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LOG0思想與教育信息化(上)

2008-12-29 00:00:00林建祥
中國信息技術(shù)教育 2008年10期


  心路歷程
  
  我是從20世紀(jì)80年代出現(xiàn)計算機(jī)時,進(jìn)入教育技術(shù)領(lǐng)域的。當(dāng)時國際與國內(nèi)電化教育、聲像視聽教學(xué)已經(jīng)有相當(dāng)大的發(fā)展,計算機(jī)對于教育的作用必須超過原有技術(shù)所產(chǎn)生的價值,才有前途。我覺得聲像對于教學(xué)當(dāng)然有巨大的作用,不可輕視,但聲像教學(xué)顯然不是教育的全部,更有較大的局限。這涉及左右腦的關(guān)系,但是如何說得全面、恰當(dāng),需要很好地進(jìn)行思考。進(jìn)入21世紀(jì),特別是在全國中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會議后,學(xué)校普遍增設(shè)信息技術(shù)課程,對于信息技術(shù)一般限于傳遞與靜態(tài)的表示,看來比計算機(jī)教育涵義要廣,但是最能體現(xiàn)計算機(jī)特色的編程訓(xùn)練,卻有所淡化;體現(xiàn)計算機(jī)動態(tài)的處理加工特征,沒有為大家所理解;特別是提出用教育信息化來推動教育現(xiàn)代化,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的提法,這種提法也許是從工業(yè)領(lǐng)域的提法類推過來,但工業(yè)比較偏于技術(shù),信息化容易被大家接受,而教育涉及人類思維智能的發(fā)展,信息化一般理解是屬于技術(shù)層面的,機(jī)械的技術(shù)又如何能夠使得教育現(xiàn)代化呢?我覺得這非常需要從理論上深入科學(xué)地闡明,不然也可以導(dǎo)致這樣的理解,信息化就是建立信息技術(shù)環(huán)境,人人使用著計算機(jī),使用計算機(jī)當(dāng)然就現(xiàn)代化了,這種形式表面上的理解,是很有市場的,然而也是沒有效果的。而現(xiàn)代化應(yīng)是把教育的功能與效率,實(shí)質(zhì)地提高到新時代的新高度。那么信息化有沒有這樣的能力,為什么信息化有這樣的能力呢?這需要科學(xué)的論證。
  我主修的是數(shù)學(xué),建國后多次教改,我都經(jīng)歷了。每次都提出要廢除教師一課本一教室三中心,建立學(xué)生一實(shí)踐一生活為中心,可是每次改革最后都退回原地。我想過教學(xué)模式可能與環(huán)境條件有關(guān),在技術(shù)條件很差的情況下,傳統(tǒng)的教師一課本一教室很難改變,先進(jìn)的理念很難站住腳。所以,就轉(zhuǎn)而關(guān)心技術(shù)的使用。數(shù)學(xué)首先是數(shù)學(xué)知識表示的創(chuàng)新,在20世紀(jì)80年代出現(xiàn)Maple、Mathematica軟件包,給人們很大的啟發(fā),推動著數(shù)學(xué)教學(xué)的革新。在20世紀(jì)80年代末,來自貴州的符美瑜老師找到我,介紹她十多年的努力,在西部對于數(shù)學(xué)教學(xué)有明顯的效果,而且形成一套很有創(chuàng)造性的教學(xué)方法,對于我印象深刻。接著我到國外,通過MIT的網(wǎng)站鏈接,看到許多有關(guān)LOGO語言,LOGO教學(xué)的介紹,特別是看到美國麻省理工學(xué)院馬文·明斯基教授的文章,感到LOGO不只是語言技術(shù),而是有著深刻哲學(xué)思考的背景,于是我就沿這個方向不斷思考,我感到目前從生理學(xué)、心理學(xué),然后到教育學(xué)的思路來討論,這樣在微觀層面是比較有科學(xué)的根據(jù),是完全必要的,而且也是國內(nèi)所缺少的,但是生理學(xué)(腦科學(xué))、心理學(xué)是實(shí)驗(yàn)性的,有許多也還是帶有猜想的成分,而常常在教育學(xué)宏觀成分上,流干瑣碎,抓不住要害。