穿行于理解的半影区

郭影强

半影区，本是一个天文概念，指太阳黑子周围的较淡的部分。布莱恩·阿瑟在《技术的本质》一书中探讨科学与技术的关系时，将其用来指称科学知识促进技术发展和技术手段促进科学发现的过程中，探究者经历的“理解半影区”。

根据奥卡姆剃刀原理，尽量不要引入不必要的新概念。但我以为引入一个适用的形象比喻，不属于剃刀砍削之列。在信息技术课程的学习中，基于經验和视野的不同，学生和教师对大量的内容存在着相当不同的“理解半影区”。

举个例子，在学习程序设计的时候，我认为存在一个理解半影区：为什么要引入计算机程序来解决问题？程序设计解决怎样的问题？怎样解决问题？于是，我设计了一个探究问题：锤子、汽车和计算机三个工具的不同在哪里？然后带领学生讨论从物质作用的简单工具、能量驱动的动力系统工具和数据驱动的信息技术系统工具的不同，为程序设计和算法的项目学习提供理解框架的对比。

当前，随着种种丰富的软件甚至AI工具在移动工具上的应用，写一个程序来解决问题对于普通人的必要性，如果不进入程序设计的问题内部分析，是难以体会的。这时候，直接给出程序设计的示例来带领学生穿越半影区是更有效的做法。

信息技术制品及其生产过程，有其自身的物化吸引力：它往往吸引学生发现原来技术效应是这样实现的。

回顾计算机的诞生，是计算工具的进化的结果。比如之前的继电器式计算器（或者也可以称为计算机），是对高速高效计算的追求。当埃克特和莫奇利设计和制造出第一台、第二台电子计算机的时候，教材扩展阅读材料提及的香农《继电器和开关电路的符号分析》一文的价值才显现出来。从而，计算机语言作为人与计算机交互的必要性，计算机程序作为人与计算机交互的手段，才显现出来。穿过计算的科学、技术和工程的半影区，人类因为信息处理的技术进步，进入了一个信息生产和应用的大爆炸时代，这就是信息时代得以命名的原因。

打个比方，把知识直接呈现出来，相当于用聚光灯把对象直接照射出来，然后师生看得清楚其要素和结构。通往理解的目标之路，却不能如此简单地用灯光照射出来，而是在教与学的过程中，师生举着自己的灯光，照向未曾显现的黑暗区，映照出各自不同的“半影区”。站在扩大了的“已知”的“光亮”里，打量着“未知”的“黑箱”，人们理解的光亮区，其实依然充满着不同浓淡的阴影，而这个学习过程，就是行走于认知半影区的过程。