精粹 沉思 融合

摘要：傳統學科深厚的底蘊助力其具有核心思想邏輯，而信息科學基于數學、公理化的思維，在科學內涵與技術領域中尋找著信息科學的核心思想。基于數據和邏輯通過計算思維方式建構一套概念模型，就要把研究的問題進行歸納、表達、建模、推理、表述。數據提供樣本，邏輯喚醒理性自覺，激發本質力量的提升。作者提出，在教學中教師可以通過抽象的維度、抽象的層次、抽象的形式理解，讓學生習得學習的路徑與方法，學會做正確的選擇。同時，數據與邏輯拓寬了信息技術課程研究的視野，使得教師能夠多維度地審視當下中小學信息技術學科教育，進而為基于計算思維的信息技術教育提供分析研究的方向。

關鍵詞：數據;邏輯;信息科學;計算思維;課堂教學

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）22-0093-03

人工智能時代，技術、制度、觀念三者的融合推動了社會進步，其中技術已成為核心推動力。從1915年新文化運動引入科學教育，到近十幾年基礎教育引入信息技術學科，再到現在學科核心素養的提升、精粹，信息技術學科發展在民族振興的道路上扮演著越來越重要的角色，促使信息技術教師在新課標理念下，不斷追尋新課程，從新樣態中豐韻成長。

● 精粹中凝練知識的維度

任何一門學科都有其核心思想邏輯，如與信息科學關系最為密切的數學，公理化的數理思維居于核心。其中，數與形是數學學科研究領域中兩個最古老、最基本的內容，它們相互支撐、相互滲透、相互轉化，將數形結合作為一種數學思想方法和解題思路，在更高程度上，數形結合是數學的核心思想和靈魂，橫貫數學的產生與發展，滲透于學習與運用。

而對于信息技術學科來說，隨著信息技術課程的發展，追本溯源理清信息技術學科核心思想與邏輯成為本學科發展的關鍵。從目前的研究來看，從計算機科學提煉出的最基本的研究對象是數據，并在解決問題過程中提取出一套方法論。因此，計算思維的本質就是基于數據和邏輯的概念模型。在運用此模型時，需經歷建模、解模、解釋、運用四個過程，與此對應的表現為“抽象思維—演繹思維—發散思維”，逐層深入。具體表現過程如下：第一步，研究問題，通過形式化抽象進行歸納，用合理的范式表達建立模型;第二步，通過縝密演繹推理，分解模型;第三步，通過發散思維，用自然語言表述模型中蘊含的意義。這樣，計算思維模型便指向了信息技術學科最根本的問題——數據與邏輯。強調邏輯有何意義呢？從教育學來看，邏輯是將舊知識結構建立非人為的實質性聯系，表現為辨析、推理與論證的智慧，喚醒人的理性自覺，激發人的本質力量的提升。

數據抽象的最直觀形式就是圖像化、數字化，這部分在數理邏輯表達中早有呈現，2400多年前，西方的哲學家、數學家就開始對其進行系統、科學的研究。因此，數理思維是數據與邏輯的基礎，也是銜接數據與邏輯的紐帶。在學習計算思維時，我們會發現計算思維中的很多方法已經存在多年。方法不會淹沒在時代的發展與變革中，只是擴寬了知識的維度，而技術在知識的維度中不斷精進、凸顯和張揚。

● 沉思中提煉學生的學習方法

數據即運用數學方法描繪自然事物，同時又能夠被計算工具收集編碼存儲運算的數學符號。邏輯本質上是研究思維的過程和方法，在信息技術學科中同樣包含思維內容和形式兩個方面。數據是思維內容的自然屬性，反映數據形態與特征以及相關的表達樣態，思維形式用以反映數據對象及其屬性的不同，形成概念、判斷、推理和邏輯思維規律、簡單的邏輯方法，構建由概念、判斷、推理和論證構成的知識體系。因此，從計算思維到數據與邏輯是研究信息技術課程與建設的獨特視角，數據是表征，邏輯是方法。

計算思維模型首先是建模，建模是對場景的抽象表達，建模的過程就是從人的世界解決問題的方法過渡到機器世界的問題解決過程。面向困難問題建模側重于算法，面向復雜問題建模往往側重于體系構建。

在教學過程中，建模是從問題到求解，但是從學習科學角度來說，模型更方便解釋、學習，可也框住了學習者的思路。創造性地運用知識，并選擇不同的工具、不同的手段、不同的方式往往比學習知識本身更重要。學生需要在解決問題的過程中思考抽象的維度、抽象的層次、抽象的形式。這些是數據與邏輯關聯的核心，而讓學生真正理解抽象，形成習得路徑與方法，學會做正確的選擇，也是學生成長的核心問題。

