張汶
上海市中學信息科技課程(前身為中學計算機課程)自20世紀80年代中后期開設以來,經歷了課程名稱的更改、課程標準的制定及修訂,經歷了多次教材修訂,課程發展的方向逐漸趨于穩定。然而三十年的課程發展歷程依然太短,教育界在課程的基本價值方面仍然有著諸多分歧,課程建設任重道遠。
幸運的是課堂教學實踐與思考從未停步,上海高中近500名信息科技一線教師在實施中積累了諸多經驗,這些經驗反過來極大地助推了課程改革。有別于全國普通高中“信息技術”這一課程名稱,上海稱之為“信息科技”課程,因此在課程定位、課程目標以及教學實施方面,呈現出一些區域特點。
● 實施現狀
1.信息素養深入人心
提高學生的信息素養這一課程目標得到大部分教師的認同,教師能區分課程目標、階段目標與課時目標,能對三維目標進行整體思考,亦能較好把握三個維度的描述技巧。教師能有意識地在學生需求與教學目標之間取舍和平衡,以往的教學目標制定以教師主觀的預設為主,體現的是教師意志與經驗,往往沒有過多地關注學情的評估與分析,現在教師能更加關注目標是否真正基于學生原有水平及學習的需求,并且能在特定的現實條件下實現,包括考慮教學時間、教學環境以及教學資源的限制,符合學生當下與長遠發展的需求。
2.教學設計體現至理
學生不應該僅僅成為技術的使用者,還應該成為技術的理解者。與初中階段以操作和實踐活動為主體現致用的宗旨不同,高中階段的教學設計則更多地追求至理,所謂“至理”就是探究信息處理過程中的方法與規則,這就要求在教學中要以問題解決為載體,讓學生經歷需求的分析、方案的設計、工具的使用等過程,主動思考與分析,體會信息科技中蘊含的智慧,明白操作背后蘊含的道理。具體表現為:很多教師能挖掘學習內容的思維價值,能從技能操作層面提升到理解原理層面,能引導、支持學生完成技術方案的設計、質疑與評價,并在其中注重思辨,使之客觀而又有與高中生相匹配的思維深度。教師能設計有效的“學法”,讓學生在實踐的過程中,進行較為充分的模仿、遷移、探究與創新,嘗試總結其中的規律,設計合理的學習任務單作為學習支架。
3.重視新技術探究
新技術既可以是對學生而言“新”的未學過的內容,也可以是當前新出現的技術。我們很難預測信息技術的具體發展走向和應用程度,如新搜索技術使“高級搜索”不再依賴邏輯符號,信息存儲僅僅在本機遠遠不能滿足需求,資源管理器的概念在淡化,文件管理不再僅僅是文件夾。這促使我們有責任讓學生具有適應新技術的能力。近年來,很多教師實踐“新技術探究”這一主題,關注課程的動態生成,增強經典內容與新技術之間的聯系與互動,他們有意識地選擇與新技術有關的內容,采用分散、滲透或者集中的方式,讓學生探究某一新技術產生的背景和原因,嘗試使用該技術解決問題,并在此基礎上分析和評價其優勢及不足,討論其應用及帶來的雙重影響。提升對新技術感知的敏銳性,拓展和更新信息科技知識,形成了樂于嘗試的習慣。
4.以實驗與活動促進理解
專注于概念的獲得,但并不專注于知識本身的理解是以往教學中被忽視的問題。例如,關于“計算機病毒”的“潛伏性、破壞性”,以往的教學只是以生物病毒進行類比,或從字面上解釋,學生難以獲得學科視角的理解。如果概念的學習只是從一個概念到一段話的解釋,是一段抽象語言到另一段抽象語言的學習,沒有自主性的生成,沒有經歷過對現象的提煉,沒有模擬經歷過別人經歷的東西,那么學生的知識就不能融會貫通,就不能獲得真正的理解。
