面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計：以高中信息技術(shù)課程為例

作者：祝智庭李鋒

電化教育研究 2015年04期

信息技術(shù)的快速發(fā)展影響著青少年的生活與學(xué)習(xí)的方方面面，其強大的輻射力不僅改變著青少年的行為方式，也改造著他們的思維品質(zhì)和文化特征，學(xué)校信息技術(shù)教育也就被賦予了全新的意蘊與內(nèi)涵。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的信息知識傳授觀念，發(fā)展學(xué)生信息技術(shù)的學(xué)科思維，提升學(xué)生在信息社會生存、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的能力就成為信息技術(shù)課程改革的一項重要內(nèi)容。

一、信息技術(shù)課程設(shè)計：從學(xué)科知識到學(xué)科思維

中小學(xué)信息技術(shù)課程可以追溯到20世紀50年代的計算機教育。近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以及人們對技術(shù)與社會關(guān)系認識的深入，它逐漸演變?yōu)橐粋�目標多元、內(nèi)容豐富、方法多樣的現(xiàn)代教育領(lǐng)域，成為許多國家中小學(xué)的基礎(chǔ)教育課程�？疾靽鴥�(nèi)外信息技術(shù)課程的發(fā)展歷程，它大體經(jīng)歷了“面向?qū)W科知識”、“面向?qū)W科工具”和“面向?qū)W科思維”的課程開發(fā)取向，每種開發(fā)取向也表現(xiàn)出不同的課程特征（如圖1所示）。

（一）面向?qū)W科知識的信息技術(shù)課程

以學(xué)科邏輯為根據(jù)、圍繞知識結(jié)構(gòu)組織起來的學(xué)習(xí)內(nèi)容體系，即為面向?qū)W科知識的課程組織[1]。20世紀70年代末，微型計算機的快速普及引發(fā)了教育學(xué)界的廣泛關(guān)注，為占得信息化社會發(fā)展的先機，世界發(fā)達國家紛紛開設(shè)中小學(xué)計算機課程，程序設(shè)計成為當時計算機教育的主要內(nèi)容。1981年，前蘇聯(lián)計算機教育學(xué)家葉爾肖夫（A.P.Ershov）在第三屆世界計算機教育應(yīng)用大會上作了《程序設(shè)計——第二文化》的報告，提出了“程序設(shè)計文化”的觀點，他認為“是否具有編排與執(zhí)行自己工作的程序的能力是人們能不能有效完成各種任務(wù)的關(guān)鍵�，F(xiàn)代人除了傳統(tǒng)的讀、寫、算能力以外，還應(yīng)該具有一種可以與之相比擬的程序設(shè)計能力”。該觀點反映出計算機程序?qū)W習(xí)的理念：希望學(xué)生通過程序原理的學(xué)習(xí)，了解計算機知識，掌握計算機操作過程，以適應(yīng)計算機時代的生活。受程序設(shè)計觀念的影響，我國中小學(xué)計算機教育初期也將“發(fā)展學(xué)生程序設(shè)計技能”作為主要教育目標。設(shè)計了掌握基本的BASIC語言，并初步具備讀、寫程序和上機調(diào)試的學(xué)習(xí)內(nèi)容。從實施過程來看，程序設(shè)計課程為青少年創(chuàng)造了接觸和了解計算機的機會，推動了計算機文化的普及。但是，從學(xué)生心理發(fā)展和學(xué)習(xí)過程來看，脫離了具體生活情境、忽視學(xué)生自身學(xué)習(xí)特點、抽象地向?qū)W生灌輸計算機程序知識，無疑也是對青少年身心成長的一種摧殘。此外，面對不斷變化的信息化世界，計算機課程并不是要把每位學(xué)生培養(yǎng)成程序設(shè)計專家，而是希望學(xué)生能夠具有信息技術(shù)學(xué)科的思維方式，正確理解計算機、人與社會的關(guān)系。因此，如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生獨特的學(xué)科思維就成為信息技術(shù)課程設(shè)計所面對的新挑戰(zhàn)。

