鐘義信 吳正己
只有信息技術(shù)的操作技能,不等于懂得了信息技術(shù)本身;更不等于懂得了信息科學(xué)技術(shù)。如果不講信息科學(xué),只講信息技術(shù),確實(shí)很容易就會(huì)走向單純的“技能化”。
—鐘義信
理想的資訊科技課程應(yīng)該回歸到教育本質(zhì)去思考:到底這一門課對(duì)學(xué)生現(xiàn)在及未來發(fā)展有什么幫助?應(yīng)該教些什么才能讓學(xué)生終生受用?
—吳正己
《中國(guó)信息技術(shù)教育》:自從2000年以后,信息技術(shù)課程在全國(guó)基本得到普及,但是隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)為單獨(dú)的信息技術(shù)軟件操作教學(xué)呈現(xiàn)了技能化傾向,您如何看待這種傾向?您認(rèn)為課程的理想內(nèi)容應(yīng)是什么?
鐘義信:“信息技術(shù)軟件操作教學(xué)呈現(xiàn)技能化傾向”這個(gè)提法可能反映了當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)信息科學(xué)技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀。我覺得,這不是一種令人滿意的狀況,應(yīng)當(dāng)加以引導(dǎo)。
中小學(xué)信息領(lǐng)域課程的“理想內(nèi)容”是什么?首先,我認(rèn)為,中小學(xué)只講“信息技術(shù)”不講“信息科學(xué)”,看來不是很合適。信息科學(xué)技術(shù)是一個(gè)有機(jī)的整體。因此,只掌握信息技術(shù)的操作技能,不等于懂得了信息技術(shù)本身;更不等于懂得了信息科學(xué)技術(shù)。如果不講信息科學(xué),只講信息技術(shù),確實(shí)很容易就會(huì)走向單純的“技能化”。因此,小學(xué)的這門課程是否可以定名為“信息科學(xué)技術(shù)入門”,中學(xué)則可以定名為“信息科學(xué)技術(shù)初步”。其次,“信息科學(xué)技術(shù)入門”和“信息科學(xué)技術(shù)初步”課程的內(nèi)容,都應(yīng)當(dāng)給學(xué)生講清楚“信息科學(xué)技術(shù)”的基本概念、基本原理和基本應(yīng)用,小學(xué)講得淺顯易懂,中學(xué)講得稍微深入一些;小學(xué)可以通過形象親切的“應(yīng)用”來引起興趣,通過“應(yīng)用”來引出概念和原理,中學(xué)則可以通過由淺入深的方法從基本概念引出原理和應(yīng)用。
從小就對(duì)信息科學(xué)技術(shù)有正確的(然而又是淺顯易懂的)概念,這很重要。這是因?yàn)椋绻麖男W(xué)一開始就把概念搞偏了,將來糾正起來就會(huì)很麻煩。所謂“開始差之毫厘,將來失之千里”,就是這個(gè)道理。至于開始的時(shí)候?qū)W到的概念比較淺,這沒有關(guān)系,將來到中學(xué)、大學(xué)、研究生階段就會(huì)一步一步深入下去。怕就怕一開始就把概念理解偏了。
當(dāng)然,“入門”和“初步”課程的具體內(nèi)容安排是一個(gè)很細(xì)致也很復(fù)雜的問題,不是三言兩語就可以解決的。不過,我相信,只要發(fā)動(dòng)中小學(xué)的相關(guān)課程的教師們,同時(shí)邀請(qǐng)對(duì)此有研究和有興趣的大學(xué)教師、專家學(xué)者以及教育主管人員共同研究,這個(gè)問題一定可以得到解決。
同教材內(nèi)容一樣重要的是教學(xué)規(guī)律和教學(xué)方法??偟膩碚f,都應(yīng)當(dāng)遵循中小學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律、遵循信息科學(xué)技術(shù)知識(shí)的結(jié)構(gòu)和層次規(guī)律,通過循循善誘、引人入勝、生動(dòng)形象的方法來啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,把學(xué)生引進(jìn)“信息科學(xué)技術(shù)”的廣闊天地。一方面要讓學(xué)生對(duì)信息科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,另一方面又要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“信息科學(xué)技術(shù)博大精深,奧妙無窮,應(yīng)用無窮,魅力無窮”。
