思考的意識(shí)”[11]。因此，青少年缺少了對(duì)信息及信息工具的批判意識(shí)與分析能力，將個(gè)人陷于信息技術(shù)固有的程序控制之中，也就很有可能成為信息技術(shù)的“奴隸”，為技術(shù)所“異化”。2008年，國(guó)際教育技術(shù)協(xié)會(huì)（ISTE）分析了學(xué)生使用信息技術(shù)工具中的現(xiàn)實(shí)問題，重新修訂“面向?qū)W生的教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（NETS·S）”，將批判思維作為一項(xiàng)重要內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，明確提出要“發(fā)展學(xué)生批判思維的技能，引導(dǎo)學(xué)生合理地使用數(shù)字化工具和資源作出信息選擇與判斷，解決具體問題”。因此，發(fā)展學(xué)生的批判思維，提高學(xué)生對(duì)信息應(yīng)用的自控能力是中小學(xué)信息科技教育的內(nèi)在價(jià)值之一。
三、面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)：框架與結(jié)構(gòu)
面向?qū)W科思維的課程設(shè)計(jì)是知識(shí)技能學(xué)習(xí)與應(yīng)用情境的結(jié)合，它不僅關(guān)注學(xué)生需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容，同樣也引導(dǎo)學(xué)生理解為什么要學(xué)這些內(nèi)容、怎樣學(xué)習(xí)這些內(nèi)容以及如何用這些內(nèi)容進(jìn)行專業(yè)交流，即發(fā)展學(xué)生“了解學(xué)科專業(yè)的基本目的，理解學(xué)科專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)、掌握學(xué)科專業(yè)的探究方法、懂得學(xué)科專業(yè)的交流方式”等四項(xiàng)基本能力[12]。由此可見，面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)與開發(fā)，既不能脫離“知識(shí)”而孤立地談“學(xué)科思維”，也不能忽視“學(xué)科方法”講普遍性的“思維方式”，而是在綜合分析學(xué)科結(jié)構(gòu)、學(xué)生特點(diǎn)、社會(huì)需要的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)科課程的學(xué)習(xí)緣由、知識(shí)內(nèi)容、探究方法和交流方式進(jìn)行一體化的架構(gòu)（如圖3所示）。
（一）樹立科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)（STS）三元課程觀
科學(xué)技術(shù)革命引發(fā)了生產(chǎn)工具的變革，同樣也使得整個(gè)“科學(xué)范式（Paradigms）”發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)換。在此過程中，如果人們?nèi)鄙倭藢?duì)人、科學(xué)技術(shù)、社會(huì)一致性的思考，忽視技術(shù)生態(tài)“范式”的重新建構(gòu)，就很有可能會(huì)引發(fā)人類生存環(huán)境的潛在危機(jī)。當(dāng)前，社會(huì)存在的青少年“網(wǎng)絡(luò)上癮”、“沉迷手機(jī)”等社會(huì)問題，也時(shí)時(shí)提醒著信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)者“不僅要關(guān)注信息知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)，也要幫助學(xué)生理解技術(shù)本身與社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系，通過批判性思維技能分析信息現(xiàn)象，作出合理決定，解決信息化問題”[13]。STS課程觀以綜合、多樣化的方式描述科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系，將學(xué)生的個(gè)人生活、科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)人、科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的一體化教育。正如亞格爾（R.E.Yager）指出的那樣：STS教育為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)提供了一個(gè)真實(shí)的社會(huì)情境，其中既包含了各個(gè)理論上的認(rèn)識(shí)，也融入了其他方面的許多因素，其課程理念本身也就具備發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性的教學(xué)環(huán)境特點(diǎn)。因此，承擔(dān)著培養(yǎng)數(shù)字化公民的中小學(xué)信息技術(shù)課程就需要樹立STS的科學(xué)課程觀，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)、技能掌握、思維發(fā)展的統(tǒng)一。
