精粹 沉思 融合

摘要：传统学科深厚的底蕴助力其具有核心思想逻辑，而信息科学基于数学、公理化的思维，在科学内涵与技术领域中寻找着信息科学的核心思想。基于数据和逻辑通过计算思维方式建构一套概念模型，就要把研究的问题进行归纳、表达、建模、推理、表述。数据提供样本，逻辑唤醒理性自觉，激发本质力量的提升。作者提出，在教学中教师可以通过抽象的维度、抽象的层次、抽象的形式理解，让学生习得学习的路径与方法，学会做正确的选择。同时，数据与逻辑拓宽了信息技术课程研究的视野，使得教师能够多维度地审视当下中小学信息技术学科教育，进而为基于计算思维的信息技术教育提供分析研究的方向。

关键词：数据;逻辑;信息科学;计算思维;课堂教学

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2021）22-0093-03

人工智能时代，技术、制度、观念三者的融合推动了社会进步，其中技术已成为核心推动力。从1915年新文化运动引入科学教育，到近十几年基础教育引入信息技术学科，再到现在学科核心素养的提升、精粹，信息技术学科发展在民族振兴的道路上扮演着越来越重要的角色，促使信息技术教师在新课标理念下，不断追寻新课程，从新样态中丰韵成长。

● 精粹中凝练知识的维度

任何一门学科都有其核心思想逻辑，如与信息科学关系最为密切的数学，公理化的数理思维居于核心。其中，数与形是数学学科研究领域中两个最古老、最基本的内容，它们相互支撑、相互渗透、相互转化，将数形结合作为一种数学思想方法和解题思路，在更高程度上，数形结合是数学的核心思想和靈魂，横贯数学的产生与发展，渗透于学习与运用。

而对于信息技术学科来说，随着信息技术课程的发展，追本溯源理清信息技术学科核心思想与逻辑成为本学科发展的关键。从目前的研究来看，从计算机科学提炼出的最基本的研究对象是数据，并在解决问题过程中提取出一套方法论。因此，计算思维的本质就是基于数据和逻辑的概念模型。在运用此模型时，需经历建模、解模、解释、运用四个过程，与此对应的表现为“抽象思维—演绎思维—发散思维”，逐层深入。具体表现过程如下：第一步，研究问题，通过形式化抽象进行归纳，用合理的范式表达建立模型;第二步，通过缜密演绎推理，分解模型;第三步，通过发散思维，用自然语言表述模型中蕴含的意义。这样，计算思维模型便指向了信息技术学科最根本的问题——数据与逻辑。强调逻辑有何意义呢？从教育学来看，逻辑是将旧知识结构建立非人为的实质性联系，表现为辨析、推理与论证的智慧，唤醒人的理性自觉，激发人的本质力量的提升。

数据抽象的最直观形式就是图像化、数字化，这部分在数理逻辑表达中早有呈现，2400多年前，西方的哲学家、数学家就开始对其进行系统、科学的研究。因此，数理思维是数据与逻辑的基础，也是衔接数据与逻辑的纽带。在学习计算思维时，我们会发现计算思维中的很多方法已经存在多年。方法不会淹没在时代的发展与变革中，只是扩宽了知识的维度，而技术在知识的维度中不断精进、凸显和张扬。

● 沉思中提炼学生的学习方法

数据即运用数学方法描绘自然事物，同时又能够被计算工具收集编码存储运算的数学符号。逻辑本质上是研究思维的过程和方法，在信息技术学科中同样包含思维内容和形式两个方面。数据是思维内容的自然属性，反映数据形态与特征以及相关的表达样态，思维形式用以反映数据对象及其属性的不同，形成概念、判断、推理和逻辑思维规律、简单的逻辑方法，构建由概念、判断、推理和论证构成的知识体系。因此，从计算思维到数据与逻辑是研究信息技术课程与建设的独特视角，数据是表征，逻辑是方法。

计算思维模型首先是建模，建模是对场景的抽象表达，建模的过程就是从人的世界解决问题的方法过渡到机器世界的问题解决过程。面向困难问题建模侧重于算法，面向复杂问题建模往往侧重于体系构建。

在教学过程中，建模是从问题到求解，但是从学习科学角度来说，模型更方便解释、学习，可也框住了学习者的思路。创造性地运用知识，并选择不同的工具、不同的手段、不同的方式往往比学习知识本身更重要。学生需要在解决问题的过程中思考抽象的维度、抽象的层次、抽象的形式。这些是数据与逻辑关联的核心，而让学生真正理解抽象，形成习得路径与方法，学会做正确的选择，也是学生成长的核心问题。

● 情境中融入发现教育的模式

在小学阶段，教师更多的是通过情境启发教学;在初中阶段，教师更多的是通过情境体验让学生感知知识、技能;在高中阶段，教师更需注重学生思维品质的提升，但有了计算思维却不一定会创新。

