信息技术课程思想树的结构及思维品质讨论，本文主要内容关键词为：思维论文,品质论文,思想论文,结构论文,信息技术课程论文，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。
（一）关于课程的思想性 较多关于课程品性的讨论，多沿着人文性与工具性的路径展开。本文关注信息技术课程思想，必然涉及课程价值，似直接瞄向“思想”与“工具”两个概念来得更加有效，即直接从课程的思想性和工具性入手，或可以得到最清晰的观察。我们还想到，就一物的价值而言，分为内在价值与外在价值（应用价值）。信息技术课程的外在价值（本文指工具性），无论是将它直接指向未来的社会应用还是指向学生的动手和应用，都似乎是已自明的话题，无须赘言。于是，将信息技术课程价值确认的目光紧盯在其内在价值——“对学生内在品质的塑造”，即思想性上，是本文坚守的道路。 以数学课程为例来帮助展开关于课程思想性及课程价值的思考（对物理、语文等成熟学科来说，都是如此），即进一步说明沿着思想性追索课程价值的合理性。数学思想是指人们对数学理论和内容的本质的认识，数学方法是数学思想的具体化形式，实际上两者的本质是相同的，差别只是站在不同的角度看问题，通常混称为“数学思想方法”。我们发现，数学思想在数学课程内容和数学课程目标（数学素养）之间，构架了一条实在的桥梁，即关于数学（课程）思想的仔细识读，较之相对抽象且空泛的课程目标而言，更加清晰地显现出数学课程的价值。我们设想，对信息技术课程来说，也是如此。 （二）关于投射型课程及投射方法 所谓“投射型课程”，讲的是课程建设的方法和思路。本文所说的“投射型”是与“经验型”相对而言的，即一门课程究竟是来源于朴素的经验以及围绕其进行的拓展，还是来源于在对其上游学科智慧积累尊重的基础上，对其采摘、改造并重新序化。 这种关于投射和经验的说法，与经久不衰的关于课程的经验主义和科学主义争论不相矛盾。此二“主义”，更重在关于价值取向的思考，并不简单地将目光聚焦在课程的“源出”上。我们所说的投射或经验，显然是单纯地描述课程的“源出”的。就是说，我们的哲学态度是，此处的所谓投射问题和经验问题，是逻辑上先在的，即先从其“源出”实现了课程，再去议论经验主义还是科学主义。当然，这种说法可能会遭到许多爱思考的课程专家的诟病，提醒我们不要陷入某某不良的倾向性当中。但毫无疑问，由简而繁也的确是讨论某些问题时容易驾驭的思路。即请容许我们先谈“源出”，再谈“主义”。当然，这个“再谈”，应该是本文完成以后的某个阶段中的任务。 因此，本文所要做的，就是通过“投射”的方法，使上游学科的智慧积累向信息技术课程进行投射，且是沿着从“科学与技术思想”向“课程思想”的投射，并希望就此说明信息技术课程的价值。 二、关于“投射”的体系 （一）从已有课程经验看可能的范围 已有的课程经验中可以为课程的“投射”提供的借鉴主要来自三个方面。 其一，原来“经验型”课程建设的思路是：从信息素养概念开始，结合身边的事例，以经验为基础谈课程建设。由此积累的经验是，信息技术教学中需要关注信息的获取、管理、加工、评价、交流等内容，信息技术课程的目标确定为培养信息素养。 其二，《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》中设计了五个选修模块，“算法与程序设计”“数据管理技术”“多媒体技术应用”“网络技术应用”“人工智能初步”，这几个模块是并行的关系，实际上也分别代表了不同的技术分支，以此实现对技术深度与广度的关照。