朱彩蘭 李藝
摘要:信息技術課程已經發展到課程思想建設階段,在課程發展過程中,信息技術教學設計也呈現出不同的狀態。該文根據“文件管理”“數據統計與分析”等內容的典型案例,歸納出已有的“倚重技能訓練”“體現技術內涵”的教學狀態,繼而在分析管理思想樹基礎上,提出“關注課程思想”的教學狀態。三種狀態并非截然對立而是統一的,即:三者之間具有遞進意味,且可以互補。
關鍵詞:信息技術教學;技能訓練;技術內涵;課程思想
中圖分類號:G434
文獻標識碼:A
經過多年經驗積淀,信息技術課程已經發展到課程思想建設階段,這是課程走向成熟的標志。前期研究我們曾指出1,信息技術課程思想由五個思想樹組成,每個樹指向不同的思維品質,如計算思維、設計思維等,共同構筑著學科思維品質集。如果依然將信息素養作為課程的培養目標,則思維品質集從不同側面對信息素養內在品質進行著刻畫,尤其是計算思維實際上成為刻畫信息素養的關鍵因素23。于是,培養學習者相應的思維品質無疑應該成為信息技術教學的本質追求,也是基于課程思想教學的應然追求。從此視角出發,回顧課程發展過程,會發現不同時期在教學設計上有著較為明顯的差異,呈現不同的狀態。因此,本文擬以“文件管理”“數據統計與分析”兩部分內容的教學設計為例,通過對典型案例的分析梳理發現教學設計變遷的軌跡,即發掘實踐教學如何在課程理念指引下逐步指向與內容相應的思維品質的培養。
一、倚重技能訓練的教學
倚重技能訓練的教學主要體現于信息技術課程發展的早期。這一時期“文件與文件夾的管理”教學的特點是,重視基礎知識、基本技能(如對文件夾的新建、復制、移動、刪除等)的掌握與訓練,教學任務中為學生規定了明確的操作過程、操作步驟(如先在指定位置建立文件夾,然后將指定文件移動到文件夾中),全班學生都是統一的操作。這是倚重技能訓練的典型表現,其特點是,具有鮮明的技能訓練的特征,教學設計中體現的多是簡單、機械的、脫離具體情境的對技能操作的練習,且是根據教師指定的任務來進行。學生往往只知其然不知其所以然。
同樣, “數據統計與分析”部分的教學中也呈現此特征,如呈現用左耳及右耳接聽電話的人數統計,要求學生計算相應的比例;或隨機提供一些商品的單價,要求學生統計單價超過5元的商品。這些任務都是側重單純地計算、篩選等技能訓練,相對缺少實際意義。
我們曾將此種現象總結為單純技能化傾向,即教學的任務停留于單純的技能訓練,其主要表現為崇尚“工具主義”“技術至上”,以簡單技術的掌握為第一要義,重視離散的、孤立的技能訓練,相對忽視學生的能力發展與提高及情感態度的養成4。
倚重技能訓練的教學設計源于當時認識水平及實際教學條件(如硬件設備、師資力量等)支持的不足。客觀地說,此時的教學因為大綱的統一規定保證了教學內容的統一,而教學實施中對技能訓練的重視,也在一定程度上幫助學生奠定扎實的知識、技能基礎,體現著“雙基”教學的優勢。
二、體現技術內涵的教學
這一時期,我們已然認識到,信息技術中的技術包括三層內涵:(1)動手做的技術,即基本技能;(2)如何做的技術,即設計和規劃的技術;(3)為何做的技術,即技術的思想和價值5。以此觀察,學習文件和文件夾的管理需要明確的問題是:為什么要管理,即管理的目的,這是為何做的技術;如何管理,涉及到分類管理思想,這是如何做的技術;管理的具體操作,即涉及到文件的選定、移動、刪除、復制等相關操作,這是動手做的技術。
案例1“管理文件和文件夾”中,教師從交流整理房間的心得人手,引導學生明確物品分門別類存放的優勢,幫助學生初步樹立對物品進行有序存放管理的意識,然后遷移至文件與文件夾的管理,明確文件與文件夾也需要進行分類管理,然后才涉及具體操作。課堂總結時提醒學生養成做事有條理、分類勤整理的生活習慣和思維習慣。該案例中明確體現出為什么管理、如何管理及管理的具體操作,反映了基于技術內涵的文件管理教學的基本訴求,同時也體現出設計者對文件管理的理解6。
案例2“Excel中數據的處理”7中教師要求學生將自己家庭衣、食、住、行、用等數據輸入到碳排放計算工作表中,完成相關計算,并根據數據回答問題:(l)我們家()方面排碳最高,()方面排碳最低;(2)我們家年人均排碳()kg,和全球人均目標碳足跡2000kg比較,我們家是(高碳/低碳)生活;(3)為了應對氣候變化我們家應該從以下哪些方面減少碳的排放。
顯然,問題的設計旨在促進學生明確“數據統計與分析”的學習不能止步于簡單的數據收集、整理、加工,其意義主要體現于在此基礎上的分析及進一步的決策。整個教學過程中體現出教師對“數據統計及分析”的理解,即:數據需要為統計服務,統計是建立在數據提供的基礎上;統計的結果是為了進行分析,分析必須依賴于統計結果;分析的目的是為了提供決策的依據8。
