陳大波　陳凱

對話嘉賓：

陳大波：中共黨員、中學(xué)計(jì)算機(jī)特級教師。先后指導(dǎo)學(xué)生300余人次在全國和市級以上的各類競賽中獲獎(jiǎng)；指導(dǎo)學(xué)生連續(xù)十三屆獲得上海市計(jì)算機(jī)應(yīng)用操作和程序設(shè)計(jì)競賽團(tuán)體總分第一；指導(dǎo)學(xué)生作品《VRML語言代碼生成器》，在2001年舉辦的“第三屆上海市中小學(xué)電腦設(shè)計(jì)與制作成果展”上榮獲特等獎(jiǎng)；指導(dǎo)的學(xué)生在2002年8月由中華人民共和國舉辦的“全國青少年科技創(chuàng)新大賽”上又一舉奪得“創(chuàng)新”項(xiàng)目一等獎(jiǎng)等七個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。曾主編和出版《基于Visual Basic下的高中程序設(shè)計(jì)常用算法匯編》《信息技術(shù)應(yīng)用與信息科技教學(xué)》《網(wǎng)頁制作》等著作和教材。所帶的計(jì)算機(jī)教研組2003年榮獲上海市勞模集體稱號；先后兩次被評為上海市勞模，并榮獲全國中小學(xué)優(yōu)秀計(jì)算機(jī)教師、全國模范教師等稱號。目前，主持普陀區(qū)計(jì)算機(jī)特級教師工作室工作，主攻方向?yàn)樗惴ㄕZ言教學(xué)與研究。

對話嘉賓：

陳凱：上海位育中學(xué)信息技術(shù)高級教師，上海徐匯區(qū)教育系統(tǒng)學(xué)科帶頭人。公開發(fā)表教學(xué)論文、教學(xué)案例、教學(xué)素材、科普等文章150多篇。在信息技術(shù)領(lǐng)域，重點(diǎn)研究的方向?yàn)殚_源軟件的應(yīng)用、通用計(jì)算模型等。除信息技術(shù)相關(guān)教學(xué)外，也擔(dān)任電子電路、自然觀測、電子音樂制作等課程的授課。熱愛哲學(xué)和藝術(shù)，工作之余將大量的時(shí)間投入到天文觀測、野生鳥類統(tǒng)計(jì)、電子音樂制作等不同領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與研究中。

陳凱：陳大波老師，您好！您是信息技術(shù)教學(xué)領(lǐng)域的老前輩了，就在不久前，我閱讀學(xué)習(xí)了您主編的《基于Visual Basic下的高中程序設(shè)計(jì)常用算法匯編》一書，還聆聽了您關(guān)于人工智能的講座，今天能夠面對面地交談，可以說是機(jī)會(huì)難得啊。我是帶著一大堆的問題來的，坦率說，我甚至有點(diǎn)不知道該從何問起。因?yàn)楫?dāng)前信息技術(shù)發(fā)展實(shí)在是太迅猛了，而公眾對信息技術(shù)教育的期望值也越來越高，作為一線的信息技術(shù)教師，應(yīng)該有新的方向、新的行動(dòng)，然而反觀自己的日常工作，似乎是胡子眉毛一把抓，忙忙碌碌一年，事情雖然做了不少，資料也讀了不少，但自認(rèn)為上得了檔次的工作也沒做成幾件，拿得出手的技能也沒學(xué)成幾樣，總感覺自己的工作和學(xué)習(xí)研究方向不怎么明確。不僅我自己有這樣的困惑，我周圍的一些教師也有同樣的困惑，有些教師甚至還挺焦慮的，不知道陳老師對此有怎樣的建議。

陳大波：我覺得有點(diǎn)困惑也好，有點(diǎn)焦慮也好，這說明你們都是好老師，因?yàn)橛欣Щ蟆⒂薪箲]，才會(huì)有謀求變化、謀求發(fā)展的動(dòng)力。至于說怎么定位自己的工作、研究方向，這可不是一個(gè)簡單的問題。十幾年前教育領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)熱火朝天時(shí)，許多教師在一些專家的鼓動(dòng)下，或在一些領(lǐng)導(dǎo)的指示下，每天都在忙著做教學(xué)網(wǎng)頁，做教學(xué)資源庫，當(dāng)時(shí)我認(rèn)真思考了一下：一方面，從學(xué)生的角度，無論是從時(shí)間、硬件還是從學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性看，學(xué)生們真正將這些數(shù)字化資源用于自己學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)是不多的；另一方面，從教師的角度，制作或管理這些數(shù)字化資源需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，反而可能會(huì)弱化教學(xué)研究和自身專業(yè)發(fā)展。所以當(dāng)時(shí)我就不贊同信息技術(shù)教師把制作數(shù)字化教學(xué)資源當(dāng)作一項(xiàng)重要的任務(wù)來做，對于教師來說，更重要的任務(wù)應(yīng)該是認(rèn)真研究學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，努力提高自身的學(xué)科素養(yǎng)。