经过多年教学探索及验证，可以为“投射型”课程内容梳理提供来自实践的借鉴，即课程内容需要对不同技术分支保持适度的关注，以确保不同技术分支的思想性在教育教学中的连续性。 其三，“大学计算机基础”通识课内容建设。“大学计算机基础”在实践中曾经历“狭义工具论”的误区，为促进观念转变，陈国良院士等学者指出，“大学计算机基础”当以计算思维（Computational Thinking）为培养目标，并以此构建课程内容：计算思维基础知识、计算理论和计算模型、算法基础、程序设计语言、Python编程基础、计算机硬件基础、计算机基础软件。[1]在课程性质或定位上，“大学计算机基础”与基础教育的信息技术课程具有相似之处，在内容构成上可以相互借鉴。 （二）所谓“上游学科”的合理性及必要性 基于上述可行的借鉴，可以进一步为基础教育信息技术课程提供投射的上游学科包括哪些？ 首先，是计算机科学与技术，包括所有相关的技术技巧、方法、思想，内容较为丰富，譬如计算思维、逻辑思维、相关数学思维，等等。 其次，与信息素养的培养相关，上游学科需要包括情报科学（与图书馆学有部分交叉）。譬如信息的管理、查找等内容需要映射到基础教育阶段。 另外，信息技术课程中需要涉及网络社会中的交流等内容，与社会学（特别是网络条件下的社会学）、传播学等成熟学科的智慧映射有关。譬如，传播与交流、协调与合作、信息的组织与发布会在不同内容中予以体现。 综上，上游学科群至少需要包括计算机科学与技术、情报科学（图书馆学）、社会科学（指社会学、传播学）等。 基于已有课程经验及上游学科群涉及内容，信息技术课程内容至少可以包含计算思维基础、程序设计、计算机硬件、计算机基础软件、信息管理与查找、信息组织与发布、传播与交流、协调与合作等内容。这是上游学科群在基础教育进行分别映射的结果，需要从课程的角度进行统一规划及序列化。原因有二：其一，上述内容来自不同学科的映射，相互之间会有交叠，譬如，文件管理思想树，便涉及计算机科学与技术中的操作系统、情报科学中的信息管理与查找；其二，因面向基础教育阶段，“投射”的内容可能不会以上游学科的原貌呈现，需要经历课程化的过程，即根据需要对内容进行简化改造，或适当剪裁或直接下移。 由此，信息技术课程思想概念[2]中所指上游学科与数学、化学课程思想等指向的数学、化学单一学科不同，实际包括了计算机科学与技术、情报科学、社会科学等，内容更为宽泛些。相应地，信息技术课程的具体思想也因植根于不同上游学科而相对更为丰富。这也意味着，信息技术课程思想的梳理需要注意汲取不同的上游学科的智慧并予以继承。 （三）思想树“丛”设计 程序设计、文件管理都是思想树，[3]可以想见，其他课程思想都可以用树状结构来表示。进一步的问题是：这些思想树具体包括哪些？它们与信息技术课程思想之间应该用什么方式去表达？ 1.思想树“丛”的组成 数学思想建设中一些具体思想来自数学领域中的不同分支，借鉴此思路，从思想性的角度对可能的内容范围进行聚类、抽象，结合业已形成的程序设计、文件管理思想，可以得到：程序设计、文件管理、数据管理、编辑制作、通讯与交流五个主干分支的内容。相应的可以确定，信息技术课程思想就是由程序设计树、文件管理树、数据管理树、编辑制作树、通讯与交流树等思想树构成。每个思想树都是信息技术课程思想的组成之一，每个思想树铺筑一条“高速公路”[4]，带领学生通达内部。 五个思想树是宏观观察、聚类的结果，若再深入些，不难发现一些典型的具有独特思想的分支，如信息搜索树（多个文件的搜索及单个文件的搜索）、信息评价树（信息的评价、鉴别、研读）、信息交流树（信息共享、协同工作、社会交往）、冯诺依曼树（信息加工模型、二进制、人机交互等）、通讯系统树（网络通讯协议、IP与域名、黑客与病毒）等。