笔者认为，技术与文化情境融合的教学策略是学生学习的有效路径，即将知识学习与情境有机结合，用社会责任和情感推动知识学习。创设生活化的问题情境，是让学生在真实的学习过程中引发对问题的关注，进而在情感的驱动下形成解决问题的意向，在研究问题的活动中拥有情感，最终在整个学习过程中保持良好的学习态度。在科学技术学习过程中强调情境的创设，会让学生身临其境，引导学生深入学习，逐步加深情感体验，引发学生的情感共鸣，形成共同学习、共同成长的驱动力，由此提高技术课堂的学习效率。技术与文化同行的核心就是创设有效的问题情境，用情感驱动学习的发生，用情感推动深入学习，用情感扩大学习成果。

● 融合中构建新型学习系统

传统的境界说涵盖了真、情、思、美，反映了人与自然、生活世界的和谐以及人自身的心灵和谐的追求，真、情、思、美更是儿童时代的天性表达。借助技术来穿越技术，能使孩子的内心得以释放，充满主动精神，弥补精神与审美的缺失成为孩子学习技术的推动力。

第一，根据学科特点与学生学情构建问题驱动、情境调动、工具撬动、评价互动的课堂教学系统。教师根据学习内容、教学环境以及学生学习目标规划教学实施方案和流程。借助真实场景内化问题，基于实际问题激发情感，利用工具促进思维发展，通过评价活动与过程巩固学习成果，体验成功快乐，四个动力内在联动，形成对问题的真学，并能还原到学生的真实生活，解决实际问题。

第二，心理学的认知发展规律告诉我们，思维形成要经历“感觉—知觉—思维萌芽—思维”，这几个阶段是逐层递进的。想要学生掌握知识，教师就要抓住思维形成规律，把生活化的情境植入到创设的情境里，通过解决问题形成有效思维。因此，教师需要紧扣教学内容与学生学习的需求，设计相应的问题链和问题组。以培养学生思维为抓手，搭建问题组框架;以学生兴趣为导向，丰满问题链内容;以学习结果为目标，激发学生学习兴趣。

第三，立德树人是信息技术教育的主要目标，在信息技术课堂中，教师要创设融合情感驱动教学的情境，将复杂的教学内容精炼成一个大概念贯穿学习过程，激发学生内心情感，进而在情感主线上不断激励学生进行由浅入深、由低到高的层层递进的学习，螺旋上升，最终完成学习目标，同时，带动思维提升、情感发展和核心素养培养。

第四，工具撬动课堂教學，促进思辨发展。教师要以运用工具为抓手，精准把握学生的学习需要，按照学生学习最近临界区，合理安排学生学习出发点，突破学生学习过程中的重点和难点，有针对性地开展指导。另外，运用教学工具，在信息技术课堂中更多的是指向学生对所学内容的理解、问题分析、过程评价及相互作用。同时，撬动思辨是最为重要的学习活动，思辨在创设的问题情境中通过问题质疑、假设、判断、推理与论证开展。在问题解决过程中碰撞，在目标实现过程中归纳提升。

第五，评价互动课堂教学，垒实学习成果。评价活动构建了学生学习过程和学习结果展示与互动的平台，将学生的独到见解、问题求解方法、学习成果、学习过程中遇到的新问题等展示出来，建立平等会话机制，在合作中达成师生之间、生生之间分享学习结果，在自由表达中发展个性特长，在问题解决过程中体验成功的快乐。

第六，评价互动让学生得到了尊重与鼓励，呵护了学生个性，使其知识水平和实践能力得到显著提高、思辨能力得到增强。学习潜能得到释放，夯实与提升了学生的综合素养。促使学生用所学知识解决实际问题，达成学以致用，提升了自我的成就感和认同感。学生在与同伴合作学习的过程中，学会彼此欣赏、相互分享，提升了审美品位和文化素养。

● 结语

信息技术课程新样态与新追求是在精粹、沉思、融合中产生的。要想立足信息技术基础教育，培育具有家国情怀的技术人才，教师还需要形成自己的新模式、新样态、新追求。

参考文献：

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[2]吴国盛.技术哲学经典读本[M].上海：上海交通大学出版社，2008.

[3]肖锋.信息技术哲学[M].广州：华南理工大学出版社，2016.

[4]李庆明.书写儿童教育的“史诗”——李吉林情境教育流派研究[J].江苏教育，2010.

[5]张绍能.坚定文化自信推动优秀传统文化走向辉煌[J].福建省社会主义学院学报，2018（01）.

[6]李庆明.时代之眼——情境教育世界意义的再认识[J].江苏教育，2020（57）.

作者简介：梁东艳，江苏省南通市海门区特殊教育学校。孙伟（通讯作者），江苏省南通市信息技术教研员。