基于学习心理学的信息技术课程目标和内容的研究,本文主要内容关键词为:学习心理学论文,信息技术论文,课程目标论文,内容论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
用学习心理学理论为指导来探索学校教育中不同学科学习与教学的规律成为当代心理学与教育相结合的一大趋势。国内外的心理学家在阅读、写作、数学、科学等方面做了大量的研究,揭示了许多学习与教学的心理学规律。本文就学习心理学在中小学信息技术课程中的运用进行探讨,希望能引起大家重视信息技术课程教学中心理学规律的研究。
一、信息技术课程三维教学目标的学习心理学理论基础
信息技术课程目标的确立、内容选择和教学的实施都离不开学习心理学的理论支撑。心理学认为,学习的结果表现为个体的心理和行为发生了较为持久的变化,这些变化有些是外显的,有的则是内隐的。2003年教育部颁布的《普通高中技术课程标准(实验)》(以下简称课程标准)不但明确了普通高中信息技术课程学习的内容,而且提出了信息技术课程的目标是提升学生的信息素养。课程标准从知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观三个维度分解为11条,对信息素养进行了较为详尽的诠释。
“知识与技能”强调让学生习得信息技术的基本概念和规则,掌握信息技术的基本技能。现代认知心理学的研究表明,技能、能力的本质都是知识,只是不同的表现形式而已。技能、能力归根到底是认知心理学知识分类中的程序性知识与策略性知识的掌握和运用。一般来说,知识与技能的习得是能够用外显的行为表现出来的,比如,学习了网络技术与应用有关概念与规则后,学生不但能够说出网络工作的基本原理等知识,而且能根据需要架构网站、组建局域网、制作网页等。
“过程”作为教学目标,是一个颇有争议的话题。争议的焦点在于,现代认知心理学理论认为,教学目标是预期学习的结果,而“过程”与其含义是不相符的。课程标准中对“过程与方法”是这样阐述的:
1.能从日常生活、学习中发现或归纳需要利用信息和信息技术解决的问题,能通过问题分析确定信息需求;
2.能根据任务的要求,确定所需信息的类型和来源,能评价信息的真实性、准确性和相关性;
3.能选择合适的信息技术进行有效的信息采集、存储和管理;
4.能采用适当的工具和方式呈现信息、发表观点、交流思想、开展合作;
5.能熟练运用信息技术,通过有计划的、合理的信息加工进行创造性探索或解决实际问题,如辅助其他学科学习、完成信息作品等;
6.能对自己和他人的信息活动过程和结果进行评价,能归纳利用信息技术解决问题的基本思想方法。
独立地看,这6条中的每一条都是知识与技能目标,整体上对应一个完整的信息活动过程,其中第1条为信息需求分析,第2条为信息源分析,第3条对应于信息采集、存储,第4条和第5条,对应于信息的加工、开发与利用,第6条是对整个信息活动的反思与反馈,意味着一次信息活动的结束和新的信息活动的开始。由此可见,课程标准中关于过程与方法的这6条,指的是信息活动的过程,与作为预期的学习结果的课程目标是不相适应的。事实上,在课程标准的“学习目标要求与行为动词”这一部分中,只列出了知识性目标、技能性目标和情感性目标的行为动词,并没有过程性目标的行为动词。
如何理解过程性目标,关键还在于如何对知识进行分类。张华认为,如果从过程与结果的维度看待知识,可以将学科知识分为两类:第一类为“过程方法的知识”,即关于一门学科的探究过程与探究方法的知识;第二类为“概念原理的知识”,即一门学科经由探究过程而获致的基本结论——概念原理体系。[1]
例如,我们知道,不同图片格式的文件,它的压缩方式不同,因而压缩率不同,因此,同一幅图像,如果文件的格式不同,其文件的大小也是不同的。我们可以将结果告知学生,也可通过实践,让学生去探究。可以这样设计:让学生用一种图像处理软件改变同一幅图片的尺寸和格式,填写下表并比较改变前后的结果。