若继续深入，还可发掘更细小的分支，譬如，图层思想[5]、网络通讯协议、路径。实际上也是因观察的深度不同而获得的不同结果。本文中，将此诸多分支统一地纳入所预设的五棵思想树之中。 程序设计树：此树所涉及的显然是计算机科学中的算法、程序设计部分向基础教育映射的结果。从思想性角度观察，我们认为其是建立在“指令—程序—任务”概念之上的程序设计。[6]在“指令—程序—任务”之下，进一步具体化可以看作是：指令集—结构与算法—任务。 文件管理树：来自计算机硬件基础，如计算机组成、计算机基础软件中的操作系统、情报科学中信息的管理与查找等内容的映射。从思想的角度：文件管理可以分为大量文件的管理与单个文件的管理，操作系统本质上就是文件管理系统。其中，多个文件的管理涉及文件存放与检索，存放检索部分可以延伸到WWW和搜索引擎技术，单个文件管理则包含属性管理与运行管理等方面。 数据管理树：来自计算机科学中的一些应用软件，如办公软件中的表格部分、数据库系统、可视化软件等向基础教育的映射，具体包括表格、组织关系图、脑图、数据结构等部分。 编辑制作树：是计算机科学中的办公软件、多媒体软件，社会学中的协调与合作等内容向基础教育阶段映射的结果，涵盖多种媒体的制作，如文本加工、图形图像的处理、视频制作、声音处理以及网站的制作等。 通讯与交流树：涉及的内容是计算机科学中的网络部分（网络基础、因特网协议），情报科学中信息的组织与发布，社会科学中的传播与交流、协调与合作等映射的结果。大致包括：互联网及其结构、协同工具、适应各类传播模式的传播工具、获取与发布（发布中包含Web2.0）等。可以分为通讯、传播、交流三个分支。 2.思想树间的结构关系 以上思想树的梳理建立在几个基本假定的基础上：其一，信息技术课程思想可以用一簇思想树来表达；其二，各思想树作为“子”树，都是“信息技术”主干上的分支；其三，各思想树自成体系，又相互关联。 考察其他学科我们又发现，有些课程之课程思想的梳理结果中，包含一些较为复杂的网络状或散点式结构。譬如，化学思想包括：物质运动、物质守恒、动态平衡、质量互变、宏观与微观、定性与定量，等等。[7]化学思想相关研究中多承认这些思想的存在，但对于各思想相互之间的关系似无专门的探讨。所描述的这些板块之间，显然不是简单分离的树与树的关系。又如，数学思想，初中阶段的数形结合、化归、分类、类比，高中阶段的极限思想、积分思想，等等。[8]这些思想同样没有相互之间关系的必要交代，实际上也呈现一种较为复杂的状态。 基于既要参照成熟学科的方法，又可以适度超越的考虑，我们对前述归纳作出调整：其一，每一个思想树都是信息技术课程思想的一部分，而信息技术课程思想则可以由一簇思想树来表达。不探究“子”树与“信息技术”主干之间具体的结构性关系。其二，各思想树自成体系，但相互之间不是绝对的隔离，存在必然的联系。譬如文件管理与数据管理、文件管理与通讯与交流之间都可能存在某种联系，而对象、选择、激活等又是许多分支之中普遍存在的方法之一。 三、思想树“丛”指向的思维品质及价值 （一）课程思想与思维品质的关系 课程思想能够反映学科价值，源于课程思想指向特定的思维品质。思维品质是课程思想的核心指向及具体形式，而课程思想则是思维品质“集”的抽象与概括。课程建设者或者研究者希望借助课程思想培养学习者的某种思维品质，譬如祝智庭提出的批判性思维、设计思维、算法思维等。或者说，当我们提及课程思想时，更多强调某一学科或课程内容的本质，即指向学科或课程；而思维品质则相对更关注与课程思想紧密相关的人的内在品质，即指向人。