然而，如果再把時(shí)間往前推十年，情況就不一樣了，有許多專家反對教師做課件，說那是低層次的重復(fù)勞動(dòng)，專家說得并沒錯(cuò)，但奇怪的是，教師還是拼命地做了許多課件，而且是不計(jì)時(shí)間、不計(jì)報(bào)酬去做，因?yàn)槲覀冏约涸敢?，我們想把曾?jīng)耽誤的時(shí)間追回來，希望更多地學(xué)習(xí)技術(shù)，希望為教育發(fā)展做點(diǎn)事，還希望自己的努力能得到前輩們的認(rèn)可。

時(shí)過境遷，許多事情會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而改變，一方面教師要認(rèn)真研究自身以及學(xué)生的需求，另一方面，實(shí)干和苦干的精神是永遠(yuǎn)不能變的，也是不能丟的。

陳凱：陳老師說了一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，當(dāng)某個(gè)新技術(shù)出現(xiàn)后，許多教師都會(huì)產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)新技術(shù)的動(dòng)力，就算專家們認(rèn)為這是低水平重復(fù)，教師們還是樂意花費(fèi)精力，用自己新學(xué)到的技能做出一點(diǎn)實(shí)際的東西來；隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，領(lǐng)導(dǎo)和專家們很自然地希望教師們能把自己的資源組織成在線學(xué)習(xí)資源，但結(jié)果卻不如預(yù)想了。這其中究竟存在怎樣的問題，恐怕不是簡單幾句話能解釋清楚的。

陳老師提出要認(rèn)真研究自身與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，這一點(diǎn)對我?guī)淼膯l(fā)就是，一方面，教師自身的興趣以及熱衷的研究探索方向，未必和專家們或領(lǐng)導(dǎo)預(yù)想的方向是重疊的，甚至未必能直接將研究探索的結(jié)果應(yīng)用到自己的教學(xué)工作中。舉個(gè)簡單的例子，我自己花時(shí)間做了幾個(gè)小動(dòng)畫來講解教材中的概念，制作的過程很麻煩但也挺有成就感，假設(shè)這時(shí)候有人問，你為什么不把你做的小動(dòng)畫做成網(wǎng)絡(luò)資源整合成在線的自主學(xué)習(xí)資源？我可能回答說，我的學(xué)生根本就沒有時(shí)間也沒有興趣來看我做的那些動(dòng)畫，就算是在上課的時(shí)候，我也未必給他們看這些動(dòng)畫，我覺得交互游戲的效果更好一點(diǎn)。這時(shí)提問者大概會(huì)很困惑：那為什么你那么努力把這些小動(dòng)畫做出來呢？我覺得可以這樣來回答：教師在研究探索過程中的積累和反思，這本身就是一種對教學(xué)工作發(fā)展的促進(jìn)和推動(dòng)。另一方面，就是在教學(xué)工作中，教師不能忽視學(xué)生的需求，我覺得最完美的狀態(tài)，是教師自身發(fā)展的需求和學(xué)生自身的需求能夠相融合。我們在日常教學(xué)、學(xué)習(xí)或研討中，常能聽到各種各樣的新理念、新方法，有時(shí)候會(huì)想：這個(gè)方法不錯(cuò)，我可以把它用到自己的教學(xué)中去，也可以在上公開課的時(shí)候展示一下。但實(shí)際上，在真正的教學(xué)工作中，應(yīng)該是在碰到問題后，思考具體解決問題的方法，別人的理念和方法，如何與自己實(shí)際的教學(xué)工作結(jié)合，是需要認(rèn)真斟酌的，這些理念和方法，究竟能讓自己的教學(xué)有多大成效，也是需要科學(xué)檢驗(yàn)的，否則，拿來就用，不結(jié)合實(shí)際，不反思，不改進(jìn)，就算理念再新，技術(shù)再高端，那也只是個(gè)噱頭而已。在實(shí)際教學(xué)中，我感覺許多學(xué)生較少有出自內(nèi)心的主動(dòng)學(xué)習(xí)的需求。例如，陳老師剛才提到的“關(guān)于數(shù)字化教學(xué)資源庫成效”的問題，放到今天仍然是一個(gè)很值得討論的問題，雖然說當(dāng)前移動(dòng)數(shù)碼設(shè)備已經(jīng)非常普及了，但若做調(diào)查統(tǒng)計(jì)就可以發(fā)現(xiàn)，對大部分人來說，這些數(shù)碼設(shè)備基本上是娛樂工具，而不是學(xué)習(xí)工具，直到今天，在不少學(xué)校，平板和手機(jī)還是被禁止帶進(jìn)課堂的。所以，如果學(xué)生自己沒有養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，技術(shù)和工具所能起到的促進(jìn)作用是不大的，甚至還有很大的負(fù)面作用；而從另一個(gè)角度考慮，如果學(xué)生自己有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，那么技術(shù)和工具的作用就不容小覷了?！白灾鲗W(xué)習(xí)”這個(gè)詞語已被喊了好多年，可事實(shí)是，如果我們給學(xué)生手機(jī)和自由的時(shí)間，大部分學(xué)生都會(huì)捧著手機(jī)一直玩啊玩。

