信息科技課程知識分類及教學(xué)價值

【摘要】學(xué)科知識是抵達(dá)核心素養(yǎng)的起點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)需要回歸教學(xué)本原，需要重新認(rèn)識、定位、分析、梳理學(xué)科知識。信息科技知識是信息科技課程的基本構(gòu)成和基礎(chǔ)要素，承載著課程邏輯和課程思想，是學(xué)生核心素養(yǎng)的邏輯起點(diǎn)。筆者根據(jù)盧卡斯知識分類的啟示，結(jié)合學(xué)科特質(zhì)，將信息科技課程知識分為陳述性知識、程序性知識、策略性知識、價值性知識和基因性知識五大類，并從教學(xué)角度闡明相關(guān)教學(xué)建議與價值?！娟P(guān)鍵詞】知識分類；信息科技；核心素養(yǎng)；學(xué)科基因自《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》頒布以來，全國掀起了信息科技教育變革的浪潮，各種新課標(biāo)的理念解讀不斷，各種新課程的實(shí)踐探索不斷，所有目標(biāo)共同指向課程的育人價值——核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)是學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力[1]。如果把核心素養(yǎng)比喻成“目的地”，那么“出發(fā)地”是學(xué)科知識，課程的教與學(xué)就是“行駛過程”。因此，在探討如何提升核心素養(yǎng)的問題上，我們應(yīng)該試著回歸教學(xué)本原，重新認(rèn)識、定位、分析、梳理學(xué)科底層知識，來對標(biāo)教育變革背景下的有效教與學(xué)。信息科技學(xué)科知識的價值信息科技學(xué)科知識有狹義與廣義之分。狹義的知識指信息科技學(xué)科具體知識點(diǎn)；廣義的知識可以理解為信息、理解、技能、價值觀和態(tài)度，也是學(xué)習(xí)者在經(jīng)歷教學(xué)活動之后獲得的學(xué)習(xí)結(jié)果[2]。本文討論的知識主要指具有廣義特性的信息科技知識，其價值主要體現(xiàn)在以下三個方面。第一，學(xué)科知識是一門課程的基本構(gòu)成和基礎(chǔ)要素，是區(qū)別于其他課程的重要屬性。信息科技學(xué)科知識主要指向“以數(shù)字形式表達(dá)的信息及其應(yīng)用中的科學(xué)原理、思維方法、處理過程和工程實(shí)現(xiàn)”[3]。由此可見，學(xué)科知識除了學(xué)科具體的知識，還會涵蓋與知識相關(guān)的理解、思維、實(shí)踐、應(yīng)用與創(chuàng)新等。第二，學(xué)科知識承載著課程邏輯和課程思想。信息科技作為一門新興課程，其發(fā)展具有多維性，既包含師生發(fā)展與進(jìn)步，又涵蓋課程自身的發(fā)展與演進(jìn)。隨著教育變革與教學(xué)推進(jìn)，課程的發(fā)展日趨完善，課程邏輯與思想也會越來越顯現(xiàn)。課程邏輯和課程思想比學(xué)科知識要上位，但需要下位的學(xué)科知識進(jìn)行傳遞和呈現(xiàn)。第三，學(xué)科知識是學(xué)生核心素養(yǎng)的邏輯起點(diǎn)。學(xué)生在每一堂課中親歷的實(shí)踐學(xué)習(xí)過程，以及由此而“悟”得的知識，對未來學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成價值極大，這是信息科技課程有別于其他課程的最大不同點(diǎn)?？梢?，核心素養(yǎng)超越基礎(chǔ)知識與基本技能，但又源于基本知識與基本技能。追求核心素養(yǎng)，并不擯棄基礎(chǔ)知識和技能。相反，核心素養(yǎng)需要長期養(yǎng)成，不可能一蹴而就，這就需要師生踏踏實(shí)實(shí)將其落實(shí)到每一課知識的教與學(xué)。信息科技學(xué)科知識分類緣起鑒于信息科技學(xué)科的操作特性，我們傾向參照英國比爾·盧卡斯（BillLucas）的知識進(jìn)階分類。盧卡斯將知識、技能、情感與價值觀等因素融入知識分類，形成“知識、技能、能力/特性、習(xí)慣/個性”四階分類。盧卡斯知識分類除了知識層面知道是什么，其他層面都與“做”有關(guān)。