实际上，课程思想和思维品质又是一体的，是对同一事物的两个不同角度的观察。譬如，物理学科中的对立统一、质量互变、否定之否定等课程思想，都可以指导或引导人们进行辩证思考。从这个意义上说，强调课程思想的梳理、挖掘与提炼，一方面是建设课程所需，另一方面也是培养学习者特定思维品质所需。进一步，建设课程思想意味着需要对其指向的思维品质或者培养的学习者的内在品质进行揭示，以此形成对课程思想较为全面、完整、深入的认识。 （二）思想树指向的思维品质及价值 1.程序设计树指向的思维品质及价值 周以真认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。[9]虽然计算机科学不等于程序设计，但不可否认的是，学习在计算思维框架下通过程序设计解决问题的方法是理解计算机科学的最好途径。因此，不少研究关注旨在培养计算思维的程序设计教学问题，[10][11]体现出程序设计与计算思维之间的契合性。有学者指出，对于计算机程序语言课程的教学，从计算思维的角度，便是要求学生学会根据所要解决的问题，选择一个适当的程序语言作为描述工具来解决问题。即程序语言是描述问题的工具，而程序是描述问题的方式。[12]显然，该观点与我们提出的基于“指令—程序—任务”的程序设计教学思路高度一致，[13]这也印证了程序设计思想树指向的思维品质是计算思维。 计算思维的核心是基于计算模型（环境）和约束的问题求解，显然程序设计侧重问题求解，且是指向语言级的问题解决，[14]可以认为，程序设计指向的思维品质是基于抽象指令或语句的计算思维。除此之外，程序设计学习中显然含有逻辑思维的成分，譬如程序正确性的验证需要用到数理逻辑。 学生的日常生活、学习中的事务都需要遵循一定的规律，需要经历一定的过程，有一定的程序性，将“指令—程序—任务”的问题解决思路延伸至生活领域，帮助学生实现有序的生活，是程序设计教学的价值追求。 2.文件管理树指向的思维品质及价值 文件管理树凸显了管理思维，最为核心的是系统管理思维。譬如，基于冯诺依曼体系结构的计算机组成，如操作系统中的存储管理、处理器管理、设备管理、文件管理等，每一个部分都体现出系统性管理的思想，即根据需要统一分配与管理资源，以保证整个系统有效、高效运行。 操作系统本质上就是一个文件管理系统，直接指向文件的属性管理、运行管理、存放管理、查找管理等诸多方面。在对文件的存放管理上，从桌面管理走向分类管理，即依据文件的属性、文件的类型、文件的功能等进行归类管理，使文件有规律可循，较多采用的形式是基于菜单的分级管理。 管理领域对管理的理解一般有三个层次，第一层次：管理是一种工具；第二层次：管理是一种方法；第三层次：管理是一种思维。[15]显然，系统管理属于思维、思想层面，而分类管理、分级管理则属于方法、技巧层面。 作者曾从技术三层内涵的视角去关注资源管理器中文件和文件夹的管理，涉及的问题是：为什么要管理，即管理的目的和价值，属于为何做的技术；如何管理，涉及分类管理，这是管理的思想和方法，属于设计和规划的技术；管理的具体操作，即涉及文件的选定、移动、删除、复制等相关操作，这是管理的技巧，属于动手做的技术。[16]这一思路能够体现资源管理器中文件管理的基本诉求，其实也是管理思维与技术思想相互结合的结果。借鉴此思路，从宏观的文件管理思想来看，无论是单个文件的属性与运行管理还是多个文件的存放与检索管理，都同样涉及这些方面，即需要回答管理的目的与价值、管理的思想与方法、管理的技巧与操作等。这几个方面与管理的三个层次较为相似。 