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校園是一個學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的場所,本應(yīng)該有一個安靜且良好的環(huán)境,但是近幾年來學(xué)校校園里的盜竊事件卻頻頻發(fā)生,影響了學(xué)生正常的生活和學(xué)習(xí)。校園的治安環(huán)境是一個容易被忽視的方面,無論是從國家懲治犯罪的打擊重點(diǎn)出發(fā),還是從學(xué)校自身發(fā)展的管理體制來講,校園治安環(huán)境似乎都沒有被真正的重視起來。校園盜竊犯罪同嚴(yán)重危害國家安全的犯罪以及其他暴力犯罪相比,社會危害性以及人身危險性都較小,但是造成的影響以及發(fā)展的潛在性卻更為嚴(yán)重。校園盜竊犯罪針對的對象是在校的學(xué)生,對他們而言,不僅損失了財物,而且容易形成對周圍環(huán)境的不安全感或恐懼感,嚴(yán)重影響了平日的學(xué)習(xí)和生活。所以,如何預(yù)防校園盜竊犯罪應(yīng)該是學(xué)校和全社會的當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)犯罪學(xué)的觀點(diǎn),犯罪行為的發(fā)生有四個必要環(huán)節(jié):潛在犯罪人、犯罪對象、適宜的作案環(huán)境和適宜的作案時機(jī)。什么時候?qū)嵤┓缸?、在哪里?shí)施犯罪、如何實(shí)施犯罪等這些都與周邊環(huán)境息息相關(guān),因此,如果對可能發(fā)生犯罪的地點(diǎn)實(shí)施有針對性的規(guī)劃和設(shè)計,使其不具備犯罪的條件,便可以在一定程度上發(fā)揮抑制犯罪的作用。但是我國傳統(tǒng)的犯罪學(xué)預(yù)防并沒有注意到這一點(diǎn),而是把預(yù)防犯罪發(fā)生的重點(diǎn)放在以下兩方面:第一是通過刑罰懲罰制裁犯罪的威懾力來震懾潛在的犯罪,第二是降低甚至消除民眾的犯罪動機(jī),這種效果往往通過長期的教育是民眾樹立正確的價值觀、人生觀,比如在家庭教育上從小進(jìn)行道德教育,在學(xué)校教育上強(qiáng)制性地進(jìn)行道德教育、紀(jì)律教育等。然而,美國克拉克教授認(rèn)為環(huán)境是很大的犯罪誘因。以上兩種方式固然能夠起到一定的預(yù)防犯罪發(fā)生的作用,但都只注意到了對潛在犯罪人的預(yù)防,而忽視了對引發(fā)犯罪發(fā)生的環(huán)境因素的作用,筆者認(rèn)為,對潛在犯罪進(jìn)行有效預(yù)防與對犯罪環(huán)境進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,才可以有效地預(yù)防犯罪。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為犯罪預(yù)防的環(huán)境方面主要依靠門、窗、墻壁等實(shí)物,然而其實(shí)這是片面的。眾所周知,犯罪的實(shí)施分為產(chǎn)生犯罪動機(jī)與目的、著手實(shí)施犯罪兩個階段。依靠門、窗、墻壁等實(shí)物僅僅是犯罪環(huán)境預(yù)防的一部分,這些實(shí)物只是通過設(shè)置物質(zhì)來阻止犯罪行為,這并不是主動的預(yù)防犯罪。犯罪預(yù)防的環(huán)境設(shè)計還包涵更深層面的防衛(wèi):也就是通過環(huán)境告訴潛在的犯罪分子———如果在這里實(shí)施犯罪存在很大的難度和很高的被發(fā)現(xiàn)風(fēng)險,通過這種方式來使犯罪分子放棄實(shí)施犯罪的念頭從而抑制犯罪。顯然,這是一種更為積極主動及有效的方法。簡言之,從校園環(huán)境設(shè)計出發(fā)來預(yù)防校園盜竊犯罪的發(fā)生具有必要性和合理性。
二、利用環(huán)境設(shè)計來預(yù)防校園盜竊犯罪的可行性
20世紀(jì)50年代的美國,犯罪問題由于城市化而日益嚴(yán)重,越來越多的學(xué)者開始質(zhì)疑傳統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計,一些理論學(xué)家開始提出新的城市規(guī)劃以及如何改造公共及私有空間,比如簡•雅各布斯提出要加強(qiáng)監(jiān)視公共空間,奧斯卡•紐曼提出通過建筑來減少易于犯罪的空間。直到20世紀(jì)70年代,犯罪學(xué)家雷•杰佛瑞在一書中提出應(yīng)當(dāng)注重事前對犯罪的預(yù)防來降低犯罪,而不是通過事后處罰犯罪來抑制犯罪,首次提出“犯罪預(yù)防性環(huán)境設(shè)計”的概念。這一理論在西方國家被較廣泛地運(yùn)用,然而在我國的運(yùn)用卻并不十分成熟。校園環(huán)境是社會環(huán)境的一個重要方面,犯罪預(yù)防性環(huán)境設(shè)計理論的發(fā)展和成熟以及該理論在社區(qū)規(guī)劃和建筑設(shè)計的成功經(jīng)驗(yàn)表明,合理地設(shè)計、規(guī)劃校園環(huán)境可以有效地抑制校園犯罪,增強(qiáng)人與人之間的信任度。
三、校園盜竊犯罪預(yù)防的環(huán)境設(shè)計體系研究
校園盜竊犯罪采用的行為方式并不復(fù)雜,即表現(xiàn)為乘人不備,秘密竊取。多發(fā)的地點(diǎn)是寢室、教室、圖書館等處。這些地點(diǎn)大多缺少學(xué)校專門人員的監(jiān)管,學(xué)生在這些地點(diǎn)學(xué)習(xí)或是活動的時候又缺乏警惕性。多發(fā)的時間多出現(xiàn)在無人目睹犯罪行為的空白時間,例如寢室同學(xué)外出活動但忘記鎖門、課間休息離開教室卻將物品放在教室內(nèi),以上看似短暫的時間卻為盜竊犯罪的實(shí)施提供了適宜的時機(jī),使得犯罪分子有機(jī)可乘。校園盜竊既有盜竊行為的共性,但因其犯罪環(huán)境的特殊性也有其本身的特地,因此我們在進(jìn)行校園盜竊預(yù)防性環(huán)境設(shè)計規(guī)劃時應(yīng)當(dāng)基于校園盜竊的特點(diǎn)。筆者認(rèn)為,校園盜竊預(yù)防性環(huán)境設(shè)計的基本原則應(yīng)當(dāng)包括以下幾點(diǎn):
(一)領(lǐng)域強(qiáng)化
領(lǐng)域強(qiáng)化指的是應(yīng)當(dāng)在校園環(huán)境中注重對私人領(lǐng)域的設(shè)計,因?yàn)槿藗兺ǔψ约侯I(lǐng)域內(nèi)的物品加以保護(hù),與此同時也會相應(yīng)地尊重別人的領(lǐng)域,這種私人領(lǐng)域的設(shè)置也可以起到很好的警告入侵者的效果。例如宿舍樓應(yīng)當(dāng)與校園內(nèi)的其他建筑物保持一定的距離,這樣就可以防止竊賊從其他利用其他建筑物直接進(jìn)入宿舍;建筑物周邊的樹木也應(yīng)當(dāng)與建筑物保持合理的距離,避免竊賊利用樹木進(jìn)入宿舍;在建筑物門前樹立標(biāo)牌或者警示牌等。這些做法都可以清楚的界定建筑物的領(lǐng)域,使得潛在的侵犯者不能也不敢輕易犯罪。
(二)通道控制
要在公共空間與死人空間設(shè)置通道,這樣就可以有效地將兩者加以區(qū)分。對此,可以考慮將通向宿舍樓、教室樓等建筑物內(nèi)庭的主通道設(shè)置在大樓管理房邊;限制進(jìn)入建筑物內(nèi)庭的通道數(shù)量并加強(qiáng)通道安保,設(shè)置通道攝像頭;使用植物等來控制通道,形成封閉、半封閉、半開放或開放空間;在夜晚時關(guān)閉一些不必要的通道等。以上的做法都可以將通道置于一個更為安全、可受監(jiān)控的狀態(tài)下,即使有犯罪分子出現(xiàn),也可以及時發(fā)現(xiàn)。
(三)自然監(jiān)視(NaturalSurveillance)
犯罪者并不想被人發(fā)現(xiàn),所以應(yīng)該最大程度地、無意或有意地都對活動進(jìn)行觀察。在這方面,景觀設(shè)計和照明設(shè)計都是較好的方法,對于犯罪人來說實(shí)施犯罪的最佳環(huán)境莫過于不被別人發(fā)現(xiàn)的環(huán)境,而人們認(rèn)為越安全的環(huán)境犯罪卻覺得越不安全。納沙和費(fèi)雪認(rèn)為,一個安全的環(huán)境應(yīng)當(dāng)是視野開闊,遮擋物越多越是不安全。而從大量的實(shí)際校園盜竊案例來看,犯罪多發(fā)生于可以隱藏、被害人無法逃脫的地方,如此看來沒有隱藏點(diǎn)、視野開闊、能見度清晰、人多的地方是安全的,因此良好的人工照明與開敞的空間是不利于校園盜竊發(fā)生的。納沙和瓊斯的校園調(diào)查報告說明,大學(xué)生們認(rèn)為什么樣的環(huán)境是安全的,體到最多的要素就是光線,最不安全的要素就是黑暗,這也同之前的校園調(diào)查報告結(jié)果大同小異,也就是說越光亮的地方盜竊犯罪越少。借助較好的光線和開敞的空間,我們可以借用自然監(jiān)視來達(dá)到預(yù)防犯罪的目的。如果建筑物內(nèi)的學(xué)生或其他行人可以看到陌生人,例如使內(nèi)庭盡可能處于大樓窗戶視線能夠覆蓋的區(qū)域;主入口處設(shè)置座凳提供學(xué)生或行人的休息區(qū);入口周圍安置連續(xù)的玻璃門窗等,都會形成對充足的監(jiān)視,使得犯罪分子無從下手。
(四)管理與維護(hù)
