有哲学味的信息科技课:逻辑与行动

2024-10-23 00:00:00胡卫俊
江苏教育研究 2024年10期

摘要:课堂是人成为思想者的发祥地,从学科哲学的角度出发,信息科技课程也有其哲学的基础,即技术哲学。“有哲学味的信息科技课”强调的是哲学育人意识,遵循人的学习逻辑,将技术哲学与信息科技课程相结合,在导入、学习、实践和总结的教学过程中,用技术打动人、用思辨牵引人、用实践激活人、用迁移发展人。在技术与人的辩证关系中,打开课程视野,发展高阶思维,提升儿童个体在未来世界中的存在能力,为国家和民族培养有思想的基础创新人才。

关键词:信息科技;技术哲学;思想劳动者;哲学味道

中图分类号:G623.9 文献标志码:A 文章编号:1673-9094(2024)10-0110-06

面向未来的教育现代化,儿童的原始思维力和创新力是适应未来、胜任未来、创造未来的源动力,而这样的源动力则需要基于学生的哲学思维。“课堂是人成为思想者的发祥地”,“学生是课桌旁的思想劳动者”[1]61。技术哲学视野下的信息科技课程,将不再是单纯的技术习得,而是利用课堂的主阵地引导学生重新理解技术、影响技术。

一、信息科技课程的哲学育人逻辑

从学科教学到课程育人,现代学科的发展需要理解学科的内在逻辑、认知流程、重要概念和方法体系,从而深入刻画和剖析学科的育人价值。因此,新课标下的学科进化,就是要以人的发展为根本,以课程实施为载体,从哲学的高度审思教与学的发展,实现完整的育人目标。

(一)技术哲学:信息科技课程的学科哲学

技术成为哲学的研究对象,缘于以下几个方面:一是因为技术是一直伴随着人的出现而出现的。身体技术、心灵技术、工具技术,每一项技术的产生和迭代都是因为人的存在,同时,技术的发展也促使着人作为存在客体的自我进化。所以说,技术是人的一种存在方式。二是现代技术的飞速发展,改变了技术是因人的意志而产生和发展的片面认识,忽视了技术本身所隐藏的实在性。现代技术的快速发展体现了技术向生命领域以及现实世界的进一步扩张,这是时代的必然,人类需要乐观地去接纳。三是以ChatGPT为代表的强人工智能,让机器本身可能存在的伦理道德成了人类必须面对的现实问题。无限制的智能进化,让技术的哲学思考更加必要。

技术与人之间的辩证关系,使得技术成为哲学研究的一个分支。信息科技课程中,技术背后的科学原理和迭代思想却是相对稳定的,培育未来的人,教与学的过程既要承认客观的技术现实,也要强调学科和知识本身的育人价值。

(二)课程思想树:信息科技课程的技术哲学

思想是人的根本构件,人因为思想而伟大[2]。从技术哲学的角度出发,身体技术、知觉技术、心灵技术影响了人的存在方式,也必将影响着人的思想构建。人的思想决定着人的思维,思维过程又影响着思想的转变。

信息科技课程也有自己的课程思想。2017年版普通高中信息技术学科课标组组长李艺教授将学科30余年的发展历程从技术性的经验选择升华为可思想投射的哲学课程,并将学科内容以“聚类”理念,构建了数据加工树与计算思维、作品创作树与设计思维、信息管理树与关系思维、信息评价树与比较思维、程序设计树与算法思维、冯诺依曼树与系统思维、机器人树与智能控制思维等多个知识树和思维库,构建“思想—活动—思维”的课程结构[3]。2022年版义务教育信息科技课程标准中,课程目标聚焦于核心素养,并且将数字素养提升到极其重要的位置,数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六大课程主线的全学段贯穿,反映了数字时代新的育人方向,让技术超越了其本身的工具属性。