这个过程是一个探究知识的过程,通过这种“做实验”的方式,学生可以获得图像文件的大小与哪些因素有关的知识,同时学会“控制变量”的思想与方法。
由此,可以这么说,课程标准中的过程与方法,其实质是通过知识的获取过程,获得某种方法的知识,这些方法是高于具体知识的一般性方法,具有更广泛的迁移性,它指引学习者的思维进程,调控思维的程序或方式。从学习心理学的知识分类看,它仍然属于知识,是关于对内办事的知识即认知策略。
“情感态度与价值观”反映的是人的心理倾向性,是人本主义思想在新课程理念中的体现。人本主义学习理论关注全人(尤其是情感)、全程的发展,重视人的自由、尊严、价值、选择和责任。人本主义依据学习对学习者的意义,将学习分为有意义学习和无意义学习。有意义学习是一种涉及学习者成为完整的人,能使个体行为、态度、个性以及在未来选择行为时发生重大变化的学习。无意义学习是学习的材料没有个人意义,不涉及感情或个人价值,仅涉及经验积累与知识增长。人本主义的代表人物罗杰斯认为,现代教育的悲剧之一就是认为唯有认知学习才是重要的。他认为,只有将逻辑与直觉、理智与情感、概念与经验、观念与意义等结合在一起的学习才是有意义的学习。[2]技术是主观与客观相互作用、不断统一的结果,信息技术的应用及其过程是一种主观见之客观的活动,不存在脱离人的信息活动,也就不存在脱离情感、态度、价值观的信息活动。人们在信息技术活动中表现出来的行为习惯,都是情感、态度和价值观内化的结果。
二、学习分类理论指导下的信息技术课程学习内容分类
学习信息技术课程的结果可用提升“信息素养”来概括,但许多教师在教学中感到,信息素养的概念抽象、空洞,似乎无法与实际教学工作相联系。[3]教育中的许多问题需要用心理学的研究来加以阐释和指导,我们以提升学生的信息素养为目标,根据现代认知心理学的学习结果的分类理论对信息技术课程学习内容进行分类,有利于我们对信息素养的理解。
从一百多年学习心理学研究的经验和教训中,教育工作者与心理学家认识到,学习现象很复杂,没有一种普遍适用的学习理论,相反,要根据不同情况和条件探索学习的具体规律。奥苏伯尔、布卢姆、加涅、安德森等心理学家正是根据这一思想,区分了学校教育情境中学习者学习的不同类型。
奥苏伯尔把人类学习分成有意义学习和机械学习,提出了有意义学习的心理机制是同化的理论;加涅提出了言语学习、智慧技能、认知策略、动作技能和心因动作五类学习结果,揭示了不同学习结果习得条件;布卢姆把总的教育目标分为认知、情感和心因动作,布卢姆的教育目标分类实际上也是学生学习结果分类;安德森对“知识”进行了研究,提出知识分为两类,一类是陈述性知识,另一类是程序性知识,提出了两种知识的表征和习得方式。
围绕提升学生信息素养这样一个总的目标,根据学习心理学对学习的分类,我们认为,信息技术课程学习的内容主要包括符号和事实性知识、概念与规则、问题解决、情感态度与价值观。加涅认为,动作技能的学习主要是通过练习,使运动规则支配学习者的肌肉协调,最后达到自动化。在信息技术课程学习中这类学习主要体现在键盘输入等内容中,它不是信息技术课程学习的主要内容,情感态度与价值观的学习应该贯穿于知识与技能的学习中,所以本文对这两种学习不再赘述。
(一)符号和事实性知识
符号和事实性知识是信息技术课程中的基本教学内容,按照安德森对知识的分类理论,它们属于陈述性知识。在信息技术课程中,陈述性知识是我们陈述信息技术事实、情况或观点能力的基础,是信息素养重要的组成部分。
1.符号知识
符号是技术的要素之一,技术始终和人类创造的符号体系联系在一起,技术的进步和符号的进步在一定的程度上是同步的。[4]各门学科都有自己的符号体系,如物理学中的力的表示方法,化学中元素符号,地理中地图上山脉、河流符号等。