（二）面向?qū)W科工具的信息技術(shù)課程

20世紀80年代，計算機操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件日趨成熟，一些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如Dbase）、電子報表系統(tǒng)（如Visculc）、文字處理系統(tǒng)（如WordStar）開始安裝到微型計算機上，越來越多非專業(yè)的人員開始從事計算機應(yīng)用工作。社會對計算機應(yīng)用的現(xiàn)實需求促使中小學(xué)計算機教育從“程序設(shè)計”向“工具應(yīng)用”轉(zhuǎn)型，學(xué)習(xí)內(nèi)容從前期的BASIC程序設(shè)計發(fā)展為計算機基礎(chǔ)知識、計算機基本操作與使用、計算機常用軟件介紹、計算機對現(xiàn)代社會的應(yīng)用等主要內(nèi)容。例如，美國東田納西州大學(xué)科爾教授在第四屆計算機教育應(yīng)用大會上發(fā)表的《面向職員的計算機課程》中將計算機教育的目標界定為應(yīng)用者能夠在自己的教學(xué)科研、管理服務(wù)中把計算機作為一種有效的工具使用，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包括文字處理、電子報表處理、數(shù)據(jù)庫、圖像處理等應(yīng)用軟件的使用。這種“技術(shù)學(xué)以致用”的觀點有著其存在的合理性，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機，特別是對即將畢業(yè)尋找工作的高年級學(xué)生來說，他們也非常希望學(xué)習(xí)一些實用的操作技能。但是從教育發(fā)展來看，基礎(chǔ)教育畢竟不能等同于社會職業(yè)教育，其最主要的任務(wù)還應(yīng)是促進學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。事實上，如果過于強調(diào)信息技能操練，忽視信息技術(shù)本身所特有的解決問題的思維方法與應(yīng)用策略，隨著信息工具的快速發(fā)展，“當學(xué)生離開學(xué)校進入社會之前，他們所學(xué)的工具技能就已經(jīng)落后于信息化社會的現(xiàn)實需要了”[2]。

（三）面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程

面向?qū)W科思維的課程設(shè)計強調(diào)學(xué)科知識與學(xué)科思維（Disciplinary Thinking）發(fā)展的結(jié)合，其目的是幫助學(xué)習(xí)者在知識學(xué)習(xí)的過程中形成獨特的學(xué)科思維方式，全面理解生活中的世界[3]。近年來，信息技術(shù)的革新推動了全球信息化的發(fā)展。隨之，大眾傳媒擺脫了傳統(tǒng)的單向、線性、控制的信息傳播模式，進化為多元、互動、開放的信息化環(huán)境。信息受眾也從被動的“接受者”成為信息“發(fā)布者”。在此充滿新奇、變幻乃至誘惑的信息環(huán)境中，中小學(xué)信息技術(shù)課程就不應(yīng)局限于信息知識掌握和信息技能操練上，甚至也不應(yīng)停留于生活問題的解決上，而是更需要幫助青少年用信息技術(shù)學(xué)科思維方式理解信息世界，正確認識技術(shù)、個人、社會的內(nèi)在關(guān)系，發(fā)揮信息技術(shù)的積極因素。多元智能專家霍華德·加德納教授（Gardner，H.）在對學(xué)生多元智能發(fā)展研究中指出，“只限于學(xué)科知識（Subject-Matter）的學(xué)習(xí)雖然可以暫時增加學(xué)生的信息量，但過于強調(diào)知識記憶也會導(dǎo)致學(xué)生喪失解釋新問題的能力，這就需要尋求一種新的教育設(shè)計方式，即面向?qū)W科思維”[4]。美國教育技術(shù)協(xié)會在《學(xué)生教育技術(shù)標準》的修訂版中就反映了信息技術(shù)學(xué)科思維的理念，增加了“批判性思考”和“數(shù)字化公民”的指標，指出學(xué)生要批判性地選擇工具和資源，理解與技術(shù)相關(guān)的人、文化、社會的相關(guān)問題，安全、合法、負責(zé)任地使用信息和技術(shù)。面向?qū)W生思維發(fā)展的信息技術(shù)課程擺脫了“純技術(shù)”教育的狹隘觀念，從社會生態(tài)學(xué)的視角來理解信息環(huán)境中各要素的關(guān)系，希冀幫助青少年在“學(xué)技術(shù)”、“用技術(shù)”的基礎(chǔ)上，能夠從現(xiàn)實情境中，批判性地認識技術(shù)變革給信息環(huán)境帶來的整體影響，并應(yīng)用學(xué)科思維解決信息生活中的現(xiàn)實問題。