（二）融合原理、方法與工具三類知識(shí)
一門充分發(fā)展的學(xué)科課程應(yīng)有其獨(dú)特的核心概念、邏輯結(jié)構(gòu)和表達(dá)方式，以此反映學(xué)科課程的本體價(jià)值。中小學(xué)信息技術(shù)作為一門基礎(chǔ)性課程，同樣需要明晰知識(shí)結(jié)構(gòu)，辨清邏輯關(guān)系，融合課程本身所固有的原理、方法、工具三類知識(shí)。2008年，俄羅斯聯(lián)邦教育部重新修訂中小學(xué)“信息與信息交流技術(shù)”課程標(biāo)準(zhǔn)，從信息過程、信息技術(shù)和信息對(duì)象等三個(gè)方面構(gòu)建知識(shí)體系。其中，信息過程的內(nèi)容包括信息表征、信息傳輸、信息加工等；信息技術(shù)的內(nèi)容涵蓋信息交流技術(shù)主要設(shè)備的原理特征、評(píng)價(jià)指標(biāo)、應(yīng)用過程與方法等；信息對(duì)象的創(chuàng)建與處理的內(nèi)容包括多媒體信息化數(shù)字化、數(shù)據(jù)庫、編程和建模等，以此構(gòu)成課程的知識(shí)技能體系，突出“計(jì)算（Computing）”在本學(xué)科的核心地位。再如，華盛頓大學(xué)Lawrence Snyder教授按照美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)研發(fā)的“通曉信息技術(shù)（Being Fluent with Information Technology）”的內(nèi)容要求，從信息技術(shù)技能、算法和數(shù)字化信息、數(shù)據(jù)和信息、程序設(shè)計(jì)等四個(gè)方面分析信息技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，將計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)原理知識(shí)、應(yīng)用方法和工具特征融合到知識(shí)體系之中，發(fā)展學(xué)生的信息通曉能力�？梢�，當(dāng)前無論國(guó)外教育研究部門還是專家學(xué)者，都希望通過對(duì)信息技術(shù)的原理、方法與工具三類知識(shí)的融合，構(gòu)建信息科技課程內(nèi)容體系，明確核心概念，理順要素關(guān)系，通過引導(dǎo)學(xué)生理解信息技術(shù)學(xué)科的本體價(jià)值，發(fā)展學(xué)生獨(dú)特的信息技術(shù)思維方式。
（三）滲透信息技術(shù)學(xué)科方法與探究過程
學(xué)科課程的本質(zhì)特征既取決于它特有的學(xué)科邏輯體系，也表現(xiàn)在它獨(dú)特的研究方法和話語體系。斯卡特金（M.H.Ckatknh）在對(duì)學(xué)科結(jié)構(gòu)的研究中指出，“科學(xué)的學(xué)科課程既要包括重要的學(xué)科事實(shí)、概念、法則、理論，也要反映出它探究方法、認(rèn)知活動(dòng)的邏輯操作和思維方式”[14]。中小學(xué)信息技術(shù)課程同樣需要幫助學(xué)生了解信息技術(shù)學(xué)科的話語體系和探究方法，引導(dǎo)學(xué)生能夠用信息技術(shù)的學(xué)科方法和研究過程去理解信息現(xiàn)象，思考信息問題。1990年，艾森堡（Mike Eisenberg）和博克曼（Bob Berkowitz）博士在對(duì)信息技術(shù)探究過程和應(yīng)用方法中發(fā)現(xiàn)信息能力不同于技術(shù)工具的操作技能，如果缺少了應(yīng)用方法與策略的學(xué)習(xí)，這些特定的技能也不能為學(xué)生提供不同情形下的技術(shù)應(yīng)用遷移，也就無法實(shí)現(xiàn)問題的解決。據(jù)此，他們開發(fā)出發(fā)展學(xué)生批判思維和設(shè)計(jì)思維的信息問題解決的Big6技能方案，將信息能力的發(fā)展貫穿于任務(wù)確定、策略分析、信息檢索與獲取、信息應(yīng)用、信息生成、過程與結(jié)果評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)過程中[15]。2013年，英國(guó)教育部對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程進(jìn)行了改革，將“計(jì)算思維”和“設(shè)計(jì)思維”的發(fā)展作為信息技術(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵過程，要求學(xué)生通過“交流”與“合作”的方式，體驗(yàn)利用信息技術(shù)獲取、分析、判斷、加工、綜合、創(chuàng)新、發(fā)布信息的過程，引導(dǎo)學(xué)生嘗試使用“結(jié)構(gòu)分析”、“模型設(shè)計(jì)”、“程序開發(fā)”和“調(diào)試完善”的學(xué)科方法進(jìn)行信息交流[16]。顯然，這種具有學(xué)科特征的、調(diào)控思維的過程與方法，也正是我國(guó)當(dāng)前課程改革非常看重的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
