魏 宁
北京市东城区教师研修中心(东城区教育科学研究所)科研员。教育硕士,高级教师。中小学信息技术教育论坛(NRCCE)管理员。
专栏作者,自2001年至今,先后在十几家报刊发表文章100余篇,总计30余万字。
近年来,信息技术课程的生存问题一直是一把悬在一线教师头上的“达摩克利斯之剑”。 面对课程未知的前景和不理想的现状,不少一线信息技术教师立足自身的教学实践,力求为信息技术课程开辟出一条未来可行的道路。在高中信息技术课程标准近十年未做修订、义务教育阶段大部分地区没有信息技术课程标准的背景下,这些民间探索无疑具有弥足珍贵的价值。
不管这些实践者对课程持何种观点取向,大家似乎都坚持共同的底线,那就是信息技术课不能再持续“微软培训班”式的教学了,软件操作式的课程没有出路,必须为课程寻找技术操作背后的深层价值,这也是所有实践探索者的共同心声。
这不禁使我想起了大家耳熟能详的《庖丁解牛》,“文慧君曰:‘嘻,善哉!技盖至此乎?’庖丁释刀对曰:‘臣之所好者道也,进乎技矣……’”今天我们所有的努力不正是为了追寻课程背后的“道”吗?
在这个大背景下,近年来民间课程实践渐渐有了清晰的脉络,在课程取向上也呈现出几种典型的思路。
硬件技术
硬件技术的内容在传统的计算机课程中可谓名正言顺,但在信息技术课程实施后一度被冷落,主要原因是,硬件学习在以信息处理为核心的新课程体系中没有找到相应的位置。这种尴尬局面的突破源自两点:一是硬件的范畴大大突破了计算机的局限,逐渐走向了普适计算;二是人们逐渐认识到,硬件技术的学习就是在实践信息处理的过程。
随着信息技术的迅猛发展,硬件的概念早已不局限于从前人们头脑中那些计算机外部设备了。计算正在变得无处不在,一台照相机、一块手表、一部手机都可能是一台隐形的计算机。有形的计算机正在逐渐退居幕后,当计算随时随地都可以发生的时候,计算就已变得普适。像智能机器人,以iPhone为代表的智能手机,以iPad为代表的平板电脑,以传感技术、通讯技术将任何物体与互联网相连的物联网,都逐渐进入人们的视野。2010年上海世博会的举行,使得互动媒体技术令人眼前一亮。在普适计算背景下出现的这些设备大大改变了人们对传统硬件的认识。
硬件设备只是普适计算的外显手段,而普适计算的真正目标正是让人们可以在任何时间、任何地点,以任何方式获取和处理信息。在这种情况下,通过硬件的学习,学生就是在实践信息处理的过程。如传感器可以实现信息获取,通讯工具可以实现信息传递,智能机器人可以实现信息加工与处理。这使得硬件技术的学习在信息技术课程体系中重又找到了自己的位置。
基于以上两点,在近年来的民间实践中,硬件取向的探索逐渐活跃起来。这其中最典型的就是智能机器人教学。原本属于通用技术模块之一的机器人,在实践中大多由信息技术课程承担,再加上各种竞赛的助推作用,使得机器人教学正呈现方兴未艾之势。
温州中学谢作如老师开设的《互动媒体技术》校本课程是硬件技术教学探索中较有特色的。他以Scratch为图形化编程平台,以Arduino为硬件平台,让学生认识、体验、实验互动媒体技术并设计作品,取得了非常好的教学效果。
近年来,物联网也正在走进信息技术课程,像二维码技术已经凸显出其在信息获取方面的优势。江苏的张有根老师在物联网应用上的教学实践值得关注。
我们也注意到,硬件技术方向的教学实践由于受设备的限制,大多数出现在信息技术较发达地区和信息素养较高的学生中。在今后的实践中,它的可推广性将受到应用条件的挑战。
程序设计
程序设计是自计算机教育时代就固有的课程内容之一。虽然在信息技术课程框架内依然存在于选修模块中,但毕竟不属于信息技术课程的主线,因此在一部分人看来,倡导程序设计教学便有了“回归”的论调。然而无论从内容选择还是价值取向上,近年来出现的大量程序设计教学都体现了全新的思路,绝不能看做是简单的“回归”。
首先,近年来程序设计教学“回归”的一个重要原因是,得益于像Scratch这样的开源、图形化编程语言的出现。它不同于原来在程序设计教学中使用的LOGO、VB、C++等语言,以直观形象的积木式指令代替了枯燥、难以记忆的代码指令,这使得学生在程序设计的学习中不再纠缠于某种具体语言的种种语法细节。
在这个前提下,程序设计教学展现出了与以往完全不同的目标价值。传统的程序设计教学着重培养的是算法思维,强调基于可计算问题,用分析、综合、建构的方法,建立模型,进行编程,最终解决问题。而基于图形化编程语言的程序设计教学培养的则是计算思维。计算思维并不仅仅限于编程,它强调的是用算法思想解决我们遇到的各种问题,最终形成一种人的思维方式。比如在生活中,到达某个地点应如何选择路线、在超市结账时应该排哪个队、在有多个任务时如何分配先后顺序,都需要我们拥有计算思维。
值得注意的是,虽然计算思维的系统提出是近年来的事情,但相似的思想却早有出现。比如李国杰院士就提出:当我们解决问题的时候,需要的不仅是算法。他认为,计算机科学本质上是研究做事效率和成本的“事理学”。在信息技术课程领域,北京东四九条小学武健老师提出的“生活算法”就是类似计算思维的一种观点。
