管海蓉

信息技術(shù)課程屬于技術(shù)類課程，在教學(xué)中關(guān)于技術(shù)的應(yīng)用以及相關(guān)技巧的教學(xué)，無(wú)疑是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容?？墒牵?dāng)信息技術(shù)學(xué)科從一門新生學(xué)科到已經(jīng)有了二三十年的教學(xué)歷程，學(xué)生也從完全沒(méi)有接觸過(guò)計(jì)算機(jī)變?yōu)橐怀錾蜕硖師o(wú)所不在的電子設(shè)備中后，筆者經(jīng)常會(huì)思考：除了技術(shù)應(yīng)用，信息技術(shù)學(xué)科還可以教些什么給學(xué)生？除了成為其他學(xué)科的信息化工具外，作為一門學(xué)科，信息技術(shù)是不是也有其自身的規(guī)律和方法？除了教學(xué)生應(yīng)用外，信息技術(shù)課還有沒(méi)有可能教學(xué)生創(chuàng)造？這些問(wèn)題不斷涌現(xiàn)，讓身處這個(gè)歷史時(shí)期的信息技術(shù)教師倍感困惑。

● 尋找方向：計(jì)算思維

困惑中，筆者所在區(qū)的信息技術(shù)教師為此組成了一個(gè)研討團(tuán)隊(duì)（張惠老師便是其中的一員），并在研究中發(fā)現(xiàn)，計(jì)算思維理論對(duì)解決這個(gè)問(wèn)題有一定的幫助。經(jīng)過(guò)前期研究，團(tuán)隊(duì)申報(bào)了市級(jí)集體課題——將信息技術(shù)學(xué)科計(jì)算思維融入義務(wù)教育階段課堂教學(xué)的實(shí)踐研究，而這節(jié)課正是課題的教學(xué)實(shí)踐研究之一。其設(shè)計(jì)意圖旨在完成現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)將所涉及的計(jì)算機(jī)工作原理嵌入教學(xué)中，并在其他章節(jié)中尋找類似教學(xué)內(nèi)容幫助學(xué)生再梳理，以形成知識(shí)結(jié)構(gòu)中除了應(yīng)用能力線索以外的另一條線索，一條可以理解計(jì)算機(jī)或信息技術(shù)原理的線索——計(jì)算思維。

提出計(jì)算思維的周以真教授認(rèn)為：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)，是涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中所采用的最廣泛的心理工具，是對(duì)問(wèn)題解決、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人類行為理解的綜合能力反映。發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維就是要“像計(jì)算機(jī)科學(xué)家”那樣去思考信息化問(wèn)題，當(dāng)然這里的問(wèn)題絕不只是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，它適合信息技術(shù)所滲透的每一個(gè)角落。

● 嘗試研究：課堂應(yīng)用

思維也好，原理也罷，雖然它很重要，但現(xiàn)階段也并沒(méi)有誰(shuí)能完整準(zhǔn)確地說(shuō)出計(jì)算思維具體包含哪些思維方式。數(shù)學(xué)有方程、化歸、極限等思想方法，物理有守恒、轉(zhuǎn)化等思想方法，而信息技術(shù)學(xué)科的思想方法，在計(jì)算思維框架的引導(dǎo)下，還有待一線教師的探索實(shí)踐。

計(jì)算思維涉及計(jì)算機(jī)的方方面面，而要挖掘這條線索在各章節(jié)中的連續(xù)性，則是一項(xiàng)非常艱苦的工作。在此，筆者僅列舉團(tuán)隊(duì)研究過(guò)程中所涉及的與計(jì)算機(jī)指針或“引用”相關(guān)的案例，予以說(shuō)明。

很多教師都遇到過(guò)類似的問(wèn)題：學(xué)生提交的PPT文稿，無(wú)法正確打開(kāi)其中的超鏈接；批閱學(xué)生作業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)提交上來(lái)的是一個(gè)指向?qū)W生機(jī)器的快捷方式；學(xué)生在制作視頻、動(dòng)畫(huà)、網(wǎng)頁(yè)等連續(xù)性作品時(shí)稱，上一節(jié)課還可以正常顯示的內(nèi)容，當(dāng)前運(yùn)行卻報(bào)錯(cuò)；講解過(guò)的Excel公式中使用單元格地址進(jìn)行公式編輯，卻總有人直接使用數(shù)值計(jì)算……這些問(wèn)題雖然分布在不同章節(jié)、不同軟件、不同知識(shí)類型中，但其實(shí)它們也有共同之處。它們都不是對(duì)對(duì)象本身的操作，而是對(duì)存儲(chǔ)對(duì)象的指針或引用的操作，學(xué)生正是對(duì)其理解不清，才導(dǎo)致出現(xiàn)不同的問(wèn)題，如果我們能把這一類問(wèn)題所指向的知識(shí)概念、技術(shù)方法都分析清楚，那么這對(duì)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)將產(chǎn)生更為深遠(yuǎn)的引導(dǎo)意義。

但張老師意識(shí)到，當(dāng)上述研究結(jié)果抽象成概念或者結(jié)論時(shí)，理解起來(lái)往往并不容易。如果把這種文字化的結(jié)論簡(jiǎn)單地陳述給學(xué)生，這將極大地影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此，這個(gè)線索只能暗藏于教師的教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)中。基于這種思路，在教學(xué)研究中，張老師預(yù)設(shè)了學(xué)生接觸某個(gè)原理時(shí)不同階段的教學(xué)方法。