良好的校園環(huán)形象不僅對犯罪行為有著直接的影響,同時良好的校園形象也對犯罪分子有著一定程度的震懾作用,因此保持良好的校園環(huán)境至關(guān)重要,破窗理論就是一個很好的說明。破窗理論說明,如果周圍環(huán)境或者建筑物遭到破壞且無人修理時,潛在的犯罪分子會認(rèn)為周邊環(huán)境及建筑物是可以隨意破壞的且人們并不關(guān)心它,這便是一種犯罪前的測試,之后便可能會實(shí)施犯罪。而且,雜亂無章的校園環(huán)境以及凌亂不整潔的建筑物設(shè)施都會使學(xué)生產(chǎn)生厭惡與不安全感,并影響學(xué)習(xí)和生活。所以,校園環(huán)境的保持和維護(hù)對于預(yù)防和減少犯罪的發(fā)生是必不可少的。因此,可以考慮在宿舍樓、教室等建筑的墻體上使用耐臟、抗破壞的材料以防止人為的亂圖亂刻行為;在有走廊或者大門的入口設(shè)置感應(yīng)或定時照明;由專人定時檢驗(yàn)和維護(hù)學(xué)校的設(shè)施設(shè)備等,這些措施有助于保持和維護(hù)良好的校園環(huán)境。
四、校園盜竊犯罪預(yù)防的環(huán)境設(shè)計的意義
論文摘要:人居環(huán)境是人類與自然之間發(fā)生聯(lián)系和作用的中介,人的生產(chǎn)生活以及具體的人居環(huán)境建設(shè)活動都離不開更為廣闊的自然背景。因此,在實(shí)踐景觀設(shè)計的過程中要充分以科學(xué)的發(fā)展觀踐行大自然的生存法則,達(dá)到所謂的“天人合一”,人居環(huán)境學(xué)的系統(tǒng)思維給了景觀設(shè)計以理論的指導(dǎo)。
研究當(dāng)今各種城市環(huán)境景觀形態(tài)設(shè)計失敗的原因,多為設(shè)計脫離了人類作為環(huán)境的主人的行為感受和需求,或?yàn)楹雎粤水?dāng)?shù)丨h(huán)境的生態(tài)規(guī)律。21世紀(jì)的社會要求我們更加關(guān)注“人”,但又不能一味的滿足“人”的欲求,而是從人的需求出發(fā),創(chuàng)造符合生態(tài)發(fā)展規(guī)律的生活方式。而“人居環(huán)境科學(xué)”(The Science of Human Settlements)正是一門以人類聚居(包括鄉(xiāng)村、集鎮(zhèn)、城市等)為研究對象,著重探討人與環(huán)境之間的相互關(guān)系的科學(xué)。它強(qiáng)調(diào)把人類聚居作為一個整體,了解、掌握人類聚居發(fā)生、發(fā)展的客觀規(guī)律,以更好地建設(shè)符合人類理想的聚居環(huán)境,這為景觀設(shè)計帶來了指導(dǎo)方法,使得對環(huán)境的理解更為人性化和合理化。
一、人居環(huán)境學(xué)發(fā)展原則
依據(jù)吳良鏞院士所著的《人居環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》,我們可以得知人居環(huán)境的概念及其構(gòu)成。引用其書中觀點(diǎn),人居環(huán)境,是人類的聚居生活的地方,是與人類生存活動密切相關(guān)的地表空間,是人類在大自然中賴以生存的基地,是人類利用自然、改造自然的主要場所。而人居環(huán)境科學(xué)就是圍繞地區(qū)的開發(fā)、城鄉(xiāng)發(fā)展及諸多問題進(jìn)行研究的學(xué)科群,它是聯(lián)貫一切與人類居住環(huán)境的形成與發(fā)展有關(guān)的,包括自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)與人文科學(xué)的新的學(xué)科體系,研究對象即是人居環(huán)境。
1、人居環(huán)境的框架及原則
人居環(huán)境的核心是“人”,人居環(huán)境研究以滿足“人類居住”的需要為目的。就內(nèi)容而言,人居環(huán)境包括五大系統(tǒng):自然系統(tǒng)、人類系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、居住系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)。其中,“人類系統(tǒng)”與“自然系統(tǒng)”是兩個基本系統(tǒng),“居住系統(tǒng)”與“支撐系統(tǒng)”則是人工創(chuàng)造與建設(shè)的結(jié)果。在人與自然的關(guān)系中,和諧與矛盾共生,人類必須面對現(xiàn)實(shí),與自然和平共處,保護(hù)和利用自然,妥善的解決矛盾就必須堅持可持續(xù)發(fā)展。
在任何一個聚居環(huán)境中,這五個系統(tǒng)都綜合的存在著,五大系統(tǒng)也各有基礎(chǔ)科學(xué)的內(nèi)涵。在人居環(huán)境科學(xué)研究中,建筑師、規(guī)劃師和一切參與人居環(huán)境建設(shè)的科學(xué)工作者都要自覺的選擇若干系統(tǒng)進(jìn)行交叉組合。另一個方面,根據(jù)中國存在的實(shí)際問題和人居環(huán)境研究的實(shí)際情況,也可將人居環(huán)境科學(xué)范圍簡化為全球、區(qū)域、城市、社區(qū)、建筑等五大層次。
對于人居環(huán)境的建設(shè)大概有幾個方面的要求:提高生態(tài)的意識;與經(jīng)濟(jì)良性互動;發(fā)展科技;重視發(fā)展整體利益;與藝術(shù)的創(chuàng)造相結(jié)合等。
2、人居環(huán)境學(xué)的系統(tǒng)性
人居環(huán)境學(xué)是涉及人居環(huán)境的有關(guān)科學(xué)。與“環(huán)境科學(xué)”、“環(huán)境工程學(xué)”等既有聯(lián)系又有區(qū)別??偟膩碚f,它們都以環(huán)境為研究對象,但各自的研究范圍、內(nèi)容、與側(cè)重點(diǎn)及所采取的手段并不一致。環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)涉及的是具體的科學(xué)技術(shù)問題,全球變暖、臭氧空洞的產(chǎn)生等,而人居環(huán)境科學(xué)關(guān)心的則不僅是如何把環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程的理論和方法引入人類聚居形態(tài),對五大系統(tǒng)的各個層次的人工與自然環(huán)境的相關(guān)內(nèi)容均應(yīng)引入到規(guī)劃中去,用以提高環(huán)境質(zhì)量、形成宜人的居住氛圍。
從人居環(huán)境不同方面可以有不同的學(xué)科核心和學(xué)科體系,就人居環(huán)境的物質(zhì)建設(shè)、規(guī)劃實(shí)際來說,則可以以建筑、地景、城市規(guī)劃三位一體,構(gòu)成人居環(huán)境科學(xué)的大系統(tǒng)中的主導(dǎo)專業(yè)。依據(jù)我國的情況,當(dāng)前大規(guī)模建設(shè)實(shí)踐需要面向21世紀(jì)的建筑發(fā)展,宜將這三者融貫綜合的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計與研究。
人居環(huán)境科學(xué)是一個學(xué)科群,人居環(huán)境科學(xué)是發(fā)展的,永遠(yuǎn)處于一個動態(tài)的過程中,其融合與發(fā)展離不開運(yùn)用多種相關(guān)學(xué)科的成果,特別要借各自相鄰學(xué)科的滲透和展擴(kuò),來創(chuàng)造性的解決繁雜的實(shí)踐中的問題。因此人居環(huán)境科學(xué)是一門龐大的系統(tǒng)科學(xué),研究建筑、城市、以至區(qū)域等的人居環(huán)境科學(xué),也應(yīng)當(dāng)被視為一種關(guān)于整體與整體性的科學(xué),目標(biāo)就是獲得整體的協(xié)調(diào)發(fā)展。若能將此系統(tǒng)的設(shè)計原則貫徹在景觀設(shè)計上,也同樣將具有高瞻遠(yuǎn)矚的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
二、景觀設(shè)計原則
景觀設(shè)計雖然是建立在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計概念之上的設(shè)計門類,但它所蘊(yùn)涵的內(nèi)容卻涉及到美、建筑、園林和城市規(guī)劃四個方面。景觀設(shè)計最通俗的解釋就是美化環(huán)境景色,可以說是以塑造建筑的外部空間的視覺形象為主要內(nèi)容的藝術(shù)設(shè)計。這是一個綜合性很強(qiáng)的環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計,它的環(huán)境系統(tǒng)是以園林設(shè)計所涵蓋的內(nèi)容為基礎(chǔ),設(shè)計概念是以城市規(guī)劃設(shè)計總攬全局的思維方法為主導(dǎo),其設(shè)計系統(tǒng)是以美術(shù)與建筑專業(yè)的構(gòu)成要素為主體。
同樣是一門兼具多學(xué)科知識的交叉學(xué)科,建立在人居環(huán)境學(xué)的系統(tǒng)框架之內(nèi),景觀設(shè)計同樣需要貫徹整體的系統(tǒng)思維,以面對21世紀(jì)下,對環(huán)境的綜合發(fā)展要求。在第20屆建筑師大會上,吳良鏞院士在《世紀(jì)之交展望建筑學(xué)未來》的報告中指出:廣義的建筑應(yīng)走向建筑、地景、城市規(guī)劃的融合。他所謂的地景,即景觀設(shè)計,用景觀設(shè)計的手段來改善城市的生態(tài)環(huán)境是必然趨勢,而景觀設(shè)計也就成為居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計中很重要的一個部分。 轉(zhuǎn)貼于 1、景觀設(shè)計的人性化原則