二、有哲学味的信息科技课:让技术散发哲学的味道

“有哲学味的信息科技课”强调哲学育人意识,遵循人的学习逻辑,将技术哲学与信息学科课程相结合,摒弃技术主义,拓展课程视野,利用技术促进学生主动且健康的个性思想沉淀。

(一)深层次内涵——让学科课程走向纵深

首先,哲学是一切学科的基础。广泛的思考范畴让哲学思想无处不在,因此,作为学习个体,所有学生都可以在学科课程的学习与建构过程中接受哲学的洗礼,获得完整、独特、可持续性的自觉生长。

其次,儿童也能进行哲学思考。儿童生而具有对世界的好奇心、探究冲动和问题意识,解决问题的主动性、想象力和创造力是一切哲学思维的内在机制,而成人的哲学思考是儿童哲学发展的后续环节,这是儿童哲学的立论基础[4]。以批判性思维、创造性思维、关怀性思维和协作性思维为发展根本的儿童哲学思维培养,其初衷就是发展学生的推理能力和创造力[5]。

最后,学科哲学让课程走向纵深。任何学科都有其自身的哲学基础,如牛顿将其研究的力学体系以“自然哲学的数学原理”来命名,拉马克将其研究的进化论定义为“动物哲学”[6]。从儿童哲学的角度看,学科教学是可以上升到学科哲学高度的,学科哲学则可以从不同的角度为学生贡献思考世界的方式[7]。儿童哲学观启示下的学科教学,将弥补学科教学对人性认知的不足,促使学科从学生的视角反思学科的进化。

(二)实践性价值——让儿童成为思想劳动者

“让学生成为思想劳动者”[1]61的育人理念将学生的学习活动上升到了哲学的高度。围绕着儿童哲学思维的四个维度,信息科技课将为学生的思想劳动架构起四个教学时空场。

一是以课程的核心素养为目标的知识场,发展创造性思维。通过联系生活中的智能现象,信息科技课将引导学生用技术的本质属性去理解和延伸发散的、联想的、想象的、逆向的等多维度创造性思维。

二是以平等对话为核心的项目式实践场,发展协作性思维。自由平等的对话是学生思想发散的基本前提。模块组合、项目迭代、大众反馈等学科特有的团队协作方式为学生提供了协作性思维发展的广阔空间。

三是以探究共同体为组织形式的交际场,发展批判性思维。批判性思维是对现象、问题和他人观点的深度思考与辩证分析。在信息科技课堂中,对技术的二元化理解随时会发生,合理地利用将有效地引导学生主动提问、批判质疑和自我反思。

四是以思想表达和呈现为目标的评估场,发展关怀性思维。学生如何理解技术,也影响着对人的理解,这是技术对人性的考量。课堂就是要引导学生能够站在他人的立场去思考和表达对学习共同体的关心和欣赏。

(三)系统性路径——让哲学育人理念落地

围绕着技术与哲学的双向联结,并结合学科课程发展的新趋势,从理念、范式、评价等方面系统性思考,将使得“有哲学味的信息科技课”成为可能。

1.确立哲学育人的教学共识

结合信息科技课程标准在理念、内容、方法、质量四个方面的价值逻辑,“有哲学味的信息科技课”从技术哲学、教育社会学、学习心理学和认识发展论四个方面探寻了新课标背后所蕴含的学理支撑,并从多元化融合、框架式留白、大概念设计等方面[8]98-102,直观地呈现信息科技学科本身的内涵意蕴和育人价值,有助于教师群体形成哲学育人的教学共识。

2.架构学为逻辑的教学范式

“有哲学味的信息科技课”首先在教学内容的选择上着重突出真实性,以调动学生的学习共情,而不是教师强加于学生的硬性学习要求。其次,从课程主线、核心素养和学科哲学三个方面挖掘教学内容背后的育人价值[9],最后再以“教—学—评”的一致性为要求确立教学目标和质量评估标准。在教学实施上,优化“导入—新授—实践—总结”这种以教为主线的环节设置,将其转变为以人的认知特点或知识的逻辑结构为统领的教与学流程。

