信息技術(shù)發(fā)展促進(jìn)

信息技術(shù)課程思索王榮良rlwang@華東師范大學(xué)全國中小學(xué)計算機(jī)教育研究中心第1頁

蘋果零售店里用戶第2頁信息技術(shù)課程是朵什么花？驛外斷橋邊,寂寞開無主。已是黃昏獨自愁,更著風(fēng)和雨。無意苦爭春,一任群芳妒。零落成泥輾作塵,只有香如故。----陸游

學(xué)生喜歡信息技術(shù)還是信息技術(shù)課？第3頁信息技術(shù):從生產(chǎn)工具到消費產(chǎn)品發(fā)燒友:沃茲尼亞克和喬布斯1976年:個人計算機(jī)參加商務(wù)應(yīng)用（Visicalc程序）……第4頁計算機(jī)文化論第一階段是1985年在前蘇聯(lián)學(xué)者伊爾肖夫提出“程序設(shè)計是第二文化”影響下,國內(nèi)幾所重點高中開設(shè)了“程序設(shè)計”選修課計算機(jī)工具論第二階段是受當(dāng)初國際上通行“工具論”影響,原國家教委頒發(fā)了第二個試驗教學(xué)綱領(lǐng),教學(xué)內(nèi)容增加了文字處理、電子表格和數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用軟件,開課年級向初中發(fā)展,選修課名稱為“計算機(jī)課”信息素養(yǎng)論第三階段是年起,教育部頒布了《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》,課程名稱正式由“計算機(jī)課”改成定位愈加準(zhǔn)確、內(nèi)涵更為寬泛“信息技術(shù)課程”……?信息技術(shù)課程發(fā)展歷程回顧Windows8來了，學(xué)校機(jī)房升級嗎？iPad來了，信息技術(shù)課上什么？為何要更名：信息=計算機(jī)？信息>計算機(jī)？信息早于計算機(jī)？信息技術(shù)課程依然離不開計算機(jī)第5頁信息技術(shù)教師，你是誰？信息技術(shù)教師,你在哪里——理論與現(xiàn)實夾縫中生存信息化大投入與地位邊緣化信息技術(shù)教師,你為何在這里——專業(yè)錯位與定位課程目標(biāo)非壟斷性與教師整體專業(yè)化壟斷要求信息技術(shù)教師,你要往哪里去——專業(yè)發(fā)展目標(biāo)與路徑信息技術(shù)課程中本體性知識把握與真實情境中用技術(shù)來處理問題中國信息技術(shù)教育年第8期作者:王吉、張建鵬第6頁信息技術(shù)課程，你是誰？第7頁信息技術(shù)課程需要思索無限擴(kuò)大信息素養(yǎng)內(nèi)涵不利于國際交流不界定信息技術(shù)概念不利于學(xué)科同行交流過份強(qiáng)調(diào)項目學(xué)習(xí)能力不利于不一樣學(xué)科交流ProficiencyFluencyCompetencyLiteracyCapability愛迪生創(chuàng)造:技術(shù)科學(xué)性項目學(xué)習(xí):正午測量第8頁關(guān)于信息技術(shù)課程思索信息技術(shù)是什么信息技術(shù)課程教什么學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程需要思索什么……第9頁20世紀(jì)技術(shù)發(fā)展特點技術(shù)一樣來自于科學(xué),但20世紀(jì)科學(xué)更遠(yuǎn)離我們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)驗,對應(yīng)技術(shù)威力更大,更難控制新技術(shù)顯示了對我們生活世界重新改造能力基因技術(shù)改變?nèi)祟愖匀粚傩孕畔⒓夹g(shù)改變?nèi)祟惿鐣傩晕覀冊鯓訉Υ咂瘘c，低門檻信息技術(shù)？