景觀設(shè)計要做到“以人為本”的人性化原則,就要求設(shè)計者必須在充分了解所住居民的年齡結(jié)構(gòu)、職業(yè)、生活、工作習(xí)慣、生理要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行全方位的人性化設(shè)計。目前我國許多居住區(qū)內(nèi)園林綠化在很多方面忽略了這一點(diǎn)。比如:有的樓盤用綠地做隔離帶,卻忽視了人們生活的方便,兩分鐘的路程可能得走上十幾分鐘,導(dǎo)致許多人直接從綠化帶穿過,破壞了綠化;有的居住區(qū)綠化設(shè)計沒有把殘疾人的行為考慮進(jìn)去,給殘疾人的出行帶來不便;有的居住區(qū)沒有為老人和幼兒開辟專用活動場地;有的居住區(qū)景觀設(shè)計粗糙,沒能真正、準(zhǔn)確地創(chuàng)造人們所需環(huán)境。
根據(jù)奧斯卡紐曼所作的人們行為活動與城市形體環(huán)境關(guān)系的研究,認(rèn)為人的各種行為活動要有相應(yīng)的領(lǐng)域,他提出了由私密性空間、半私密性空間、半公共空間及公共空間構(gòu)成的空間體系設(shè)想。運(yùn)用在居住區(qū)園林環(huán)境設(shè)計中,就是要按照人們的不同需求和不同的活動內(nèi)容,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行區(qū)域的劃分,以適應(yīng)不同年齡層、不同興趣群和不同文化層的人們開展社交和活動的需要,既要有綜合的集中空間,又要有適合集體和個人的分散性活動空間,空間類型盡可能豐富,以滿足不同層次人群的需求。
例如:調(diào)查表明,當(dāng)前居住區(qū)的綠地空間,老年人日常使用率最高。老年人的活動特點(diǎn)是以我國特有的各種健身功、舞、拳、劍等群體活動和小范圍的交往、談心等活動為主,為滿足這些需求,應(yīng)有針對性地以山、水、綠籬、樹叢或建筑小品進(jìn)行隔離,形成相對獨(dú)立且視線干擾小的綠地空間。
2、景觀設(shè)計的生態(tài)持續(xù)性原則
人居環(huán)境學(xué)是以人工環(huán)境和自然環(huán)境相結(jié)合的綜合構(gòu)成,它是尺度不一、形式不一的綜合構(gòu)成。人們的生活與人工環(huán)境之密切不難理解,但與自然環(huán)境的密切性卻往往受到忽視。1872年美國建立的黃石公園,第一次公開確認(rèn)原始荒野是文明生活的象征,不能不顧后果的把自然環(huán)境僅僅用于經(jīng)濟(jì)開發(fā),因?yàn)轱L(fēng)景也是一種社會文化資源,也是一種生態(tài)資源。被稱為上個世紀(jì)最后一位偉大的人文主義者——芒福德,進(jìn)一步指出:如果環(huán)境文化已經(jīng)深入人心,我們的審美觀念就不會只停留在一些風(fēng)景名勝震撼人心的地貌上,而應(yīng)該同等對待大地的每一個角落,還必須強(qiáng)調(diào)綠色空間不僅是為了游憩和觀賞,更重要的是為了人作為自然的一貫賴以生存的生態(tài)環(huán)境。
從生態(tài)學(xué)的角度把人類看作自然界的一部分,我們強(qiáng)調(diào)生物的總體和環(huán)境的作用。地球上的所有生命一起構(gòu)成了一個實(shí)體,所有的需要都從這個人居環(huán)境取得,因此,不能只著眼于它的各個部分建設(shè),還要達(dá)到整體的完滿,既達(dá)到作為“生物的人”在這個生物圈內(nèi)存在的條件的滿足,又達(dá)到作為“社會的人”在社會文化環(huán)境中需要的條件的滿足。因此,人工建設(shè)必然以人居環(huán)境的和諧作為前提和目的,園林景觀設(shè)計實(shí)踐同樣不例外。
新時代的園林景觀設(shè)計, 賦予新的形式、材料、科技、革新的同時, 傳統(tǒng)的民族文化及特征需與現(xiàn)代設(shè)計理念相結(jié)合。中國豐富的自然景觀和卓越的園林文化遺產(chǎn)是現(xiàn)代風(fēng)景園林師的寶貴財富,其中蘊(yùn)涵的自然文化理念、園
林生態(tài)美學(xué)和再現(xiàn)地域景觀的手法, 值得我們認(rèn)真研究、借鑒, 并融會貫通于實(shí)踐之中。
三、結(jié)語
21世紀(jì)我們面對的將是一個全球性的生態(tài)意識覺醒,并開始進(jìn)入積極行動的時代。人居環(huán)境是人類與自然之間發(fā)生聯(lián)系和作用中介,人居環(huán)境建設(shè)本身就是人與自然相聯(lián)系和作用的一種形式,理想的人居環(huán)境是人與自然的和諧統(tǒng)一,或如古語所云“天人合一”。因此,現(xiàn)代的景觀設(shè)計應(yīng)積極為居民創(chuàng)造舒適宜人的室外公共空間及私密性空間,以及符合各年齡層居民行為特點(diǎn)的景觀環(huán)境活動空間,加強(qiáng)居民與綠地的聯(lián)系,調(diào)動居民參與景觀環(huán)境設(shè)計與管理的積極性。在發(fā)揮景觀環(huán)境、景觀功能的同時,最大限度地提高城市住區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,滿足居民進(jìn)行社會性活動的需要,保持和發(fā)展其地域文化傳統(tǒng),共同營造人居環(huán)境的和諧美好。
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[1] 吳良鏞.關(guān)于人居環(huán)境科學(xué).城市發(fā)展研究.1996 (1) 1.
[2] 吳良鏞.芒福德的學(xué)術(shù)思想及其對人居環(huán)境學(xué)建設(shè)的啟示.城市規(guī)劃.1996.1.
從事數(shù)學(xué)教研工作多年,他不輕信,不盲從,保持著清晰的專業(yè)判斷力。國家督學(xué)、江蘇省教育科學(xué)研究所原所長成尚榮先生這樣評價蔡宏圣:“他身上有鮮明的理性氣質(zhì),課堂深刻、新穎、靈動。深刻,源于其善于把握所教內(nèi)容的理性本質(zhì),充分彰顯數(shù)學(xué)課堂的學(xué)科特性;新穎,源于其對教學(xué)內(nèi)容的獨(dú)到理解,原創(chuàng)性的教學(xué)細(xì)節(jié)處理;靈動,是其教育觀念中自覺的兒童立場的凸顯?!?/p>
在教學(xué)和學(xué)生之間,蔡宏圣努力探尋著平衡,追求淺顯中見深刻、平和中現(xiàn)經(jīng)典的教學(xué)境界。問其何能如此,他的回答也頗有“猴性”:“走自己的路,讓別人發(fā)現(xiàn)這也是條路。”
起航:勤于思考,不斷積累
思考,一直貫穿于蔡宏圣的求學(xué)和教研之路。1983年他考入南通師范學(xué)校學(xué)習(xí)時,便開始了撰寫教學(xué)論文的嘗試,并在當(dāng)時較有影響的《自學(xué)導(dǎo)報》上公開發(fā)表文章。畢業(yè)前夕,學(xué)校組織去旅游,他留在學(xué)校,在圖書館里抄錄《外國著名教育家教育思想錄》?!拔矣浀媚菚r摘錄最多的是盧梭的《愛彌兒》,這個摘錄本現(xiàn)在還保存著,有時候打開看看,心里還會升騰起一種感嘆,當(dāng)時怎么就一筆一劃抄了那么多呢?”回憶當(dāng)時,蔡宏圣至今還為自己的勤奮而感慨?,F(xiàn)在常有人稱贊他的文字干凈、準(zhǔn)確,與他當(dāng)時的勤奮練筆是分不開的。
勤于思考的習(xí)慣應(yīng)該說就在這種最初的鍛煉中逐漸養(yǎng)成。1987年12月,工作還不到一年半的蔡宏圣,就以《學(xué)生間信息傳遞、轉(zhuǎn)化及其最優(yōu)化問題》一文,獲得南通市小學(xué)數(shù)學(xué)論文評比二等獎,而排在前面的一等獎獲得者,則是當(dāng)時已在小學(xué)數(shù)學(xué)教育界享有盛名的特級教師張興華,這讓蔡宏圣深受鼓舞并大為興奮,他說:“以一種思考者的眼光看待教育教學(xué),把理論的思考與教育的實(shí)際問題結(jié)合起來,讓我充分體會到了教育的樂趣?!?/p>
此后的三四年時間里,蔡宏圣幾乎每個月都有文章發(fā)表,這更有力地促使他投入到研讀與思考中。他回憶說:“那時候的大部分星期天,我都會去辦公室,花上半天時間,看看書,翻翻資料,記記筆記,幾年下來,摘錄的卡片足有半米高。”蔡宏圣有隨手記筆記的習(xí)慣,看到有關(guān)資料或者在教學(xué)中有了點(diǎn)滴體會,他都會及時記下來,還用膠水粘貼進(jìn)教材中,日積月累,他用過的每一本教材,厚度幾乎都翻了一番。
1997年12月,蔡宏圣參加南通市小學(xué)數(shù)學(xué)年會,執(zhí)教了一堂觀摩課。課后,聽課的數(shù)學(xué)名師張興華發(fā)現(xiàn):“這個小伙子有想法!”不久,蔡宏圣進(jìn)入了張興華的課題組,與華應(yīng)龍、徐斌、賁友林、張齊華等教師一起組成了“學(xué)習(xí)共同體”,站在了專業(yè)發(fā)展的新起跑線上。
