信息技术课程的本体价值探讨

李 锋，王吉庆

(华东师范大学 全国中小学计算机教育研究中心上海部，上海 200062)

信息技术课程的本体价值探讨

李 锋，王吉庆

(华东师范大学 全国中小学计算机教育研究中心上海部，上海 200062)

一门充分发展的学科课程应有其独特的核心概念、逻辑结构和表达方式，以此反映课程的本体价值。然而，对我国中小学信息技术学科课程的研究表明，其中还存在着学习对象不明确、核心概念不聚焦、逻辑关系混乱的问题。针对现实问题，该文提出“以用户为中心、以计算机和网络技术为载体”的信息系统课程本体，概述了“信息”与“技术工具”的核心概念群，并以“图式”方式分析核心概念之间的相互关系和内在涵意，梳理出信息技术课程的知识技能结构体系。最后，通过制定学习标准、确定课程类型、设计学习活动来实现信息技术课程的本体价值。

信息技术课程；本体价值；实现取径

随着现代信息技术的发展，中小学信息技术课程得以建立与实施，同样随着信息技术应用的“傻瓜化”和“日常化”，信息技术课程也面临着重重困惑。一方面它强调了学生利用信息技术解决问题能力的培养，另一方面却淡化了学科知识结构和内在逻辑关系，引发信息技术课程“学什么”的混乱。事实上从课程内容的来源来看，知识与技能始终是学科课程建设的一项重要组成部分，任何脱离了特有知识技能的学科课程，其本身就已经失去了独立存在的意义。因此，为了确保中小学信息技术课程持续、稳定发展，明确信息技术课程内容的本体对象、聚焦核心概念、建立信息技术的知识与技能体系就成为当务之急。

一、现状调研：信息技术课程本体内容的缺失

英国学者赫斯特(P·Hirst)从发展视角分析了学科课程的本体特征，认为一门充分发展的学科课程必须有其特有的核心概念、逻辑结构和独特的表达方式，以此反映其本体价值[1]。由此可见，信息技术作为一门具有学术特征的基础课程同样需要明晰其内部的知识结构，辨清各要素之间的逻辑关系。然而对现状调研发现，我国中小学信息技术课程还存在着本体对象不明确、核心概念不聚焦、知识逻辑关系不清晰等问题。

1.信息技术课程的本体内容不明确

2003年我国《普通高中技术课程标准(实验)》(以下简称《课程标准》)正式颁布，明确提出了提升学生信息素养的课程总目标。《课程标准》的出台推动了学校信息技术课程的开展，对中小学信息技术教育起到里程碑的作用。从课程理论层面来看，基于此标准的信息技术课程关注了学生信息获取、加工、管理、表达、交流能力的培养，注重技能的综合应用，突显课程的工具特征和人文关怀。但是，分析信息技术课程的知识与技能，其中却还存在着“本体对象模糊”和“学习内容重复”的问题，主要表现为：其一，课程本体对象模糊。我国中小学信息技术课程是从计算机课程发展演变而来的，同时又受信息技术与课程整合等因素的影响。其内容既包括了技术领域的“计算机系统”的知识，也涵盖了教育领域“知识整合”的内容，还涉及了“教育传播系统”的技能。显然，多元知识技能的交叉打乱了其原有课程的知识体系，而新的知识系统还没有得以合理建设，这也就导致了课程本体内容的混乱。其二，学习内容重复。“熟练使用常用信息技术工具，形成自主学习信息技术的能力”是信息技术课程的一个重要目标。受信息技术工具特征和学生学习能力的限制，发展学生信息能力的方式主要还限于几种常用的工具。为了能促进学生利用信息技术解决问题能力的发展，相关软件的学习几乎渗透到了中小学的各个学段。但在一定程度上，这也造成了课程内容的重复学习，浪费了学生宝贵的学习时间。因此从学科特征来看，忽视信息技术原理知识的逻辑分析、缺少对信息系统结构的一致性建设，信息技术课程就失去了立足之“本”，也就引发了“信息技术课程消亡”的论调。