王吉慶:如果從我國(guó)信息技術(shù)課程(含計(jì)算機(jī)課程)的發(fā)展來說,普及計(jì)算機(jī)文化和提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)作為人們必須使用的工具的能力和態(tài)度分別是20世紀(jì)80年代與20世紀(jì)90年代的主要目標(biāo)與任務(wù)。而進(jìn)入21世紀(jì)以后,應(yīng)該說,信息素養(yǎng)的形成與不斷提升已經(jīng)確定為信息技術(shù)課程的目標(biāo),高中課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布說明了新階段的到來。但是應(yīng)該看到,目前教育界對(duì)于信息素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)是不一致的,相當(dāng)一部分具體工作者是根據(jù)課程的教材內(nèi)容來理解課程的目標(biāo)的,而特別是在義務(wù)教育階段,由于課程指導(dǎo)綱要的制定太早又倉(cāng)促,沒有明確信息素養(yǎng)的提升是課程的目標(biāo)與任務(wù),而教材內(nèi)容上工具論的痕跡十分明顯。因此,未來的信息技術(shù)課程研究和實(shí)施的主要任務(wù)是建立中小學(xué)信息技術(shù)課程體系,首先是目標(biāo)和任務(wù)的學(xué)習(xí)階段分解。
吳正己:其實(shí)資訊科技課程的發(fā)展軌跡,在世界各國(guó)和地區(qū)都非常相似。20世紀(jì)80年代個(gè)人計(jì)算機(jī)問世不久,軟件及操作系統(tǒng)(DOS)的使用接口為文字指令,要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作,大部分都需要用戶自己撰寫程序或加載軟件包,1984年臺(tái)灣的高中職開始有了資訊科技課程,課程內(nèi)容自然是學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)。20世紀(jì)90年代窗口操作系統(tǒng)及各種應(yīng)用軟件開始發(fā)展,臺(tái)灣的小學(xué)、初中開始有了資訊科技課程,課程內(nèi)容很自然地是以應(yīng)用軟件操作的技能教學(xué)為主,讓學(xué)生能直接將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于學(xué)習(xí)與生活當(dāng)中;而高中職的課程綱要雖鎖定為計(jì)算機(jī)科學(xué),但在學(xué)校中的實(shí)際主要卻是以應(yīng)用軟件為主,少部分還教授程序設(shè)計(jì)。
到了21世紀(jì),個(gè)人計(jì)算機(jī)在家庭中已非常普及,應(yīng)用軟件操作接口愈來愈簡(jiǎn)單,使用計(jì)算機(jī)所需的技術(shù)門檻大大降低,多數(shù)小學(xué)生甚至在入學(xué)前即已使用過計(jì)算機(jī)。很自然,大家認(rèn)為計(jì)算機(jī)軟件操作技能簡(jiǎn)單易學(xué),實(shí)在不需要把它視為一門學(xué)科來教學(xué)生,它應(yīng)該是作為輔助其他學(xué)科的學(xué)習(xí)工具即可,于是在2000年,新定的臺(tái)灣初中小課綱中資訊科技課程被刪除了,僅將“資訊教育”列為應(yīng)融入各學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)嵤┑闹卮笞h題。也就是說,2000年后臺(tái)灣的小學(xué)、初中課綱中已經(jīng)沒有資訊科技課程。雖然正式課程沒有了,但實(shí)際上,幾乎所有的學(xué)校仍是以自己的彈性課程時(shí)間繼續(xù)教授計(jì)算機(jī)。高中的資訊科技課程也曾一度被刪除,但后來以兩個(gè)學(xué)分必修的方式保留下來。如果資訊科技課程的目的是工具性的,那么,由計(jì)算機(jī)未普及、缺乏軟件時(shí)代,發(fā)展到計(jì)算機(jī)普及、軟件易學(xué)易用時(shí)代,資訊科技課程內(nèi)容由程序設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖僮骷寄?,無疑是必然的傾向。但是,資訊科技課程如果有其繼續(xù)存在的必要,則不能僅局限在工具性或技能性的目的,因?yàn)檐浖ぞ哂鷣碛菀资褂?,課程存在之目的也必然受到質(zhì)疑。我個(gè)人認(rèn)為,理想的資訊科技課程應(yīng)該回歸到教育本質(zhì)去思考:到底這一門課對(duì)學(xué)生現(xiàn)在及未來發(fā)展有什么幫助?應(yīng)該教些什么才能讓學(xué)生終生受用?
資訊科技課程未來的發(fā)展方向,應(yīng)是回歸到計(jì)算機(jī)科學(xué)本質(zhì)的教學(xué),計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要概念是教學(xué)的目標(biāo),資訊科技工具或軟件則是用來具體化或輔助這些概念的學(xué)習(xí),同時(shí)兼顧計(jì)算機(jī)科學(xué)概念與軟件工具的學(xué)習(xí)。臺(tái)灣目前的高中資訊科技課程,其定位相當(dāng)于物理、化學(xué)等學(xué)科,將資訊科技課程視為科學(xué)課程的一環(huán),只是學(xué)分比較少,而且沒有列入大學(xué)入學(xué)考試的學(xué)科當(dāng)中。
《中國(guó)信息技術(shù)教育》:目前,國(guó)際上又重新出現(xiàn)了培養(yǎng)“計(jì)算思維”的思潮,計(jì)算機(jī)科學(xué)逐漸開始成為信息技術(shù)課程重要內(nèi)容,您如何看待計(jì)算機(jī)科學(xué)內(nèi)容以及程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容呢?