陳大波：想想看，什么才算是真正的自主學(xué)習(xí)呢？除非是真的有內(nèi)在的興趣和動(dòng)力，否則就是應(yīng)教師和家長的要求去自主學(xué)習(xí)，這話好像本身就有點(diǎn)矛盾。我說說自己的經(jīng)歷，我認(rèn)為人活著就要永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)，而之所以能保持永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，那是因?yàn)槲矣X得學(xué)習(xí)本身就是有趣的事情，我最近在研究Visual Prolog（這個(gè)語言是不是有點(diǎn)落伍？但重要的是，同樣的問題，在它那兒是用什么方法來解決的？它的算法簡化了我們的計(jì)算思維嗎？它有哪些好的算法值得借鑒？這才是我學(xué)習(xí)和研究它的主要目的），并且還在研究人工智能中的一些經(jīng)典問題的算法，因?yàn)槲液芎闷妫承﹩栴}機(jī)器究竟是用什么辦法來實(shí)現(xiàn)的？看別人實(shí)現(xiàn)，和自己親自動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，完全是不同的感覺，后者很有成就感，同時(shí)還會(huì)豐富自己的算法實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所以再對比想想，為什么一些學(xué)生會(huì)缺少自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力？為什么現(xiàn)在一些學(xué)生對信息技術(shù)的學(xué)習(xí)沒有興趣？我發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)注的重點(diǎn)，總是放在背誦定義和概念上，學(xué)來學(xué)去，腦袋中就是一堆沒經(jīng)過內(nèi)化的概念和定義。學(xué)生沒有驗(yàn)證和實(shí)踐的習(xí)慣，然而親身驗(yàn)證、親自實(shí)踐才是最重要的。因?yàn)?，學(xué)習(xí)中遇到的概念沒有變成自己的內(nèi)在經(jīng)驗(yàn)，他們在解答問題或是在討論問題的時(shí)候，就只會(huì)照搬書上的話語，外在知識沒有變?yōu)樽约赫J(rèn)知的知識，他們就不會(huì)真正使用這些知識。如果是這樣的話，那么所謂的學(xué)習(xí)，就真的只是為別人學(xué)，那樣當(dāng)然不會(huì)產(chǎn)生出興趣。我常常說：“聽過的會(huì)忘記，看過的會(huì)記得，做過的才會(huì)理解?！彼?，要激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，就要充分去“做”，但很可能一開始的時(shí)候，這個(gè)“做”并不是學(xué)生自主愿意的，這期間會(huì)有一個(gè)不太舒服、不太自主的過程。我們現(xiàn)在的教學(xué)中，能讓學(xué)生真正實(shí)踐的活動(dòng)還是太少了，很多地方都是紙上談兵。實(shí)踐不充分，概念就不能真正變成自己的知識，最多就是在一些看上去很高端，或聽上去很哲學(xué)的詞語上繞來繞去，這樣也就沒辦法談所謂的創(chuàng)新了?，F(xiàn)在為了減負(fù)，流行一句話叫作“把書變薄”，教材變薄了，知識點(diǎn)淺了，這樣就對了嗎？這恐怕是太樂觀了。教材變薄了，可學(xué)生看不懂啊，老實(shí)說，有些知識連教師都看不懂了。于是，市場上各類學(xué)習(xí)參考資料就應(yīng)運(yùn)而生了，而且是變本加厲，一本比一本厚！所以，認(rèn)為所有的教師都能夠主動(dòng)把實(shí)踐活動(dòng)合理地組織起來，有點(diǎn)理想化了。我自己在培訓(xùn)教師的時(shí)候，常常會(huì)提出要求，讓教師不要照搬書上的語句，試著通過活動(dòng)把概念形象地展現(xiàn)一下，或者，至少是用自己的語言把概念講解一下，但事實(shí)上很多教師卻做不到。