2.信息技术课程的核心概念不聚焦

核心概念是对同类事物的共同本质特征的概括，它既是对同类事物特征的抽象总结，也是构成学科知识体系的基本要素。教育心理学家布鲁纳(J.S.Bruner)就曾指出“(学科课程)教学内容的基本结构是由核心概念组成的，课堂学习就是要让学生掌握这些核心概念，理解知识结构，形成系统化的知识编码系统”[2]。可见，一门学科课程的建设必须要以其独特的核心概念作为支撑，并通过核心概念建构知识体系。然而，分析当前我国中小学信息技术课程的内容，其中还存在着核心概念不明确、专用术语解释不一致的问题，主要表现为：其一，核心概念不明确。信息技术是关于信息的产生、发送、传输、接收、变换、识别、控制等应用技术的总称。它具有信息科学的概念体系(例如信息的概念与本质、度量与转换、表示与传输等)，也包括技术应用的特征。然而，当信息技术课程不分年级、不分学习内容地完全以“信息应用与处理”的方式组织教学内容时，一定程度上也就弱化了该课程的本体特征。尤其是当同一年级不同版本的教材中核心概念出现很大差异时，势必会降低学科知识结构的清晰度。其二，专业术语解释不一致。从学科课程发展特征来看，学界达成共识的专业术语通常具有稳定的学术意义和共性的本质特征。即使同一术语采用不同的表述方式，其本质含意也不应存在较大的偏差。但是考察我国现有高中《信息技术教材》，其中还存在着专业术语解释不一致问题，例如，关于“信息”的特征，同一年级教科书中，有的解释为“载体依附性、价值性、时效性、共享性”[3]；有的认为是“普遍性、不完全性、时效性、可共享性、依附性”[4]；还有的分析为“传递性、共享性、依附性和可处理性、价值相对性、时效性、真伪性”[5]。显然，相同专用术语意义解释不一致的问题，不仅会给学生的学习带来困惑，也会为学习后的学业评价制造障碍。

3.信息技术课程的体系逻辑关系混乱

奥苏伯尔(D,P.Atlstbel)在教材组织与结构研究中发现“每一门学科都有一个分层次的概念体系和命题结构，其顶端是包容性很强的抽象概念，包含了结构中处于下位的具体概念，构成了不断分化和综合贯通的逻辑关系”[6]。因此，课程设计和教学内容组织过程中就需要区分上位概念与下位概念，理顺相互之间的关系，建构知识体系。分析我国高中信息技术课程标准与相应的教科书，其中还存在着知识结构不清晰、逻辑关系混乱的问题。主要表现为：其一，概念的分层结构模糊。信息技术作为新兴的研究领域，其中必然会融入大量的新创、独特的专业术语。为了保持中小学信息技术课程的稳定性，课程研究者就需要理顺相关术语的内容关系，帮助学生建构信息知识，发展他们社会生存所必需的信息技能。然而我国中小学信息技术教科书中还存在着术语随机出现的现象，导致用“新概念”解释“新概念”的问题。例如，某高中信息科技教科书中将“传感器的特征”解释为“对获得的电流和电压波形进行取样和量化，变成数字形式的数据”[7]。事实上，“取样”和“量化”的术语本身对于高一学生就是新概念，用新概念解释另外一个新的概念势必会给学生的学习带来更大的负担。其二，信息技术知识与技能之间缺少必要的相互支持。信息技术的工具性特征加强了课程的技术应用和操作方法的学习，应用软件的功能操练、数码设备的应用过程依然还是课程的主要学习内容。忽视了对“信息技术的原理特征—共性方法—个别功能”的一致性解释，过于强调技能的操作练习，也就影响了学生对知识与技术学习的融合贯通，容易陷入“为技术而学技术”的培训陷阱。

二、问题思考：何为信息技术课程的本体内容

从学科课程的发展过程来看，其学习对象、核心概念和知识体系应具有相对稳定的特征，以此构成该课程与其它课程的本质区别。因此，在研究信息技术课程时，同样需要对其学习对象、核心概念和知识体系进行系统性的思考。