以上兩個案例的特點是,教師基于對教學中涉及內容的技術內涵的理解確定教學目標,針對性地設計情境及任務,任務不再是規定性的、與人無涉的,而是體現出對人的關注,譬如有貼近學生經驗的真實情境,有應用意識及方法的引導,既能幫助學生領悟為何、如何等問題,也能促進學習之后的應用遷移,從而促進學生對技術內涵的理解與把握。
三、關注課程思想的教學
信息技術課程發展到課程思想建設時期,在教學中關注課程思想當是課程發展較為成熟的表現,那么,在課程思想指導下“文件管理” “數據統計”部分的教學設計義當如何進行呢?這需要從管理樹的構建出發進行思考。
(一)管理樹構建思路
在信息技術課程思想的五個思想樹中,文件管理樹、數據管理樹分別指向管理思維、結構化思維,以此形成對“文件管理” “數據管理”部分內容的觀照。但正如文件管理、數據管理的名稱一樣,二者都與管理有關,從管理的角度來看,在文件管理中,文件是管理的對象,或者管理的客體。數據管理中,數據是管理的對象。文件、數據都可以看作是一種對象,文件管理、數據管理都是對象管理。除此之外,二者是否還有共同的本質?
我們注意到,就內容層面的文件及文件夾的管理而言,每個文件都天然地帶有一定的屬性,如名稱、修改日期、類型、大小、作者等,根據屬性的不同可以對文件進行分類,譬如基于類型的分類。換言之,這些文件之間因為屬性形成了某種關系,即屬性之間是有關系的,數據管理樹的核心也是關系。進一步,關系之間義具有某種結構性,在“資源管理器”中可以清晰地發現文件之間的樹狀結構,樹與樹之間形成網狀結構,而數據管理中的數據也是具有網狀結構的。于是,可以推測,屬性、關系、結構使得文件管理與數據管理之間具有共性,也使得兩個思想樹的合并有了內在的依據。基于此,文件管理樹、數據管理樹共同構成一新的思想樹,稱之為管理樹。管理樹的基本特征可以歸納為以下幾點:(1)管理樹關注的是針對對象的管理;(2)管理樹以對象間的關系為依據進行管理;(3)對象間的關系存在某種結構;(4)關系是可以用數據進行描述的;(5)數據也可能是對象,即某些被管理的對象本身就是數據。
管理樹指向的思維品質是管理思維,尤其是分類管理思維。其核心概念是對象、屬性、關系、結構:屬性指向單個對象,對象具有不同的屬性;根據屬性構筑成關系,則涉及多個對象;由屬性及關系可以形成結構,單個屬性形成的關系是樹狀結構,多個屬性的樹與樹的集合形成網狀結構。
譬如“文件管理”中,單個文件具有不同屬性,多個文件之間因為屬性形成某種關系,進而形成不同結構。同樣, “數據管理”中,每個數據表中有多個字段如同多個屬性,由此可以形成關系結構。而數據庫義是由多張表組成,在表的基礎上可以構筑更為豐富、更為復雜的關系及結構。在此意義上,可以說,數據管理技術是關于對象的管理思想的高端實現。
用管理樹來包容原來的文件管理與數據管理,其優點是:更加準確具體,抓住文件管理、數據管理共同的思想;可以上下聯通,即從直觀的“對象”一直到通過對象之屬性轉換為“數據”,走到數據管理,加強從數據管理汲取思想內涵的可能性;對象管理可以涵蓋文件管理,具有更多的包容;對象概念義與程序設計之“對象”“屬性” “操作”等思想相聯通呼應,即管理樹和程序設計中的對象概念有交集,這恰好是我們建構各個思想樹叢時,要著重考慮的,即:既相對獨立,義相互交叉;對象概念涵蓋更廣,可以超越文件概念,有更強的普適性。
(二)“管理樹”的教學設計思路
從課程內容來看, “管理樹”涉及到小學的文件管理、初中的數據統計與分析即電子表格、高中的數據管理技術等內容,三部分內容在對象、屬性、關系、結構方面具有共性。因此,宏觀層面,管理樹的教學,小學、初中到高中是一個連續的過程,以幫助學生在對象管理方面形成持續體驗,深刻理解管理思想與方法,具體到每個學段的教學義需承擔不同的任務,前后相繼。
小學的文件管理教學需要讓學生明確:所管理的對象即文件之間因為不同的屬性而具有關系,關系之間義具有結構,其目的是對對象、屬性、關系、結構等概念形成初步的認知。教學設計上,可以考慮先由對象即文件出發,引領學生找到文件間關系的依據即屬性,因為文件間有關系,所以可以用文件夾進行管理,即文件夾的管理是基于不同文件關系的管理,也就是基于不同分類的管理。具體教學時,可以先安排學生自行探索,根據文件屬性發現文件間的關系將文件歸類,對屬性、關系、結構形成初步的感知。在此基礎上,教師可以使用自動方式如選擇將文件根據不同屬性進行排列、分組,進一步加深學生對屬性與關系的理解,體會分類管理的思想。學生對文件進行手工分類時,教師還可以考慮呈現并引導學生觀察一些可視化圖示,如PP工中的環形圖、流程圖等,幫助學生對結構、結構化表達與展示形成基本的認知。