从某种意义上说,信息技术是符号的技术。信息技术的符号既包括一般学科所具有的词语符号,还包括信息技术所特有的各种图标。信息技术发展的一个重要特征就是各种应用软件的用法与过程趋向基本统一,而这种统一在很大程度是菜单,和图形用户界面形式十分相似。早先,个人计算机只有由命令行驱动的界面,它需要用户输入那些看起来十分复杂的指令,例如,copy a:\filename c:\命令是从软盘上复制一个文件到硬盘上。后来人们开始使用菜单驱动的界面,用户可以使用键盘上的箭头键或鼠标从菜单与活动列表中选择命令。今天许多信息技术的工具,都具有图形用户界面(GUI),GUI包括桌面、图标和菜单。使用者可以使用鼠标或键盘或手的触摸方式来选择图标以及菜单中的命令。信息技术越发达,它的符号功能就越强,因此,人们对信息技术熟练操作的程度怎样,在很大程度上取决于他对信息技术中的符号了解和掌握程度。
2.事实性知识
信息技术事实性知识是培养学生信息素养的不可或缺的内容。信息技术课程的事实性知识包括常识类、史料类和人文类。
常识类知识主要是有关信息、信息技术及其运用的基本常识性的知识。通过常识类知识的学习,使学生具有一定的信息与信息技术相关科学技术常识,使他们基本上能够阅读有关的科普文章和参加有关的讨论,谈论信息技术的发展与应用。如什么是信息技术,它的应用对人类社会生活带来了哪些影响,又有什么局限性等。再比如:有的人会错误地认为,只要安装杀毒软件后,计算机就不会感染病毒,事实上如安装杀毒软件后不及时更新或升级,并不能有效地预防计算机病毒;计算机病毒是一种程序,打开陌生人电子邮件,往往容易感染上计算机病毒;等等。这些基本知识都是作为一个信息社会公民应具备的基本素养。
史料类知识主要是指信息技术发展的历史性知识,了解信息技术发展的历史与发展趋势是较高层次的信息素养的体现,同时也是培养学生情感态度与价值观的重要内容。信息技术的史料性知识能够促进学生对相关知识的理解。以计算机的发展历史为例,在计算机发展的历史上,每一台机器、每一颗芯片、每一种操作系统、每一类编程语言、每一个算法、每一套应用软件、每一款外部设备都闪烁着智慧的火花,每件史料都述说着创新的思想。许多学生对计算机的发展历史知之甚少,少数学生能说出冯·诺伊曼的名字,知道有一台埃尼阿克(ENIAC)的机器。但计算机真正的奠基人并非冯·诺伊曼,而是查尔斯·巴比奇和艾伦·图灵。真正迎来计算机时代的机器并非埃尼阿克一枝独秀,而是以优尼瓦克(UNIVAC)为代表的一大批“大型”机器的百花齐放。再比如,教育科学出版社出版的《信息技术基础》一书第139页,针对信息资源管理中的标准化思想和意义,介绍了四千多年前我国以竹节间的长度为标准的度量制和两千多年前秦始皇第一次用法令统一度量衡的史料,从而让学生体验到我国人民为现代标准化技术和思想的形成作出了的卓越的贡献,增加了学生在信息技术方面文史知识。[5]
人文类知识是一个人具备人文素养的基本条件。任何技术在凝结一定的科学性的同时都饱含有丰富的人文性。工具是人类社会进步、文化水平高低的重要标志,正像旧石器、新石器、青铜器、铁器、蒸汽机、电动机、原子能代表着历史上不同的文化时代一样,信息技术标志着人类信息社会的到来。信息社会要求公民具备良好的人文素养,按照社会要求正确处理自己与他人、与集体、与社会、与国家乃至与自然的关系。信息技术的迅速发展,改变了人们的学习方式、生活方式和工作方式,在给人们生活带来便利的同时,与信息技术相关的各种社会问题也暴露了出来,如,网络诈骗、虚假信息等、计算机病毒等。这些都与人文教育的缺失有关。技术的健康发展需要人文关怀,学技术也是学思想,学技术也是学做人,在信息技术课程渗透人文知识的教育,能够让学生找到信息化社会正确的生活方式。
(二)概念和规则
信息技术课程中的概念与规则是信息技术课程的主要内容之一,概念反映的是一类对象与其本质属性的联系,规则反映的是概念之间的联系。任何课程的学习都离不开概念和规则的学习。因此,信息技术概念与规则的学习有特别重要的价值和意义。
1.概念