2000年2月,江蘇省召開“新世紀(jì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革研討會”,蔡宏圣應(yīng)邀出席。他對于幾套小學(xué)數(shù)學(xué)教改實(shí)驗(yàn)教材“統(tǒng)計”部分內(nèi)容的思考分析,引起了盛大啟、邱學(xué)華等專家的注意,于是他被邀請參加了蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材以及小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材的修訂和編寫工作。
應(yīng)該說,這時候的蔡宏圣在自己的專業(yè)領(lǐng)域里已經(jīng)有了一定的成績,但他沒有滿足,而是更加發(fā)奮思考和積累,等待更好的成長機(jī)會。不久,機(jī)會再次降臨。2006年,南通市教育局進(jìn)行名師培養(yǎng)對象第一梯隊遴選。這次遴選,讓蔡宏圣“經(jīng)歷了一次思考的高峰體驗(yàn)”。當(dāng)時其中一個最重要的環(huán)節(jié)是封閉式備課和上課,這是最考驗(yàn)平時知識積累和應(yīng)變能力的時候。
“當(dāng)剛拿到課題的瞬間,我腦子一片空白。”蔡宏圣至今記得當(dāng)時的情形,“用一個晚上備一節(jié)課,時間看似很多,但仔細(xì)一琢磨,要做的事情還真多,讀教材、理思路、定環(huán)節(jié)、究細(xì)節(jié)、成教案、背教案、做教具,每一個流程都不能少,而當(dāng)時能調(diào)動的外在資源,只有教材和教學(xué)用書中相應(yīng)內(nèi)容的復(fù)印件,其他什么都沒有?!辈蝗荻嘞?,他馬上把上述的七個流程粗略分配了時間,投入到了考驗(yàn)心智的備課當(dāng)中。
蔡宏圣曾用大量筆墨來描述這一次備課,其中有一段話讓人印象深刻:“封閉式備課和上課,穿透了被遴選者心智中的表層,直抵人的感覺、習(xí)慣、本色,純粹地展示了一個人內(nèi)在的軟實(shí)力和可以打造的潛能空間?!闭?yàn)橛辛似綍r的積淀為基礎(chǔ),蔡宏圣順利進(jìn)入了南通市名師培養(yǎng)的第一梯隊,有機(jī)會沐浴在南通市名師培養(yǎng)導(dǎo)師團(tuán)各位專家的智慧中。從此,他的專業(yè)視野與發(fā)展成果開始了質(zhì)的飛躍。
課堂:和諧是數(shù)學(xué)教育應(yīng)有的姿態(tài)
蔡宏圣經(jīng)常思考這樣的問題:“一個小學(xué)數(shù)學(xué)教師,面對的是兒童,教的是數(shù)學(xué)。但兒童是什么?數(shù)學(xué)是什么?”蔡宏圣認(rèn)為,在人與人的關(guān)系中,兒童用更為純正和直接的方式與人相處,兒童的表情是發(fā)自心靈深處的,顯得自然、健康,和成人比起來,兒童無疑和各種關(guān)系相處得更為和諧。而數(shù)學(xué)的發(fā)展過程充斥著猜測和想象、反駁與改進(jìn),乃至錯誤與曲折,正如數(shù)學(xué)史家克萊因所言,一門邏輯的學(xué)科卻是不合邏輯地發(fā)展。因此,數(shù)學(xué)是和諧辯證的復(fù)合體。由此,蔡宏圣得出:“兒童是和諧的生命體,數(shù)學(xué)是和諧的復(fù)合體,循乎兒童和數(shù)學(xué)的和諧本源而展開的數(shù)學(xué)教育,才是數(shù)學(xué)教育應(yīng)有的姿態(tài)?!边@樣,蔡宏圣的教學(xué)主張有了理論源頭。
但要“走自己的路,讓別人發(fā)現(xiàn)這也是條路”,還必須尋求一個支撐點(diǎn)。2003年是蔡宏圣從南苑小學(xué)調(diào)到啟東市教育局教研室工作的第三年,雖然離開了一線講臺,但他從未放棄對課堂的思考。這一年,他設(shè)計了“認(rèn)識乘法”一課,并在當(dāng)年的南通市課改研討會上執(zhí)教。該課注重乘法概念形成過程的原創(chuàng)設(shè)計,讓聽課老師不禁感慨:原來“乘法的初步認(rèn)識”還可以這樣教!年底,蔡宏圣就此撰寫了《文化視野中的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐與思索》一文,獲得了江蘇省教育廳主辦的“教海探航”一等獎。這一課讓蔡宏圣明白:課堂才是思維的根,是成長的載體,絕對不能離開它。
認(rèn)識到位后,蔡宏圣給自己構(gòu)建了“審視現(xiàn)例、讀書思考、課例突破、理性總結(jié)”的專業(yè)成長路徑。2006年6月,他指導(dǎo)青年教師執(zhí)教《用字母表示數(shù)》參加華東六省一市的賽課,雖然捧回了好獎項,但總覺得意猶未盡,于是,他又了原先的所有設(shè)計并親自試教,誕生了全新版的《用字母表示數(shù)》。在該課的教學(xué)預(yù)設(shè)中,蔡宏圣更為自覺地運(yùn)用了“和諧”理念來指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計,并創(chuàng)造性地引入了數(shù)學(xué)史的視角探尋所教知識的內(nèi)涵。該課注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教育理論的結(jié)合(在理性的分析中體味學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙),注重意義建構(gòu)與文化傳承的并舉(在遞進(jìn)的反思中完成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組),漂亮地回答了“以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計,多要素、多視角地促進(jìn)課堂和諧”的訴求。不久,據(jù)此成文的《和諧:小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計的新視角》《捕捉數(shù)學(xué)史中的教育基因》分別發(fā)表于全國核心期刊《課程·教材·教法》和《人民教育》上。
蔡宏圣的教學(xué)主張就在這樣的課例突破中逐漸明晰起來。之后,他的《認(rèn)識負(fù)數(shù)》《平行》《24時記時法》《混合運(yùn)算》等一批原創(chuàng)性課例引起廣泛關(guān)注。2011年5月,他應(yīng)邀出席華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系承辦的第四屆數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育(HPM)國際研討會暨全國數(shù)學(xué)史學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會,并作了20分鐘的分組報告。
蔡宏圣杜絕從“和諧”道義中去尋找理論支撐,然后拼接數(shù)學(xué)例子的做法。他認(rèn)為,考究“和諧”,是要把握住“和”的思維方式,以此統(tǒng)合數(shù)學(xué)教育的諸多范疇,追求學(xué)生素養(yǎng)的全面和諧發(fā)展,敞亮和彰顯數(shù)學(xué)教育的固有規(guī)律??季克慕虒W(xué)主張,會發(fā)現(xiàn)他的課堂以“捍衛(wèi)數(shù)學(xué)特質(zhì)、潤澤兒童生命”為價值取向,以“具體直白、深刻難忘”為教學(xué)內(nèi)容,以“沒有過程的結(jié)果不是好的結(jié)果,不向著結(jié)果的過程不是好過程”為課堂根本,教學(xué)設(shè)計在“歷史和現(xiàn)實(shí)間的來回穿梭”,把握住“兒童基點(diǎn)、數(shù)學(xué)視野”的思維方式。他的《認(rèn)識負(fù)數(shù)》(蘇教版國標(biāo)教科書五年級上冊)一課,就體現(xiàn)了這些特征。
《認(rèn)識負(fù)數(shù)》一課,蔡宏圣創(chuàng)設(shè)了巧妙的教學(xué)情境,以5個明星的身高導(dǎo)入,進(jìn)行了一系列對比,層層遞進(jìn),分層次進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生清晰地掌握“定誰為標(biāo)準(zhǔn)量很重要”“0在尺子上有特殊的含義”等內(nèi)容。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)量發(fā)生改變,比較的結(jié)果就會不同,如果標(biāo)準(zhǔn)量為0,比它大的數(shù)就是正幾,而比它小的數(shù)就是負(fù)幾。接下來學(xué)生通過自己探究,得出了簡單的表示方法,知道了“正數(shù)和負(fù)數(shù)本是一對表示相反意義的量”。該課例的巧妙之處還在于,教師引導(dǎo)學(xué)生用直線上的點(diǎn)表示明星的身高,直接把負(fù)數(shù)的形象在豎著的“數(shù)軸”上表示出來,這與后來環(huán)節(jié)中溫度計的負(fù)數(shù)是同樣的道理。將負(fù)數(shù)在豎著的“數(shù)軸”表示,更能體現(xiàn)出“數(shù)形結(jié)合”的精神,也更能表示負(fù)數(shù)的意義,讓學(xué)生認(rèn)識起來更加直觀和受用。
談起這節(jié)課的設(shè)計,蔡宏圣認(rèn)為,教學(xué)不能從兒童的生活世界起步,最后還是會停留在經(jīng)驗(yàn)世界里,也不能認(rèn)為演繹比歸納高明,抽象比感性高級,而用抽象的概念來蹂躪兒童的心智。他告誡同行:“要牢記,兒童只能學(xué)兒童數(shù)學(xué),所以,‘直觀地抽象’才是高境界。只要找到了貼切而直觀的形式,那么兒童對于理性的認(rèn)識可以前進(jìn)幾大步?!彪S后,他又很自信地補(bǔ)充道:“本課例就是一個極好的例證!”