而哲學(xué)(教育哲學(xué))有幾千年歷史,經(jīng)過長期實(shí)踐的考驗(yàn),特別是邏輯在計算機(jī)出現(xiàn)后有巨大的發(fā)展,如果結(jié)合腦科學(xué)與心理學(xué),會更快抓住要領(lǐng),得出清晰的結(jié)論,更有指導(dǎo)性。我斗膽進(jìn)行思考,方法可能有些另類,但結(jié)論可能更清楚。認(rèn)知有多種策略,都一樣能解決問題,但有高低之分,搭積木的隱喻,微世界的知識表示,學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計,教室內(nèi)的高效取得反饋信息,從模型案例進(jìn)行創(chuàng)意的改進(jìn),效果都很明顯。
  我認(rèn)為信息化之所以有此威力,是因?yàn)樾畔⒒恢皇羌夹g(shù)層面,而是一種有普適意義的方法論,是信息時代的方法論。首先應(yīng)用于概念層面,可以形成許多定性的理論與定量的模型,從而進(jìn)行優(yōu)化的思考。同樣的方法論一直到可以細(xì)化到具體的層面,就會出現(xiàn)技術(shù)層面的虛擬信息系統(tǒng),這為教育軟件的開發(fā)指明方向。
  MIT是工程性突出的大學(xué),但重視哲學(xué)的思考,說明哲學(xué)思考與工程創(chuàng)新是同一問題的不同層次。當(dāng)時教育技術(shù)出現(xiàn)LOGO語言的創(chuàng)新,是很有創(chuàng)意的。20年后,又再出現(xiàn)CDIO(創(chuàng)意-設(shè)計-執(zhí)行-操作)的工程教改方案,我認(rèn)為是當(dāng)年LOGO思想的現(xiàn)代延伸,是很有啟發(fā)的。近年在國外對于信息有許多部門信息學(xué)的形成,進(jìn)而發(fā)展出各信息學(xué)的交叉研究,轉(zhuǎn)而出現(xiàn)統(tǒng)一信息科學(xué)的追求。信息容易被簡單理解為傳遞,所以這里改用LOGO思想。在國內(nèi),上海師范大學(xué)的黎加厚教授及其群體多年前提出積件的思想,在廣州大學(xué)的蔡文教授提出可拓學(xué)科的新領(lǐng)域,有很多的追隨者,有許多成果,實(shí)際上都認(rèn)為信息化具有方法論的價值。西北師范大學(xué)的南國農(nóng)先生還提出信息教育學(xué),人民教育出版社曾出版孫紹榮的教育信息學(xué)一書。我希望在原有基礎(chǔ)上提出成型文章,拋磚引玉,便于大家深入研討這一思想的價值與局限,希望對于教育現(xiàn)代化有所推進(jìn)。
  
  LOGO思想與教育信息化
  為了便于大家閱讀,我在這里。把全文的組織做一個介紹。全文共分三篇,擬定于第10~12期起陸續(xù)刊發(fā)。
  上篇是想介紹LOGO思想的本身。分兩部分,前一部分介紹LOGO思想是什么?LOGO思想是一種教育哲學(xué),是邏輯,是動態(tài)的邏輯,是一種方法論。它包含要素分析、綜合建構(gòu)。又分析,又綜合,就是重組。生成與重組是正面的組合推進(jìn),而問題求解要有目標(biāo),生成還要進(jìn)行反饋測試,合格就是解決了問題。接著我舉例來說明這個方法論有著普遍的意義,包含客觀的存在,與概念的領(lǐng)域,而且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)概念,可以用符號表示,符號的編碼可以指向復(fù)雜的具體事物,這樣把形象思維與邏輯思維的關(guān)系可能說得更清楚,也為中國八卦的傳統(tǒng)哲學(xué)做了較好的闡明與聯(lián)系。后一部分,則涉及LOGO思想發(fā)展的歷史。先回顧數(shù)學(xué)的歷史發(fā)展脈絡(luò),計算機(jī)的史前歷史,從歐氏幾何到解釋幾何的進(jìn)步,是把要素進(jìn)一步向下分析到更為基本層次的結(jié)果這種趨勢直到集合論的誕生,成為整個數(shù)學(xué)的基石,但集合論的算的概念,還比較局限。又經(jīng)過若干年到圖靈對于算做出更為廣泛的定義,才為計算機(jī)出現(xiàn)打下基礎(chǔ)。計算機(jī)出現(xiàn)后,由于數(shù)與算分解達(dá)到最基本的或原子的成分,出現(xiàn)巨大的表達(dá)的能力,有了驚人的廣泛的應(yīng)用。為了解釋與引導(dǎo)這些現(xiàn)象,出現(xiàn)了三論(系統(tǒng)論,信息論,拉制論)出現(xiàn)各種部門信息學(xué)。也出現(xiàn)在教育上的應(yīng)用,出現(xiàn)了教育信息學(xué)。最后,舉例用于教育的應(yīng)用,對于認(rèn)知的策略,有優(yōu)化的效果。LOGO思想——要素分析、綜合建構(gòu)、重組測試、逆向求解、對比簡單的記憶,是—種高級有效的認(rèn)知策略。