綜上可看出，信息技術(shù)課程開發(fā)的三種取向并不是截然對立的，而是隨著研究者對信息技術(shù)課程認識的深入，從一個階段向另一個階段的發(fā)展。面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程是在繼承信息知識、技術(shù)工具課程取向的基礎(chǔ)上，關(guān)注學(xué)生內(nèi)在思維發(fā)展，希望學(xué)生能夠像“信息技術(shù)學(xué)科專家”那樣深刻地思考信息化世界。

二、信息技術(shù)課程的學(xué)科思維：本質(zhì)與特征

加涅（Robert Mills Gagne）在認知心理學(xué)研究中將認識領(lǐng)域的學(xué)習(xí)結(jié)果分為三大類，即言語信息、智力技能和認知策略[5]。其中，認識策略是指學(xué)生學(xué)習(xí)后形成的對內(nèi)控制能力，以及調(diào)控認知活動的特殊認知技能，是學(xué)生內(nèi)在價值的學(xué)習(xí)結(jié)果。就學(xué)科教育而言，其認知領(lǐng)域的教育意義既體現(xiàn)在外顯的知識與技術(shù)學(xué)習(xí)方面，也反映在內(nèi)隱的認識策略學(xué)習(xí)上。因此，信息技術(shù)課程在合理安排信息知識與技能、強調(diào)學(xué)生信息技術(shù)解決問題的應(yīng)用行為時，更需要關(guān)注學(xué)生利用信息技術(shù)處理問題的內(nèi)在思維發(fā)展，形成利用信息技術(shù)認識世界的獨特思維方式，即計算思維、設(shè)計思維和批判性思維（如圖2所示）。

（一）信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的計算思維

算法是應(yīng)用于計算機中產(chǎn)生特定結(jié)果的一種精確、系統(tǒng)的方法。從技術(shù)實現(xiàn)來看，它直接體現(xiàn)著計算機解決問題的方法與過程。[6]近年來，隨著信息技術(shù)工具的普及與推廣，算法思想已廣泛滲透于人們的日常生活、工作與學(xué)習(xí)之中。2006年，卡耐基梅隆大學(xué)周以真教授（Jeannette M.Wing）在計算機科學(xué)協(xié)會（ACM）年會報告中，明確提出發(fā)展學(xué)習(xí)者以算法為核心的計算思維（Computation Thinking），她認為“信息化社會的思維方式應(yīng)是涵蓋了計算機科學(xué)領(lǐng)域中所采用的最廣泛的心理工具，是對問題解決、系統(tǒng)設(shè)計、人類行為理解的綜合能力反映。發(fā)展學(xué)生計算思維就是要‘像計算機科學(xué)家’那樣去思考信息化問題。當然，這些問題絕不只是應(yīng)用于計算機科學(xué)領(lǐng)域，它適合信息技術(shù)所滲透的每一個角落。”[7]顯然，高度信息化社會的思維方式已超越了傳統(tǒng)計算機環(huán)境中“為計算而思維（Thinking for Computing）”的學(xué)術(shù)觀念，而是將其放在信息化社會大背景下進行研究，形成“用計算而思維（Thinking with Computing）”的數(shù)字化生存的普適理念，以“算法”為核心的、關(guān)注入機互動的計算思維已成為信息化社會中處理問題的一種重要思維方式。2011年美國計算機科學(xué)教師協(xié)會（CSTA）研制的《中小學(xué)計算機課程標準》和2012年英國學(xué)校計算課程工作小組（Computingat School Working Group，CAS）研制的《學(xué)校計算機和信息技術(shù)課程》都將計算思維作為課程的核心內(nèi)容。發(fā)展學(xué)生“數(shù)據(jù)抽象、模型建構(gòu)、回歸驗證、數(shù)字實現(xiàn)”的計算思維方式、提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的能力是信息技術(shù)課程的一種重要的內(nèi)在價值。