陳凱：所以說，因?yàn)閷?shí)踐活動(dòng)的缺失，知和行無法有效整合，學(xué)生并不覺得學(xué)的東西是對自己有用的，也就無法產(chǎn)生真正的興趣，自然也就不會(huì)產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)的意向。陳老師提出了一個(gè)很值得注意的問題，其實(shí)就是連教師自己也常常會(huì)忽略實(shí)踐活動(dòng)，不過我覺得，很多時(shí)候并不是教師愿意這樣做，有一些概念，如存儲(chǔ)程序思想、TCP/IP協(xié)議等，本來就是從大量內(nèi)容中高度抽象出來的，而在信息技術(shù)教材中，相關(guān)講解文字卻頗為精簡。我好像可以看見教材編寫者的糾結(jié)，如果跳過這些概念，則教材知識點(diǎn)在邏輯上難成體系，而如果要把這些概念講清楚，涉及到的內(nèi)容又太多太深?yuàn)W。對于一些比較新的概念，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)等，其實(shí)教師獲得相關(guān)信息的途徑，和學(xué)生獲得相關(guān)信息的途徑是類似的，多問幾個(gè)問題就會(huì)知道，很可能教師自己知道的并不比學(xué)生多出多少，課堂上即便提到這些名詞，也只能泛泛而談，就更別說給學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)了，恐怕許多教師自己都沒有真正實(shí)踐過。

陳大波：其實(shí)這就叫作概念庸俗化，拿概念的名詞來裝裝門面，造個(gè)句裝點(diǎn)一下文字，表面好看而已，不能帶給學(xué)生些許思維上的提高。比如大數(shù)據(jù)，有的教師在課堂上，先講大數(shù)據(jù)怎樣重要，然后一下子就跳到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析處理了，可是這能算大數(shù)據(jù)嗎？當(dāng)然不是，因?yàn)榻處熢O(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，并不能體現(xiàn)出從大量不確定、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為確定性的信息的過程。還有一些學(xué)校開設(shè)了人工智能課程，讓學(xué)生用機(jī)器人探測目標(biāo)，我說這不是人工智能課程，這就是傳感器、傳動(dòng)裝置裝配加上帶分支和循環(huán)語句的編程。有些公司開發(fā)了人工智能機(jī)器人，然后推銷到學(xué)校里，這些機(jī)器人的確很有趣，學(xué)生也很喜歡玩，并且展示的時(shí)候呈現(xiàn)出來的效果也很精彩，但深入一問，發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)這些功能的機(jī)器人人工智能模塊的算法，學(xué)生并不能觸及到，這樣，學(xué)生只是在應(yīng)用一個(gè)人工智能的產(chǎn)品，而不是學(xué)習(xí)人工智能，最多只能算體驗(yàn)一下人工智能。我并不是說這方面的學(xué)習(xí)是沒有用的，但要強(qiáng)調(diào)的是，不要把人工智能這門學(xué)科中的內(nèi)容簡單化、庸俗化，人工智能中有許多經(jīng)典的算法，如深度搜索算法、遞歸算法、決策樹算法、貝葉斯算法、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都是需要花很大的力氣去研究的。有一些問題，看書上例子的時(shí)候感覺是明白的，而真正結(jié)合自己問題時(shí)，可能就無從下手了。例如，估價(jià)函數(shù)，在一個(gè)二維平面的路徑規(guī)劃上，我或許知道該怎么設(shè)置估價(jià)函數(shù)，但換個(gè)情境，我有可能就不知所措了。對于基礎(chǔ)教育階段的普通學(xué)生來說，如果沒有經(jīng)過一段時(shí)間的算法實(shí)踐訓(xùn)練，以其理解能力和邏輯思維水平，是沒辦法真正學(xué)好人工智能的。一般人的發(fā)展是一步一步前進(jìn)的，跨越式的發(fā)展是很少見的。所謂頓悟，也是長年累月大量學(xué)習(xí)和思考之后的一種回報(bào)和收獲。所以打好基礎(chǔ)，掌握一定的計(jì)算機(jī)科學(xué)特有的思維方法，是學(xué)習(xí)人工智能的必要前提。我注意到，現(xiàn)在有一些教師，在研究一些信息技術(shù)的概念在科學(xué)史上逐步形成的過程，或在學(xué)習(xí)某些概念所對應(yīng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的具體方式，我覺得這些都是有益的探索。

