信息科技課程知識分類及教學價值

【摘要】學科知識是抵達核心素養(yǎng)的起點，要實現核心素養(yǎng)培養(yǎng)需要回歸教學本原，需要重新認識、定位、分析、梳理學科知識。信息科技知識是信息科技課程的基本構成和基礎要素，承載著課程邏輯和課程思想，是學生核心素養(yǎng)的邏輯起點。筆者根據盧卡斯知識分類的啟示，結合學科特質，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，并從教學角度闡明相關教學建議與價值?！娟P鍵詞】知識分類；信息科技；核心素養(yǎng)；學科基因自《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》頒布以來，全國掀起了信息科技教育變革的浪潮，各種新課標的理念解讀不斷，各種新課程的實踐探索不斷，所有目標共同指向課程的育人價值——核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)是學生通過課程學習逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力[1]。如果把核心素養(yǎng)比喻成“目的地”，那么“出發(fā)地”是學科知識，課程的教與學就是“行駛過程”。因此，在探討如何提升核心素養(yǎng)的問題上，我們應該試著回歸教學本原，重新認識、定位、分析、梳理學科底層知識，來對標教育變革背景下的有效教與學。信息科技學科知識的價值信息科技學科知識有狹義與廣義之分。狹義的知識指信息科技學科具體知識點；廣義的知識可以理解為信息、理解、技能、價值觀和態(tài)度，也是學習者在經歷教學活動之后獲得的學習結果[2]。本文討論的知識主要指具有廣義特性的信息科技知識，其價值主要體現在以下三個方面。第一，學科知識是一門課程的基本構成和基礎要素，是區(qū)別于其他課程的重要屬性。信息科技學科知識主要指向“以數字形式表達的信息及其應用中的科學原理、思維方法、處理過程和工程實現”[3]。由此可見，學科知識除了學科具體的知識，還會涵蓋與知識相關的理解、思維、實踐、應用與創(chuàng)新等。第二，學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)展與進步，又涵蓋課程自身的發(fā)展與演進。隨著教育變革與教學推進，課程的發(fā)展日趨完善，課程邏輯與思想也會越來越顯現。課程邏輯和課程思想比學科知識要上位，但需要下位的學科知識進行傳遞和呈現。第三，學科知識是學生核心素養(yǎng)的邏輯起點。學生在每一堂課中親歷的實踐學習過程，以及由此而“悟”得的知識，對未來學生核心素養(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?？梢?，核心素養(yǎng)超越基礎知識與基本技能，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實將其落實到每一課知識的教與學。信息科技學科知識分類緣起鑒于信息科技學科的操作特性，我們傾向參照英國比爾·盧卡斯（BillLucas）的知識進階分類。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。當然，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問題、真實情境的實踐特性，以及面向未來問題解決或問題創(chuàng)新的實踐意識。盧卡斯“做”的分類與新課標理念高度一致、內在統(tǒng)一，呼應了新課標提出的“信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性”。其一，信息科技課程的基礎性反映在“做”，基本技能和基礎知識是基礎性構成的兩大要素；其二，“做”是信息科技實踐特性的外顯，也是區(qū)別于其他課程最顯著的特點；其三，當面對真實劣構性問題時，“做”往往會變得更為復雜與綜合，這是素養(yǎng)養(yǎng)成的必經之路。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理念一脈相承，兩者具有內在統(tǒng)一性；二是盧卡斯分類基本形成“知識—技能—能力—素養(yǎng)”進階邏輯，為教學提供了參考范本，匡正教學有效性；三是盧卡斯知識分類實踐條目對應信息科技課程素養(yǎng)細分，為信息科技課程育人目標提供精準指導。我們以盧卡斯知識分類框架為模板，羅列信息科技學科知識，分析信息科技知識特點，生成具有學科特質的知識分類，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價值核心素養(yǎng)是課程育人價值的集中體現，是學生通過課程學習逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力?？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，價值性知識是核心素養(yǎng)的關鍵，基因性知識是核心素養(yǎng)的表現，五類知識逐步提高、螺旋上升。知識分類關聯了內容模塊和核心素養(yǎng)，讓課程學習更具指向性、針對性。1.陳述性知識陳述性知識指向“是什么”，一般分為事實與概念。事實是單一事物的呈現，概念是諸多事實的抽象。鑒于信息科技屬于人工學科，陳述性知識主要來自四個方面：其一，來自客觀世界的事實，如鍵盤、鼠標這些看得見摸得著的設備；其二，來自客觀世界的映射，多表現為概念，如棧、隊、濾鏡等，這些都屬于學科概念，來源于客觀世界，又高于客觀世界；其三，來自構建真實世界之間關聯，如軟件、網絡與規(guī)則等，如局域網、IP地址等；其四，來自軟件中的術語等，如幀、蒙版等。概念與事實相互關聯，概念比事實上位，是事實的綜合、抽象、歸納；事實比概念下位，事實有助于概念的認識和理解。不難發(fā)現，信息科技學科諸多概念源于生活，是現實的寫照，與現實有呼應。