當(dāng)然，這個“做”并非單一地指向狹隘的簡單操作，深層次的含義是面向真實(shí)問題、真實(shí)情境的實(shí)踐特性，以及面向未來問題解決或問題創(chuàng)新的實(shí)踐意識。盧卡斯“做”的分類與新課標(biāo)理念高度一致、內(nèi)在統(tǒng)一，呼應(yīng)了新課標(biāo)提出的“信息科技課程具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性”。其一，信息科技課程的基礎(chǔ)性反映在“做”，基本技能和基礎(chǔ)知識是基礎(chǔ)性構(gòu)成的兩大要素；其二，“做”是信息科技實(shí)踐特性的外顯，也是區(qū)別于其他課程最顯著的特點(diǎn)；其三，當(dāng)面對真實(shí)劣構(gòu)性問題時，“做”往往會變得更為復(fù)雜與綜合，這是素養(yǎng)養(yǎng)成的必經(jīng)之路。因此，盧卡斯知識分類對于信息科技課程的借鑒意義體現(xiàn)在以下三方面，一是盧卡斯知識分類理念與信息科技新課標(biāo)理念一脈相承，兩者具有內(nèi)在統(tǒng)一性；二是盧卡斯分類基本形成“知識—技能—能力—素養(yǎng)”進(jìn)階邏輯，為教學(xué)提供了參考范本，匡正教學(xué)有效性；三是盧卡斯知識分類實(shí)踐條目對應(yīng)信息科技課程素養(yǎng)細(xì)分，為信息科技課程育人目標(biāo)提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。我們以盧卡斯知識分類框架為模板，羅列信息科技學(xué)科知識，分析信息科技知識特點(diǎn)，生成具有學(xué)科特質(zhì)的知識分類，分別為陳述性知識、程序性知識、策略性知識、價值性知識和基因性知識五大類。信息科技知識分類及教學(xué)價值核心素養(yǎng)是課程育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力?？梢姡愂鲂灾R和程序性知識是核心素養(yǎng)的基石，策略性知識是核心素養(yǎng)的重點(diǎn)，價值性知識是核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，基因性知識是核心素養(yǎng)的表現(xiàn)，五類知識逐步提高、螺旋上升。知識分類關(guān)聯(lián)了內(nèi)容模塊和核心素養(yǎng)，讓課程學(xué)習(xí)更具指向性、針對性。1.陳述性知識陳述性知識指向“是什么”，一般分為事實(shí)與概念。事實(shí)是單一事物的呈現(xiàn)，概念是諸多事實(shí)的抽象。鑒于信息科技屬于人工學(xué)科，陳述性知識主要來自四個方面：其一，來自客觀世界的事實(shí)，如鍵盤、鼠標(biāo)這些看得見摸得著的設(shè)備；其二，來自客觀世界的映射，多表現(xiàn)為概念，如棧、隊(duì)、濾鏡等，這些都屬于學(xué)科概念，來源于客觀世界，又高于客觀世界；其三，來自構(gòu)建真實(shí)世界之間關(guān)聯(lián)，如軟件、網(wǎng)絡(luò)與規(guī)則等，如局域網(wǎng)、IP地址等；其四，來自軟件中的術(shù)語等，如幀、蒙版等。概念與事實(shí)相互關(guān)聯(lián)，概念比事實(shí)上位，是事實(shí)的綜合、抽象、歸納；事實(shí)比概念下位，事實(shí)有助于概念的認(rèn)識和理解。不難發(fā)現(xiàn)，信息科技學(xué)科諸多概念源于生活，是現(xiàn)實(shí)的寫照，與現(xiàn)實(shí)有呼應(yīng)。生活事實(shí)與學(xué)科事實(shí)、學(xué)科概念有著緊密關(guān)聯(lián)，生活事實(shí)可以喚醒學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)，形成臨近發(fā)展區(qū)，促進(jìn)概念理解。同時，概念學(xué)習(xí)需要打通學(xué)科知識，以大單元視角形成大概念學(xué)習(xí)，促進(jìn)概念的高通路理解和學(xué)習(xí)的真實(shí)發(fā)生。2.程序性知識程序性知識指向“做什么”。作為信息科技的重要組成部分，操作實(shí)踐是信息科技課程實(shí)踐特性的外顯，一般表現(xiàn)為“動態(tài)”的學(xué)習(xí)，是一種全過程、人機(jī)協(xié)同的“特殊”程序性知識。