建議:數(shù)學(xué)老師應(yīng)該讀點(diǎn)數(shù)學(xué)史
要想成為一名優(yōu)秀的教師,閱讀是必不可少的功課。談及閱讀,蔡宏圣提起了對他影響較大的一本書——上海師范大學(xué)袁小明先生編著的《數(shù)學(xué)思想史導(dǎo)論》,這是一本數(shù)學(xué)史方面的書籍。對于該書,蔡宏圣有自己的評價,他認(rèn)為,作為數(shù)學(xué)史方面的著作,《數(shù)學(xué)思想史導(dǎo)論》可能并不全面和權(quán)威,但它卻打開了一扇窗:從數(shù)學(xué)史中探尋教學(xué)智慧。由此引出了他對數(shù)學(xué)教師的一個建議:數(shù)學(xué)教師應(yīng)該讀點(diǎn)數(shù)學(xué)史。
蔡宏圣認(rèn)為,學(xué)生在課本中所接觸到的數(shù)學(xué)知識體系,是經(jīng)過精心組織的公理化結(jié)果,已經(jīng)和其歷史過程割裂開來。一個數(shù)學(xué)概念僅僅看它的最終形式化表述,普通人很難深入把握其確切的本質(zhì)意義。抽象的數(shù)學(xué)概念只有放在歷史背景上,和抽象活動的歷史過程結(jié)合起來,才能變簡練為豐富、變艱澀為生動,才能較完整地呈現(xiàn)出其經(jīng)驗(yàn)性和演繹性二重統(tǒng)一的本質(zhì),進(jìn)而才更容易被學(xué)生調(diào)動相關(guān)經(jīng)驗(yàn)支撐其建構(gòu)起概念。
他以“用字母表示數(shù)”為例,進(jìn)一步闡釋他的觀點(diǎn)。
“用字母表示數(shù)”在幾大版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中都是重要內(nèi)容之一,在與教材配套的教師教學(xué)用書中,對其重要作用表述為“這是人類認(rèn)識的一次飛躍”,但教師實(shí)際上很難理解其真正的意義。反而有教師認(rèn)為,用字母表示數(shù)是因?yàn)椴恢肋@個數(shù)是多少,因?yàn)樵谛W(xué)數(shù)學(xué)知識體系中,字母的運(yùn)用主要是在解方程中用來表示未知量??梢?,脫離了知識的歷史背景,就看不清它的來龍去脈,自然也就無從體會其數(shù)學(xué)本質(zhì)。
而這些問題可以從數(shù)學(xué)史中找到答案。蔡宏圣說:“放在歷史的長河中,才會知道方程的解答最早是古阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家花拉子米用文辭敘述的,之后是古希臘數(shù)學(xué)家丟番圖用字母的縮寫表示的,直到17世紀(jì)才由法國數(shù)學(xué)家韋達(dá)不僅用字母表示未知量,甚至用字母表示系數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了人類認(rèn)識的跨越,打開了近代數(shù)學(xué)的大門。換言之,用字母表示數(shù)的實(shí)質(zhì)是符號化,絕不是用字母替代某數(shù)量?!?/p>
由此可知,教學(xué)“用字母表示數(shù)”的要義在于讓學(xué)生理解:一個已知的量為什么還要用字母表示。理解了這一點(diǎn),才能使學(xué)生的認(rèn)識實(shí)現(xiàn)由具體向形式化的飛躍。實(shí)際上,不僅僅是“用字母表示數(shù)”,數(shù)學(xué)中戰(zhàn)略性概念的建構(gòu),其背后都閃爍著數(shù)學(xué)思想的光芒,都是數(shù)學(xué)認(rèn)識上的一次重大突破。所以蔡宏圣說:“脫離了歷史背景,要深刻把握其內(nèi)涵都不是易事。”
正是因?yàn)榘褦?shù)學(xué)放到歷史長河中去探究,在歷史中認(rèn)清了數(shù)學(xué)的本質(zhì),蔡宏圣能把課上得通透、深刻,《用字母表示數(shù)》又成了他的另一個經(jīng)典課例。
成尚榮先生對蔡宏圣閱讀數(shù)學(xué)史的功力有過這樣的評價:“蔡宏圣對數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)與研究既鏈接又融入,不過,他的數(shù)學(xué)教學(xué)卻是自然的融入而非鏈接。但是,融入談何容易。融入首先是融匯貫通,對數(shù)學(xué)史知識較為全面的理解與把握,而非一知半解;其次是在數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué)之間尋找到融入點(diǎn),再自然滲透和表達(dá);再次是讓學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)識由具體向形式飛升。這樣,即使是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也會充滿著知識理性、科學(xué)理性和價值理性?!?/p>
李藝:教授,教育技術(shù)學(xué)博士生導(dǎo)師,南京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)科帶頭人,兼任2013―2017全國普通高校教育技術(shù)與方法專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會/教育技術(shù)學(xué)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會副主任委員、中國教育技術(shù)協(xié)會信息技術(shù)教育專業(yè)委員會副主任委員、第二屆全國基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會委員、第二屆全國教師教育課程資源專家委員會教育技術(shù)及綜合實(shí)踐工作委員會委員、全國教育科學(xué)規(guī)劃學(xué)科規(guī)劃組成員等職。研究方向?yàn)橹行W(xué)信息技術(shù)課程、教育游戲研發(fā)與應(yīng)用、漢字信息標(biāo)識與處理、教育技術(shù)哲學(xué)等。
對話嘉賓:
荊曉虹:江蘇省丹陽高級中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科高級教師,鎮(zhèn)江市學(xué)科帶頭人,同時從事信息學(xué)奧林匹克競賽輔導(dǎo)工作。曾獲江蘇省信息技術(shù)科普先進(jìn)工作者、鎮(zhèn)江市“十佳教師”等榮譽(yù)稱號。2012年被評為鎮(zhèn)江市高中拔尖人才培養(yǎng)優(yōu)秀教練;2014年被評為全國信息學(xué)奧林匹克競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師;2015年在“一師一優(yōu)課”評比中,所講的課被評為省級優(yōu)課。曾主持省教研重點(diǎn)課題“基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)模式研究”等多項課題,多篇論文在省級、國家級期刊發(fā)表,2016年4月,論文《基于計算思維培養(yǎng)的“做中學(xué)”教學(xué)模式探究》被中國人民大學(xué)《復(fù)印報刊資料》轉(zhuǎn)載。
在新課標(biāo)中,信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)被界定為:信息意識、計算思維、數(shù)字化實(shí)踐力、信息社會責(zé)任。對于核心素養(yǎng)中的“計算思維”,我們該如何解讀呢?這個問題很重要,因?yàn)樗鼘⒁龑?dǎo)我們明確課程價值和教學(xué)目標(biāo),實(shí)施有意義的教學(xué)活動。那么,計算思維是什么?
荊曉虹:李教授,您好!新課標(biāo)已經(jīng)明確了信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng),圍繞核心素養(yǎng)繼續(xù)進(jìn)行課程建設(shè)應(yīng)該是下一步工作的重心。當(dāng)前,隨著信息技術(shù)的普及應(yīng)用,對信息的感知、判斷和再利用,已經(jīng)深刻影響著每個人的生活。例如,我們外出旅行,就可利用相關(guān)設(shè)備、技術(shù)感知和旅行相關(guān)的信息,如氣候、景點(diǎn)、交通工具等,并運(yùn)用合適的工具對信息進(jìn)行加工,為出行做充分的準(zhǔn)備。在活動過程中,我們都圍繞著信息技術(shù)工具的應(yīng)用,進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與處理,也進(jìn)行著思考,并且思考問題和解決問題的方法也因受信息技術(shù)的影響而發(fā)生改變,這些應(yīng)該和信息技術(shù)核心素養(yǎng)密切相關(guān),與計算思維密切相關(guān)吧?
李藝:是的。人類認(rèn)識自然與社會的過程是從感性走向理性的,感性是靠人類基本的五官感知與心理感受,而理性則必然依賴思維,合理的思維是理性的保障。人的進(jìn)步,首先是思維的進(jìn)步。在信息社會,現(xiàn)實(shí)世界中的事物將被數(shù)字化,以“數(shù)據(jù)抽象和自動化處理”為代表的計算方式正改變著人們的行為方式和心理歷程,這種轉(zhuǎn)變,若需要一個標(biāo)簽來標(biāo)識的話,計算思維應(yīng)該是不二之選。我們甚至可以說,計算思維正逐步成為人們解決問題的一種重要思維方式。
從生活的角度看核心素養(yǎng)的表現(xiàn),對指導(dǎo)教師教學(xué)活動的開展有啟發(fā)作用。數(shù)字化環(huán)境需要我們對信息發(fā)展變化過程有敏銳的感知能力,能夠根據(jù)問題的需要自覺主動地獲取、加工、表達(dá)和交流信息。與此同時,我們還要對信息來源的可靠性、內(nèi)容正確性以及問題解決的有效性作出判斷。在解決問題的過程中,我們用著別人的成果,同時也應(yīng)該自覺形成創(chuàng)造和奉獻(xiàn)的意識和責(zé)任,要遵守信息社會的法律法規(guī),安全地使用信息技術(shù),養(yǎng)成信息社會學(xué)習(xí)、工作、生活的良好習(xí)慣,共同建設(shè)具有多元文化的信息社會。因此,培養(yǎng)具有信息意識、計算思維、數(shù)字化實(shí)踐力、信息社會責(zé)任的公民是基礎(chǔ)教育階段信息技術(shù)學(xué)科的重要目標(biāo)。
荊曉虹:從課程實(shí)踐的角度看,我們似乎必須向現(xiàn)實(shí)生活尋找答案。以旅行為例,我們可以將問題分解為選擇旅行地點(diǎn)、選擇旅行線路、制訂游玩計劃等子問題。對每一個子問題,我們再抽象問題特征,建立結(jié)構(gòu)模型,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和組織。我們可以將計劃旅行的各個景點(diǎn)與景點(diǎn)間的線路抽象為圖結(jié)構(gòu)的模型,采集相關(guān)數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理組織,借助工具進(jìn)行計算和分析。這樣,一個個生活中的問題就轉(zhuǎn)變成為一個個尋求利用數(shù)字化工具自動解決方案的問題。我所說的這些,似乎都和“計算思維”有關(guān),因此我覺得核心素養(yǎng)中“計算思維”是最基礎(chǔ)的。李教授怎樣看這個問題呢?