陳凱：說到概念庸俗化，我有一個(gè)不成熟的想法，我們學(xué)科叫“信息技術(shù)”，這個(gè)名詞的范圍實(shí)在是太寬泛了，概覽教材內(nèi)容，其中又有數(shù)字化應(yīng)用、硬件、算法、數(shù)據(jù)庫、人工智能等，涉及到的概念肯定是非常多的，因?yàn)榉椒矫婷娑家婕暗?，在教學(xué)處理上，很容易變成某某地幾日游那樣，走馬觀花，無法實(shí)現(xiàn)深度游。這時(shí)，我想到當(dāng)前很熱門的計(jì)算思維這個(gè)詞語，我覺得之所以要強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維，其中的意味，就是要以培養(yǎng)計(jì)算思維作為串聯(lián)信息技術(shù)各方面知識技能的主線，強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)科學(xué)解決問題的獨(dú)特思維能力。這樣的話，教師和學(xué)生在面對各種信息技術(shù)概念的時(shí)候，就知道特定的一些概念學(xué)習(xí)所把握的程度，究竟是為了日常應(yīng)用泛泛了解一下，還是要深入剖析其中所蘊(yùn)含的計(jì)算機(jī)科學(xué)的思想。不過對此，我有幾個(gè)困惑的地方：一是究竟什么是“計(jì)算思維”，好像不同專家的詮釋也有所不同；二是應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)具體的實(shí)踐活動(dòng)，作為培養(yǎng)計(jì)算思維的載體。當(dāng)然，如果第一個(gè)問題方向沒有明確，第二個(gè)問題也是無從回答的。

陳大波：剛才說到概念的庸俗化，其實(shí)當(dāng)前就有一個(gè)概念庸俗化的例子，我看到很多老師在文章里講計(jì)算思維，多數(shù)都會(huì)把周以真教授寫的文字重復(fù)一下，什么遞歸思維、并行處理等。然而，再往下看文章，好像文章的作者并不是真的在講計(jì)算思維，他只是把周以真教授的文字套用了一下，又把老的內(nèi)容貼上了新標(biāo)簽。首先，我覺得教師要有自己的思想，專家所說的，只代表專家個(gè)人的意見，教師一定不要有羊群效應(yīng)，教師要結(jié)合自己的實(shí)際工作有所判別；其次，盡量不要照搬專家的話來描述問題，如果不能用自己的語言來描述問題，那就說明他其實(shí)并沒有弄明白專家所說話里的意思；再次，就是專家所講的理論，教師要拿來實(shí)踐，這里是指要真正的實(shí)踐，而不是自顧自地做了一些事情，然后就把專家的理論套在自己的事情前直接當(dāng)研究成果了。例如，周以真在談?dòng)?jì)算思維的時(shí)候，說到遞歸思維、并行處理等，那么，教師在提這些概念之前，自己有沒有做過遞歸，有沒有做過并行處理呢？如果沒做過，那么又如何真正領(lǐng)悟計(jì)算思維是什么呢？陳凱老師，我問你一個(gè)問題，假如我現(xiàn)在給你一個(gè)排序問題，你不要用循環(huán)的方法去做，用遞歸的方法去完成，你能把基本方法說清楚嗎？我再提一個(gè)問題，假如你用自己的語言，描述一下計(jì)算思維是什么，你又會(huì)怎么說呢？

陳凱：如果陳老師這是在考我的話，看來我要考不及格了，關(guān)于遞歸，雖然我知道它的工作方式，也能看懂別人寫的遞歸程序，但若要我自己直接寫一個(gè)解決具體問題的遞歸程序，還真的很困難。按陳老師剛才說的，“聽過的會(huì)忘記，看過的會(huì)記得，做過的才會(huì)理解”，要這么看，其實(shí)我還沒有真正理解遞歸，但我會(huì)抽空好好去練習(xí)的。不過聽陳老師這么說，我又產(chǎn)生出新的困惑，好像將計(jì)算思維落實(shí)到具體問題解決上，是一件比較困難的事情，周以真教授圍繞計(jì)算思維給出了不少實(shí)現(xiàn)任務(wù)的方法，其中大部分，自己是沒有真正實(shí)踐過的，所以結(jié)合陳老師的話認(rèn)真想想，似乎我還沒有真正討論計(jì)算思維的資格。日常教學(xué)中教授編程時(shí)，我雖然要講到分支結(jié)構(gòu)或循環(huán)結(jié)構(gòu)，也講一些簡單的算法，但感覺這僅僅就是在教程序設(shè)計(jì)而已，要追問其中哪里能體現(xiàn)出培養(yǎng)計(jì)算思維，還真是很難列舉出來。陳老師剛才問我怎么用自己的語言描述計(jì)算思維，我確實(shí)很難說清楚，總覺得應(yīng)該和抽象化、形式化、自動(dòng)化有關(guān)吧。