  中篇是應(yīng)用篇,LOGO思想在教育上的應(yīng)用是全文關(guān)注所在。作為方法論,感到到處都在向現(xiàn)代的教育學(xué)滲透,不過是在概念層面。有了模型,可以進(jìn)行優(yōu)化的思考。接著可以再深入到技術(shù)層面,就是編程,可以將概念層面的優(yōu)化過的思想在技術(shù)上實(shí)現(xiàn),就可以更好支持教育與教學(xué)。所以教育技術(shù)既是本體的,是教育在一定抽象層面的模擬,又是技術(shù)的,在技術(shù)上可以發(fā)揮快速計算的工具。所以,教育技術(shù)需先在本體層面論證清楚,再在技術(shù)層面進(jìn)行設(shè)計。下面分部分把重要的應(yīng)用分別敘述:(1)早期兒童的信息技術(shù)教育。搭積木是信息技術(shù)的精華——LOGO思想(要素分析、綜合建構(gòu)、重組測試、逆向求解)的體現(xiàn),是高層次思維同時又是比較簡單的設(shè)計。LOGO思想是編程的核心思想,這樣就不會使編程變成純粹的技巧。(2)知識表示與多種學(xué)習(xí)方式的分析。學(xué)習(xí)學(xué)的是知識,知識表示的好壞是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。知識有多種表示的一面與建構(gòu)性的一面,相當(dāng)于知識間的層次關(guān)系,先進(jìn)的表示形式是微世界,是可以操作的模擬仿真。學(xué)習(xí)從宏觀層面來看,接受間接知識應(yīng)是主要的,但有重要缺陷,應(yīng)由探試性學(xué)習(xí)與合作性學(xué)習(xí)來補(bǔ)充。(3)學(xué)習(xí)與工作平臺的分析與設(shè)計。用字處理與幾何畫版來作為例子分析,這種學(xué)習(xí)是基于做中學(xué)的。做中學(xué)是自主性學(xué)習(xí)的有力支持,這種設(shè)計是人類多年學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),有了前人指導(dǎo)的成分。(4)但即使如此,課堂還是重要的,教師積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),并且每次都進(jìn)行創(chuàng)造性的教學(xué)設(shè)計。引進(jìn)技術(shù)——主要是在通常的多媒體計算機(jī)基礎(chǔ)上加上反饋系統(tǒng)與交互白板,就可以大大活躍教室氣氛,出現(xiàn)很好落實(shí)新理念的情況。有可能提高教學(xué)效果。(5)對于網(wǎng)絡(luò),首先應(yīng)用于教師,教師易于學(xué)會上網(wǎng),教師的專業(yè)發(fā)展首先應(yīng)該立足干課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的反思與積累,及應(yīng)該通過同行的交流。同專家一起建造學(xué)習(xí)共同體,這里面應(yīng)該善于從案例中汲取營養(yǎng),得到創(chuàng)意進(jìn)行修改。這些都體現(xiàn)了LOGO思想的作用。(6)探討LOGO思想尚沒有解決的問題。在人類的思維中,有不可言傳的知識成分,是否都能夠言傳身教,有待探討。