（二）信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的設(shè)計思維

“設(shè)計”是一種創(chuàng)造性的規(guī)劃活動，其目的是為事件、過程、服務(wù)以及在整個活動周期中所構(gòu)成的系統(tǒng)建立一個高效的組織方式。西蒙（Simon）在《人工科學(xué)》中分析了“設(shè)計科學(xué)”的內(nèi)容體系，認為設(shè)計不僅是技術(shù)教育的專業(yè)要素，更應(yīng)是每個知書識字的人的核心素養(yǎng)。1990年，馬奇（March.S）和史密斯（Smith.G）等人在西蒙理論的基礎(chǔ)上系統(tǒng)闡述了設(shè)計科學(xué)的“概念、結(jié)構(gòu)、模型與方法”，強調(diào)設(shè)計者要通過建立行為、形成知識、使用知識、評價知識來實現(xiàn)設(shè)計，并突出說明“構(gòu)造與評價”作為設(shè)計科學(xué)特有的活動與思維方式。[8]由此可見，設(shè)計思維（Design Thinking）正是設(shè)計者經(jīng)過相應(yīng)的設(shè)計活動或?qū)W習(xí)相應(yīng)的設(shè)計知識后，所具備的擅長于設(shè)計的專業(yè)技巧，是一種特殊的思維形式，表現(xiàn)在處理問題上包括有“現(xiàn)象分析”、“問題識別”、“事實表征”、“概念產(chǎn)生”、“方案形成”、“方案評價”的過程[9]。從表現(xiàn)形式來看，設(shè)計思維更強調(diào)通過形象化、結(jié)構(gòu)性的方式來表示設(shè)計進程中的模糊屬性，以此來明確所需設(shè)計的作品和研究過程的方案。如今，隨著越來越多的信息技術(shù)應(yīng)用于人們的生存空間，怎樣區(qū)分復(fù)雜的信息現(xiàn)象、如何基于現(xiàn)實需要合理選擇技術(shù)工具，怎樣制定與驗證應(yīng)用信息技術(shù)解決問題的可行方案，這都是對信息化社會成員設(shè)計思維的考查。通過信息技術(shù)課程發(fā)展學(xué)生的設(shè)計思維，也就有益于學(xué)生將所學(xué)習(xí)的信息知識與技能遷移于解決實際的設(shè)計問題之中。