心理学家认为,概念是人们对客观现实的简约化的反映。在加涅的学习结果分类中,概念的学习属于智慧技能类型学习,学习信息技术的概念的目的不是陈述概念的定义,而是运用概念做事,即运用概念进行判断、推理。在当今社会林林总总的技术中,信息技术是发展最快的技术之一,同时它的应用领域也是最广泛的。随着信息技术的不断发展,新的概念不断出现,如近几年来,出现的信息技术以及与信息技术相关的概念有“博客”、“电子商务”和“物联网”等。有的概念不仅仅在信息技术专业中使用,而且已渗透到我们日常生活中,被我们大量使用或转化使用,如硬件、软件、系统、平台、视窗等。有语言学家预言,随着信息技术在日常生活中的广泛使用,用不了几年,我们现在正在使用的汉语辞典就要重新编写。所以,掌握信息技术相关的基本概念,是人们能适应信息社会生存的基本条件之一。
2.规则
科学着重研究“事物是怎样的”,力图发现事物的本质规律,以便更好地描述和理解事物。而技术关注“事物应当怎样做”,力图创新、发明、形成改造自然的操作性规则与程序,从而提高人类改造自然的能力和水平。因此,信息技术课程的学习离不开规则的学习。根据加涅的学习分类理论,掌握和运用规则是信息技术中的一种重要的智慧技能。所谓规则学习,实质上就是用大量的例证来说明规则反映的关系,能在其适用的各种不同情境中运用规则,信息技术课程中的规则大致分为三类。
第一类规则是具有一定客观性的规则,这类规则类似于自然科学课程中的计算公式、科学原理、定律等,人们在使用时必须遵照其规定。以计算机为例,计算机处理信息的本质是处理“0”和“1”,所以人们制定的计算机软件代码有一定的严密性,我们用文字、图像等媒体来处理、表达信息时,必须按照有关工具软件的规则去做,例如,一般在程序设计语言中,中文的引号和英文的引号是不可互换的,在调试程序时,往往会将中文的标点符号与英语的标点符号混用,导致程序不能正常运行。因此,用某一种程序设计语言编写程序来解决问题,编写的程序就必须遵守这种语言开发者制定的规则。再比如,不管在“资源管理器”中还是在“我的电脑”中,对文件与文件夹的操作必须遵守“先选中再操作”的规则。这个规则具有普遍的适用性,不但对文件与文件夹的操作适用,对其他的操作对象,如文字、图片等也适用,不但在操作系统中适用,在其他应用软件中也适用。一个人对信息技术的熟练操作如何,体现了他对这类规则的了解和掌握情况。
第二类规则是人们实践中探索总结出来的,具有一定的主观性的规则。如教育科学出版社出版的《网络技术应用》一书第120页,教材中列出动态HTML设计的原则有:(1)尽量精简,不要使用太多的动画;(2)过度的闪烁让人头痛;(3)合理使用滚动的字幕。[6]学生今后不一定去做动态网页,但根据这一原则能判断一个网页的优劣,甚至能判断网站的真实性,因为一般来说,假冒网站的网页设计质量比较差,为了能吸引人上当,采用了过度的闪烁等不恰当的表现方法。再比如,结构化的编程方法是“自顶向下,逐步求精”,这也是一条基本规则,人们在做一件事时,“从顶层设计”就是这个规则的体现。这类规则体现了信息技术的技术思想与方法,只有掌握了技术思想与方法,才能学会认知、学会做事,乃至学会生活,提高终身学习的能力、分析解决问题的能力,成为适应信息社会的公民。因此,这类规则往往具有一定的普遍性、迁移性,能转化成为学生的认知策略。
第三类规则是人们必须遵守的规范、与信息技术相关的法律法规。这类规则具有一定的社会性。例如,美国计算机伦理协会(Computer Ethics Institute)制定了“不要使用计算机危害他人、不要妨碍他人的计算机工作、不要四处窥探他人的文件、不要利用计算机进行盗窃、不要利用计算机做伪证、不要使用或复制没有付费的软件、不要在未经许可的情况下使用他人的计算机资源、不要侵占他人的知识成果、要考虑自己编写的程序对社会的影响、要以能表现出体贴和尊重的方式使用计算机”十条道德准则规则。[7]我国也制定了《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》等一系列法律法规,规范人们在信息活动中的行为。能否遵守这类规则,往往体现了一个人的情感态度与价值观。