  下篇是具體到每個學(xué)科領(lǐng)域的整合問題。學(xué)科很多,我們只能先挑基本的,第一是新增設(shè)的信息技術(shù)教育課程,LOGO思想應(yīng)是其核心部分我們認(rèn)為他對課程的整合應(yīng)該起引領(lǐng)作用,據(jù)此來設(shè)計這個課程,在淺層的信息技術(shù)素養(yǎng)的培育基礎(chǔ)上,應(yīng)該注意引向高層的信息素養(yǎng),包含編程。其次是作為帶有工具學(xué)科性質(zhì)的作用的數(shù)學(xué)與語文課程,對于課程的整合,不是僅是技術(shù)的應(yīng)用,由于LOGO思想的方法論性質(zhì),而是帶有本質(zhì)指導(dǎo)思想的作用。LOGO思想使得對于數(shù)學(xué)學(xué)科有新的模式科學(xué)的看法,從而可以把數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)與編程適當(dāng)結(jié)合起來。符美瑜老師的LOGO學(xué)數(shù)學(xué)是很有創(chuàng)意的創(chuàng)新。進(jìn)到語文類的學(xué)習(xí),利用成分分解的想法,可以把語文分為音形義知識表示一維,與字詞句段篇章建構(gòu)的另一維,語文的對話交流功能,首先要理解對方的話語,然后相應(yīng)地表達(dá),理解與表達(dá)可以看成基于成分的問題求解。進(jìn)行更有效的學(xué)習(xí)。我們以兩門工具性的學(xué)科為例,適當(dāng)展開,而把其他學(xué)科留給大家,一起討論。
  
  基礎(chǔ)篇——LOGO思想
  
  LOGO思想的確切涵義
  信息觀點(diǎn)可以看成是當(dāng)今的方法論,它強(qiáng)調(diào)對于事物進(jìn)行分析基本成分,進(jìn)行基于成分結(jié)構(gòu)的描述,在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上另一方向可進(jìn)行綜合、操作與建構(gòu)。數(shù)學(xué)的長期歷史發(fā)展過程中推進(jìn)了計算機(jī)的誕生,再在計算機(jī)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上形成現(xiàn)代方法論。由于LOGO在教育界有一定的知名度,我們就用LOGO思想來稱呼。其確切涵義是什么呢?我們認(rèn)為:
  LOGO思想是一種教育哲學(xué)。LOGO來自希臘文Logos,原意是事物的結(jié)構(gòu)、邏輯,是靜態(tài)的名詞。我們這里的LOGO思想所指的是方法論一在靜態(tài)的結(jié)構(gòu)上,再強(qiáng)調(diào)加上分析、綜合與建構(gòu)的動態(tài)操作,引申為動態(tài)的動詞成分。
  其簡要意思是:“把學(xué)習(xí)、研究的對象分解為基本成分(元素),在這些成分基礎(chǔ)上再進(jìn)行綜合,成為不同層次的結(jié)構(gòu)、模型、模式(數(shù)學(xué)領(lǐng)域用語)或語義(語文領(lǐng)域用語)。從極其簡單的成分可以逐步構(gòu)成非常復(fù)雜的虛擬信息世界?!?br/>  對象相當(dāng)于客觀存在,包括物質(zhì)的與概念的,多種多樣復(fù)雜性的存在。成分當(dāng)然也是多種多樣,有物質(zhì)的實(shí)體、數(shù)字的、符號的、文字的概念形式,還可能有形象形式的成分。有簡單的基本元素,也有可以再分解的復(fù)雜構(gòu)造。模型、模式相當(dāng)于結(jié)構(gòu)、邏輯,語義也是一種基于成分的模式、模型。新的對象可以有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),可以給以名字,形成概念、詞語。概念比所代表的復(fù)雜語義簡單,但可以指向復(fù)雜的意義(語義)。
  從基本成分可以反復(fù)綜合,也就是建構(gòu)概念的本意?!胺纸鉃榛境煞帧迸c“綜合成模式、模型”常交替進(jìn)行。又分解,又綜合也就是結(jié)構(gòu)的重組。
  進(jìn)一步解釋描述:
  事物的基本成分首先是對象、屬性與關(guān)系。各種對象及其間的各種相互關(guān)系組成各種結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)又可以看成對象再組成多層次的結(jié)構(gòu)。各種對象的內(nèi)涵,由不同屬性的不同值表示而區(qū)別。關(guān)系,結(jié)構(gòu)又可以有各自屬性而加以區(qū)別。