1.明确信息技术的本体对象

信息技术作为一门年轻的中小学课程，各国教育研究者对该课程的学习对象有着不同的认识，相应的课程文件中也就出现了不同的学习要求。例如，俄罗斯中小学信息技术课程将“各种系统信息过程规律”作为学习对象，细化为“信息处理的类型、信息的来源和接收、信息传输的数量和速度、信息的数字化表征、基本算法性能、算法设计类型”等内容[8]。2003年，我国高中信息技术课程标准将“信息处理与交流”作为课程体系的架构线索，包括 “信息获取、加工、管理等环节”[9]。2011年，英国教育部在接受国内民众对“信息与通信技术”课程的广泛批评和建议下，在信息技术教学调查的基础上，厘清了“数字素养”“信息技术”和“计算机科学”的关系，认为不同学段的学生应该学习不同的内容，开发了“中小学计算科学”课程，将“计算机系统”作为学习本体，强调“算法、数据结构、程序、系统架构与设计”等学习内容[10]。综合以上可以看出，尽管各个国家的教育研究机构对信息技术的学习内容还有着不同的认识，但是从专业发展的共性来看，信息技术课程本体内容都聚焦在“现代信息系统”上。无论是“系统信息过程”“计算机系统”还是“信息处理与交流”，其实都是信息系统内部的信息处理过程或特殊方式，都强调着信息的输入、处理、输出和反馈的各个方面，所不同之处，只是研究者对“信息系统”所采用的技术载体和信息工具略有不同而已。从社会发展来看，当以自动化服务为代表的现代信息系统逐步渗透到人们活动的各个方面，并切实影响着人们的日常生活与工作学习时，帮助学生理解现代信息系统，利用其中的信息技术工具处理信息，解决现实问题，寻求创新发展机会就显得非常重要[11]。因此，为了更好地帮助学生理解信息化工具、适应和推动信息化社会的发展，以用户为中心、以计算机和网络技术为载体的现代信息系统就日益成为中小学信息技术课程研究和学习的本体对象。

2.梳理信息技术的核心概念

课程的核心概念是学生智慧技能发展的重要组成部分，直接影响着学生认知策略的形成。确定信息技术课程的核心概念一方面可以帮助学生掌握其基础性原理知识，明确课程内容的核心要素；另一方面也易于引导学生理解知识技能之间的内在联系，建构知识技能体系。近年来，一些国际教育研究机构对信息技术的主要概念进行了专门梳理。美国国家研究委员会(National Research Council, NRC)在“信息技术通晓”研究报告中将信息技术的主要概念划分为10大类，分别是：计算机基础知识、信息系统的组织形式、网络基础知识、信息的数字化形式、信息的组织、建模与抽象、算法和编程、普遍性、信息技术的局限、计算机和技术的社会影响[12]。2012年英国国家课程研究小组对国家信息技术与通信课程(ICT)进行了重新修订，将计算机语言、机器与计算、数据对信息的表达、交流与合作、抽象与设计、计算情境作为课程建设的主要概念，并建议相关概念的学习应融入到算法选择、程序设计、数据库知识、计算机应用、网络技能等学习活动过程之中[13]。分析已有研究成果可以看出：“信息”和“技术工具”作为核心概念贯穿于信息系统学习的始终。“信息”是信息系统中的传递内容，其概念可从两方面理解：其一，信息的定性解释，包括信息的定义特征、分类描述、性质功能等内容；其二，信息的定量分析，可细化为信息的度量单位、测量方法和编码形式等。“技术工具”是信息系统中信息的传播载体，其组成内容包括传感、通信、存储、计算机和人工智能等专项技术，其中通信技术、计算机与智能技术处在信息处理过程中的中心位置，感测技术和控制技术是中心与外部世界之间的接口，每种技术工具都有着独特的工作原理和功能特征。“信息”与“技术工具”的有机结合构成了形式多样的现代信息系统，为中小学信息技术课程的建设提供了内容支持。