信息科技程序性知識與新課程倡導(dǎo)的“做中學(xué)”“實(shí)踐性”一脈相承，是信息科技課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，一般分為三個方面。第一，程序。程序指向操作實(shí)踐過程的序列之分。哪個先做、哪個后做，可能會直接影響操作結(jié)果。這就要求學(xué)生在操作之前考慮序列、猜測序列，操作中驗(yàn)證序列，操作后歸納序列。一旦學(xué)生將程序形成了經(jīng)驗(yàn)，可以進(jìn)一步掌握程序性知識。第二，步驟。步驟是一板一眼的操作，學(xué)生只有經(jīng)歷一步一步的操作，才可以印證之前的猜想，將設(shè)想疑惑化為現(xiàn)實(shí)。信息科技為每個學(xué)生提供了大膽嘗試的機(jī)會——撤銷。此外，軟件基本設(shè)定了多種方法、多條途徑，為學(xué)生在嘗試操作時提供更多實(shí)現(xiàn)的可能。第三，規(guī)則。規(guī)則是步驟的總結(jié)歸納。從程序性知識我們可以大致總結(jié)實(shí)踐操作的一般規(guī)律，如一般先選中，然后操作。選中的對象可以是一段文字、一個文件、一個實(shí)例、一個區(qū)域等，這些是程序性知識的鋪墊。至于實(shí)踐操作過程中，根據(jù)個人習(xí)慣，一般提供多種途徑的實(shí)踐方式，右鍵、菜單、選項(xiàng)卡、按鈕等方式，這些既尊重個人的不同操作習(xí)慣，也預(yù)留了不同用戶的多種實(shí)現(xiàn)需求，為程序性知識提供多種實(shí)踐可能。3.策略性知識一般來講，陳述性知識是課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，程序性知識是課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，那么策略性知識就是課程學(xué)習(xí)的核心，是程序性知識的進(jìn)階。策略性知識指向“為什么”，可以包含原理和策略兩個方面，原理指向“為什么是這樣”，策略指向“為什么選這個，而非那個”。策略性知識對于學(xué)生形成思考力、實(shí)踐力和創(chuàng)新力至關(guān)重要。信息科技原理是指在信息科技實(shí)踐中，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目的，根據(jù)已有的科學(xué)原理和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，通過創(chuàng)造性思維和技術(shù)試驗(yàn)所獲得的關(guān)于途徑、手段、方式和方法的理論規(guī)范。從學(xué)科教學(xué)的角度，信息科技原理一般簡化為信息科技背后的技術(shù)思想、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。[4]如濾鏡作為概念屬于陳述性知識，學(xué)生使用相關(guān)軟件把校園風(fēng)景照處理成不同風(fēng)格的實(shí)踐過程屬于程序性知識。當(dāng)然，人對事物的認(rèn)識一般由表及里，由淺入深。只認(rèn)識、理解陳述性知識，只會程序性知識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，信息科技課程的學(xué)習(xí)需從關(guān)注表層技術(shù)操作到關(guān)注背后技術(shù)原理，即從認(rèn)識表面的濾鏡神奇效果到了解背后的技術(shù)原理。原理的價值在于讓學(xué)生體悟科學(xué)精神、培育科技倫理，為科技創(chuàng)新埋下種子。濾鏡原理是通過一定的算法改變像素位置或顏色產(chǎn)生各種特殊效果。實(shí)際教學(xué)中，師生利用原理結(jié)合編程軟件，模擬濾鏡實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)濾鏡設(shè)計(jì)，創(chuàng)新濾鏡功能。信息科技課程策略是面向真實(shí)情境采取不同方法、策略、途徑來解決問題，考驗(yàn)學(xué)習(xí)者“對任務(wù)的認(rèn)識、對學(xué)習(xí)方法的選擇和對學(xué)習(xí)過程的調(diào)控”。