  還有一種重要成分叫操作。對象的整體或部分可以通過各種操作而連接生成為結(jié)構(gòu)或變換原有的結(jié)構(gòu),包括更復(fù)雜的——重組,都是廣義的操作。操作、變換都可以看成對于原有結(jié)構(gòu)的重組。一串操作組合成為算法,一個算法又可以看成一個操作。
  我們要重視結(jié)構(gòu)與建構(gòu)的區(qū)別:結(jié)構(gòu)是靜態(tài)的,而建構(gòu)則是動態(tài)的。建構(gòu)與重組是正向的生成,而問題解決則是增加了目標(biāo),。看生成的事物是否合乎目標(biāo)要求,是逆向的。在語言中,由語句成分組合來表示事物,也是一種逆向的問題解決。由于這個方法論的運(yùn)用,從而構(gòu)成事物多樣的邏輯,結(jié)構(gòu)。
  我們通過下面幾個簡單例子。來初步體會LOGO思想的普適方法論的意義
  物質(zhì)是由基本粒子、電子、中子、質(zhì)子、原子、分子、超分子等眾多層次組成。
  由超分子到蛋白質(zhì)再到細(xì)胞,出現(xiàn)生命現(xiàn)象;到有遺傳基因傳遞的生物種群的繁衍;再到具有能思考的大腦與語言通信能力的高級智能生命組成的人類社會。
  普通話的語音可以由分解為聲母、韻母、聲調(diào)等成分,再由之進(jìn)行各種組合而得。
  語言文字是由字、詞、短語、句、段、篇章等不同層次的成分組合建構(gòu)而成。
  幾何畫板可以看做是幾何圖形加上能夠保持圖形結(jié)構(gòu)的變換,再與函數(shù)對應(yīng)概念諸成分組成一種先進(jìn)的知識表示方式—微世界。
  形象思維可以看成是對視聽表象的分析與綜合、轉(zhuǎn)換而得的想象創(chuàng)新的過程。
  氣味的遠(yuǎn)程傳遞,可以通過分析出所有氣味的基本成分,進(jìn)行編碼。只要雙方有基本成分的共同協(xié)議,建立產(chǎn)生器,就可以只傳遞編碼,而在遠(yuǎn)程地方重組出該氣味。
  古代易經(jīng):太極生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦,是說把宇宙對象不斷分解為成分,八卦符號是其騙碼,而卦像是其成分。把編碼與卦像再進(jìn)行組合,可得萬事萬物。所以八卦是LOGO方法論的早期感悟與描述體現(xiàn)。
  分析綜合方法論要區(qū)別“編碼”與所指向的“要素”成分,或區(qū)別“數(shù)”與“相”?!皵?shù)”(能指)是抽象的,而“相”(所指)可以是很具體的。兩者間有聯(lián)系,但有區(qū)別。
  為什么我們這里特別強(qiáng)調(diào)方法論這種動詞的含義?強(qiáng)調(diào)方法論的動態(tài)性,也即強(qiáng)調(diào)分析與綜合,操作、算法與建構(gòu),這更有利于研究事物的生成、過程、發(fā)展與其動因。這導(dǎo)致了哲學(xué)從重視思辨到重視實(shí)際建構(gòu)的進(jìn)步。
  以上例子有的呈現(xiàn)事物本來的邏輯,有的是反映在人腦中概念的邏輯(概念圖),動態(tài)的方法論促進(jìn)邏輯的拓廣與創(chuàng)新(思維),而又成為許多人設(shè)計創(chuàng)新的邏輯。
  
  更廣視角的方法論意義
  從更廣的歷史長河背景來審視LOGO思想的重要意義
  綜觀數(shù)學(xué)長期發(fā)展的歷史,可以看到存在著從大量實(shí)際空間知識不斷追求尋找基本成分(概念,規(guī)則)從而可以推出、生成、得到大量事實(shí)的努力的趨勢。這是原始LOGO思想的體現(xiàn),是計算機(jī)的史前階段。
  從歐幾里得公理系統(tǒng),笛卡兒坐標(biāo)法,命題邏輯,謂詞邏輯,集合論(擴(kuò)展到無窮對象的描述,因而成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)知識表示的基礎(chǔ)),這種持續(xù)追求基本成分的趨勢與數(shù)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域蓬勃發(fā)展并存,構(gòu)成數(shù)學(xué)的實(shí)際歷史。同時理解到成分分解愈細(xì),愈低級,愈基本,組合起來就愈豐富、多樣,生成力、表達(dá)力就愈強(qiáng)。