四、面向?qū)W科思維的課程開發(fā)：高中信息技術(shù)課程的重構(gòu)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)高中信息技術(shù)課程得以建立與實(shí)施，同樣隨著信息技術(shù)應(yīng)用的“傻瓜化”和“日�；�，信息技術(shù)課程也面臨著重重困惑。一方面信息技術(shù)工具的普及提高了學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力，另一方面機(jī)械的操作練習(xí)也限制了學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程本質(zhì)特征的理解。實(shí)現(xiàn)知識(shí)技能與方法過程的統(tǒng)一，發(fā)展學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科的思維能力，就成為信息技術(shù)課程重構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
（一）建立信息技術(shù)學(xué)科思維的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)
表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)（Performance Standards）解釋了在一定學(xué)習(xí)水平層次上學(xué)生應(yīng)表現(xiàn)出來的行為特征，是一種可操作性的、具有等級(jí)特征的標(biāo)準(zhǔn)體系[17]。從應(yīng)用效能來看，它既可以把抽象的學(xué)習(xí)目標(biāo)細(xì)化為可操作性的具體要點(diǎn)，也可以表述這些具體要點(diǎn)之間的相互關(guān)系，保持學(xué)習(xí)目標(biāo)的整體特征。在面向?qū)W科思維的課程設(shè)計(jì)中，為了能明確學(xué)科思維的具體學(xué)習(xí)結(jié)果，知道學(xué)習(xí)結(jié)束后所應(yīng)具備的信息技術(shù)的學(xué)科能力，就有必要建立與之相對(duì)應(yīng)的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)。例如，美國(guó)計(jì)算機(jī)教師協(xié)會(huì)（CSTA）制定的“學(xué)校計(jì)算機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)”，建議10年級(jí)學(xué)生要能夠“聚焦于真實(shí)世界問題，應(yīng)用計(jì)算思維和批判思維完成解決問題的方案，通過信息技術(shù)工具實(shí)現(xiàn)這些方案”。為了達(dá)到這種學(xué)科思維的要求，他們制定了與之相對(duì)應(yīng)的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)：分辨利用計(jì)算科學(xué)能處理的、難處理的、不能處理的問題；對(duì)于難以解決的問題，能夠解釋啟發(fā)式算法（Heuristic Algorithms）的近似方案；批判性地檢測(cè)分類算法，并執(zhí)行原算法；通過模型和模擬分析數(shù)據(jù)來確認(rèn)方案。可見，建立一套清晰、具有可操作性的信息技術(shù)學(xué)科思維的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)，既有利于師生對(duì)學(xué)科思維的理解，也便于組織教學(xué)內(nèi)容，有針對(duì)性地開展教學(xué)。如同CSTA研究報(bào)告所言，“面向計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)教育的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)，不僅明確了對(duì)教師和學(xué)生教與學(xué)的期望，也建立了一個(gè)根本的等級(jí)體系，影響著教育管理者怎樣選擇、分配和利用教學(xué)資源�！盵18]
（二）設(shè)計(jì)與表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)相一致的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)框架