（三）信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的批判思維

所謂“批判思維（Critical Thinking）”是指人們對于某種事物、現(xiàn)象和主張能發(fā)現(xiàn)其問題所在，根據(jù)特有的思維邏輯作出的理性思考。早在20世紀初，美國哲學(xué)家約翰·杜威（John Dewey）就在對個體反思研究的基礎(chǔ)上概述了“批判思維”的概念，認為它是反思過程中所表現(xiàn)出來的解決問題的思考方式。1990年，范西昂（Peter Facione）等人開展了“批判思維特征”的研究，研究報告指出，“個體批判思維的培養(yǎng)并不完全在于是否知道一個批判思維的概念，最主要的還應(yīng)該是明確批判思維的度量標準和習(xí)性特征�；�于此，他們提出了‘澄清意義、分析論證、評估證據(jù)、推理判斷’的批判思維分析維度和真實情境下合理運用批判思維的‘心智習(xí)慣（Mental Habit）’”[10]。近年來，青少年接觸信息技術(shù)和媒體信息的頻度和時間迅速增長，也引發(fā)了“迷戀電視”、“沉迷網(wǎng)絡(luò)”等嚴峻的社會問題。媒體文化研究者波茲曼（Neil Postman）就曾尖銳地指出“教育的目的本應(yīng)是讓學(xué)生們擺脫現(xiàn)實的奴役，學(xué)會獨立地思考。然而，紛繁復(fù)雜的媒介信息卻使得年輕人正竭力朝著相反的方向努力——為適應(yīng)現(xiàn)實而改變自己，失去獨立思考的意識”[11]。因此，青少年缺少了對信息及信息工具的批判意識與分析能力，將個人陷于信息技術(shù)固有的程序控制之中，也就很有可能成為信息技術(shù)的“奴隸”，為技術(shù)所“異化”。2008年，國際教育技術(shù)協(xié)會（ISTE）分析了學(xué)生使用信息技術(shù)工具中的現(xiàn)實問題，重新修訂“面向?qū)W生的教育技術(shù)標準（NETS·S）”，將批判思維作為一項重要內(nèi)容標準，明確提出要“發(fā)展學(xué)生批判思維的技能，引導(dǎo)學(xué)生合理地使用數(shù)字化工具和資源作出信息選擇與判斷，解決具體問題”。因此，發(fā)展學(xué)生的批判思維，提高學(xué)生對信息應(yīng)用的自控能力是中小學(xué)信息科技教育的內(nèi)在價值之一。

三、面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計：框架與結(jié)構(gòu)

面向?qū)W科思維的課程設(shè)計是知識技能學(xué)習(xí)與應(yīng)用情境的結(jié)合，它不僅關(guān)注學(xué)生需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容，同樣也引導(dǎo)學(xué)生理解為什么要學(xué)這些內(nèi)容、怎樣學(xué)習(xí)這些內(nèi)容以及如何用這些內(nèi)容進行專業(yè)交流，即發(fā)展學(xué)生“了解學(xué)科專業(yè)的基本目的，理解學(xué)科專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)、掌握學(xué)科專業(yè)的探究方法、懂得學(xué)科專業(yè)的交流方式”等四項基本能力[12]。由此可見，面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計與開發(fā)，既不能脫離“知識”而孤立地談“學(xué)科思維”，也不能忽視“學(xué)科方法”講普遍性的“思維方式”，而是在綜合分析學(xué)科結(jié)構(gòu)、學(xué)生特點、社會需要的基礎(chǔ)上，對學(xué)科課程的學(xué)習(xí)緣由、知識內(nèi)容、探究方法和交流方式進行一體化的架構(gòu)（如圖3所示）。

（一）樹立科學(xué)、技術(shù)與社會（STS）三元課程觀

科學(xué)技術(shù)革命引發(fā)了生產(chǎn)工具的變革，同樣也使得整個“科學(xué)范式（Paradigms）”發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)換。在此過程中，如果人們?nèi)鄙倭藢θ�、科學(xué)技術(shù)、社會一致性的思考，忽視技術(shù)生態(tài)“范式”的重新建構(gòu)，就很有可能會引發(fā)人類生存環(huán)境的潛在危機。當前，社會存在的青少年“網(wǎng)絡(luò)上癮”、“沉迷手機”等社會問題，也時時提醒著信息技術(shù)課程設(shè)計者“不僅要關(guān)注信息知識與技能的學(xué)習(xí)，也要幫助學(xué)生理解技術(shù)本身與社會發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系，通過批判性思維技能分析信息現(xiàn)象，作出合理決定，解決信息化問題”[13]。STS課程觀以綜合、多樣化的方式描述科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系，將學(xué)生的個人生活、科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展有機結(jié)合起來，實現(xiàn)人、科學(xué)技術(shù)和社會的一體化教育。正如亞格爾（R.E.Yager）指出的那樣：STS教育為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)提供了一個真實的社會情境，其中既包含了各個理論上的認識，也融入了其他方面的許多因素，其課程理念本身也就具備發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性的教學(xué)環(huán)境特點。因此，承擔著培養(yǎng)數(shù)字化公民的中小學(xué)信息技術(shù)課程就需要樹立STS的科學(xué)課程觀，從而實現(xiàn)知識學(xué)習(xí)、技能掌握、思維發(fā)展的統(tǒng)一。