3.建构信息技术的学习内容体系

“图式”是现代认知心理学对知识组织的一种常用结构方式，它表示了某类知识的基本要素，也反映出各要素之间的内在联系，通过图式可以清晰描述某一领域学习内容的整体框架。心理学家安德森(J.R.Anderson)在知识结构研究中指出“对于表征小的意义单元，概念命题可以清晰地说明知识的内在涵义，但是对于表征一些特殊概念的、较大的、有组织的信息组合，命题就很难有效地组织，而图式正是研究者根据客体的一组属性组合表征客体的结构”[14]。对于正在发展中的信息技术课程，研究者在明确其核心概念后，还要梳理核心概念间的相互关系，分析其结构图式，建构课程内容体系。华盛大学劳伦斯(Lawrence Snyder)教授就从信息技术技能、算法与数字化信息、数据和信息、程序设计四个方面分析信息技术学习内容，将数据、信息、算法、程序设计、计算机和网络原理知识等基本概念贯穿其中，以此发展学生的信息通晓能力[15]。劳伦斯在对通晓信息技术研究的基础上构建的信息技术学习体系如下图所示。

信息技术学习内容体系图(Lawrence Snyder)

三、可行取径：信息技术课程本体价值的实现

从学校教学组织方式来看，课程是一项有目的、有计划的教学进程，它规定着学校教学的目标、内容、方法和评价。信息技术作为中小学的一门基础性课程，其本体价值的实现同样也应反映在学习标准制定、课程类型选择和教学活动组织等方面。

1.建立信息技术的学习标准体系

学习标准是学生学习后应达到学习结果的行为描述，它规定着学生需要学习的知识技能，也强调了学生所应达到的认知程度。近年来，为了提高学习标准的可操作性，教育发达国家纷纷采用“内容标准(Content Standards)、表现标准(Performance Standards)和机会标准(Opportunity-to-Learning Standards)”的方式建立学习标准体系[16]。在信息技术课程建设中，为了明确知识与技能的基本要求，教育行政管理部门就有必要依据学生的认知心理、信息技术知识体系特征和当前社会需求界定相应的学习结果，建立信息技术的学习标准体系。其中，“信息技术内容标准”应指明该课程的整体知识技能体系，反映出学科的核心概念、知识技能，以及各要素之间的内在联系。例如国际教育技术协会(International Society for Technology in Education,ISTE)制定的《面向学生的教育技术标准(2007)》中的“技术应用与概念”内容标准就指出信息技术学习后，学生要能够理解和使用技术系统、高效和富有成果地选择和使用应用软件、排除系统内部和应用软件的小故障等。显然，技术系统、系统功能、应用软件是学生必须要学习的知识与技能。“信息技术表现性标准”是对应内容标准以年级(或分等级)形式制定的学习行为表现性结果，等级性和学习行为结果是其最主要的特征。例如对应“技术应用与概念”的内容标准，8年级学生学习后的表现性标准为：能够创作(原创)反映当地学校、社区事件的动画和视频；整合多种类型的文件，创建文档和演示文稿；应用相应的策略独立解决常规的硬件和软件问题等具体性的学习要求。“信息技术机会标准”则说明了实现内容标准和表现性标准的要求所需要的基本条件，即课程设置、学习条件、师资培训等基本要求。可见，建立完善的信息技术学习标准体系不仅能明确学生在各个学段信息技术学习后必备的知识与技能，也可为相应知识技能内容的学习提供基本的保障条件。

2.选择信息技术课程组织类型

课程组织是指在一定的教育价值观指导下，将各种课程要素合理地组织成课程结构，使各种课程要素在动态运行的课程结构系统中产生合力，以有效地实现课程目标。比较当今国内外中小学信息技术教育的实施现状，“分科”与“整合”是信息技术课程组织的两种主要类型。“分科”是指在学校课程方案中信息技术作为独立课程进行开设，课程方案安排特定的教学课时和学习时段。例如，俄罗斯教育部门要求在小学、初中、高中均开设信息与信息交流技术课(分别在一年级、五年级、十年级开展教学，每周二课时)。“整合”则是指将信息技术以学习模块的方式整合入其它学科的教学过程，通过项目活动开展教学，同时达成两种教育目标。例如，美国《面向学生的教育技术标准(2007)》建议将信息技术整合入数学、语言、科学、社会等学科教学中，突显 “学技术、用技术与技术一起学”的整合理念。从信息技术课程组织的发展趋势来看，在小学阶段，整合课程依然是主要的课程组织方式，近年来美、英、日、西班牙等国家都采用了整合方式开展信息技术教育，强调信息技术的应用性学习。在高中阶段，教育发达国家均以独立分科方式设置信息技术课程，学习计算机与网络、多媒体设计、数据库与程序设计等信息技术原理性和学术性的知识与技能。在初中阶段，有些国家将信息技术学科进行独立设置，实现从“整合”向“分科”的逐步过渡。例如，俄罗期、英国、新加坡、德国等在初中都开设有单独的与信息技术相关的课程，提高学生对信息技术原理知识的认识。也有一些国家例如美国、瑞典、西班牙、日本等，在初中以整合课的方式开展。由此可见，就课程组织方式来看，尽管不同国家采用不同的信息技术教育组织类型，但总体而言，整合教育依然是小学信息技术教育的主要形式，独立分科更多地还是在初中和高中进行实施。

