信息技术课中的生活算法之二

2014-09-26 11:49武健韩丽蓉
中国信息技术教育 2014年17期
关键词:学习者工具算法

武健 韩丽蓉

物有本末,事有终始,知所先后,则近道矣。

——《大学》

技术的主旨是解决问题,而不是制造问题。各种技术都是在向着便捷发展。尤其是计算机技术,功能越来越强大,操作却在越来越简单。对于基础教育的信息技术课程来说,掌握工具的操作并不是课程的终点。课程需要从工具走向理解技术,走向培养问题解决能力。

有人说,算法是一种思维方式,对中小学阶段的学生有着重要的意义。但笔者认为,其中“生活”的价值与作用远远超过“算法”。学校的教育需要从生活中来,到生活中去,课程需要走近生活、贴近生活。只有这样,才能紧跟时代不断发展。

● 从工具操作到问题解决的三个阶段

对于技术的学习者来说,根据应用学习活动可以分成若干阶段。首先学习者要了解工具。工具是技术的外显。学习者需要知道工具的样式、功能和操作方法……这是对技术从不了解到了解的过程。其次是学会应用技术。需要在了解工具的前提下,知道技术的原理、特点、适用范围和其他类似的技术手段……这是技术学习从生疏到熟练的过程。技术的宗旨是解决问题,课程也需要向问题解决靠拢。当学习者到了问题解决阶段时,技术应用需要达到圆润、融通的程度。需要学习者能够有选择性地、创造性地应用技术工具来解决问题。

因为技术的目标是问题解决,所以课程需要向生活靠拢。要尽量走近生活,在真实或者接近真实的生活情境下学习。对于中小学生来说,学习的主题就应当尽量选择是自己身边的事情。在这个阶段的学习中,学习者最少需要考虑到两种方式。第一种方式是根据现有的已经掌握的工具来解决问题,第二种方式是根据现有的问题需求来选择甚至创造工具。

● 事序

与技术操作有所不同。面对生活中的问题,有经验的人首先会从事情的整体出发去思考。这种从顶及底的思维方式是一种良好的思维习惯。

问题解决时,通过思考得到的解决方案往往是若干事件的序列,这叫事序。生活中如果我们遇到早上自己的车子坏了这类复杂的问题,头脑中思考的解决方案中很少会有直接使用某些特定工具去解决。这时想到的是问题解决的不同方案,然后根据标准判断哪个是自己将要采用的。这些形成的若干解决方案中会包含着复杂度不同的技术(如下页图)。

事序的形成需要从目标开始,需要了解其相关要素后才能产生。事序的设想与实施既有算法设计,也有算法的选择与实施,还有算法优化的过程。

对于基础教育阶段的中小学生来说,不同年龄有着不同的问题解决能力,能够处理不同复杂度的问题。从循序渐进的角度来说,小学中、低年级一些“简单”的活动更适合作为问题解决训练的活动主题,而对于高中学生则需要面对更复杂一些的主题才更有意义。

用计算机做一张六一儿童节的贺卡,对于小学低年级学生来说就是一个复杂问题。粗略分解一下,“贺卡”这个目标包括了背景、人物、边框、文字等不同要素。在这个主题的学习过程中,一般需要先从明确目标入手。对目标进一步深入认识,明确各要素的组成。然后才能找到解决这个复杂问题的方法与步骤。需要思考不同的事序:是先完成背景、主体物(人物)后再加上边框、文字呢,还是按背景、文字、边框、主体物等次序完成……到了实施过程中,则是按照从细节到整体的过程。需要将一个个的简单操作按计划的序列组合,在合适的序列中分别完成背景、文字、边框等要素,最终组合到一起。这是从操作序列逐渐向事序的发展的学习过程。

这个过程已经不仅仅是简单的工具操作问题,还在于不同的事序方案选择。学习者会在其中有着各自不同的探索,尝试使用不同的技术。例如,在文字体现中,可以用“铅笔”工具写出字来,也可以尝试着使用“文字”工具输入字……同时融合了色彩、平衡、信息呈现等不同内容,包括了大量的、自主的尝试与探索过程。

这是技术探究的过程。学生在这一系列复杂度不断提升、越来越接近真实生活和工作的任务中发展自己的能力。随着问题解决能力的提高,学生们将快速地成长,能够解决越来越复杂的问题。

● 主题与组块

与工具操作的教学不同,主题活动中的目标有一定的复杂性。简单操作不再是教学的主要目标。事序则是由对目标任务的各要素进行分析得到。教师需要引导、组织学生充分地讨论与研究。这是完成主题任务的基础保证。

完成复杂问题会有很多种解决方法、步骤,也会出现使用不同工具来完成的情况。教师在课前需要充分研究技术/工具在其中的作用。明白学习者完成各个子任务需要的前提性知识与技能分别是什么。背景是画出来,还是插入一个图片文件;文字是用铅笔工具,还是文字工具……技术的应用并不在于必须使用某一个特定工具,其关键是针对其中规律和行动规则。砸钉子不一定非得用锤子,有些条件下砖头也可以完成任务。例如“贺卡”主题,既可以用画图程序,也可以使用金山画王,有些能力强的完全也可以应用Photoshop。技术在变化,见简即用,见繁即变。

对于教师来说,主题学习中还要关注学习者的组块。对于小学低年级的初学者来说,组块会很简单。以三、四个简单操作组成的为主。而到了高中学生,则会有更复杂的动作序列,有些事件则成为其问题解决的基本单元。教师需要调控其中,使复杂度更适应自己面对学习者的特点。

在主题学习过程中,教师还需要特别关注学习者根据现有问题需求来选择甚至创造工具。对于初学者来说,可能还没有掌握其中某个关键操作,这时需要教师直接教。而对于熟练者来说,可以给一些提示,鼓励学习者进行技术探究。在这一过程中,学生间的交流与讨论是非常有效的学习手段。

对于教师来说,需要以系列主题任务引导学生向复杂问题挑战。课程中的主题要随着学习程度的加深,越来越接近生活。生活是复杂的。做一次午餐,完成一次出游,设计一个朋友之间的活动,完成一次研究报告……对于没有经历过的人来说都是复杂问题,需要技术支持。这些生活问题都可以一步步地分解。教师需要引导学生从这件生活事情中关注事序,需要关注算法实践中的修正和优化。这些对于技术彻底融入生活中有着重要作用。

当工具操作、技术应用与问题解决相结合后,我们就会可以抬起头来重新看信息技术课的价值与意义了。endprint

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