（二）融合原理、方法與工具三類知識

一門充分發(fā)展的學(xué)科課程應(yīng)有其獨特的核心概念、邏輯結(jié)構(gòu)和表達方式，以此反映學(xué)科課程的本體價值。中小學(xué)信息技術(shù)作為一門基礎(chǔ)性課程，同樣需要明晰知識結(jié)構(gòu)，辨清邏輯關(guān)系，融合課程本身所固有的原理、方法、工具三類知識。2008年，俄羅斯聯(lián)邦教育部重新修訂中小學(xué)“信息與信息交流技術(shù)”課程標準，從信息過程、信息技術(shù)和信息對象等三個方面構(gòu)建知識體系。其中，信息過程的內(nèi)容包括信息表征、信息傳輸、信息加工等；信息技術(shù)的內(nèi)容涵蓋信息交流技術(shù)主要設(shè)備的原理特征、評價指標、應(yīng)用過程與方法等；信息對象的創(chuàng)建與處理的內(nèi)容包括多媒體信息化數(shù)字化、數(shù)據(jù)庫、編程和建模等，以此構(gòu)成課程的知識技能體系，突出“計算（Computing）”在本學(xué)科的核心地位。再如，華盛頓大學(xué)Lawrence Snyder教授按照美國國家自然科學(xué)基金會研發(fā)的“通曉信息技術(shù)（Being Fluent with Information Technology）”的內(nèi)容要求，從信息技術(shù)技能、算法和數(shù)字化信息、數(shù)據(jù)和信息、程序設(shè)計等四個方面分析信息技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，將計算機和網(wǎng)絡(luò)原理知識、應(yīng)用方法和工具特征融合到知識體系之中，發(fā)展學(xué)生的信息通曉能力�？梢姡�當前無論國外教育研究部門還是專家學(xué)者，都希望通過對信息技術(shù)的原理、方法與工具三類知識的融合，構(gòu)建信息科技課程內(nèi)容體系，明確核心概念，理順要素關(guān)系，通過引導(dǎo)學(xué)生理解信息技術(shù)學(xué)科的本體價值，發(fā)展學(xué)生獨特的信息技術(shù)思維方式。

（三）滲透信息技術(shù)學(xué)科方法與探究過程

學(xué)科課程的本質(zhì)特征既取決于它特有的學(xué)科邏輯體系，也表現(xiàn)在它獨特的研究方法和話語體系。斯卡特金（M.H.Ckatknh）在對學(xué)科結(jié)構(gòu)的研究中指出，“科學(xué)的學(xué)科課程既要包括重要的學(xué)科事實、概念、法則、理論，也要反映出它探究方法、認知活動的邏輯操作和思維方式”[14]。中小學(xué)信息技術(shù)課程同樣需要幫助學(xué)生了解信息技術(shù)學(xué)科的話語體系和探究方法，引導(dǎo)學(xué)生能夠用信息技術(shù)的學(xué)科方法和研究過程去理解信息現(xiàn)象，思考信息問題。1990年，艾森堡（Mike Eisenberg）和博克曼（Bob Berkowitz）博士在對信息技術(shù)探究過程和應(yīng)用方法中發(fā)現(xiàn)信息能力不同于技術(shù)工具的操作技能，如果缺少了應(yīng)用方法與策略的學(xué)習(xí)，這些特定的技能也不能為學(xué)生提供不同情形下的技術(shù)應(yīng)用遷移，也就無法實現(xiàn)問題的解決。據(jù)此，他們開發(fā)出發(fā)展學(xué)生批判思維和設(shè)計思維的信息問題解決的Big6技能方案，將信息能力的發(fā)展貫穿于任務(wù)確定、策略分析、信息檢索與獲取、信息應(yīng)用、信息生成、過程與結(jié)果評價的學(xué)習(xí)過程中[15]。2013年，英國教育部對中小學(xué)信息技術(shù)課程進行了改革，將“計算思維”和“設(shè)計思維”的發(fā)展作為信息技術(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵過程，要求學(xué)生通過“交流”與“合作”的方式，體驗利用信息技術(shù)獲取、分析、判斷、加工、綜合、創(chuàng)新、發(fā)布信息的過程，引導(dǎo)學(xué)生嘗試使用“結(jié)構(gòu)分析”、“模型設(shè)計”、“程序開發(fā)”和“調(diào)試完善”的學(xué)科方法進行信息交流[16]。顯然，這種具有學(xué)科特征的、調(diào)控思維的過程與方法，也正是我國當前課程改革非�？粗氐膶W(xué)習(xí)目標。