李藝:信息科學(xué)與技術(shù)在促成社會高度信息化的同時,也拓寬和革新了傳統(tǒng)的思維方式,以“抽象”和“自動化”為精髓的計算思維已成為信息社會中處理問題的重要思維方式。從這個意義上講,我們要通過信息技術(shù)課程給中小學(xué)生以系統(tǒng)的、科學(xué)的“計算思維”的教育,因?yàn)椋行W(xué)生身處多元、互動、開放的信息化環(huán)境,將要面對的是充滿新奇的、變幻莫測的未來信息世界,只有幫助他們建立科學(xué)的思維方式,才能使其理解高速l展的信息世界,正確認(rèn)識技術(shù)、個人、社會的內(nèi)在關(guān)系,發(fā)揮信息技術(shù)的積極因素。而在這個“科學(xué)的思維方式”之中,計算思維就是重要一員。具有系統(tǒng)、科學(xué)的計算思維能力的學(xué)生可以在“學(xué)技術(shù)”“用技術(shù)”的基礎(chǔ)上,批判性地認(rèn)識技術(shù)變革給予信息環(huán)境帶來的整體影響,并應(yīng)用學(xué)科思維解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。在基礎(chǔ)教育中,合適的內(nèi)容和合適的方法是課程設(shè)計與實(shí)施中的重要問題,作為具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀一線教師,荊老師您覺得計算思維中有哪些是適合中學(xué)生的?
荊曉虹:李教授,我學(xué)習(xí)過您及其他專家在計算思維方面的文章。鐘柏昌等專家提出計算思維可以分解為“對象化思維和過程思維”“抽象思維和可視化思維”“工程思維和自動化思維”三單元六概念的結(jié)構(gòu),并對每個部分都進(jìn)行了比較詳細(xì)的刻畫。[1]在您的文章中,您是站在信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)體系設(shè)計的立場上,對核心素養(yǎng)體系進(jìn)行了刻畫,給出了“對象與管理”“設(shè)計與制作”“系統(tǒng)與工程”“規(guī)則與安全”“合作與協(xié)作”“倫理與道德”五單元十概念的結(jié)構(gòu),這實(shí)際上也是一種“學(xué)科思維”的結(jié)構(gòu)方式。
對比以上兩種結(jié)構(gòu),同時借鑒了過往經(jīng)驗(yàn),我選取并提煉出以“抽象”與“自動化”為核心,并且涵蓋與現(xiàn)代信息社會生活密切相關(guān)的諸如“問題解決”“數(shù)據(jù)應(yīng)用”“信息搜索”“交互協(xié)作”等多組概念的計算思維框架,具體包括抽象和分層抽象、自動化(排序的思維、算法思維、問題求解思維)、關(guān)聯(lián)的思維、聚集成庫的思維、化整為零、不同性能資源的組合優(yōu)化、分工合作與協(xié)同求解復(fù)雜系統(tǒng)問題等計算思維。提煉出這些具體內(nèi)容有助于比較順利地將這些思維的培養(yǎng)在中學(xué)信息技術(shù)課上落地生根。但思維是抽象的,還需為其找到實(shí)施教學(xué)的抓手,所以我認(rèn)為您在《談核心素養(yǎng)》一文中提出的“雙基層”應(yīng)該是抓手,是計算思維依附的載體。這個問題您怎么看?
如何在信息技術(shù)課程中落實(shí)計算思維?
李藝:在課程設(shè)計的意義上認(rèn)識計算思維是一回事,將其落實(shí)到具體的教學(xué)中又是另一回事。在具體的信息技術(shù)課程教學(xué)中,如何像語文課培養(yǎng)學(xué)生閱讀寫字一樣,去關(guān)注和培養(yǎng)學(xué)生計算思維,是教師面臨的重要問題,如前所述,走進(jìn)生活并走出生活,應(yīng)該是很好的方法,也還有其他類似的抽象類比、化繁為簡的方法。計算機(jī)科學(xué)知識與“計算思維”之間的關(guān)系要妥善處理,中小學(xué)生雖然可以通過學(xué)習(xí)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的過程而獲得計算思維的能力,但深奧難懂的專業(yè)知識顯然不容易實(shí)施教學(xué),因此也必然不能獲得較好的“計算思維”教學(xué)效果。
不同學(xué)科的研究對象與方法不同,其知識表達(dá)形式亦不相同。例如,“0”和“1”作為信息技術(shù)學(xué)科最基本的符號,連同程序設(shè)計形式化語言一起,是信息技術(shù)學(xué)科表達(dá)的基礎(chǔ),也是表達(dá)“抽象”思維的重要內(nèi)容,不可或缺。只有學(xué)會使用該學(xué)科特定的符號、概念、公式等表達(dá)方式,并運(yùn)用本學(xué)科的基本符號、術(shù)語、概念表達(dá)思想、意見與觀點(diǎn),才能學(xué)會運(yùn)用該學(xué)科特有的思維方式進(jìn)行思考與表達(dá)。學(xué)習(xí)程序設(shè)計相關(guān)知識和技能固然是培養(yǎng)計算思維的主要途徑,然而由于抽象符號的枯澀難懂,導(dǎo)致重要知識難以普及。近年來,為了普及程序設(shè)計知識及算法思維,降低程序設(shè)計學(xué)習(xí)的難度,許多優(yōu)秀的圖形化程序設(shè)計平臺相繼出現(xiàn)。學(xué)習(xí)者可以通過可視的圖形化平臺進(jìn)行知識的學(xué)習(xí)和操作實(shí)踐,達(dá)到理解抽象、算法、自動化等計算思維的目標(biāo)。
另外,教師們還可以借助學(xué)生使用大眾化工具的既有經(jīng)驗(yàn),為計算思維鋪墊基礎(chǔ)。根據(jù)信息技術(shù)課程以往的經(jīng)驗(yàn),與大眾信息加工工具應(yīng)用相關(guān)的基本知識和技能是信息社會學(xué)習(xí)和生活的基本武器,也是實(shí)施“計算思維”教學(xué)的主要抓手。實(shí)際上,我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域?qū)嵤┬畔⒓夹g(shù)教育(前期稱為計算機(jī)教育)已有數(shù)十年,在小學(xué)、初中乃至高中的所有課程經(jīng)驗(yàn)中,基于圖形用戶界面的大眾化工具的使用,如文字編輯、多媒體制作、網(wǎng)絡(luò)工具使用和基于網(wǎng)絡(luò)的交流等,都聚集了計算思維的大量運(yùn)用,這些是教師培養(yǎng)學(xué)生計算思維的肥沃土壤。同時,在過去大眾化工具的研究和使用過程中,教師們積累了大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對相關(guān)知識和技能教學(xué)的核心要素也十分清晰,這些都是協(xié)助計算思維教學(xué)的有力武器。
荊曉虹:是的,我有過一些教學(xué)實(shí)踐,曾嘗試?yán)么蟊姽ぞ哕浖囵B(yǎng)學(xué)生的計算思維。我曾利用“在Excel中繪制二次函數(shù)”的問題,讓學(xué)生學(xué)習(xí)和體驗(yàn)簡單的數(shù)據(jù)抽象、自動計算、算法、數(shù)據(jù)可視化等專業(yè)知識和相關(guān)計算思維。
算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識是呈現(xiàn)計算思維的重要內(nèi)容,但往往因?yàn)樗某橄蠖菇虒W(xué)難以實(shí)施。教師同樣可以借助大眾工具和圖形化表示,幫助學(xué)生理解其內(nèi)涵。我舉一個例子:在地圖上標(biāo)出小明家和博物館的位置,以及兩地的步行線路,問小明從家走到博物館,最近的路應(yīng)該怎樣走?