  又過了幾十年,到達(dá)計算模型,對“算”概念有更好的理解。其計算概念比集合論中的計算含義要廣泛得多(相當(dāng)于現(xiàn)代信息科學(xué)中的處理加工概念),到達(dá)了數(shù)學(xué)概念“數(shù)與算”的最基本原子成分。不久就出現(xiàn)功能巨大可稱為萬能的通用計算機(jī)。通用計算機(jī)的出現(xiàn)不是偶然的,是這種對于“算”與“數(shù)”的基本成分追求長期堅(jiān)持的結(jié)晶?!八恪迸c“數(shù)”的基本成分分解好,先進(jìn)的學(xué)者就理解到他的巨大威力。確實(shí)開始了強(qiáng)勁的綜合過程,不斷綜合建構(gòu)成更高層次的模式,出現(xiàn)了馮·諾依曼模型計算機(jī)——計算機(jī)硬件,然后從機(jī)器碼,匯編語言,程序庫,高級語言,到現(xiàn)代數(shù)學(xué)軟件包,已經(jīng)可以把整個大學(xué)水平的數(shù)學(xué)知識重新構(gòu)造出來。Mathematica,Maple等數(shù)學(xué)軟件包出現(xiàn),還包含形象的圖形圖像的表示,就是富有說服力的例子。他給人們巨大的啟發(fā)。簡單成分結(jié)構(gòu)的不斷操作、演算,可能生成極其復(fù)雜的模型。近年又發(fā)展到知識工程與本體論,有更強(qiáng)的表達(dá)能力。
  由機(jī)器碼,匯編語言,程序庫,到高級語言,經(jīng)過多個層次,每層都有其基本元素與算法規(guī)則。它相當(dāng)于語言基本成分,用于編寫程序,原則都可以實(shí)現(xiàn)任何任務(wù),但是程序量大不一樣。我們通常用低一級的通用語言,寫指定領(lǐng)域的語言基本成分的解釋程序。指定領(lǐng)域的基本成分再組成高一層的語言,適用于該指定領(lǐng)域,有很強(qiáng)的表達(dá)力??墒桥c低一層語言相比,面貌大不一樣,要簡潔容易理解。有了低一層語言的支持,高一層語言雖比較簡潔,方便使用,但仍可以運(yùn)行。這實(shí)際對于簡化認(rèn)知給以巨大的支持,大大體現(xiàn)LOGO思想在認(rèn)知上的巨大價值。
  推動信息科學(xué)的形成
  計算機(jī)的快速發(fā)展,可以進(jìn)行極高速的處理,推動著方法論無所不在的滲透與應(yīng)用。促進(jìn)普遍的信息概念應(yīng)運(yùn)而生,成為物質(zhì)、能量之外宇宙間第三個無所不在的極端重要成分?!靶畔ⅰ币辉~的涵義有以下幾個來源。(1)通訊的來源。結(jié)繩記事、鴻雁傳書、超越時空傳遞消息,有非常古老的歷史。但直至電報、電話現(xiàn)代技術(shù)出現(xiàn),才大大促進(jìn)信息傳遞的現(xiàn)代概念與實(shí)踐,因而形成信息的通訊理論——信息論與通信科學(xué)。(2)成分結(jié)構(gòu)理論的來源。信息指事物的屬性狀態(tài),屬性關(guān)系的組合可以形成結(jié)構(gòu),這與系統(tǒng)論的出現(xiàn)相關(guān)聯(lián)。與LOGO思想很接近。(3)進(jìn)一步從認(rèn)知角度看,人類的認(rèn)知就是信息的獲得、傳遞、存儲、表示、處理和評價等成分的結(jié)合。成分的不斷組合生成與不斷測試驗(yàn)證構(gòu)成認(rèn)識的基本循環(huán),人類的思維就是信息的處理加工,在人類智慧中占據(jù)非常重要的位置。
  信息概念是三者的交織。信息傳遞到目的地后要求仍能被辯識,信息的處理加工概念,是算法的發(fā)展,是分析綜合概念的概括與發(fā)展。信息的價值是由三者的結(jié)合來體現(xiàn)的,不能只從通信傳遞的角度理解信息。