初中階段的電子表格需要承擔橋梁作用即承前啟后。一方面,在小學基礎上,初中階段沿著對象管理的道路繼續前進,讓學生明確電子表格(如Excel)同文件管理一樣只是其前進中的一環,是關于對象管理思想和方法的展開和延續。不同于文件管理的是,電子表格是將關系結構以表格的形式予以呈現并加以管理的工具,且可以借助圖表來呈現數據的關系以及數據的分布規律,促進學生對關系、結構、結構化表達與展示等的進一步理解。另一方面,為高中階段的數據管理技術做好鋪墊,讓學生明確管理的對象可以是數據,電子表格就是對少量數據的管理。教學設計上,為了促進學生對對象即數據間關系、結構的理解,可以在圖表表達的基礎上,借助實例進一步引導學生思考:數據為何會有這樣的結構?數據是怎么來的?數據的分布有什么規律?從而促進學生深入理解少量數據的管理。
到了高中階段的數據管理技術部分,就可以自然地引領學生將認知從單表遷移到多表,明確由多個表組成的數據庫是對大量數據的管理,因此同樣與屬性、關系、結構密不可分,從而順利理解數據庫中的實體、對象、組件、ER關系等概念。在此基礎上,就很容易理解數據挖掘就是要從大量數據中挖掘出數據之間的關系及可能的結構。根據這樣的思路,學生對數據結構可以形成初步的認識,為大學階段接觸數據結構專業知識積累經驗及話語體系。
“文件夾的使用”9可以認為體現了課程思想,該案例借助具體問題循序漸進地引導學生關注并理解對象管理的幾個核心概念,即屬性、關系、結構。具體來說, “如何對文件夾中的文件進行進一步的分類整理”,是引導學生對“屬性”的關注; “文件夾之間是一種什么關系?”則是對“關系”的提示。此時,教師為學生提供實物教具即幾個用紙片做的文件夾,讓學生按照其歸屬從下到上地粘貼在黑板上,粘貼幾層之后,一個“樹”形就出來了,這就是“結構”問題。這時再借助問題“這種結構像我們日常生活中的什么事物?”提及“樹”的概念。在學生形成了基本概念之后,利用問題“同學們你的身邊還有哪些地方利用了分類思想?”引申到圖書館、超市等書籍或貨品的“類” “分類” “子類”等,義得到了一個抽象的樹。學生會發現,處處有“樹”,從而形成一種自覺意識。從教學連續性出發,在此案例基礎上,或者后面教學中再談及“類”“對象”“屬性”等概念時,一個概念系統就自然形成了,一種讀取世界和理解世界的方法也就形成了,這也意味著與之相應的思維方式已經形成,而文件管理部分追求的是分類管理思維。該案例能夠關注到:文件具有不同的屬性,文件之間具有關系,這些關系形成樹狀結構。即體現了對象管理的核心概念。
四、三種狀態間的關系探討
“倚重技能訓練”“體現技術內涵”“關注課程思想”體現了走向課程思想的信息技術教學變遷的路徑,其實也是信息技術教學設計發展過程中的三種狀態。深入分析,三種狀態之間并非截然對立的關系。
首先,三種狀態在認識上具有遞進意味。 “倚重技能訓練”是基礎,也是最低層次, “關注課程思想”是成熟學科教學的表現,也是教學追求的最高層次, “體現技術內涵”處于中間層次:如果理解不到位可能偏向“倚重技能訓練”,譬如教師明確文件需要分類存放,但教學中不是引導學生根據需要分類,而是直接規定學生建立不同的文件夾并存放相應文件,學生僅是照做而已,對于分類缺少必要的認知;如果理解準確,則為“關注課程思想”的教學奠定必要的基礎,成為“關注課程思想”教學的一部分。
其次,三種狀態可以互補。“關注課程思想”可以賦予“倚重技能訓練”“體現技術內涵”的教學以發展方向,成為追求目標; “倚重技能訓練”的教學在不嚴重偏離、不過分追求技能訓練的情況下,可以充實“體現技術內涵”“關注課程思想”的教學,須知,有扎實的技能訓練作為基礎, “體現技術內涵” “關注課程思想”的教學才不至于趨向紙上談兵; “體現技術內涵”的教學既可以成為“倚重技能訓練”的教學超越的環節,也可以成為“關注課程思想”的教學得以實現的過程。