1.初次所見(jiàn)，點(diǎn)到即止

對(duì)于初次接觸的某個(gè)原理，教師可以在教學(xué)中埋設(shè)一條暗線。張老師嘗試的做法是：只做設(shè)問(wèn)與思考，不做歸納與總結(jié)，避免認(rèn)識(shí)不足時(shí)的抽象理論影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。以《公式和引用》中涉及的計(jì)算機(jī)“引用”工作方式為例，第一次鋪陳這個(gè)概念卻不是在這一課，而是在信息的獲取單元。

傳統(tǒng)的信息獲取單元中，有關(guān)搜索技巧的教學(xué)內(nèi)容主要有認(rèn)識(shí)搜索引擎、簡(jiǎn)單搜索、高級(jí)搜索（優(yōu)化關(guān)鍵字、使用各種符號(hào)和搜索技巧）、篩選搜索結(jié)果、目錄索引方式搜索、歸納總結(jié)等幾個(gè)部分。而包含有計(jì)算思維研究的教學(xué)設(shè)計(jì)，則在認(rèn)識(shí)搜索引擎、進(jìn)行簡(jiǎn)單搜索時(shí)多做一些鋪陳，提出一系列問(wèn)題，如請(qǐng)學(xué)生觀察搜索的結(jié)果是什么形式，網(wǎng)頁(yè)快照及用途是什么，為什么要使用這些方式來(lái)展現(xiàn)搜索結(jié)果等等，以此讓學(xué)生了解搜索結(jié)果和其所指向頁(yè)面的關(guān)系。

2.再次接觸，嘗試深入

當(dāng)對(duì)某個(gè)原理的接觸積累到一定程度時(shí)，教師可以嘗試進(jìn)一步剖析。例如，在信息的管理章節(jié)中，教師通過(guò)對(duì)快捷方式的一系列設(shè)問(wèn)，讓學(xué)生理解但凡“引用”通常有“源”“目標(biāo)”等操作對(duì)象，以深入理解兩者的關(guān)系與相互作用。

在之后的教學(xué)中，如有學(xué)生提交指向?qū)W生機(jī)器的作業(yè)，可隨機(jī)組織學(xué)生對(duì)關(guān)于目標(biāo)對(duì)象可否建立在本機(jī)以外，目標(biāo)對(duì)象非本機(jī)時(shí)何種情況下可以正常打開(kāi)，復(fù)制其他機(jī)器的快捷方式到本機(jī)是否能夠正確打開(kāi)等一系列問(wèn)題進(jìn)行討論，以進(jìn)一步加深他們對(duì)該類問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。

3.多次涉及，梳理思想

《公式與引用》一課是基于學(xué)生對(duì)“引用”這個(gè)工作機(jī)制有了一定的理性認(rèn)識(shí)后，所設(shè)計(jì)的滲透計(jì)算思維的教學(xué)案例，它有別于傳統(tǒng)教學(xué)。張老師在完成常規(guī)教學(xué)后，再進(jìn)行深層次的挖掘和剖析，并提出了以下幾個(gè)問(wèn)題：①在有了上述案例一、案例二的教學(xué)基礎(chǔ)后，討論Excel的公式和函數(shù)中使用的單元格名稱，是不是一種“引用”。②討論這種“引用”的源和目標(biāo)對(duì)象分別是什么。③通過(guò)討論公式中固定不變的是數(shù)據(jù)還是地址，進(jìn)而歸納出公式為什么要使用“引用”的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。④修改上述任務(wù)完成它的變式：變化為給教師設(shè)計(jì)一張交互式的空統(tǒng)計(jì)表，可以根據(jù)教師提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，即通過(guò)輸入不同數(shù)據(jù)得到不同的輸出結(jié)果。⑤討論使用“引用”的優(yōu)點(diǎn)（可結(jié)合之前所涉及的相關(guān)內(nèi)容，做統(tǒng)一的分析）。

這些問(wèn)題的分析討論，不但讓學(xué)生對(duì)指針或引用的使用方法有了深入理解，同時(shí)使其了解了計(jì)算機(jī)指針或引用的功能，如可以提高效率、快速定位（快捷方式），提高復(fù)用效率（自動(dòng)目錄、引用日期和頁(yè)碼等、元件和實(shí)例等），有序化無(wú)規(guī)律的數(shù)據(jù)（單元格地址、數(shù)組等）便于計(jì)算機(jī)處理等。有了這樣對(duì)計(jì)算機(jī)工作原理的研討后，學(xué)生不僅能夠更靈活地應(yīng)用，而且因?yàn)橛辛擞?jì)算思維線索的支撐，使創(chuàng)造成為可能。這些進(jìn)一步的思考，都是張老師在教學(xué)中對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)。在這節(jié)課中，張老師通過(guò)計(jì)算思維線索的鋪設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生“像計(jì)算機(jī)科學(xué)家”那樣去思考問(wèn)題。

信息技術(shù)學(xué)科還可以教什么？我們可以走一步，看一步，也許有迷途，抑或有曙光，唯有不斷走下去，才有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)新的道路和方向。