3.设计反映信息技术知识技能的教学活动

教学活动是为了激发学生学习的内部过程，由教育工作者精心安排和组织的一系列教学互动活动，其中既反映了师生的交互关系，也表现出学生之间的互动特征。信息技术作为知识集成度高、内容抽象性强的新兴学科，在教学活动中为了能让学生真正理解其中的内在原理和应用策略，教师就有必要根据信息技术的知识技能特征和学生的学习特点设计出有易于教学目标实现的学习活动。其一，围绕信息技术知识结构设计教学活动。知识结构包括学生学习后必须要掌握的具体知识技能，通过确立清晰的知识结构，教师可以把实质性的信息技术教学内容置于首位，明确教学的重点，减少教学活动设计的随意性。因此，围绕清晰的知识结构设计活动就可以明确教学的指向性，避免“为活动而活动”，流于表面形式，没有实质意义的“假活动”。其二，按照学生经验组织活动任务。在教学活动中，活动任务并不是简单的、形式上的操练活动，更应是一个现实性的情境问题，其中要融入信息技术知识要点，也须蕴含学生的学习经验。从情境学习理论来看，学习不仅仅是为了获得一大堆事实性的知识，同样也要求思维与行动，需要将学习置于知识产生的、事实上的物理或社会情境中。可见，与学习目标相适应的真实性经验情境不仅有易于学生发现和形成信息知识、发展信息技能，也能帮助学生有效地使用信息知识与技能解决问题，避免传统信息技术教学中存在的“学生学习后知其然，而不知其所以然，更不知其所用”的机械式记忆学习。

四、结语

信息技术日新月异的发展影响着中小学信息技术课程的建设，引发了“中小学信息技术课程学什么”的困惑。但是“始生其物，其形必丑”，虽然信息技术课程还有这样或那样的不足，但作为提升学生信息素养的一种主要形式，它必然在学校教育中占有重要地位。因此，当“信息技术课程”从“计算机课程”演变而来后，就决不应只停留于一个名称的变化上，更应该在打破旧的课程体系时，根据社会需要、学生发展和学科特征合理地建立一个新的课程系统。理解信息技术课程的本体内容，明确其中的核心概念，理顺信息知识技能体系，才能更好地促进中小学信息技术课程持续、稳定发展。

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李锋：博士，讲师，研究方向为信息技术教育、课程与教学论(fli@srcc.ecnu.edu.cn)。

王吉庆：学士，教授，研究方向为信息技术教育、教育技术(wangjiqing6264@sina.com)。

2013年12月18日

责任编辑：李馨 赵云建

Reflection on Information Technology Curriculum's Ontology Values

Li Feng, Wang Jiqing
(National Research Center on School Computer Education ShangHai Branch, East China Normal University, Shanghai 200062)

A developed Curriculum should have the key concept, stable logic structure and special expression method. However,there are some problems on information technology Curriculum in Chinese schools. For example, the vague learning object, unclear key concept and repeated practice skill. In order to solve these problems, this paper provides the Information System(IS) as the information technology curriculum core content, defines the key concept cluster about information and technology, and constructs the knowledge frame. At last, the paper gives some advices about the curriculum standard, organization method and learning activity to develop the information technology curriculum.

Information Technology Curriculum; Ontology Values; Implementation Path

G434

A

1006—9860(2014)03—0007—05