2023年信息技术课程思想树的结构及思维品质讨论电化教育研究之二.docx

信息技术课程思想研究系列论文之二： 信息技术课程思想树的结构及思维品质讨论*基金项目：全国教育科学“十二五〞规划2023年度教育部重点课题，“从思维品质到课程思想：信息技术课程价值的重新架构〞〔DCA130227〕 朱彩兰 李艺 〔南京师范大学 教育科学学院，江苏 南京，210097〕 [摘 要] 借鉴已有课程建设经验，分析信息技术课程的上游学科，至少包含计算机科学与技术、情报科学、社会学与传播学等。秉持“投射型〞课程建设思路，文章探究了信息技术课程思想树“丛〞的设计，确立程序设计树、文件管理树、数据管理树、编辑制作树、通讯与交流树等五个思想树，以此为根底分析思想树“丛〞的结构，并进一步探讨各思想树指向的思维品质，形成计算思维、管理思维、结构化思维、设计思维、合作思维等思维品质“集〞。 [关键词] 信息技术课程 课程思想 思想树 思维品质 一、说明 1．关于课程的思想性 较多关于课程品性的讨论，多沿着人文性与工具性的路径展开。本文关注信息技术课程思想必然涉及课程价值，似直接瞄向“思想〞与“工具〞两个概念来得更加有效，即直接从课程的思想性和工具性入手，或可以得到最清晰的观察。我们还想到，就一物的价值而言，分为内在价值与外在价值〔应用价值〕。信息技术课程的外在价值〔本文指工具性〕，无论是将它直接指向未来的社会应用还是指向学生的动手和应用，都似乎是已自明的话题，无需赘言。于是，将信息技术课程价值确认的目光紧盯在其内在价值——“对学生内在品质的塑造〞即思想性上，是本文坚守的道路。 还是以数学课程为例来帮助展开关于课程思想性及课程价值的思考〔对物理、语文等成熟学科来说，都是如此〕，即进一步说明沿着思想性追索课程价值的合理性。有言：数学思想是指人们对数学理论和内容的本质的认识，数学方法是数学思想的具体化形式，实际上两者的本质是相同的，差异只是站在不同的角度看问题，通常混称为“数学思想方法〞。我们发现，数学思想在数学课程内容和数学课程目标〔数学素养〕之间，构架了一条实在的桥梁，即关于数学〔课程〕思想的仔细识读，较之相对抽象且空泛的课程目标而言，更加清晰地显现出数学课程的价值。我们设想，对信息技术课程来说，也是如此。 2．关于投射型课程及投射方法 所谓“投射型课程〞，讲的是课程建设的方法和思路。本文所说“投射型〞是与“经验型〞相对而言的，即：一门课程究竟来源于朴素的经验以及围绕其进行的拓展呢？还是来源于对其上游学科智慧积累尊重的根底上，对其采摘、改造并重新序化而来？ 这种关于投射和经验的说法，与经久不衰的关于课程的经验主义和科学主义争论不相矛盾。此二“主义〞，更重在关于价值取向的思考，并不简单地将目光聚焦在课程的“源出〞上。我们所说的投射或经验，显然是单纯地描述课程的“源出〞的。就是说，我们的哲学态度是，此处的所谓投射问题和经验问题，是逻辑上先在的，即先从其“源出〞实现了课程，再去议论经验主义还是科学主义。当然，这种说法可能会遭到许多爱思考的课程专家的诟病，提醒我们不要陷入某某不良的倾向性当中。但毫无疑问，由简而入繁也确实是讨论某些问题时容易轻松驾驭的思路。即请容许我们先谈“源出〞，再谈“主义〞。当然，这个“再谈〞，应该是本文完成以后的某个阶段中的任务。 归纳下，本文所要做的，就是通过“投射〞的方法，使上游学科的智慧积累向信息技术课程进行投射，且是沿着从“科学与技术思想〞向“课程思想〞的投射，并希望就此说明信息技术课程的价值。 二、关于“投射〞的体系 1．从已有课程经验看可能的范围 已有的课程经验中可以为课程的“投射〞提供的借鉴主要来自三个方面。 其一，原来“经验型〞课程建设的思路是：从信息素养概念开始，结合身边的事例，以经验为根底谈课程建设。由此积累的经验是，信息技术教学中需要关注信息的获取、管理、加工、评价、交流等内容，信息技术课程的目标确定为培养信息素养。 