學(xué)科思維之所以能對(duì)學(xué)科規(guī)律作出間接的、概括的反映，一定程度上在于它是以學(xué)習(xí)者自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。沒有足夠的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)科思維也難以很好地發(fā)揮作用。信息技術(shù)課程的重構(gòu)也需要按照信息技術(shù)科學(xué)的內(nèi)在邏輯體系和學(xué)科思維的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)建構(gòu)與之相對(duì)應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容框架。2012年，英國(guó)計(jì)算課程工作小組從“語言、機(jī)器、計(jì)算；數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)表示、信息交流與合作；抽象與設(shè)計(jì)；寬泛的計(jì)算情境”等方面構(gòu)建計(jì)算（Computing）學(xué)習(xí)的知識(shí)框架[19]。近年來，無論國(guó)外的專家學(xué)者還是教育研究部門，在中小學(xué)信息技術(shù)課程建構(gòu)過程中都開始關(guān)注信息技術(shù)的本體內(nèi)容，并將此貫穿于課程設(shè)計(jì)之中。借鑒國(guó)際先進(jìn)研究成果和國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，筆者通過分析信息技術(shù)自身的原理、方法和工具特征，梳理了其中的核心概念和內(nèi)在關(guān)系，從計(jì)算、通信、控制等三個(gè)領(lǐng)域建構(gòu)了促進(jìn)高中學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科思維發(fā)展的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架（如下頁圖4所示），將此融合于學(xué)科活動(dòng)情境之中，為學(xué)生提供了解決信息問題的知識(shí)支撐。
（三）組織信息技術(shù)學(xué)科思維遷移的教學(xué)活動(dòng)
面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程是期望學(xué)生將信息技術(shù)學(xué)科思維方式合理遷移至日常生活與學(xué)習(xí)之中，將信息技術(shù)的學(xué)科方法滲透到解決信息問題之中，成為信息化社會(huì)的問題解決者、革新者和創(chuàng)造者。從現(xiàn)代學(xué)習(xí)心理學(xué)理論來看，思維的發(fā)展是一種富情境化的過程，脫離了真實(shí)情境的“說教式”教育是很難真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維能力的遷移�；羧A德·加德納教授在發(fā)展學(xué)生思維研究中，開發(fā)了面向問題的學(xué)科思維發(fā)展模式，通過“學(xué)科情境問題、專業(yè)思考與探究、情境問題表述與解決、深入交流與反思”方式將學(xué)生的學(xué)科知識(shí)的建構(gòu)與學(xué)科思維的發(fā)展結(jié)合在一起[20]。因此，為了促進(jìn)學(xué)科思維的學(xué)習(xí)遷移，高中信息技術(shù)教學(xué)活動(dòng)就不應(yīng)停留于知識(shí)的講座和技能的操練上，同樣還需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)隱含計(jì)算方法的、與學(xué)生生活學(xué)習(xí)相類似的學(xué)習(xí)情景，引導(dǎo)學(xué)生在其中發(fā)現(xiàn)計(jì)算問題，應(yīng)用信息技術(shù)學(xué)科方法設(shè)計(jì)與解決問題，將學(xué)科思維遷移于真實(shí)的問題情景中，逐步完善和發(fā)展這種思維方式。
信息技術(shù)的快速發(fā)展和無處不在的搜索引擎已經(jīng)使得人們意識(shí)到：具備良好的信息化思維方式比僅僅擁有繁雜無序的信息知識(shí)更為重要。因此，面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)就是要避免信息技術(shù)學(xué)習(xí)的重復(fù)記憶和機(jī)械應(yīng)用，要在學(xué)生掌握信息知識(shí)與技能的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生用信息技術(shù)學(xué)科思維全面認(rèn)識(shí)和思考這個(gè)復(fù)雜的信息化社會(huì)，作出科學(xué)、專業(yè)的信息化判斷，更好地在信息化社會(huì)中生存、創(chuàng)新與發(fā)展。
本文以作者為某市信息技術(shù)課程規(guī)劃所做的咨詢報(bào)告為基礎(chǔ)。
作者介紹：祝智庭、李鋒，華東師范大學(xué)開放教育學(xué)院（上海 200062）。
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