陳大波：你說得沒錯(cuò)，但問題就在于，你所說的抽象化也好，形式化也好，究竟應(yīng)該如何讓學(xué)生理解？我舉個(gè)例子，現(xiàn)實(shí)物理世界是復(fù)雜的，復(fù)雜的狀態(tài)要變成可以處理的信號，這就必須要轉(zhuǎn)化，要編碼，把實(shí)際物理狀態(tài)變成可抽象處理的符號。我自己是一個(gè)電子制作的發(fā)燒友，年輕的時(shí)候用了大量時(shí)間做無線電，面對的是二極管、三極管、電阻、電容等很多零件，然后自己想辦法把零件組裝起來，留出接口，這樣不知不覺中就做了很多抽象化的事情，而現(xiàn)在的學(xué)生幾乎沒有這方面的體驗(yàn)，所以碰到一些概念，如二進(jìn)制編碼，就只能是文字上理解一下。現(xiàn)在雖然說有一些創(chuàng)客的活動(dòng)，但其實(shí)很多基礎(chǔ)的電路設(shè)計(jì)工作是不需學(xué)生親自做的，功能都集成到芯片里了，集成芯片就好像一個(gè)黑盒子，里面究竟發(fā)生了什么是不用操心的，更方便的是單片機(jī)，進(jìn)行制作時(shí)，把單片機(jī)里的程序編寫好，把外圍設(shè)備的接口定義好，連好線就可以工作了，這其中牽扯到的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化方面的問題，其培養(yǎng)的能力與從底層電子元件開始搭建電路相比，側(cè)重點(diǎn)有很大的不同。

陳凱：雖然我也投入了很大的精力，去做了一些比較基礎(chǔ)的電子電路實(shí)驗(yàn)，然而若是有人問，既然有了成系列、標(biāo)準(zhǔn)化的芯片，為什么還要從最基本的零件開始制作？這樣不是效率很低嗎？對此應(yīng)該如何回答呢？

陳大波：所以，這里的關(guān)鍵是，教師要牢牢把握好學(xué)科的核心特點(diǎn)。例如，通用技術(shù)課程或勞動(dòng)技術(shù)課程中有電子電路的部分，那么信息技術(shù)相關(guān)的電子電路的教學(xué)內(nèi)容，肯定是和它們的教學(xué)目標(biāo)是不同的：通用技術(shù)或勞動(dòng)技術(shù)更多關(guān)心的是根據(jù)工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)，按用戶需求或按自己的想法設(shè)計(jì)一個(gè)作品，然后按照規(guī)范的流程一步步把零件搭建成作品；信息技術(shù)更多是要了解為什么這個(gè)系統(tǒng)能工作，其內(nèi)在的科學(xué)上的緣由是什么，最后總結(jié)其中有規(guī)律性的理論用到自己的設(shè)計(jì)中。這里正好回到剛才討論的問題，究竟什么是計(jì)算機(jī)思維，我給出一個(gè)最簡單的回答就是：你怎么要求一個(gè)機(jī)器幫你做你想要的做的事情。這不是說要使用一個(gè)家用電器，它設(shè)計(jì)好就是幫你實(shí)現(xiàn)這樣或那樣的任務(wù)的，而是說這個(gè)機(jī)器本來就有某些能力，但你要想辦法“要求”它來實(shí)現(xiàn)你自己想要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，這其中就涉及到數(shù)學(xué)和邏輯上的知識和技能了。研究計(jì)算機(jī)科學(xué)的歷史，就可以看出人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)特定的問題，其實(shí)是用到了各種學(xué)科的各種方法，處于核心位置的就是數(shù)學(xué)和邏輯方法。注意一條關(guān)鍵的線索，這條線索從久遠(yuǎn)的以前到現(xiàn)在都沒有變化：紛繁復(fù)雜世界中的現(xiàn)象可以抽象成符號讓數(shù)學(xué)處理，而數(shù)學(xué)上的處理法又可以用自動(dòng)化的辦法讓計(jì)算機(jī)去處理，在“現(xiàn)象—數(shù)學(xué)—計(jì)算機(jī)”這條線索中，數(shù)學(xué)是處于中心位置的。

陳凱：所以說，若要用比較通俗的話來描述計(jì)算思維，其實(shí)就是用數(shù)學(xué)和邏輯上的方法，要求機(jī)器幫你做你想要做的事情。我個(gè)人覺得可以拿陳老師的這句話作為一個(gè)判別標(biāo)準(zhǔn)。例如，搭建一個(gè)數(shù)字電路，根據(jù)真值表把電路制作出來，就談不上是培養(yǎng)計(jì)算思維，而按數(shù)理邏輯的方法設(shè)計(jì)一個(gè)電路能幫助人解決某個(gè)問題，這就涉及到計(jì)算思維了；用Python調(diào)用一個(gè)現(xiàn)成的函數(shù)來排序，這也談不上是培養(yǎng)計(jì)算思維，如果是自己用遞歸函數(shù)來實(shí)現(xiàn)排序，這就涉及到計(jì)算思維了；了解一個(gè)圖靈機(jī)是怎么工作的，談不上是培養(yǎng)計(jì)算思維，但若用圖靈機(jī)來實(shí)現(xiàn)通用計(jì)算模型，這就涉及到計(jì)算思維了。我感覺計(jì)算思維方面的能力，是在大量的實(shí)際訓(xùn)練中培養(yǎng)起來的，是需要大量基礎(chǔ)知識和技能的訓(xùn)練作為鋪墊的，在基礎(chǔ)教育階段，學(xué)生已有的知識技能方面的儲(chǔ)備是有限的，這是否會(huì)對計(jì)算思維的培養(yǎng)造成比較大的負(fù)面影響呢？