在Scratch程序设计教学中,不少实践都指向了计算思维的培养。典型的方式就是用Scratch发现并解决问题,从一个初步的设想出发,通过修改Scratch代码,呈现结果,从而让学生在不断地提出问题、解决问题的交互试验过程中有所收获。
此外,北京景山学校的吴俊杰老师力求通过Scratch的程序设计教学来实现STEM(科学·技术·工程·数学)教育理念。他的教学实践采用了“做中学”的方式,其中,“数字科学家”部分让学生将程序设计作为研究、测量工具展开科学探究,“数字工程师”部分则渗透了软件开发的思想,在程序设计教学中体现了独特的价值。
数字艺术
把数字艺术作为信息技术课程未来发展方向进行探索,来自对信息技术课程未来教与学环境的全新认识,那就是:在未来,课程将面对完全在信息化环境下成长起来的一代学生,也就是很多人所说的“数字土著”或“N世代”,在他们面前,信息技术有可能逐渐“消融”。如果承认这个大的前提,那么,面对这样的一群学生,我们必须从学生角度出发,给出超越技术的学习内容与方式。换个角度,对学生而言,信息技术更多的只是一个工具,学生需要的是通过信息技术工具创作自己的作品,展示自己的才能。
在这样一个大背景下,数字艺术成为了信息技术课程的一个重要实践方向。在这里,数字艺术是指以多媒体技术为基础,融合了信息技术和艺术创作的一类实践。
早期的数字艺术实践多以Photoshop、Flash等多媒体软件教学为主,近年来数字艺术方向的实践已趋向纵深发展。
动漫教育就是这一方向的一个重要实践分支。从培养动漫人才的角度出发,近年来我国一直重视动漫教育,很多学校都开设了与动漫相关的校本课程。湖北省还特别从2011年秋季起在全省90所中小学开设动漫课程,推进中小学信息技术教育的发展,很多信息技术教师投入这一课程建设中。
在民间课程实践中,华南师范大学附属小学的王继华、吴向东老师和华中科技大学附属小学的毛爱萍老师提出的“儿童数字文化创作课程”是这一实践方向的代表。课程立足于让儿童通过技术表达自己的思想、协作共创。课程采用范例教学法和基于设计的学习方法,体现了为创作而教,从模仿创作到自由创作。基本教学流程包括:提出主题→范例研习→模仿设计→自由创作→分享交流等。
北京景山学校的数字艺术课程也有较长的历史,近年来,黄山老师借助数位板(电子绘画板)开设的数字艺术课程,把信息技术和艺术相融合,收到了较好的效果。
信息科学
将信息科学原理融入信息技术课程,并作为课程的背景学科,同样是近年来民间实践探索的重要方向之一。这在很大程度上可以看做是一种课程学科化的建设路线,它的初衷是试图为信息技术课程寻找一个稳固的学科背景体系。因为在基础教育阶段,大多数课程都有学科背景体系的支撑。比如数学、物理、化学,背后就分别有数学、物理学、化学等学科的存在。一门成熟课程的建设路线,一般是从一个稳定的学科体系出发,按照相应的理念选择课程内容,再把课程内容有机地组织起来,这是典型的自上而下的课程建设方式。
但是,对于信息技术课程而言,它该不该具有一个学科背景体系,以及它的学科背景体系究竟是什么,长期以来一直是语焉不详甚至被回避的一个问题。在这种情况下,信息科学这一方向的出现起码是一次从学科背景角度对课程建设的大胆尝试。
遵循这一路线的实践者对课程学科背景的回答是:信息技术课程有学科背景体系,并且是信息科学。首先,按照学科关系最直接的对应,技术的背后是科学,信息技术的上位学科毫无疑问是信息科学。并且相比早些年信息科学在大众中的认知程度不高,近年来,信息科学已逐渐被公认为一门独立的学科,其地位渐趋稳固。此外,信息科学目前公认的界定,是以信息为主要研究对象、以信息运动过程的规律为主要研究内容、以信息科学方法论为主要研究方法、以扩展人的信息功能为主要研究目标的一门科学。信息科学围绕信息处理的全过程展开,这恰恰与信息技术课程培养学生信息素养的总目标是一致的。
由于这一课程建设路线以信息处理为核心,所以在具体工具的选取上非常宽泛,从很“硬”到很“软”的工具都可以为课程所用,这对传统信息技术课程是一个较大的突破。北京东四九条小学武健老师对于左手栏等智能形态工具(软工具)的教学就是一种大胆的尝试。
同时,由于这一路线是自上而下的建设方式,由学科背景出发,从厘定学科的核心概念入手,继而梳理信息科学的基本原理,从中选取适当的教学内容,最终形成课程体系。不难看出,这一路线下的课程建设是一个相对漫长的过程。
以上四个方向的民间课程实践尚不足以包容当下信息技术课程探索的全部,笔者所列举的一线实践者更有挂一漏万之嫌。但我们想要表达的是,必须向一线教师群体的实践探索致敬。信息技术课程需要一次凤凰涅槃后的浴火重生,而今天这些民间的探索可能就是明天燎原的星星之火,我们期待着。
参考文献
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(作者单位:北京东城区教师研修中