教學(xué)時,我通過如下過程培養(yǎng)學(xué)生的思維方式。
①利用畫圖、Word等工具,幫助學(xué)生將問題抽象重述(如圖1所示,小明現(xiàn)在A地,要去往B地的博物館,他想要最快到達(dá),應(yīng)該怎樣走呢)。
②對問題進(jìn)行分析,設(shè)計算法,建立搜索樹模型(如圖2)。
③利用模型描述算法,用表格記錄計算過程(如下頁表)。
④發(fā)現(xiàn)規(guī)律并化簡。列舉當(dāng)前位置向下走的每一種可能,將新到達(dá)的位置依次加入到“隊伍”后面,并將上述操作過程提煉為能夠解決同類問題更一般的方案,算法步驟如下:
步驟一:將起始點(diǎn)放入隊中;步驟二:從隊中取出即將走下去的位置;步驟三:選擇可以走下去的一種走法,將新到達(dá)的結(jié)點(diǎn)添加到隊后面,計算并記錄當(dāng)前路徑長度;步驟四:如果還可以有其他走法,轉(zhuǎn)到步驟三,否則轉(zhuǎn)到步驟五;步驟五:如果隊中結(jié)點(diǎn)還沒走完,則定位到隊中待繼續(xù)走的下一個結(jié)點(diǎn)并轉(zhuǎn)到步驟二,否則轉(zhuǎn)到步驟六;步驟六:比較所有當(dāng)前位置是B的路徑長度,選擇一個最短的走法。
⑤算法形式化表示(可以抽象為流程圖或者偽代碼描述)。教師根據(jù)學(xué)生對上述過程的理解情況,將自然語言描述的算法描述為流程圖或者偽代碼,使學(xué)生進(jìn)一步理解抽象的概念及思S方法。
⑥將上述過程自動化。將電子表格計算過程中的用時數(shù)據(jù)存儲到指定的單元格內(nèi),并在計算時引用這些單元格,當(dāng)用時數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,仍然可以求解,從而讓學(xué)生更深入地理解抽象以及自動化的思維。這就為下一步抽象為能夠完成自動計算的計算機(jī)程序作鋪墊。
李藝:這些教學(xué)實(shí)踐要繼續(xù)堅持,以不斷積累經(jīng)驗(yàn)。另外,我們還可以通過提供數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境,設(shè)計有效的數(shù)字化實(shí)踐活動實(shí)施計算思維的培養(yǎng)。
在數(shù)字化時代,信息技術(shù)的飛速發(fā)展使得不同地域的人們可以跨時空連為一體,共同工作、學(xué)習(xí)和生活。人們通過新環(huán)境下的社會實(shí)踐,不斷改變著現(xiàn)實(shí)生活條件,同時也改變著自己的思維方式。一方面,人們不僅需要具備相應(yīng)的生存能力,更需要用數(shù)字化實(shí)踐能力去適應(yīng)相應(yīng)的生存環(huán)境并發(fā)展自我;另一方面,培養(yǎng)某種思維能力必須使學(xué)習(xí)者在教學(xué)活動中運(yùn)用、發(fā)展這種思維能力,特定數(shù)字化環(huán)境下的問題情境能夠促使計算思維的產(chǎn)生。在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下,當(dāng)學(xué)生試圖解決某一問題時,需要先對已有的知識進(jìn)行理解,使之內(nèi)化為自身知識結(jié)構(gòu)的一部分,然后綜合運(yùn)用知識來解決問題。對知識的綜合運(yùn)用有賴于思維,學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決問題的過程也就自然而然地鍛煉了思維。
如何設(shè)計培養(yǎng)計算思維的教學(xué)活動?
荊曉虹:近年來,虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字化校園、數(shù)字化學(xué)習(xí)等研究十分火熱,甚至已經(jīng)形成了許多比較成熟的平臺。但我感覺部分教師在運(yùn)用信息技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境時,過分強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)環(huán)境“實(shí)體”的構(gòu)建,機(jī)器和技術(shù)只有實(shí)體,沒有靈魂。我認(rèn)為,利用信息技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境除了包括應(yīng)用信息技術(shù)構(gòu)建環(huán)境實(shí)體外,還應(yīng)依據(jù)學(xué)習(xí)理論進(jìn)行科學(xué)的教學(xué)設(shè)計,并在教學(xué)設(shè)計的過程中將教育理念的“靈魂”賦予“實(shí)體”。面向計算思維培養(yǎng)的數(shù)字化環(huán)境應(yīng)該是要創(chuàng)造一個優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境,此種環(huán)境除了能改進(jìn)教師的教學(xué)方法,改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果外,還應(yīng)是一個多元的、互動性高的、能培養(yǎng)學(xué)生主動探索問題并有利于解決問題的環(huán)境,是一個生動活潑、富有創(chuàng)意的教學(xué)或?qū)W習(xí)環(huán)境。
李藝:信息技術(shù)課程是學(xué)生接觸信息技術(shù)、掌握信息技術(shù)并充分應(yīng)用信息技術(shù)到現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行探索的重要課程,數(shù)字化環(huán)境為探索過程提供了便利。思維能力為解決問題提供有力支持,也從問題解決中獲得了提升,問題解決是思維培養(yǎng)的重要途徑。教師通過問題解決的過程,闡述并講解計算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念及知識,如數(shù)據(jù)抽象、數(shù)學(xué)建模、選擇算法、設(shè)計程序等,傳授計算機(jī)科學(xué)中的原理和方法;在知識“貫通”的過程中滲透0和1的思維、抽象思維、算法思維、問題求解思維等計算思維,使學(xué)生鞏固并理解相關(guān)知識和原理;最后讓學(xué)生通過運(yùn)用相關(guān)的計算思維解決新環(huán)境下的問題或新問題,加深理解計算思維,并提升解決問題的能力。這樣,以“問題”為中心,形成知識、能力和思維相輔相成、互相促進(jìn)的良好穩(wěn)定的三角結(jié)構(gòu)。
新課標(biāo)也明確提出:培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化資源、數(shù)字化工具和數(shù)字化平臺,開展自主學(xué)習(xí)與群體協(xié)作。在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中,提供數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境,設(shè)計有效的數(shù)字化實(shí)踐活動,是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要途徑。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境以學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計理論為指導(dǎo)思想,它具有穩(wěn)定的教學(xué)活動結(jié)構(gòu)框架和活動程序。在課堂教學(xué)實(shí)施中,教師創(chuàng)設(shè)基于信息技術(shù)應(yīng)用的新型學(xué)習(xí)環(huán)境,從而營造一種具有信息技術(shù)特征的課堂氛圍。荊老師應(yīng)該也有一些有益的經(jīng)驗(yàn)可以跟大家一起分享吧。
荊曉虹:在具體教學(xué)中,我主要通過設(shè)計教學(xué)活動,讓學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中,自主探究或者合作解決問題,體驗(yàn)分析問題、搜索資源、采集數(shù)據(jù)、加工數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、解決問題并分享結(jié)論的整個過程,每一個環(huán)節(jié)都盡量設(shè)計包容多種解決方案的子問題,充分滲透計算思維的應(yīng)用。例如,我通過提供多種工具,在采集數(shù)據(jù)環(huán)節(jié),讓學(xué)生體驗(yàn)不同層級的抽象,在加工數(shù)據(jù)環(huán)節(jié),讓學(xué)生體驗(yàn)不同程度的自動化過程等。
教師可以設(shè)計基于信息技術(shù)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,利用與生活相關(guān)的問題,引導(dǎo)學(xué)生將生活經(jīng)驗(yàn)遷移到問題情境中,在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中尋求解決方案。例如,我設(shè)計了一個問題:小明家的商店出售牛奶,媽媽告訴小明,牛奶如果賣價高了,售出的量就小,賣價低一些,售出量就會增加,但也不能一味降低r格。媽媽給上高一的小明出了一個難題,怎樣定價才能保證一天的盈利達(dá)到100元呢?學(xué)生思考回顧并得出解決問題的一般過程,即發(fā)現(xiàn)問題、明確問題、提出解決方法、檢驗(yàn)解決方法。在此過程中,學(xué)生要先確立問題解決中的難點(diǎn)和要素,并初步了解抽象的概念和學(xué)習(xí)抽象的方法。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的環(huán)節(jié)引入自動計算的概念,歸納運(yùn)用自動計算工具(計算機(jī))解決問題的一般過程:分析現(xiàn)實(shí)問題、搜集問題的數(shù)據(jù)、建立數(shù)學(xué)模型、設(shè)計算法并自動計算。這樣,學(xué)生通過數(shù)字化環(huán)境下的一個實(shí)驗(yàn)既解決了生活中的一個問題,也發(fā)展了計算思維能力。
又如,我讓學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中調(diào)查當(dāng)前中學(xué)生數(shù)字閱讀的狀況。學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查,并從一堆有關(guān)數(shù)字閱讀的信息(微信、微博、網(wǎng)絡(luò)空間等)中提取信息。學(xué)生將收集到的信息分離、提純和簡略之后抽象為待加工的數(shù)據(jù),稍復(fù)雜的問題還需要將信息分類、分層抽象,可以認(rèn)識和把握數(shù)據(jù)間的關(guān)系,選擇不同功能的加工工具輔助加工,如表格數(shù)據(jù)可以借助Excel、Access等工具軟件加工處理。計算機(jī)抽象的數(shù)據(jù)可以用更豐富的結(jié)構(gòu)存貯信息,從而實(shí)現(xiàn)更多的加工需求,并借助程序設(shè)計方法實(shí)現(xiàn)更智能化加工。學(xué)生通過解決簡單問題,理解數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)抽象方法、數(shù)據(jù)存貯結(jié)構(gòu)等概念,建立基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)與問題解決的聯(lián)系。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境保障了所有活動環(huán)節(jié)的順利進(jìn)展,讓學(xué)生通過體驗(yàn)提高學(xué)習(xí)品質(zhì)。設(shè)計學(xué)生活動時,我盡量考慮融入對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)。李教授,您覺得還有其他思考角度嗎?