陳大波：能力是一步步提升的，學(xué)生應(yīng)該從解決小問題著手，先要有機(jī)會(huì)對一些基礎(chǔ)的思想方法進(jìn)行驗(yàn)證。一般來說，前提是要至少精通一門程序設(shè)計(jì)語言，所選擇的語言，一是要簡單，二是要直觀。我并不是特別在意入門的程序語言規(guī)范不規(guī)范的問題，也并不覺得一定要用功能強(qiáng)大的程序語言，我覺得重點(diǎn)是這個(gè)程序語言要上手快，能夠被初學(xué)者靈活使用，個(gè)人覺得Visual Basic的環(huán)境對初學(xué)者還是很友好的，所以還專門編寫了一本關(guān)于Visual Basic算法匯編的書。說起現(xiàn)在很熱門的Python，我想要提醒的是，很可能因?yàn)镻ython庫的功能過于強(qiáng)大，讓學(xué)習(xí)者避開了一些本應(yīng)該有的思維方面的挑戰(zhàn)，為了培養(yǎng)某方面的能力有時(shí)候就要利用某個(gè)功能受到限制的工具。另一個(gè)值得關(guān)注的語言是Visual Prolog，這門語言和數(shù)理邏輯密切相關(guān)，偏重于用遞歸來解決問題。陳凱老師前面說，擔(dān)心以現(xiàn)在學(xué)生的知識儲(chǔ)備和技能水平難以接受像遞歸這樣的方法，我覺得其實(shí)還是因?yàn)閷W(xué)生看得不夠多，做得不夠多。我舉個(gè)例子，用遞歸的方法解決n的階乘，怎么去領(lǐng)會(huì)遞歸在解決n的階乘中發(fā)揮的作用呢？我建議在紙上進(jìn)行演算，每次調(diào)用函數(shù)就在紙上把函數(shù)寫一遍，手工把參數(shù)代進(jìn)去算，每做完一個(gè)函數(shù)就擦除掉一個(gè)，用一支筆、一張紙和橡皮來模擬一下內(nèi)存中發(fā)生的事情。（陳老師一邊說，一邊用紙筆進(jìn)行了演示）根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，大部分同學(xué)都能夠理解遞歸時(shí)實(shí)際的計(jì)算過程是怎樣的?？疵靼琢嗽趺从眠f歸做階乘后，就可以試著做做其他遞歸的例子，如Fibonacci數(shù)列等。慢慢地，遞歸這種方法就會(huì)滲透到頭腦深處，這當(dāng)然需要一定的時(shí)間，熟練之后，就能真正領(lǐng)會(huì)遞歸的精髓了。所以說，要扎扎實(shí)實(shí)地投入時(shí)間，去實(shí)踐怎么解決這些小問題。有許多經(jīng)典的小問題，都不是短短幾課時(shí)就能應(yīng)付過去的，必須經(jīng)歷很多次實(shí)踐之后，才有辦法引導(dǎo)學(xué)生將隱藏著的“現(xiàn)象—數(shù)學(xué)—計(jì)算機(jī)”這條線索呈現(xiàn)出來。

陳凱：在實(shí)際教學(xué)中，教師的確很少舍得花時(shí)間，讓學(xué)生深入透徹地解決幾個(gè)小問題，有時(shí)候就像到此一游，景點(diǎn)門口望一望，拍張照，就把人拉到另外一個(gè)景點(diǎn)去了。我試著回顧一下剛才的討論，信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中比較普遍的問題，首先是數(shù)理邏輯方面的基礎(chǔ)不扎實(shí)，而學(xué)生對程序算法的學(xué)習(xí)，在學(xué)了基本的語法和一些簡單的算法之后，又沒有真正和數(shù)理邏輯結(jié)合起來展開實(shí)際有效的訓(xùn)練。另外，因?yàn)閷W(xué)生實(shí)踐的缺乏，知識概念無法內(nèi)化為其自身的經(jīng)驗(yàn)，這樣他們也就很難在學(xué)習(xí)中萌生出興趣點(diǎn)，產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