(三)问题解决
学习信息技术的最根本目的是为了能够利用信息技术解决问题。根据加涅的学习分类理论,问题解决实质是高级规则运用,即若干个基本规则组合结合起来解决问题。信息技术课程的学习过程与信息问题的解决是息息相关的,离开了问题解决,信息技术将失去意义,离开了信息技术,产生于信息时代的问题也难以解决。让学生经历信息技术问题解决的过程,掌握信息问题解决过程中的有关规划、设计与创作的基本思想与方法是信息素养的核心所在。
心理学家认为,每一个问题都是由三个成分构成的,即起点(问题情境的描述)、终点(问题解决后要达到的目标)和改变起点状态使之向目标转化的手段(问题解决的方法或策略),根据问题的起点、目标和允许操作的方法,可将问题分为结构良好问题和结构不良问题。[8]在信息技术课程中,不同的学习内容有着各自的特点,适宜于培养学生不同类型问题的解决能力。“算法与程序设计”模块主要培养学生运用算法分析和高级语言设计程序来解决结构良好问题的初步能力,“人工智能初步”模块主要培养学生运用启发式策略、人工智能语言或工具软件来解决结构不良问题的初步能力。我们日常学习、生活和工作中遇到的大多数问题属于结构不良问题。例如:运用多媒体技术和网络技术要从问题解决的需要出发,规划、设计、制作多媒体作品和网页表达信息、交流信息;熟练运用信息技术,要通过有计划的、合理的信息加工进行创造性探索或解决实际问题;等等。
中学信息技术课程中的问题解决一般不是让学生去开发一个软件、提出一个模型、解决一个技术难题,而这个问题是前人未提出或未解决的。对于中学生来说,信息技术问题解决不是一定要解决前人未提出或未解决的具有创造性的问题,而是要超越学生自身,灵活地运用信息及信息技术的知识去解决身边的问题。信息技术课程学习中的问题可以分为信息问题、技术问题和社会问题。[9]
1.信息问题
信息问题是需要学习者运用信息知识、利用信息资源来解决的问题。信息问题通常表现为:为了解决某一问题而进行信息需求分析,选择信息来源,搜集、评价并组织信息。例如,如何获取制作一件多媒体作品所需的信息就是一个信息问题。
2.技术问题
技术问题是需要学习者运用技术知识与技能来解决的问题。例如,为什么有时候输入IP地址能够正常访问某网站,但输入域名却不能正常访问就是一个技术问题。常见技术问题有规则运用问题、程序设计问题、故障诊断问题等。技术问题往往是结构良好的问题。
3.社会问题
社会问题是指涉及学习者对信息、信息技术和信息社会的认识、态度的问题。社会问题通常表现为在信息技术条件(环境)下,利益、伦理道德、法律法规等方面的两难选择上。例如,网络已经普及到家庭,这种变化对于家庭的巩固是利还是弊?这些问题的解决没有确定的答案,只要言之有理,都能算合理解决问题。社会问题往往是结构不良的问题。
三、学习心理学在信息技术课程中应用的研究价值与意义
从学习心理学的理论与研究角度探索信息技术课程的目标和内容,拓展了学习心理学在中小学运用的学科领域,能够促进教师运用学习心理学指导教学,从而提高教学的针对性和有效性。
(一)拓展了学习心理学理论在中小学运用领域
当代心理学与教育相结合的一大趋势就是用学习分类的思想为指导来探索学校教育中不同学科学习与教学的规律。国内外的心理学家在阅读、写作、数学、科学等中小学主要学科做了大量的研究,揭示了许多这些学科学习与教学的心理学规律。但在技术课程中的研究还是一个全新的课题。客观上,技术课程在我国中小学开设的时间不长,主观上,人们对“技术”的理解的偏颇,导致对技术课程的性质认识不足。随着当代技术的迅猛发展和科学与技术的不断融合,使得技术知识不再局限于“做什么”、“怎么做”的知识范围,而具有了完整的知识结构。任何一项技术,其完备的知识体系结构总是既有“是什么”的知识,也有“怎么办”的知识,同时涵盖陈述性知识和程序性知识。当然,就一些具体技术的知识体系来说,这两方面比例又是不尽相同的。[10]在信息技术课程中,“程序性知识”比“陈述性知识”多,占据主体位置,但这些“陈述性知识”对学生掌握“程序性知识”来说却是非常重要和不可缺少的。所以我们认为,用学习心理学的分类理论分析和划分信息技术课程的学习目标和内容不但是必要的而且是可能的。
