以“大概念”创生技术理解的深度视界

2021-01-11 08:43费海明
中国信息技术教育 2021年1期
关键词:大概念教学设计信息技术

摘要:信息技术核心素养与学科大概念存在着内在联系,以大概念视角理解技术,开启全新的信息技术备课思考,是实现核心素养培育的一种突破口。本文以整体的、关联的思想理解核心素养与大概念,提炼了基于大概念的备课思考路线图:指向存在意义和文化的追问、指向可计算与再创造的追问和指向技术背后支撑环境的追问。

关键词:信息技术;学科大概念;核心素养;教学设计

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2021)01-0088-03

随着信息技术新课程标准的理念在中小学的落地,核心素养与大概念这两个重要的概念备受瞩目。但每遇备课,在缺乏大概念视野、尚未深入理解技术本质的情况下,一部分教师常直接进入具体教学步骤的设计地带,其核心素养的凸显也就成了一种奢望。核心素养与大概念有何关联?在培育过程中能实现统一吗?备课时,应做怎样的思考将之落地?笔者认为,这些思考与实践是很有必要且富有意义的。

关联的意义——信息世界的深度理解

世界万物并不孤立存在,而是彼此联系的。以关联的视角审视大概念与核心素养,将有助于我们走向理解的深度。

“大概念”既是信息技术领域中精华的、凝练的、具有统摄性的学科概念,也是学生头脑中需要形成的学科重要概念。学科大概念能帮助学生在复杂的信息世界中更本质、更清晰地思考与解决问题——这一过程中表现的素质就是核心素养由内及外的体现。

剖析学科大概念可以发现,信息系统是硬件、软件和人的集合,硬件和软件的融合彰显着人的智慧与创造,也蕴含着丰富的算法和精巧的数据结构。各种算法用以处理与挖掘数据,无数个大大小小的信息系统,不仅动态地解决着现实中各种各样的问题,而且编织着人与人之间的关系,最终促成了整个智能化的信息社会。因此,信息系统可以视为“中介层”的概念,它“内含”数据与算法,“外达”信息社会。

将四个大概念与四个核心素养词进行关联,可以发现它们之间存在着多对多的关系。其一,数据(大概念)是产生“信息意识”的直接来源,信息系统和信息社会(大概念)则是催生“信息意识”的宏观环境。其二,数据和算法(大概念)有助于学生形成透过现象看本质、透过功能看机理的能力,促进学生的“数字化学习与创新”,发展“计算思维”。其三,学生在信息系统中体验消费者和开发者的角色,将有助于理解个体在信息社会(大概念)中的意义与使命,提升“信息社会责任”。学生在形成学科大概念的同时,也发展了学科核心素养,实现了思维增长、习惯养成、能力提升与价值观的形成,如下页图1所示。

● 概念树的生长——大概念视角下的发散性思考

学科大概念没有指向任何具体的信息技术,却能容纳信息技术所有的具体概念,是信息技术学科最具统摄的、抽象的、本质的刻画。每一个大概念,本质上是一棵概念树,理解大概念,实质上是学生自我建构概念树的一个过程。大概念树的根部,是大概念最基础、最本质的要素,沿着根部出发,遇到具体的技术学习时,又会生发出具体的小概念,随着实践与理解的深化,大概念之树越来越丰满,大概念也就真正地在学生头脑中扎根了。例如,信息系统的基本要素是输入、输出、储存、处理与控制[1],因此,字处理信息系统(WPS)也具备这五个基本的特征,备课时,就可以沿着这个方向去思考,就会生发出很多指向技术本质的问题,使备课过程中的技术理解走向深度地带,如图2所示。

● 备课的路径——技术“真善美”的三重追问

1.指向存在意义和文化的追问

技术在信息技术世界中一般表现为协议、算法、设备、工具等具体对象。每一个具体的技术工具(如QQ浏览器),都代表每一种具体的技术(Web页下载与解析),每一种具体的技术都是人为创造的,都有其诞生的缘起和存在的意义。由于技术是由人而为之,所以在其创造过程中必定注入了創造者认识世界的价值观——技术文化。

2.指向可计算与再创造的追问

这里的“可计算”[2]代表了两层意思:第一层意思是指用计算机解决问题,问题界定后,其输入与输出是可确定的,而处理过程无论是算法还是操作序列,也都被确定;第二层意思是指在用工具解决问题时,其工具本身蕴含着可计算的算法。以上可计算的两层思考,都会让学生关注技术本身的创造智慧,同时因追求更好地解决问题而引发自身的创造行为。

3.指向技术背后支撑环境的追问

任何技术都不是一座孤岛,可以完全独立地存在,任何微观的计算或系统的运行都离不开软硬系统大环境的支撑。在用计算机解决问题的过程中,我们不能只停留在问题的解决上,而应顺藤摸瓜地带出具体技术背后支撑其操作系统、硬件设备、驱动接口、基础网络设施、用户与开发者等的整个生态环境,这样的思考有助于形成信息系统和信息社会等学科大概念。

以上不同角度的三重追问,将有助于教师的备课思考超越前驱后继、任务题材、操作方法等传统的思考层面,开启以学科大概念关联视角的思考及相关概念的方法,这种思考将带来一种深度的理解,教师将感受到技术世界的真善美,如上页表1所示。

● 基于大概念的教学设计实例

基于大概念的教学设计的基本思想是“赋予意义”“以小见大”“彼此关联”“透过现象看本质”。以浙教版五上《网络与生活》一课为例,重点定位于网络的概念及网络构筑数字社会的意义,难点定位于数据转输的基本机理及信息系统的关联意义,基于大概念视野,可做如表2所示的教学设计。

技术理解是教学设计与生成的基石,学科大概念视野下的技术理解创生出了一种全景深的信息技术世界,学习者洞察的是技术的本源,感悟的是技术的博大恢宏和精妙绝伦的内外之美。随着理解的深入,笔者发现,学科大概念与核心素养相伴相生,学科大概念不仅是零碎概念的聚合器,更是一种学科内涵思考的方法论,在抽丝剥茧般的概念理解中,指向核心素养的深度教学设计与创意也就水到渠成。

参考文献:

[1]顾明远.小学教育(全科教师)专业系列教材《现代教育技术应用》(序)[M].重庆:西南师范大学出版社,2019.8.

[1]董玉琦.高中信息技术(信息系统与社会)[M].北京:教育科学出版社,2019:20-21.

[2]Charles Petzold.图灵的秘密[M].杨卫东,译.北京:中国工信出版社,2012:54-55.

作者简介:费海明,正高级教师,浙江省优秀教研员,宁波市名师,获第五届全国信息技术优质课特等奖。

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