3.设计思维可见的观察量表

“有哲学味的信息科技课”通过结合“焦点讨论法”和“SOLO可观察的学习成果结构”,设计包含着课程主线、项目切口、有效问题的层级、回答的思维水平、学习关系、学业成果表达方式、迁移方向以及开放度、自由度、平等度等内容的观察量表,可以系统地观察教师的提问效率和学生回答的结构水平,从而不断地迭代“有哲学味的信息科技课”的教学效果。

三、从学习到思想劳动的哲学育人行动

从学习者到思想者,“有哲学味的信息科技课”就是要围绕着人的主体来重新架构课堂。从导入、学习、实践、总结四个过程着手,用技术打动人、用思辨牵引人、用实践激活人、用迁移发展人。

(一)导入:用技术打动人,挖掘技术背后的育人资源

信息科技课程要以真实的生活现象为学习的突破口,挖掘技术背后的育人价值,牵引出对科学原理的深层认知,让学生能够像计算机科学家那样思考和想象。

1.触发技术认知,利用真问题打开教学切口

真问题来源于契合学生心理特征和认知特点的技术现象和技术应用,要能符合学生的最近发展区。只有这样的真问题才能激发学生的认知冲突,触动他们的学习共情,让教与学在轻松且自由的氛围中向内生长。“用数据讲故事”是信息科技课标中“跨学科主题学习”模块中的一个新课题,重点是要让学生能够基于“数据”的大概念,了解现象背后所隐藏的数据本质,并能用数据来讲出他们自己的故事。课的容量和难度是很大的,如果仅按照知识的逻辑关系展开学习过程,容易让课堂显得枯燥乏味。为此,笔者以“如何选择一款拍照手机”为课堂的切入口,通过华为P40和苹果12两款手机的参数对比,通过一系列的追问和思辨,让学生经历从感性判断到理性决断的思维转变过程,从而将课程进程引向深处。在数据、网络、算法的多个课程主线中发展学生的“数据加工树与计算思维”的课程思想,引导学生利用数据原理理解当下、创造未来。

2.拓宽技术视野,联结基础学科的学习资源

跨越技术边界的融合教学,将打开学科视野,让学生感受到学科外的美丽风景[8]98-102。信息科技课程中的技术学习也离不开基础学科的渗透。以算法类的学习为例,看似主要讨论用计算机解决问题的方法,而实际上,所有用计算解决问题的思路都来源于基础学科。如“探秘汉诺塔游戏”,因为递归算法在生活中的应用场景很少,所以在理解的过程中,需要学生从汉诺塔游戏的具象情境中,抽象出核心变量及变量之间的关系,并能够用数学符号予以表达,这恰恰是数学的核心素养要求之一。此外,基于对汉诺塔游戏的内在规律的认知和理解而建构起递归的问题解决模型,这又是科学学科核心素养的一个要求。以技术为纽带,联结多学科间的素养通道,成了发展“程序设计树与算法思维”课程思想的重要路径。

3.联通技术路径,架构起五个维度的大概念

大概念是学科知识的原始基础,只不过,对大概念的理解往往陷入单一概念的错误方向上,或者直接将大概念等同于六个课程主线。从人学习的逻辑出发,围绕着技术路径,信息科技课程的大概念可以由五个维度构成:学科大概念、模块大概念、单元大概念、课时大概念和课内大概念[10]。比如数据与编码模块,五层大概念可以设置为:学科大概念——数据;模块大概念——数据、编码;单元大概念——数字化编码有利于高效处理信息;课时大概念——可以由多个描述性目标组成,如数字编码便于信息的识别与管理,计算机中数据就是0和1,数据处理经过编码与解码过程、数据检验等;课内大概念——根据项目任务或活动来细化制定。五个层级的大概念将学科大概念由上而下地逐层渗透,让学生对技术的知识边界理解得更加深刻,对实践“信息管理树与关系思维”的课程思想很有帮助。