陳大波：嚴(yán)格來說，就是教師并沒有注意到，要圍繞本學(xué)科的核心價(jià)值來激發(fā)學(xué)生的興趣點(diǎn)，但有時(shí)候教師和學(xué)生的興趣會(huì)被吸引到一些看似高端的技術(shù)應(yīng)用中去。一般來說，領(lǐng)導(dǎo)會(huì)喜歡一些容易展示給他人看的成果，學(xué)生會(huì)喜歡那些看上去好玩有趣的應(yīng)用，這樣的話，對于一名普通的信息技術(shù)教師來說，要集中精力和注意力去研究本學(xué)科一些核心概念或關(guān)鍵技能的教學(xué)方法，是需要很大的定力的。我工作多年來比較自豪的一點(diǎn)就是，覺得自己許多年前的觀點(diǎn)和確定的方向是正確的，并且一直到今天還堅(jiān)持著朝這個(gè)方向努力。

陳凱：我很早就聽說過，陳老師在工作上方法很獨(dú)特。在這紛紛擾擾的世界中，保持定力有時(shí)候是挺難的，總有眾多瑣事會(huì)打斷自己原先的研究學(xué)習(xí)計(jì)劃；另外，當(dāng)研究學(xué)習(xí)了很長時(shí)間沒有得到正面回報(bào)時(shí)，自己也會(huì)產(chǎn)生懷疑，懷疑自己的研究學(xué)習(xí)方向是否正確，到底能堅(jiān)持多久。

陳大波：有句話叫作方向比努力更重要，說到研究學(xué)習(xí)的方向，我談兩點(diǎn)，其一，順著學(xué)科核心的知識脈絡(luò)走，那么順著脈絡(luò)中的某條線索就可能會(huì)進(jìn)入到某個(gè)研究領(lǐng)域中，這應(yīng)該是自然而然的事情。無論是選擇一個(gè)熱門的研究方向還是選擇一個(gè)冷門的研究方向，都要先整理出通向這個(gè)目標(biāo)的研究路徑中的學(xué)科知識脈絡(luò)，然后一步步進(jìn)階，那就不會(huì)有太大的偏差。研究問題可以從小處著手，把各個(gè)小點(diǎn)的具體細(xì)節(jié)吃透了，慢慢地，點(diǎn)就連成了線，而線又連成面。其二，研究學(xué)習(xí)的東西應(yīng)該是自身真正感興趣的，是因?yàn)樽陨頍釔鄱W(xué)習(xí)的，一定要潛下心來專注于某個(gè)事物一段時(shí)間，然后才能知道自己是否對這個(gè)事物真正有熱情，真正喜歡。說到外界的干擾，需要強(qiáng)調(diào)的是，信息技術(shù)教師的本職工作主要就是信息技術(shù)的教學(xué)，其他工作可以兼任，但都不能影響到本職工作的重點(diǎn)地位。有些教師抱怨說，因?yàn)樽约憾娔X，總是被呼來喚去。我想說的是，要有地位先要有作為。做出一定成績，就不怕別人說三道四。

陳凱：在一開始，我向陳老師提問，應(yīng)該怎樣確定自己的學(xué)習(xí)研究方向，沒想到聊了那么多問題，現(xiàn)在終于又回到了出發(fā)點(diǎn)，如果要總結(jié)關(guān)鍵詞的話，我覺得最重要的就是“興趣”“學(xué)科脈絡(luò)”“堅(jiān)持”這幾個(gè)詞。今天和陳老師的討論，讓我真正明白了陳老師的勇敢和堅(jiān)持的寶貴價(jià)值，也真正知道了陳老師能取得如此多的成果的原因所在。有句話叫作“不忘初心，方得始終”，我覺得陳老師就是這句話的實(shí)踐者。

這里說一個(gè)題外話，我聽有些老師私下里稱陳老師為“老頑童”，這讓我想起《射雕英雄傳》里武功高強(qiáng)且又自由自在的周伯通，不知道陳老師自己對這樣的稱號有什么樣的想法。

陳大波：哈哈，我聽說之后感覺還不錯(cuò)。首先，我有一個(gè)樂觀的心態(tài)，工作學(xué)習(xí)應(yīng)該是讓自己感覺快樂的事情，因?yàn)楣ぷ骱妥约旱呐d趣愛好重疊，所以覺得是很幸運(yùn)的事情；然后，我這個(gè)人有點(diǎn)“不知高下”，不覺得權(quán)威說的話一定就是正確的，自己有道理就要擺出來，爭論一番。另外，我也常常忘記自己的年齡，和年輕人一起研究討論問題?；蛟S我自己的力量是有限的，我的話語的存在感也比較微弱，但身為一名教師，我有個(gè)強(qiáng)烈的愿望，就是希望自己在求知過程中所獲得的快樂，其他人也能夠真正感受得到。