首先，真實(shí)問題往往具有劣構(gòu)性，“對任務(wù)的認(rèn)識”，不僅僅表現(xiàn)在“讀題”，還在于利用已有知識和經(jīng)驗(yàn)，將任務(wù)進(jìn)行分解與打散，為重構(gòu)做準(zhǔn)備；其次，“對學(xué)習(xí)方法的選擇”，這表明解決問題的方法不止一種，在一些方法中尋找最優(yōu)解是策略的關(guān)鍵；最后，“對學(xué)習(xí)過程的調(diào)控”是實(shí)踐過程中的自我驗(yàn)證與調(diào)整。策略往往從思維開始，行不行需要實(shí)踐驗(yàn)證，這就說明策略性學(xué)習(xí)會有失敗、反復(fù)、調(diào)整。除了方法的調(diào)整，策略還包括學(xué)習(xí)品質(zhì)的鍛煉與鑄造。因此，策略性知識一般面向真實(shí)生活情境和劣構(gòu)現(xiàn)實(shí)問題，需要不斷擴(kuò)大項(xiàng)目思考外延，注重思考的系統(tǒng)性。策略性知識是形成能力的關(guān)鍵，關(guān)乎如何實(shí)踐，更關(guān)乎如何學(xué)習(xí)、如何真實(shí)地解決現(xiàn)實(shí)問題。4.價值性知識如果說策略性知識指向能力的培養(yǎng)，那么價值性知識指向技術(shù)價值觀的培育，簡單地說是“有什么”，一般指經(jīng)過陳述性知識、程序性知識和策略性知識學(xué)習(xí)后，如何評價技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)新以及由此產(chǎn)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、體會和感悟等。即使面對相同內(nèi)容的學(xué)習(xí)，價值性知識體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者身上也有較大區(qū)別，具有個性化和私人化的特征，主要因素有三個：一是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)前既有知識掌握的差距；二是學(xué)習(xí)者個體經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知水平的差異；三是學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者新知理解、接受的差別。顯然，價值性知識就是引導(dǎo)學(xué)生重溫學(xué)習(xí)過程，進(jìn)行學(xué)習(xí)評價，形成學(xué)習(xí)感悟，逐步形成技術(shù)價值觀，也可以促成跨學(xué)科的理解與融通。由此可見，價值性知識可以還原實(shí)踐過程，可以轉(zhuǎn)換成經(jīng)驗(yàn)，甚至形成人生觀。價值性知識作為信息科技課程必不可少的知識分類，可以彌補(bǔ)信息科技偏理的學(xué)科屬性，用學(xué)生感性的體悟、感想中和偏理的實(shí)踐過程。價值性知識是理解技術(shù)、理解學(xué)科思想的重要抓手，是形成情感、態(tài)度、價值觀的實(shí)現(xiàn)方法，也是促進(jìn)課堂文化、生成課程文化的關(guān)鍵路徑。5.基因性知識基因性知識指向“剩什么”，等同于核心價值，不再指向微觀層面的知識與技能。如愛因斯坦所說，教育是學(xué)校知識全部忘卻之后留下的內(nèi)容。信息科技基因性知識包含兩層含義：第一層指未來學(xué)生在忘卻學(xué)校信息科技教育和具體知識之后，還剩下的具備信息科技課程特性的思維習(xí)慣、行為慣性等；第二層指面對科技發(fā)展，學(xué)生逐步形成匹配未來科技社會的高階數(shù)字素養(yǎng)以及與之契合的價值觀等。信息科技基因性知識一般具有無意識、自動化、創(chuàng)新性等特點(diǎn)，是學(xué)生面對未來社會形成適應(yīng)力、勝任力和創(chuàng)造力的關(guān)鍵。無意識指應(yīng)用而不自知，一種自然而然的思考與實(shí)踐。自動化指具備信息科技實(shí)踐應(yīng)用的自動處理模式，靈活應(yīng)用信息科技達(dá)到渾然天成的效果。創(chuàng)新性是基因性知識要核，由信息科技思想啟發(fā)靈感用于創(chuàng)造性地解決問題或呈現(xiàn)高端