從學科素養的組成來看,學科素養包含著學科知識、學科能力、學科思想1,其中,學科知識是基礎,學科能力指向掌握學科知識基礎上的應用能力、問題解決能力,學科思想作為學科素養的核心,顯然義是建立在必要的學科知識、學科能力的基礎之上。以此觀之, “倚重技能訓練”的教學側重的是學科知識,如果過于拔高知識的地位,則教師成為知識的傳遞者,學生則如知識的容器; “體現技術內涵”的教學傾向學科能力,案例1、2中都強調為學生提供應用情境,促進學生在操作技術、應用技術解決問題實踐中豐富自身經驗,實現對技術的理解,提升技術應用能力及問題解決能力;“關注課程思想”的教學則顯然青睞學科思想,學科思想是學科的靈魂與精髓,把握學科思想才能直面學科本質,實現對內容的深入、真正理解,而建立在此基礎上的教學,才有可能實現對學生相應內在品質的關注與培養。在此意義上,我們可以說,“關注課程思想”的教學最貼近學科的核心價值取向,能夠彰顯信息技術課程的思維價值10。 綜上,從歷時性維度來說,三種狀態的教學反映了走向課程思想的教學設計變遷的過程,也是信息技術教學發展的過程,同時也反映了研究者及實踐者認識變化的過程。從共時性維度考察,三種狀態有可能在較長時間內共存。一方面源于認識水平及理解程度難以在短時間內達成一致。另一方面,“倚重技能訓練”的教學中關注的技能訓練是技術三層內涵的一部分,也是其基礎,而“體現技術內涵”的教學可以從某些側面或在一定程度反映課程思想的分支。因此,三種狀態的教學將來處于交融態勢也是合理。當然,必須明確:基本技能的訓練不單純更不全部是為了熟練技巧,更重要的是使學生通過訓練更好地理解技術的實質,體會課程思想。
理清三種狀態之間的關系,我們明確:首先,基于課程思想的教學是信息技術課程發展的必然結果與趨勢,也是信息技術教學的終極追求。其次,實現基于課程思想的教學不是突變而是漸進的過程,在此過程中,幾種狀態共同存在是合理的、正常的,也是可以或者應該接受的。我們需要做的是在理解現狀的基礎上努力促進教學走向對課程思想的體現、對思維品質的培養。期待信息技術課程及教學走向成熟。參考文獻:…朱彩蘭,李藝.信息技術課程思想結構及思維品質探究J電化教 育研究,2014,(5):76-81.【2】李鋒,王吉慶.計算思維:信息技術課程的一種內在價值j.中國電 化教育,2013,(8):19-23.【3】劉向永,郭鵬飛等.我國信息技術課程發展的動力分析與可能路徑 【J】.中國電化教育,2014.(12):38-42【4】朱彩蘭,李藝.信息技術課程技能化傾向的原因分析與對策研究 J教育探索,2005.(3):20-22._5J李藝.高中課改實驗進行時J中小學信息技術教育,2005,(1):5-8.【6】朱彩蘭.再談技能課的教學【J】中小學信息技術教育,2012,(4):36-
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朱彩蘭:博士,副教授,研究方向為信息技術教育(zhucl_nj @163.com)。
李藝:教授,博士生導師,研究方向為信息技術教育、教育技術哲學(yilisd@163.com)。
Analysis of Information technology teaching Path to the Curriculum thought
Zhu Cailan, Li Yi
(School of Educational Science, Nanjing Normal University, Nanjing Jiangsu 210097)Abstract: Information technology curriculum is at the stage of the curriculum thought construction. In the process of curriculum development, information technology teaching design also presents different state. According to the typical cases of file management,we can induce three teaching states, including relying on skills training, reflecting technical content. focusing on curriculum thought.the relationship of three states is, not opposite but uniform. namely. three states have progressive meaning, and can complement eachother.Keywords: Information technology teaching; Skills training;technical Content: Curriculum thought
收稿日期: 2015年4月15日
責任編輯:宋靈青