近年來,一些教師設計了一系列動手動腦相結合的實驗與活動以促進學生對知識的理解。例如,數據壓縮實驗、數據傳輸試驗、漢字編碼活動等。以“圖像的有損壓縮”內容為例,以往的教學,只是讓學生使用工具對圖像格式進行轉換,比較它們的大小和清晰度,學生只能得到一個結論就是“圖像經過壓縮降低了質量”。但是“降低圖像質量”究竟如何降低,如何理解圖像壓縮是一種“重新編碼”學生不得而知,也就無法真正理解。一些教師設計了“圖像有損壓縮實驗”,讓學生利用工具,打開圖像的十六進制代碼,對比圖像在壓縮前后的不同,學生基于客觀事實獲得真正的理解。又如,通過“網絡組建與檢測”實驗,讓學生經歷“分析問題、設計拓撲結構、觀察并連接設備、檢測連通”等過程,從而促進其對網絡設備功能的理解。再如,利用不同顏色的卡片制作“二進制與十進制”轉換的實體教具,通過一定規則下卡片之間的替換,模擬“除二取余”的過程,促進學生理解二進制與十進制轉換的方法。
5.重視體現課程的育人價值
信息科技課程的育人價值體現在生存價值、發展價值以及倫理價值三個方面,要讓學生具有信息安全意識,遵守信息使用規范,就要改變以往講授式和說理式的方法,如今大部分教師能采用形式多樣的方式進行教學。例如,通過案例分析,剖析其中涉及的信息安全或道德問題,通過身邊發生的小事,討論個人隱私保護,通過“保護知識產權的利弊”的辯論引導學生的思辨。可喜的是,在注重對學生信息倫理道德引導方面,很多高中教師也注重挖掘內容本身蘊含的人文精神與科學精神。又如,通過學習計算機從機械到電子的發展過程,展示計算工具的結構從簡單到復雜不斷演化的過程,了解帕斯卡、萊布尼茲、巴貝奇、馮諾依曼等科學家的故事,體會他們發現問題的敏銳、堅持不懈的精神,感受科學家解決問題中的艱辛與智慧,激發學生內心對科技真正的熱愛。
● 問題與反思
當前,上海高中教學實踐與研究,盡管取得了一些可喜的進展,但是在有些方面仍需要反思與改進。
1.強化基于課程標準的教學意識
課程標準是教學設計的基礎,但是課程標準本身對某一節課的細節框架不具有指導意義。由于課程標準在內容與要求方面的規定較為籠統,而學業考試中如果出現了一些超出學習要求的內容,教師們在教學中就不得不多講一些,讓學生再學得深一些,以免遺漏,這使得教師對于學習難度和廣度的把握會出現一些偏離。因此,教師一方面要細化教學基本要求,另外一方面則要強化基于課程標準的教學意識,把握好教學基本要求。
2.進一步思考如何用大概念引領教學設計
由于教材的更新往往有一定的滯后性,內容難免會脫離學生當下的生活實際,有的內容只是概念和術語的聚集,難以體現其對學生思維發展的價值,有的內容之間缺少明顯的內在聯系,使整個知識體系顯得較為零散。因此對教師而言,首先必須要有一個“大概念框架”,一個超越具體的章節與內容細節的框架,教學設計要以大概念為引領,這些大概念能夠解釋眾多的物體、事件和現象,它們是學生在學校學習和畢業后的生活中會遇到的。例如,二進制、信息壓縮、漢字編碼等內容,看起來是獨立的知識點,但是它們背后的大概念都是信息編碼,因此要從信息編碼的角度整體設計,并加強其中子概念間的聯系。
3.要把握好解決問題與規避問題的關系
有一些課堂教學有意識地回避了學生可能發生的錯誤,教學過程顯得十分順暢,但是如果對問題的改造,遮蔽了問題本身的真實性與復雜度,這樣的“流暢”與“成功”不應成為教學的追求。在問題的設計中,要規避的是不適合學生研究、沒有研究價值或者干擾學生研究的問題,要讓學生聚焦于主要問題的研究,鼓勵學生進行真實的、有意義的問題解決。