(二)学习:用思辨牵引人,支起技术主题的问题串

有哲学味的信息科技课,是在技术的影响下通过对问题和现象的思辨与理解,发展学生的高阶思维,以沉淀个体的独立思想,让学生成长为有思想的学习者。

1.找准核心问题,将情境问题化

信息社会中的技术现象都隐含着学科最本质的技术原理。从现象入手,通过问题串的方式引导学生在层层解析中寻找现象背后的技术本质。以“物联网实践与创新”模块的教学引入为例:共享单车是一个特别好的技术情境。老师骑着共享单车来到教室,在学生的欢呼中追问:这辆单车现在属于谁?(老师的)为什么不再是所有人共享的了?(连着老师的手机)它是怎么成为老师独享的单车的?(扫码)扫码时,手机和单车间经历了什么?……通过一连串的问题,在学生经历了对现象的层层剖析后,自然地过渡到了本课的核心问题——物联网是如何运行的,从而发展了“通信系统树与规则思维”的课程思想,将课引向了更深入的思考。

2.归纳关键问题,将问题技术化

计算思维培养的一个重要途径是要能将大问题拆解成小问题,在这些小问题构成了大问题的关键性元素。将问题技术化,指的是用计算机世界的原理和方法解决现实问题,这是计算思维的原点。如在“机器人沿线走”一课中,机器人技术的核心点是利用灰度传感器寻线走。为了将灰度传感器讲透,更为了灵活应用灰度传感器,通过设置“冠军博尔特”的项目情境,要求学生的机器人(即机器人博尔特)先跑100米,再跑200米。两个递进的任务涵盖了行走、停止、拐弯等多个子问题,而每个子问题都需要利用灰度传感器来识别和判断,学生在这个过程中将体验到对核心技术的迭代性的理解和应用,从而在人工智能的课程主线中,实践“机器人树与控制思维”的课程思想。

3.迁移本质问题,将技术延伸化

迁移是学科素养的核心样态,是对理解的反映。在多学科的横向迁移中帮助学生跨越技术本身的局限,在由具体到抽象的纵向迁移中引导学生领略更为广阔的学习世界[8]98-102。信息科技课程标准中,“数字素养”被定义为学生面向未来人工智能社会最重要的学科素养,而这一素养是贯穿学科始终的。例如“不插电的信息课”,就是一种在没有计算机、平板电脑和智能手机参与下的学科教学新样态。虽然没有技术设备环境,但在数字素养的理念要求下,“二进制”“模拟与数字信号”“动画原理”“计算机系统组成”等学科底层概念,以及态度、意识、思维、方法和创新素养等学科素养反而会得到更加纯粹的思考和施展空间,让“冯诺依曼树与系统思维”的课程思想有了更为广阔的实践通道。

(三)实践:用项目激活人,经历技术学习的逻辑场

单一技术学习不是学科的目的,只有与同伴一起经历对真实问题的发现、理解、分析、解决和迭代的过程,才能提升其自身对问题的解决能力,进而实现个体综合素养的整体发展。

1.从有限到无限,重构大单元下的单元群

大单元不应只局限于一个单元,还可以构建为一个大概念下的单元群组合。在各个单元群中,通过故事、游戏、魔术等情境切口,组织起该单元下各种有限的技术可能和无限的素养追求。以Scratch编程教学为例:“大单元”视角下,仅以编程的知识内容为主线的单元组合,已不能满足学生核心素养培养的要求。基于此,在设计这个单元时,可以将教材原有的13节课的内容进行重组和优化,把内容重构为三个单元,一个是数字化创作单元,一个是程序结构单元,还有一个算法单元,形成了Scratch模块的单元群。将碎片化的、割裂的、混淆的技术性知识通过主题活动来整体呈现,在注重计算思维培养的同时,也体现了“作品创作树与设计思维”的课程思想,让模块内容更加饱满。