四、面向?qū)W科思維的課程開發(fā)：高中信息技術(shù)課程的重構(gòu)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，我國高中信息技術(shù)課程得以建立與實施，同樣隨著信息技術(shù)應(yīng)用的“傻瓜化”和“日�；�”，信息技術(shù)課程也面臨著重重困惑。一方面信息技術(shù)工具的普及提高了學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力，另一方面機械的操作練習(xí)也限制了學(xué)生對信息技術(shù)課程本質(zhì)特征的理解。實現(xiàn)知識技能與方法過程的統(tǒng)一，發(fā)展學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科的思維能力，就成為信息技術(shù)課程重構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（一）建立信息技術(shù)學(xué)科思維的表現(xiàn)性標準

表現(xiàn)性標準（Performance Standards）解釋了在一定學(xué)習(xí)水平層次上學(xué)生應(yīng)表現(xiàn)出來的行為特征，是一種可操作性的、具有等級特征的標準體系[17]。從應(yīng)用效能來看，它既可以把抽象的學(xué)習(xí)目標細化為可操作性的具體要點，也可以表述這些具體要點之間的相互關(guān)系，保持學(xué)習(xí)目標的整體特征。在面向?qū)W科思維的課程設(shè)計中，為了能明確學(xué)科思維的具體學(xué)習(xí)結(jié)果，知道學(xué)習(xí)結(jié)束后所應(yīng)具備的信息技術(shù)的學(xué)科能力，就有必要建立與之相對應(yīng)的表現(xiàn)性標準。例如，美國計算機教師協(xié)會（CSTA）制定的“學(xué)校計算機課程標準”，建議10年級學(xué)生要能夠“聚焦于真實世界問題，應(yīng)用計算思維和批判思維完成解決問題的方案，通過信息技術(shù)工具實現(xiàn)這些方案”。為了達到這種學(xué)科思維的要求，他們制定了與之相對應(yīng)的表現(xiàn)性標準：分辨利用計算科學(xué)能處理的、難處理的、不能處理的問題；對于難以解決的問題，能夠解釋啟發(fā)式算法（Heuristic Algorithms）的近似方案；批判性地檢測分類算法，并執(zhí)行原算法；通過模型和模擬分析數(shù)據(jù)來確認方案。可見，建立一套清晰、具有可操作性的信息技術(shù)學(xué)科思維的表現(xiàn)性標準，既有利于師生對學(xué)科思維的理解，也便于組織教學(xué)內(nèi)容，有針對性地開展教學(xué)。如同CSTA研究報告所言，“面向計算思維的計算機教育的表現(xiàn)性標準，不僅明確了對教師和學(xué)生教與學(xué)的期望，也建立了一個根本的等級體系，影響著教育管理者怎樣選擇、分配和利用教學(xué)資源。”[18]

（二）設(shè)計與表現(xiàn)性標準相一致的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)框架