其二，普通高中技术领域课程标准〔信息技术局部〕中设计了五个选修模块，“算法与程序设计〞“数据管理技术〞“多媒体技术应用〞“网络技术应用〞“人工智能初步〞，这几个模块是并行的关系，实际上也分别代表了不同的技术分支，以此实现对技术深度与广度的照顾。经过多年教学探索及验证，可以为“投射型〞课程内容梳理提供来自实践的借鉴，即课程内容需要对不同技术分支保持适度的关注，以确保不同技术分支的思想性在教育教学中的连续性。 其三，“大学计算机根底〞通识课内容建设。“大学计算机根底〞在实践中曾经历“狭义工具论〞的误区，为促进观念转变，陈国良院士等学者指出，“大学计算机根底〞当以计算思维〔Computational Thinking〕为培养目标，并以此构建课程内容：计算思维根底知识、计算理论和计算模型、算法根底、程序设计语言、Python编程根底、计算机硬件根底、计算机根底软件。[1]在课程性质或定位上，“大学计算机根底〞与根底教育的信息技术课程具有相似之处，在内容构成上可以借鉴。 2．所谓“上游学科〞的合理性及必要性 基于上述可行的借鉴，进一步，可以为根底教育信息技术课程提供投射的上游学科包括哪些？ 首先，显然是计算机科学与技术，包含所有相关的技术技巧、方法、思想，内容较为丰富，譬如计算思维、逻辑思维、相关数学思维等等，这一点已无需置疑。 其次，与信息素养的培养相关，上游学科需要包括情报科学〔与图书馆学有局部交叉〕。譬如信息的管理、查找等内容需要映射到根底教育阶段。 另外，信息技术课程中需要涉及到网络社会中的交流等内容，与社会学〔特别是网络条件下的社会〕、传播学等成熟学科的智慧映射有关。譬如，传播与交流、协调与合作、信息的组织与发布会在不同内容中予以体现。 综上，上游学科群至少需要包括计算机科学与技术、情报科学〔图书馆学〕、社会科学〔指社会学、传播学〕等。 基于已有课程经验及上游学科群涉及内容，信息技术课程内容至少可以包含计算思维根底、程序设计、计算机硬件、计算机根底软件、信息管理与查找、信息组织与发布、传播与交流、协调与合作等内容。这是上游学科群在根底教育进行分别映射的结果，需要从课程的角度进行统一规划及序列化。原因有二：其一，上述内容来自不同学科的映射，相互之间会有交叠。譬如，文件管理思想树，便涉及到计算机科学与技术中的操作系统、情报科学中的信息管理与查找；另一方面，因面向根底教育阶段，“投射〞的内容可能不会以上游学科的原貌呈现，需要经历课程化的过程，即根据需要对内容进行简化改造或适当剪裁或直接下移。 由此，信息技术课程思想概念[2]中所指上游学科与数学、化学课程思想等指向的数学、化学单一学科不同，实际包括了计算机科学与技术、情报科学、社会科学等，包容更为宽泛些。相应地，信息技术课程的具体思想也因植根于不同上游学科而相对更为丰富。这也意味着，信息技术课程思想的梳理需要注意汲取不同的上游学科的智慧并予以继承。 3．思想树“丛〞设计 程序设计、文件管理都是思想树，[3]可以想见，其他课程思想都可以用树状结构来表示。进一步的问题是：这些思想树具体包括哪些？它们与信息技术课程思想之间应该用什么方式去表达？ 〔1〕思想树“丛〞的组成 数学思想建设中一些具体思想来自数学领域中的不同分支，借鉴此思路，从思想性的角度对可能的内容范围进行聚类、抽象，结合业已形成的程序设计、文件管理思想，可以得到：程序设计、文件管理、数据管理、编辑制作、通讯与交流五个主干分支的内容。相应的可以暂定，信息技术课程思想就是由程序设计树、文件管理树、数据管理树、编辑制作树、通讯与交流树等思想树构成。每个思想树都是信息技术课程思想的组成之一，每个思想树铺筑一条“高速公路〞[4]，带着学生通达内部。 五个思想树是宏观观察、聚类的结果，假设再深入些，不难发现一些典型的具有独特思想的分支，如信息搜索树〔多个文件的搜索及单个文件的搜索〕、信息评价树〔信息的评价、鉴别、研读〕、信息交流树〔信息共享、协同工作、社会交往〕、冯诺依曼树〔信息加工模型、二进制、人机交互等〕、通讯系统树〔网络通讯协议、IP与域名、黑客与病毒〕等。