2.从个体到团体,构建学习探究的共同体

探究共同体是儿童哲学在教学中的核心组织方式,利用共同体理念将师生聚合,给予彼此互动交流、共同成长的自由空间,让学习自然发生。以“网络信息辨真伪”教学为例:五年级的学生已经接触了很多网络中的不同类型信息的真和伪,只是他们还不能清晰地抽象出伪信息的分类、成因以及具体的应对策略。设计本课时,笔者以“是真是假”为切入点,老师手握平板,以信息推送官的角色将“电信网络”“交友平台”“因特网”三个资源平台的真假信息推送出去,学生通过对信息的辨析,领悟信息社会特征和作为信息社会人所应具有的信息意识、责任和态度,让“信息评价树与比较思维”的课程思想得以自然实现。

3.从隐性到显性,实现思维的可视化表达

学生的思维是隐性的,但思维的水平是可以显性表达的。基于SOLO分类理论,可以将学业质量标准以可观察、可视化的思维脉络来呈现。基于焦点讨论法,用客观性问题来激活学生思维,调动课堂气氛;用反应性问题激励学生用已有的经验基础对技术和现象进行个体化的理解;用诠释性问题帮助学生用专业化的学科语言对问题或现象进行总结和归纳;用决定性问题引导学生用技术的原理和方法去规划项目实践与创新的完整过程。同时,通过观察学生回答问题的结构特点(单点、多点、关联、抽象)来判断学生的思维水平。

(四)总结:用迁移发展人,突破技术情境的思想链

学习成果的总结与概括,不仅帮助学生能够理解当下,更要能延伸未来,学生要以积极主动的求学态度去跨越项目技术的局限,将学科的大概念迁移至更广阔的学习世界。

1.打开情境视野,延伸技术价值

项目情境是技术表达的重要载体,其背后的科学原理是学生真正需要理解和掌握的,而情境任务达成后,需要打开情境的视野,将技术的价值无限延展。以跨学科主题“用符号表达情感”的教学为例:因为学习对象是二年级学生,他们对于“点赞”“五星评价”“差评”已经有了生活经验,但对于各种符号评价所基于的学科概念的认知是不完整的。因此,本课在设计时结合了“信息交流树与合作思维”的课程思想,让学生体验“什么是符号”“为什么符号可以表达情感”“如何用符号表达情感”三个信息维度的完整过程。课的最后,再通过“用符号表达情感”的创作过程升华学生的协作和创新思维。

2.归纳学科概念,升华学科价值

新课标理念下,理解技术背后所隐藏的数据、算法等大概念将是课程的主旋律,深度理解学科大概念并将其延伸至多学科进行实践应用,应是课堂教学的最终目标。例如人工智能教学模块,项目的设计需要引导学生在对生活问题进行抽象和建模的过程中,发展计算思维。但同时,也需要引导学生理解人工智能的能力边界,增强利用人工智能技术的信心,深化人工智能社会环境下未来人的基本素养和关键能力,帮助学生以更广阔的思维视角审视技术、发现人的完整,从而不断利用技术去优化和创造生活。

从哲学到儿童哲学,再到学科哲学,新课标理念下信息科技课程的教学进化,需要从哲学的高度审思学科的深度,将学科实践引向学科育人,帮助学生打开课程视野,提升个体在未来世界中的生存能力,以哲学思维方式和多学科间的知识跨界实现国家与民族的育人要求,培养“有思想的未来人”。

参考文献:

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[10]于颖,谢仕兴,于兴华.青少年数字素养培养的必由之路:问题解决[J].中国电化教育,2022(6):56-63+88.

责任编辑:丁伟红

*本文系江苏省第十四期中小学教学研究课题“信息学科的技术哲学与实践表达”(2021JY14-L379)、江苏省教育科学“十四五”规划重点课题“从社会建构走向社会实在:中小学人工智能教育课程的重构研究”(B/2022/01/164)的研究成果。

作者简介:胡卫俊,淮安生态文化旅游区枫香路小学副校长,高级教师,主要研究方向为小学信息科技教学。