  計算機(jī)的快速發(fā)展推動LOGO思想更加迅速、明確而自覺地滲透應(yīng)用到幾乎所有的學(xué)科,促進(jìn)了計算機(jī)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。所謂信息觀點(diǎn)、系統(tǒng)觀點(diǎn)、信息分析或三論(信息論、系統(tǒng)論、控制論)觀點(diǎn),在不同場合有不同名稱,意思都相近,形成信息時代的方法論。這種方法論,按中華文化傳統(tǒng)可遠(yuǎn)溯到周易八卦思想,而西方傳來的時髦說法,就是建構(gòu)主義。而這種方法論在信息技術(shù),特別在軟件編程設(shè)計、建立信息系統(tǒng)中特別流行,有用。分析相當(dāng)于自頂向下,而綜合相當(dāng)于自底向上,信息科學(xué)的重要方法論特點(diǎn)就向傳統(tǒng)的科學(xué)廣泛滲透,而產(chǎn)生大量的某某信息學(xué)這樣的交叉新學(xué)科。
  從計算機(jī)的人造的信息工具體系到追求宇宙本原信息的理解。導(dǎo)致人類追求統(tǒng)一的信息概念,統(tǒng)一的信息科學(xué)。在此,信息科學(xué)也可以看成一種新時代強(qiáng)有力的方法論學(xué)科。
  現(xiàn)在信息觀點(diǎn)滲透到幾乎所有學(xué)科。也包括心理學(xué)與教育學(xué)。教育信息化就是在這樣的背景下提出的,信息觀念與教育學(xué)的交叉,現(xiàn)在正在形成一門叫教育信息科學(xué)(或信息化教育)的學(xué)科。他涉及人類能力與高新技術(shù)的交互發(fā)展,人類智慧推動著信息技術(shù)的前進(jìn),成功模擬人類的各種智能。而先進(jìn)的教育技術(shù)又促進(jìn)提高了人類的認(rèn)知能力,這種人機(jī)互相合作共生的研究。對于推動信息社會的發(fā)展是特別有意義的。
  在認(rèn)知策略上的價值
  塞蒙教授在《人類的認(rèn)知》一書中,以解“河內(nèi)塔問題”為例,闡明解同一個問題,可以有不同的策略,都一樣能解出,卻有不同效率與評價。這里提出了尋找高效的認(rèn)知策略的課題。
  取兩種極端的策略類型。一種極端的是,對解過的問題,詳細(xì)記住其情境、步驟,以后遇到同樣的問題,就可照此辦理,無須多少思考。但這種策略需要大量的記憶,如果情況有出入就束手無策。這可算是經(jīng)驗(yàn)主義的辦法。另一個極端的是,當(dāng)處理完問題后,總努力進(jìn)行分析思考、條理化,認(rèn)清基本特征,找到幾條規(guī)則,這樣記憶量較少,再遇到問題,需要一定的思考,這里是用思維即信息處理的時間換取記憶空間的大量節(jié)省。特別重要的是,對許多過去沒遇到的問題,也不用害怕,有信心解決,大大增加了靈活應(yīng)變的能力。當(dāng)然大多數(shù)人的情況,是處于兩種極端的中間。
  計算理論表明,算法與數(shù)據(jù)量兩者需要權(quán)衡,算法簡單,則數(shù)據(jù)量大。而如要節(jié)省存儲,需以算法復(fù)雜化為代價。思維相當(dāng)于對知識的處理與計算。經(jīng)過條理化與規(guī)則化處理,知識數(shù)據(jù)量可減少,解決問題時則需要一定的思考(即計算推理),但大大增加了應(yīng)變能力。兩種策略相比較,顯然增加了知識處理的后者要優(yōu)越,其核心特色就是要素分析,綜合建構(gòu)、重組測試、逆向求解所描述的LOGO思想。這里體現(xiàn)LOGO方法論在一般認(rèn)知上的重要作用,給出高效認(rèn)知策略的路子。
  而且顯然學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的與受過教育較多的偏向于后者,這說明后者經(jīng)過思維的訓(xùn)練,顯示思維訓(xùn)練的重要性。抽象概括、分析,又具體建構(gòu)、綜合。在不斷思考中對知識愈來愈條理化,解決問題能力愈來愈強(qiáng)。也說明數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)可能對思維能力進(jìn)行訓(xùn)練的價值通過編程,可以進(jìn)行最基本LOGO素養(yǎng)的訓(xùn)練,這是深層次的信息素養(yǎng)。我認(rèn)為首先這是數(shù)學(xué)課程應(yīng)該承擔(dān)的價值。同樣地,可以說明信息技術(shù)課程的核心價值所

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