学生的学习及社会生活中的“事、物”都需要系统性地管理，因而培养学生的管理思维意味着需要从学习中的管理出发延伸至对学生自我“事、物”管理方法及意识的培养。学生对自我“事、物”进行管理的意识的形成、管理目的的明晰、管理思想和方法的掌握，是文件管理思想的应用价值，也是其终极追求。 同时，操作系统作为一种系统平台，是计算思维所依赖的计算环境基础。了解系统平台，即是了解一种计算环境（计算思维的核心之一），以便在此基础上进行问题解决。 3.数据管理树指向的思维品质及价值 数据管理部分既可以认为是上述文件管理思想和方法的延续，又因其在结构化思维和方法方面的独到且成熟而独树一帜。基于关系现象发掘的结构化思维成为数据管理树的核心指向。“一生二，二生三，三生天下”被看作是结构化思维的经典描述。在商业领域，结构化思维属于一种通用的语言，尤其是咨询顾问思考问题的方式。结构化思维是指在分析和解决问题时，按照规范的模式或流程顺序思考，以保证思考全面、有效。结构化思维包括结构化分析（系统分析）、结构化表达（高效表达）、结构化展示（清晰展示）。[17]有人认为金字塔结构是思考、写作与解决问题的逻辑，[18]本质上就是对结构化思维的一种描述。 数据管理树中的表格、数据库、脑图、思维导图、概念图、组织关系图等内容分别涉及数据、信息、知识的结构化表达与展示。即通过结构化的方式将各种关系整体呈现，帮助学生理清结构，明晰规律，建立展示内容之间的科学联系，形成对知识的系统掌握。 从结构化思维组成的几个部分来看：（1）结构化分析可以帮助学生系统地分析面对的问题，明确原因，思考可能对策，并选择最佳策略；（2）结构化表达可以促进个人表达呈现能力的发展，让别人充分理解自己的逻辑体系。譬如利用多级标题、首行缩进、下划线、项目符号的方法突出页面表达的结构；（3）结构化展示时，可以借助一些具体的工具，如概念图、数据图表、鱼骨图等进行清晰展示。 结构化思维是一种思维方式，也是一种管理方法、管理技能，因此掌握结构化思维可以对时间管理、个人计划制定等方面有更为深入的理解，促进个人管理能力的提升。[19] 从管理思维的角度，在计算机科学与技术领域中，从桌面管理进而菜单式文件管理走向数据库管理，从数据的结构化走向数据库技术，都是完整的、系统的，且结合本领域，内容被详尽诠释的，除信息技术课程以外，基础教育领域中找不到其他可能的替代物。因此文件管理、数据管理成为向基础教育投射的当然选择，两者相互联系，凸显着其不可替代的价值。 结构化还有更多的内容，譬如结构化本身作为方法是一种传统的软件开发方法，此方法与程序设计部分亦有相关。 结构化思维是数据管理树的核心指向，数据管理树中的数据模型，尤其是逻辑数据模型还鲜明体现出数学思维、逻辑思维等思维品质。 4.编辑制作树指向的思维品质及价值 编辑制作树凸显的是基于所见即所得技术的设计思维：从技术角度观察，各种媒体的制作都体现了“所见即所得”的编辑思想；从制作过程观察，无论何种作品的创作都要经历规划—设计—制作—评价的过程，其中以设计为核心。制作是设计的具体实现，评价是对设计效果的评判。 设计思维多指向艺术和建筑设计领域，如强调理性与感性的整合、组构，[20]或者强调逻辑思维与形象思维的结合[21]。在信息技术教育的相关研究中，也有人关注设计思维，认为设计思维是指在创建技术制品时从结构、功能、价值方面全方位思考的能力。[22]显然，与艺术或建筑领域相比，信息技术课程中的设计强调其特定的平台，即信息技术。设计过程中，需要遵循一定的规律、原则，符合基本的规范，既要体现出对技术的合理应用，又要借助技术应用实现作品的美观及创意表达，因此评价时多从技术性、艺术性、科学性等方面进行。