(二)促进教师将信息技术课程的学习与教学相结合(这里的教学指狭义的教师的教)
从心理学的发展史上看,早期的实验心理学家围绕“学习”展开研究,寻找普遍适用的学习规律,很少关心学校情境中的教学问题。而在教育工作者研究教学的问题时,研究的问题多是教学原则、教学方法、教学过程等教师如何教的问题,很少关注学生的学习规律。奥苏伯尔和加涅等人开始将学习与教学结合起来。奥苏伯尔提出了促进新旧知识融合的教学技术——先行组织者,加涅区分了五类学习结果和每类学习的内外条件,在此基础上提出了一整套教学设计的技术。加涅认为,在教学设计中,教学目标的制定、教学任务的分析、教学方法与媒体的选择等都必须针对不同的学习结果来作出决策。加涅的理论实现了学习理论与教学理论的完美结合。[11]在信息技术课程的教学中,要提高教学的有效性,就必须用学习心理学的学习分类理论对信息技术课程的目标和内容进行分类,根据不同的学习来选择不同的教学方式,这种分类具有一般性和普遍性,不针对信息技术课程中具体的学习内容,如不管是网络技术、多媒体技术和程序设计等,都涉及符号和事实性知识、概念和规则、问题解决的学习。
新课程实施以来,经过广大信息技术教师的努力,信息技术课程的教学形式有了很大的改变,但信息技术课程的教学出现了这样那样的问题。如:教学中对课程目标把握不准,出现了单纯的技能训练或技术淡化的现象,教学方法出现模式化、庸俗化;学习技术内容湮没于序列活动之中,学生处在不断的流水线上,对技术思想与方法没有升华;合作学习成了一种形式,一些无需合作、探究的问题却要去探究;等等。如果我们能以现代学习心理学理论为指导,开展对信息技术课程学习内容与学习结果的分析与研究,针对不同的学习内容和学习结果,运用不同学习理论指导教学,就能够有效避免这些问题,提高教学方法的针对性和有效性。
(三)为创建心理学取向的信息技术课程学科教学论奠定基础
对教学的研究有两种突出的研究取向:哲学取向和科学心理学取向。哲学取向的教学论主要是依据哲学思辨和经验总结而形成的;心理学取向的教学论主要是依据学科心理学,尤其是学习心理学并通过实证研究建立起来。这两种取向的研究各有所长,没有优劣之分,哲学取向的研究为心理学取向的研究提供观点和猜想,而心理学取向的研究则对这些观点和猜想进行科学的检验,哲学取向的研究有待于心理学取向研究的深化,而心理学取向的研究又需要哲学取向的研究为其提供研究的课题。[12]从教学论发展的历史看,哲学取向教学论先于心理学取向的教学论,而且这是许多学科发展的共同规律。信息技术成为中小学课程以来,特别是新课程改革以来,尤其是高中信息技术课程有了独立地位之后,信息技术课程方面的研究与日俱增。信息技术课程与教学方面的专著(教材)也出版了不少,名称上不尽相同,或《信息技术课程论》,或《信息技术课程与教学》,或《信息技术教学法》等,就整体而言,多数是根植于教育哲学背景的。在课程改革深入发展,人们开始从“以教为基点”的教育范式向“以学为基点”的教育范式转变,学习心理学的作用将逐步凸显出来,信息技术课程教学论在经历了哲学取向的研究后,人们在教学实践中呼唤心理学取向的教学论的形成。建立以心理学取向的信息技术教学论,是信息技术课程教学历史发展的必然,是信息技术课程教学理论者必须回答的问题。
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