生活事實與學科事實、學科概念有著緊密關聯，生活事實可以喚醒學習者的經驗，形成臨近發(fā)展區(qū)，促進概念理解。同時，概念學習需要打通學科知識，以大單元視角形成大概念學習，促進概念的高通路理解和學習的真實發(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，操作實踐是信息科技課程實踐特性的外顯，一般表現為“動態(tài)”的學習，是一種全過程、人機協同的“特殊”程序性知識。信息科技程序性知識與新課程倡導的“做中學”“實踐性”一脈相承，是信息科技課程的學習重點，一般分為三個方面。第一，程序。程序指向操作實踐過程的序列之分。哪個先做、哪個后做，可能會直接影響操作結果。這就要求學生在操作之前考慮序列、猜測序列，操作中驗證序列，操作后歸納序列。一旦學生將程序形成了經驗，可以進一步掌握程序性知識。第二，步驟。步驟是一板一眼的操作，學生只有經歷一步一步的操作，才可以印證之前的猜想，將設想疑惑化為現實。信息科技為每個學生提供了大膽嘗試的機會——撤銷。此外，軟件基本設定了多種方法、多條途徑，為學生在嘗試操作時提供更多實現的可能。第三，規(guī)則。規(guī)則是步驟的總結歸納。從程序性知識我們可以大致總結實踐操作的一般規(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、一個實例、一個區(qū)域等，這些是程序性知識的鋪墊。至于實踐操作過程中，根據個人習慣，一般提供多種途徑的實踐方式，右鍵、菜單、選項卡、按鈕等方式，這些既尊重個人的不同操作習慣，也預留了不同用戶的多種實現需求，為程序性知識提供多種實踐可能。3.策略性知識一般來講，陳述性知識是課程學習的基礎，程序性知識是課程學習的重點，那么策略性知識就是課程學習的核心，是程序性知識的進階。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”。策略性知識對于學生形成思考力、實踐力和創(chuàng)新力至關重要。信息科技原理是指在信息科技實踐中，為實現應用目的，根據已有的科學原理和技術經驗，通過創(chuàng)造性思維和技術試驗所獲得的關于途徑、手段、方式和方法的理論規(guī)范。從學科教學的角度，信息科技原理一般簡化為信息科技背后的技術思想、設計和實現。[4]如濾鏡作為概念屬于陳述性知識，學生使用相關軟件把校園風景照處理成不同風格的實踐過程屬于程序性知識。當然，人對事物的認識一般由表及里，由淺入深。只認識、理解陳述性知識，只會程序性知識還遠遠不夠，信息科技課程的學習需從關注表層技術操作到關注背后技術原理，即從認識表面的濾鏡神奇效果到了解背后的技術原理。原理的價值在于讓學生體悟科學精神、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生各種特殊效果。實際教學中，師生利用原理結合編程軟件，模擬濾鏡實驗，體驗濾鏡設計，創(chuàng)新濾鏡功能。信息科技課程策略是面向真實情境采取不同方法、策略、途徑來解決問題，考驗學習者“對任務的認識、對學習方法的選擇和對學習過程的調控”。首先，真實問題往往具有劣構性，“對任務的認識”，不僅僅表現在“讀題”，還在于利用已有知識和經驗，將任務進行分解與打散，為重構做準備；其次，“對學習方法的選擇”，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)解是策略的關鍵；最后，“對學習過程的調控”是實踐過程中的自我驗證與調整。策略往往從思維開始，行不行需要實踐驗證，這就說明策略性學習會有失敗、反復、調整。除了方法的調整，策略還包括學習品質的鍛煉與鑄造。因此，策略性知識一般面向真實生活情境和劣構現實問題，需要不斷擴大項目思考外延，注重思考的系統(tǒng)性。策略性知識是形成能力的關鍵，關乎如何實踐，更關乎如何學習、如何真實地解決現實問題。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價值觀的培育，簡單地說是“有什么”，一般指經過陳述性知識、程序性知識和策略性知識學習后，如何評價技術應用、創(chuàng)新以及由此產生的學習體驗、體會和感悟等。即使面對相同內容的學習，價值性知識體現在學習者身上也有較大區(qū)別，具有個性化和私人化的特征，主要因素有三個：一是學習者學習前既有知識掌握的差距；二是學習者個體經驗、認知水平的差異；三是學習過程中學習者新知理解、接受的差別。顯然，價值性知識就是引導學生重溫學習過程，進行學習評價，形成學習感悟，逐步形成技術價值觀，也可以促成跨學科的理解與融通。由此可見，價值性知識可以還原實踐過程，可以轉換成經驗，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，可以彌補信息科技偏理的學科屬性，用學生感性的體悟、感想中和偏理的實踐過程。價值性知識是理解技術、理解學科思想的重要抓手，是形成情感、態(tài)度、價值觀的實現方法，也是促進課堂文化、生成課程文化的關鍵路徑。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，教育是學校知識全部忘卻之后留下的內容。信息科技基因性知識包含兩層含義：第一層指未來學生在忘卻學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慣、行為慣性等；第二層指面對科技發(fā)展，學生逐步形成匹配未來科技社會的高階數字素養(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，是學生面對未來社會形成適應力、勝任力和創(chuàng)造力的關鍵。無意識指應用而不自知，一種自然而然的思考與實踐。自動化指具備信息科技實踐應用的自動處理模式，靈活應用信息科技達到渾然天成的效果。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高端