而所见即所得的技术思想使得设计更为便利、高效。编辑制作中的对象、激活、图层、帧、时间轴、路径、场景等方法的应用，既是对以往传统编辑制作技术思想和方法的继承，又借助数字工具，将这些以往存在于象牙塔之中或从未被“操作性”实现的方法带到大众身边，丰富了人们表达意图的手段。 同时我们看到，编辑制作中文本加工、图形图像的处理、视频制作、声音处理以及网站的制作等构成一个系统性的存在，类似同一主题下的不同序列，共同支撑设计思维的培养。若分解外置于其他学科（如语文、美术），则系统性无法保证。因此必须明确并坚持设计思维的指向，编辑制作部分才能有扎实的根基及学习的必要，才能以此辅助其他学科的学习。培养设计思维，是为了帮助学生借助所见即所得的技术完成富有创意、体现美感的设计，更宽泛地看，学生的学习、生活、将来职业生涯都需要进行规划设计，因而设计思维的养成，将持续作用于学生的一生。 5.通讯与交流树指向的思维及价值 通讯与交流树中，通讯分支主要包括网络通讯协议、IP地址与域名等，交流分支则主要包含交流、协作（含分工与协作）、协商、群体决策、群体智慧等，传播分支侧重传播与传播模型、意见领袖、网络社区、群体行为、谣言与网络暴力等。 显然，三个分支中，通讯分支的技术性色彩最为浓重，为传播与交流奠定了技术基础与保障，凸显出规则的必要性；交流分支的社会性与技术性并重，关注基于技术的合作；传播分支的社会学意义较强，技术色彩最弱。 显然，通讯与交流树指向的是基于规则的合作思维。而合作是借助信息技术进行表达、交流、交往等，人际互动得以实现。换言之，传播与交流是协调与合作的基础或者实现方式。 实际上，数字化的编辑制作工具，允许各种作品的阶段性生成并允许协同删改及继续加工，再结合各类数字化信息传送工具，使得不受地域限制的高效协同成为可能。因此，数字化编辑制作工具同时也是协同支持工具，而不同于以往的高效协同，成为当前社会普遍发生的现象。进一步，信息技术的社会性价值主要体现在个体使用信息技术进行人际互动的过程中，即能利用信息技术进行人际互动是社会个体必备的能力。因此，“依托信息技术的共处能力”成为大学计算机基础教学能力培养的目标之一。[23]一方面，这是信息时代的特征与要求；另一方面，这也是传播学、社会学，进而网络社会学、网络传播学以及计算科学应用于社会科学形成的计算社会科学等对教育领域影响的结果。而通讯与交流分支则是上述学科在基础教育的集中投射，同样体现了时代的必然选择。 基于规则的合作是网络社会中的必需，同样也是现实社会中的必需，这一点已无需赘述。 从课程建设思路而言，由“经验型”课程到“投射型”课程，是信息技术课程迈向新台阶的重要标志，其意义主要体现在两个方面：其一，确保学科思想的连贯性；其二，确保知识体系（投射意义）的连贯性。而这两点是信息技术课程乃至基础教育所有课程继承、体现其上游学科的必需，是向上游学科汲取智慧用以指向学生内在品质塑造的必需，也是基础教育课程为高等教育奠定基础的必需。 从学习者的角度，在信息技术的推动下，社会信息化已然发展至“生命性的个体存在”[24]的阶段，具备计算思维、管理思维、结构化思维、设计思维、合作思维等是个体在信息社会中借助信息技术生存、生活、工作的前提与基础，上述思维理当成为信息时代个体生命特征中不可或缺的思维品质。思维品质描述的是学习者内在品质的发展，从而形成信息技术课程内在价值的提升，继而促成课程应用价值的形成。进而，信息技术课程的内在价值、应用价值是其他学科不具备的，但对当前生活具有重要的意义。由此信息技术课程既是有价值的，又是其他课程不能替代的。