學(xué)科思維之所以能對學(xué)科規(guī)律作出間接的、概括的反映，一定程度上在于它是以學(xué)習(xí)者自身的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)的。沒有足夠的知識經(jīng)驗，學(xué)科思維也難以很好地發(fā)揮作用。信息技術(shù)課程的重構(gòu)也需要按照信息技術(shù)科學(xué)的內(nèi)在邏輯體系和學(xué)科思維的表現(xiàn)性標準建構(gòu)與之相對應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容框架。2012年，英國計算課程工作小組從“語言、機器、計算；數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)表示、信息交流與合作；抽象與設(shè)計；寬泛的計算情境”等方面構(gòu)建計算（Computing）學(xué)習(xí)的知識框架[19]。近年來，無論國外的專家學(xué)者還是教育研究部門，在中小學(xué)信息技術(shù)課程建構(gòu)過程中都開始關(guān)注信息技術(shù)的本體內(nèi)容，并將此貫穿于課程設(shè)計之中。借鑒國際先進研究成果和國內(nèi)經(jīng)驗，筆者通過分析信息技術(shù)自身的原理、方法和工具特征，梳理了其中的核心概念和內(nèi)在關(guān)系，從計算、通信、控制等三個領(lǐng)域建構(gòu)了促進高中學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科思維發(fā)展的知識結(jié)構(gòu)框架（如下頁圖4所示），將此融合于學(xué)科活動情境之中，為學(xué)生提供了解決信息問題的知識支撐。

（三）組織信息技術(shù)學(xué)科思維遷移的教學(xué)活動

面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程是期望學(xué)生將信息技術(shù)學(xué)科思維方式合理遷移至日常生活與學(xué)習(xí)之中，將信息技術(shù)的學(xué)科方法滲透到解決信息問題之中，成為信息化社會的問題解決者、革新者和創(chuàng)造者。從現(xiàn)代學(xué)習(xí)心理學(xué)理論來看，思維的發(fā)展是一種富情境化的過程，脫離了真實情境的“說教式”教育是很難真正實現(xiàn)學(xué)生思維能力的遷移�；羧A德·加德納教授在發(fā)展學(xué)生思維研究中，開發(fā)了面向問題的學(xué)科思維發(fā)展模式，通過“學(xué)科情境問題、專業(yè)思考與探究、情境問題表述與解決、深入交流與反思”方式將學(xué)生的學(xué)科知識的建構(gòu)與學(xué)科思維的發(fā)展結(jié)合在一起[20]。因此，為了促進學(xué)科思維的學(xué)習(xí)遷移，高中信息技術(shù)教學(xué)活動就不應(yīng)停留于知識的講座和技能的操練上，同樣還需要創(chuàng)設(shè)隱含計算方法的、與學(xué)生生活學(xué)習(xí)相類似的學(xué)習(xí)情景，引導(dǎo)學(xué)生在其中發(fā)現(xiàn)計算問題，應(yīng)用信息技術(shù)學(xué)科方法設(shè)計與解決問題，將學(xué)科思維遷移于真實的問題情景中，逐步完善和發(fā)展這種思維方式。

信息技術(shù)的快速發(fā)展和無處不在的搜索引擎已經(jīng)使得人們意識到：具備良好的信息化思維方式比僅僅擁有繁雜無序的信息知識更為重要。因此，面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計就是要避免信息技術(shù)學(xué)習(xí)的重復(fù)記憶和機械應(yīng)用，要在學(xué)生掌握信息知識與技能的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生用信息技術(shù)學(xué)科思維全面認識和思考這個復(fù)雜的信息化社會，作出科學(xué)、專業(yè)的信息化判斷，更好地在信息化社會中生存、創(chuàng)新與發(fā)展。

本文以作者為某市信息技術(shù)課程規(guī)劃所做的咨詢報告為基礎(chǔ)。

作者介紹：祝智庭、李鋒，華東師范大學(xué)開放教育學(xué)院（上海 200062）。

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