● 情境中融入發現教育的模式

在小學階段，教師更多的是通過情境啟發教學;在初中階段，教師更多的是通過情境體驗讓學生感知知識、技能;在高中階段，教師更需注重學生思維品質的提升，但有了計算思維卻不一定會創新。

筆者認為，技術與文化情境融合的教學策略是學生學習的有效路徑，即將知識學習與情境有機結合，用社會責任和情感推動知識學習。創設生活化的問題情境，是讓學生在真實的學習過程中引發對問題的關注，進而在情感的驅動下形成解決問題的意向，在研究問題的活動中擁有情感，最終在整個學習過程中保持良好的學習態度。在科學技術學習過程中強調情境的創設，會讓學生身臨其境，引導學生深入學習，逐步加深情感體驗，引發學生的情感共鳴，形成共同學習、共同成長的驅動力，由此提高技術課堂的學習效率。技術與文化同行的核心就是創設有效的問題情境，用情感驅動學習的發生，用情感推動深入學習，用情感擴大學習成果。

● 融合中構建新型學習系統

傳統的境界說涵蓋了真、情、思、美，反映了人與自然、生活世界的和諧以及人自身的心靈和諧的追求，真、情、思、美更是兒童時代的天性表達。借助技術來穿越技術，能使孩子的內心得以釋放，充滿主動精神，彌補精神與審美的缺失成為孩子學習技術的推動力。

第一，根據學科特點與學生學情構建問題驅動、情境調動、工具撬動、評價互動的課堂教學系統。教師根據學習內容、教學環境以及學生學習目標規劃教學實施方案和流程。借助真實場景內化問題，基于實際問題激發情感，利用工具促進思維發展，通過評價活動與過程鞏固學習成果，體驗成功快樂，四個動力內在聯動，形成對問題的真學，并能還原到學生的真實生活，解決實際問題。

第二，心理學的認知發展規律告訴我們，思維形成要經歷“感覺—知覺—思維萌芽—思維”，這幾個階段是逐層遞進的。想要學生掌握知識，教師就要抓住思維形成規律，把生活化的情境植入到創設的情境里，通過解決問題形成有效思維。因此，教師需要緊扣教學內容與學生學習的需求，設計相應的問題鏈和問題組。以培養學生思維為抓手，搭建問題組框架;以學生興趣為導向，豐滿問題鏈內容;以學習結果為目標，激發學生學習興趣。

第三，立德樹人是信息技術教育的主要目標，在信息技術課堂中，教師要創設融合情感驅動教學的情境，將復雜的教學內容精煉成一個大概念貫穿學習過程，激發學生內心情感，進而在情感主線上不斷激勵學生進行由淺入深、由低到高的層層遞進的學習，螺旋上升，最終完成學習目標，同時，帶動思維提升、情感發展和核心素養培養。

第四，工具撬動課堂教學，促進思辨發展。教師要以運用工具為抓手，精準把握學生的學習需要，按照學生學習最近臨界區，合理安排學生學習出發點，突破學生學習過程中的重點和難點，有針對性地開展指導。另外，運用教學工具，在信息技術課堂中更多的是指向學生對所學內容的理解、問題分析、過程評價及相互作用。同時，撬動思辨是最為重要的學習活動，思辨在創設的問題情境中通過問題質疑、假設、判斷、推理與論證開展。在問題解決過程中碰撞，在目標實現過程中歸納提升。

第五，評價互動課堂教學，壘實學習成果。評價活動構建了學生學習過程和學習結果展示與互動的平臺，將學生的獨到見解、問題求解方法、學習成果、學習過程中遇到的新問題等展示出來，建立平等會話機制，在合作中達成師生之間、生生之間分享學習結果，在自由表達中發展個性特長，在問題解決過程中體驗成功的快樂。

第六，評價互動讓學生得到了尊重與鼓勵，呵護了學生個性，使其知識水平和實踐能力得到顯著提高、思辨能力得到增強。學習潛能得到釋放，夯實與提升了學生的綜合素養。促使學生用所學知識解決實際問題，達成學以致用，提升了自我的成就感和認同感。學生在與同伴合作學習的過程中，學會彼此欣賞、相互分享，提升了審美品位和文化素養。

● 結語

信息技術課程新樣態與新追求是在精粹、沉思、融合中產生的。要想立足信息技術基礎教育，培育具有家國情懷的技術人才，教師還需要形成自己的新模式、新樣態、新追求。

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作者簡介：梁東艷，江蘇省南通市海門區特殊教育學校。孫偉（通訊作者），江蘇省南通市信息技術教研員。