假设继续深入，还可开掘更细小的分支，譬如，图层思想[5]、网络通讯协议、路径。实际上也是因观察的深度不同获得的不同结果。本文中，将此诸多分支统一地纳入所预设的五棵思想树之中。 程序设计树：此树所涉及显然是计算机科学中的算法、程序设计局部向根底教育映射的结果。从思想性角度观察，我们认为其是建立在“指令-程序-任务〞概念之上的程序设计。[6]在“指令-程序-任务〞之下，进一步具体化可以看作是：指令集-结构与算法-任务。 文件管理树：来自计算机硬件根底如计算机组成、计算机根底软件中的操作系统、情报科学中信息的管理与查找等内容的映射。从思想的角度：文件管理可以分为大量文件的管理与单个文件的管理，操作系统本质上就是文件管理系统。其中，多个文件的管理涉及到文件存放与检索，存放检索局部可以延伸到www和搜索引擎技术，单个文件管理那么包含属性管理与运行管理等方面。 数据管理树：来自计算机科学中的一些应用软件，如办公软件中的表格局部、数据库系统、可视化软件等向根底教育的映射，具体包括表格、组织关系图、脑图、数据结构等局部。 编辑制作树：是计算机科学中的办公软件、多媒体软件，社会学中的协调与合作等内容向根底教育阶段映射的结果，涵盖多种媒体的制作，如文本加工、图形图像的处理、视频制作、声音处理以及网站的制作等。 通讯与交流树：涉及到内容是计算机科学中的网络局部〔网络根底、因特网协议〕，情报科学中信息的组织与发布，社会科学中的传播与交流、协调与合作等映射的结果。大致包括：互联网及其结构、协同工具、适应各类传播模式的传播工具、获取与发布〔发布中包含web2.0〕等。可以分为通讯、传播、交流三个分支。 〔2〕思想树间的结构关系 以上思想树的梳理建立在几个根本假定的根底上：其一，信息技术课程思想可以用一簇思想树来表达；其二，各思想树作为“子〞树，都是“信息技术〞主干上的分支；其三，各思想树自成体系，又相互关联。 考察其他学科我们又发现，有些课程之课程思想的梳理结果中，包含一些较为复杂的网络状或散点式结构。譬如，化学思想包括：物质运动、物质守恒、动态平衡、质量互变、宏观与微观、定性与定量，等等。[7]化学思想相关研究中多成认这些思想的存在，但对于各思想相互之间的关系似无专门的探讨。所描述的这些板块之间，显然不是简单别离的树与树的关系。又如，数学思想，初中阶段的数形结合、化归、分类、类比，高中阶段的极限思想、积分思想，等等。[8]这些思想同样没有相互之间关系的必要交待，实际上也呈现一种较为复杂的状态。 基于既要参照成熟学科的方法，又可以适度超越的考虑，我们对前述归纳做出调整：其一，每一个思想树都是信息技术课程思想的一局部，而信息技术课程思想那么可以由一簇思想树来表达。不探究“子〞树与“信息技术〞主干之间具体的结构性关系；其二，各思想树自成体系，但相互之间不是绝对的隔离，存在必然的联系。譬如文件管理与数据管理、文件管理与通讯与交流之间都可能存在某种联系，而对象、选择、激活等又是许多分支之中普遍存在的方法之一。 三、思想树“丛〞指向的思维品质及价值 〔一〕课程思想与思维品质的关系 课程思想能够反映学科价值，源于课程思想指向特定的思维品质。思维品质是课程思想的核心指向及具体形式，而课程思想那么是思维品质“集〞的抽象与概括。课程建设者或者研究者希望借助课程思想培养学习者的某种思维品质，譬如祝智庭提出的批判性思维、设计思维、算法思维等。或者说，当我们提及课程思想时，更多强调某一学科或课程内容的本质，即指向学科或课程；而思维品质那么相对更关注与课程思想紧密相关的人的内在品质，即指向人。实际上，课程思想和思维品质又是一体的，是对同一事物的两个不同角度的观察。譬如，物理学科中的对立统一、质量互变、否认之否认等课程思想，都可以指导或引导人们进行辩证思维。从这个意义上说，强调课程思想的梳理、挖掘与提炼，一方面是建设课程所需，另一方面也是培养学习者特定思维品质