吳正己:“計(jì)算思維”(Computational Thinking)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)概念或技巧,以解決問題的方法或思維方式。現(xiàn)代生活中處處需要使用計(jì)算機(jī),如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)有效地解決問題是21世紀(jì)公民必備的技能。例如,分解(decomposition)、模式辨識(shí)(pattern recognition)、算法設(shè)計(jì)(algorithm design)等都是計(jì)算機(jī)科學(xué)中常見的思維方式。程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)范疇,它不等于計(jì)算機(jī)科學(xué),但很多計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念都得透過它來實(shí)現(xiàn),它是計(jì)算機(jī)科學(xué)解決問題的工具。在資訊科技課程中,程序設(shè)計(jì)教學(xué)不應(yīng)該只是學(xué)習(xí)程序語言,而應(yīng)該是以學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)概念(或計(jì)算思維)為目標(biāo),那么,兩者的學(xué)習(xí)是相輔相成的。就資訊科技課程而言,學(xué)習(xí)解決問題的計(jì)算思維才是最重要的,解題工具愈簡(jiǎn)單愈好,故而許多計(jì)算機(jī)科學(xué)教育者相繼發(fā)展一些簡(jiǎn)化的程序語言或可視化環(huán)境,如Python、Greenfoot、Alice、及Scratch等,以減少學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的困擾,使學(xué)習(xí)更聚焦于問題解決。
王吉慶:“計(jì)算能力”是21世紀(jì)委員會(huì)提出的對(duì)于21世紀(jì)人才能力需求七部分之一;不同于以前讀、寫、算中的“算”,如果把“計(jì)算思維”認(rèn)為是其核心“算法思維”的話,那么我在2005年的“小學(xué)科,大作為”討論“信息技術(shù)課程的核心價(jià)值是什么”時(shí)就提出了,“我認(rèn)為,以信息技術(shù)為代表的技術(shù)學(xué)科類的學(xué)科教育中所強(qiáng)調(diào)的就是追求解決問題與完成任務(wù)的可實(shí)現(xiàn)、可操作的算法思維與創(chuàng)新精神”。而“所謂算法思維,就是提倡人們?cè)谒季S過程中的有序性和可執(zhí)行性,它的環(huán)節(jié)包括操縱公式、反映現(xiàn)實(shí)、分解問題、抽象推理、選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。具有算法思維的人在完成任何任務(wù)或者解決任何問題時(shí),都會(huì)認(rèn)識(shí)到問題和任務(wù)是有起點(diǎn),有邊界與限定范圍的,盡管其可能沒有直接的方式達(dá)到目標(biāo),也能夠迅速地采取算法思維進(jìn)行分析,然后按部就班地一步步完成任務(wù)或者解決問題”,按照這樣的理解,算法思維應(yīng)該還是技術(shù)解決問題的過程與方法的一部分,屬于技術(shù)領(lǐng)域。我認(rèn)為,一方面程序設(shè)計(jì)教學(xué)有利于算法思維的形成與提升,另一方面也要注意到,其他信息活動(dòng)的參與也可以從培育算法思維的角度去思考,特別是教學(xué)目標(biāo)的過程與方法的維度上,需要認(rèn)真考慮算法思維的形成與提升過程與方法。
還需要指出的是,我認(rèn)為信息技術(shù)課程應(yīng)該屬于技術(shù)領(lǐng)域的課程。科學(xué)關(guān)注的是發(fā)現(xiàn),技術(shù)關(guān)注的是發(fā)明;當(dāng)然科學(xué)中也包含技術(shù),人們發(fā)明許多技術(shù)以求更加準(zhǔn)確而細(xì)致地發(fā)現(xiàn);技術(shù)又利用新的科學(xué)原理發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造新的發(fā)明。因此,作為信息技術(shù)課程,需要介紹許多信息技術(shù)方面的科學(xué)知識(shí),但是主要的任務(wù)還是應(yīng)用信息技術(shù)本身解決問題和參與信息活動(dòng)的技術(shù)方法與過程。
鐘義信:這個(gè)提法有片面性?!坝?jì)算”的概念被泛化了。有人說,世界一切過程都是“計(jì)算”。和這個(gè)概念抗衡的是“邏輯”,有人說,世界一切過程都是“邏輯”。那么,究竟“計(jì)算”的概念更廣大還是“邏輯”的概念更廣大?學(xué)術(shù)界存在不同的認(rèn)識(shí)。
所以,“計(jì)算思維”這個(gè)提法需要斟酌。我覺得可以提出“信息思維”的概念。這是因?yàn)?,傳統(tǒng)科學(xué)基本建立在物質(zhì)概念和能量概念上,沒有信息的概念。但是,信息、物質(zhì)、能量是現(xiàn)實(shí)世界三大戰(zhàn)略資源,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大研究對(duì)象。所以,除了建立在“物質(zhì)和能量”觀念上的傳統(tǒng)思維方式之外,學(xué)習(xí)和建立“信息思維”是很重要的。雖然信息不能脫離物質(zhì)和能量,但是信息又不等同于物質(zhì)和能量。信息具有自己獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有自己的思維方式。人們想把人類智慧的奧秘搞清楚,想通過解剖找到答案。但是,這種單純建立在“物質(zhì)和能量”觀念基礎(chǔ)上的思維方式不可能解開人類智慧的奧秘,必須運(yùn)用“信息思維”才有希望打開“智慧”的大門。