李藝:運(yùn)用計算機(jī)解決實(shí)際問題時,最重要的是建立數(shù)學(xué)模型,即將問題中各個要素抽象為從基本的數(shù)據(jù)類型到復(fù)雜的構(gòu)造類型的各類操作對象,并設(shè)計對象處理的可行算法。問題的求解過程為:輸入對象―對象處理―輸出對象,關(guān)注的重點(diǎn)是對象及對對象的操作?,F(xiàn)實(shí)世界中每一個利用信息技術(shù)解決的問題都是如此,包括教師的教學(xué)過程。如果教師能夠把計算思維應(yīng)用到自己的教學(xué)行為中,并幫助學(xué)生清晰地解讀行為,學(xué)生就會更充分地理解計算思維,更深刻地認(rèn)識到它的重要性,從而也會在學(xué)習(xí)過程中盡量去應(yīng)用計算思維。
荊曉虹:對呀,課堂教學(xué)的過程也可以從計算思維的角度去思考。一次教學(xué)活動可以被抽象成一個求解問題模型,教學(xué)中的各個要素則被抽象為具有各種性質(zhì)的對象,教學(xué)過程被分段抽象成施加到對象上的各種操作。如果把怎樣上好一節(jié)課看作一個待解決的問題,教師會重點(diǎn)考慮問題的輸入是什么,問題的輸出是什么,我們可以借助的結(jié)構(gòu)和方法有哪些,怎樣操作可以減少冗余,怎樣在不確定的情況下(如學(xué)情)進(jìn)行規(guī)劃、調(diào)整,并預(yù)估效果,從最壞的情況進(jìn)行調(diào)整和系統(tǒng)恢復(fù)以保證最佳解決效果等。
計算思維如何實(shí)現(xiàn)育人價值?
計算思維作為連接虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的橋梁,在生活中處處可見它的影子,如人們有秩序地排隊與算法中的排序思維、自覺合理使用網(wǎng)絡(luò)與關(guān)聯(lián)思維、科學(xué)管理與分層抽象思維等。計算思維的培養(yǎng)最終也是為了育人,李教授是否可以從“育人”的意義上講一講這個問題?
李藝:面向計算思維的信息技術(shù)課程是期望學(xué)生將信息技術(shù)學(xué)科思維方式合理遷移至日常生活與學(xué)習(xí)之中,將學(xué)科方法滲透到解決信息問題之中,期望他的能夠成為信息社會的問題解決者、革新者和創(chuàng)造者。我在《談核心素養(yǎng)》一文中將核心素養(yǎng)的“雙基”“問題解決”“學(xué)科思維”三層關(guān)系解讀為“問題解決以雙基為基礎(chǔ),學(xué)科思維以雙基和問題解決為基礎(chǔ);學(xué)科思維喚醒并照耀著問題解決層和雙基層,使之一并產(chǎn)生價值和意義”,同時又指出“思維方法和價值觀,必須是經(jīng)過系統(tǒng)的和較長時間的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)活動而潛移默化到思想深處的、穩(wěn)定的、可遷移的思維方式或思維模式且形成習(xí)慣”。計算思維是教學(xué)活動所要達(dá)成的目標(biāo),繼而具備了計算思維的學(xué)生又是新的教學(xué)活動所要重視的對象,如此循環(huán)不斷強(qiáng)化,才能讓計算思維融入學(xué)生的意識,真正成為他們的“核心素養(yǎng)”。
同時,構(gòu)建核心素養(yǎng)體系,是面向整個社會的需求,是提升我國人才培養(yǎng)質(zhì)量,增強(qiáng)國家核心競爭力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。各學(xué)科在落實(shí)核心素養(yǎng)時,既要落實(shí)跨學(xué)科的綜合性核心素養(yǎng),又要彰顯本學(xué)科獨(dú)特的育人價值,確立學(xué)科自身的核心素養(yǎng)。所謂學(xué)科核心素養(yǎng),粗略地說是指凸顯學(xué)科本質(zhì),具有獨(dú)特、重要育人價值的素養(yǎng)。
計算思維的育人價值是什么?或者說,學(xué)習(xí)了信息技術(shù)課程,會發(fā)生什么樣的變化?這是個非常復(fù)雜的話題,或許今后我會認(rèn)真思考并專門撰文討論,此處只能泛泛而談,不會十分嚴(yán)謹(jǐn),僅供參考吧。例如,學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程,可以學(xué)會如何認(rèn)識對象,理解對象可能是一個數(shù)據(jù),也可能是眾多資源的聚集,甚至是現(xiàn)實(shí)中的一個問題;可以多角度地認(rèn)識對象,一個問題還可以重新闡述成一個便于利用工具解決的問題;通過熟悉計算方法的多樣性,了解計算方法的特定性及優(yōu)勢,學(xué)會如何提取和描述對象的屬性,自覺形成借助技術(shù)方法高效解決問題的習(xí)慣;理解對象可以選擇合適的方式組織存貯,便于利用相互間的關(guān)聯(lián)構(gòu)建合適的結(jié)構(gòu),產(chǎn)生新的價值;對于身邊大量的信息和資源,能夠化簡分解、甄別篩選、合理組織,多維度多角度地進(jìn)行關(guān)聯(lián)與分析,分層級地管理信息和解決問題;通過體驗(yàn)系統(tǒng)中的對象如何分解分層、協(xié)調(diào)合作的過程,理解設(shè)計系統(tǒng)可以使各個對象優(yōu)勢互補(bǔ),集聚眾力,發(fā)揮對象的更大價值。從而他能夠認(rèn)識到:人不是孤立存在的,在與他人、物、環(huán)境等各種對象的交互和交往中,要樹立自我保護(hù)意識,確立良好的交往可以幫助提升生活品質(zhì)的信念;正確理解競爭與合作的關(guān)系,會利用合力,有效運(yùn)用資源和高效解決問題;樹立面對復(fù)雜問題運(yùn)用科學(xué)方法解決的勇氣與信念,以及人、技術(shù)、社會和諧共存的信心。
荊曉虹:想不到信息技術(shù)課程還有這么多寶藏可以挖掘?。τ谟嬎闼季S的育人價值我是這樣理解的。例如,抽象是信息技術(shù)的首要特征,現(xiàn)實(shí)世界到虛擬世界的第一步轉(zhuǎn)換便是抽象,因此抽象思維是計算思維中的重要組成部分。對于育人來講,信息技術(shù)學(xué)科中的抽象可以幫助學(xué)生從不同的角度觀察和分析事物、多個維度建立聯(lián)系、分層級地分解和化簡事物,更具有普遍意義。這一認(rèn)識客觀世界的獨(dú)特方式,是每個社會公民無論從事何種職業(yè)都不可或缺的基本素養(yǎng)。這些便是抽象思維所獨(dú)有的、最核心的育人價值。所以f,計算思維最終目標(biāo)是塑造人的品質(zhì)。最后,李教授能否從課程建設(shè)者的角度給一線教師提些建議呢?
李藝:我認(rèn)為在“核心素養(yǎng)”的概念下把握課程,應(yīng)該從“學(xué)科思維”“問題解決”“雙基(基礎(chǔ)知識、基本技能)”三個層面同步推進(jìn),缺一不可。借鑒哈爾濱工業(yè)大學(xué)戰(zhàn)德臣等學(xué)者在將計算思維落實(shí)到高校相關(guān)專業(yè)或課程之中的研究成果,教師可以構(gòu)建問題解決、知識技能和思維三者相輔相成、互相促進(jìn)的良好穩(wěn)定的三角結(jié)構(gòu),使得“知識/術(shù)語”隨著“思維”的講解而介紹,“思維”隨著“知識”的貫通而形成,(行為)能力隨著思維的理解而提高[2],采用如下頁圖3所示的三角結(jié)構(gòu)來引導(dǎo)計算思維在教學(xué)中的落實(shí)問題。
圖3可以解讀為:以信息社會人類解決的社會/自然問題為背景,并將問題以適合基礎(chǔ)教育階段學(xué)生理解的層次呈現(xiàn)出來,通過問題解決/分析的過程,將知識/概念的講解、行為/能力的提升、計算思維的培養(yǎng)三個方面互相融合和促進(jìn),使得知識/概念在解決問題的行為中得到鞏固,同時也體現(xiàn)出知識/概念對問題解決的必要支持;使得計算思維在問題解決過程中得到更深刻的認(rèn)識,同時計算思維也指導(dǎo)實(shí)施更加有效的行為;問題解決為枯澀的概念與抽象的思維間架設(shè)了橋梁,使思維借助知識更具體化,思維也使知識更系統(tǒng)。在計算思維的引領(lǐng)下,隨著知識、能力和學(xué)科思維的不斷提升,學(xué)生的內(nèi)在思維品質(zhì)也會在潛移默化中得到強(qiáng)化和提升。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘柏昌,李藝.詳論計算思維――科學(xué)涵義與社會價值解析[J].江漢學(xué)術(shù),2016(2):88-97.
[2]戰(zhàn)德臣,聶蘭順.大學(xué)計算機(jī):計算思維導(dǎo)論[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.
對話印象
2013年,我領(lǐng)銜的工作室有幸請來了信息技術(shù)教育專家李藝教授。在工作室的第一次活動中,我上了一節(jié)教學(xué)研究課。在課上,我打破“學(xué)經(jīng)典,用經(jīng)典”的常規(guī)算法教學(xué)思路,嘗試引導(dǎo)學(xué)生在開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中構(gòu)建“經(jīng)典算法”。但由于學(xué)生實(shí)踐能力的差異,導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成率并不高,這讓我很是沮喪?!拔移綍r只帶三五個學(xué)生,四五十個學(xué)生的課堂不容易啊?!崩罱淌谟哪羁痰脑捳Z讓我沮喪的心情得到平復(fù),也讓我明白了教學(xué)中應(yīng)該更加關(guān)注學(xué)情和教學(xué)資源,應(yīng)該從關(guān)注自己的“教”轉(zhuǎn)移到關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”。
在李教授的引領(lǐng)下,我開始系統(tǒng)地學(xué)習(xí)計算思維,研究計算思維在教學(xué)中的培養(yǎng)方式,開始探索學(xué)科發(fā)展的新道路。李教授非常忙碌,向李教授請教的過程,包括此次對話,大多是借助網(wǎng)絡(luò)和電話完成的。在李教授線上、線下的精心指導(dǎo)下,我的學(xué)科思路逐漸清晰起來?;貞涀哌^的三年,我的內(nèi)心充滿感激。