第10頁信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)實狀況計算機(jī)與摩爾定律1970’s:中央處理器字長與速度1980’s:內(nèi)存放器速度與容量1990’s:網(wǎng)絡(luò)帶寬’s:海量存放器與知識了解’s:“云”里“物”里互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)格，傳感器普適計算與云計算Everywhere，Everytime，Everyone第11頁信息技術(shù)領(lǐng)域歷史人物第12頁計算機(jī)領(lǐng)域經(jīng)典計算裝置第13頁啟示:對技術(shù)發(fā)展史學(xué)什么了解技術(shù)發(fā)展基本事實體驗技術(shù)發(fā)展基本特點教師基本素養(yǎng):技術(shù)發(fā)展是技術(shù)文化一部分科學(xué)家軼事:眾多技術(shù)創(chuàng)造背景與過程技術(shù)創(chuàng)造必定性與偶然性半導(dǎo)體、電話交換機(jī)、電視機(jī)PC總線、USB總線莫爾斯創(chuàng)造電報機(jī)第14頁人、機(jī)、物三元社會模型第15頁后計算機(jī)時代后摩爾時代后PC時代后IP時代第16頁信息技術(shù)發(fā)展:一切皆可計算第17頁信息技術(shù)關(guān)鍵問題:智能計算機(jī)科學(xué)追求能夠歸結(jié)為三個基本問題:巴貝奇問題:結(jié)構(gòu)執(zhí)行程序計算機(jī)布什問題:人與計算機(jī)組成開放社會圖靈問題:計算機(jī)模擬和放大人智能計算機(jī)應(yīng)用難題最終幾乎都?xì)w結(jié)到語義了解，處理此難題主要依靠腦科學(xué)進(jìn)展，工程上取決于將高維、無序、海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有序、可管理、易檢索知識。第18頁信息技術(shù)課程:人、信息與工具工具處理信息人利用工具處理信息人處理信息第19頁含有思索課程才是有生命力課程信息技術(shù)課程不是以學(xué)習(xí)簡單操作為目標(biāo)，更主要是學(xué)會思索經(jīng)典思維舉例編碼:IP地址優(yōu)化:數(shù)據(jù)壓縮自動化:文件保留人機(jī)關(guān)系:各種文件格式有很多很多值得思索化繁為簡、時空轉(zhuǎn)換、軟硬件平衡、糾錯容錯……第20頁科學(xué)方法:觀察、假設(shè)、理論人類對計算本質(zhì)認(rèn)識過程計算伎倆器械化（算盤等）計算過程形式化（圖靈模型）計算執(zhí)行自動化（馮·諾依曼模型）不一樣領(lǐng)域思維特點數(shù)學(xué):推理物理學(xué):Galileo’sGravityExperiment經(jīng)濟(jì)學(xué):人與社會生活關(guān)系倫理學(xué):TheTrolleyProgram像計算機(jī)科學(xué)家一樣思索計算機(jī)科學(xué)在本質(zhì)上源自數(shù)學(xué)思維，它形式化基礎(chǔ)建筑于數(shù)學(xué)之上。計算機(jī)科學(xué)又從本質(zhì)上源自工程思維，因為我們建造是能夠與實際世界互動系統(tǒng)。計算機(jī)科學(xué)是數(shù)學(xué)和工程思維互補(bǔ)與融合第21頁算法思維算法思維描述算法思維能夠清楚地說明問題處理方法能夠?qū)⒁粋€復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化成若干子問題并將其深入簡化,以到達(dá)處理問題目標(biāo)算法思維能夠清楚地了解問題處理規(guī)則能夠認(rèn)識到問題起點、邊界和限定范圍,按部就班地完成任務(wù)或處理問題算法思維能夠清楚地分析問題處理方法優(yōu)劣能夠設(shè)計與結(jié)構(gòu)操作步驟更少、更經(jīng)濟(jì)算法算法思維特征算法思維是一個問題求解思維方式算法思維是一個形式規(guī)整思維方式算法思維是一個人機(jī)共存思維方式摘自:王榮良信息技術(shù)課程中算法學(xué)習(xí)價值探索中國電化教育.8第22頁算法思維顯性教學(xué)從程序設(shè)計中感受算法思維算法是教學(xué)關(guān)鍵,程序設(shè)計是教學(xué)路徑,程序設(shè)計語言是教學(xué)載體從修改代碼中感受算法思維閱讀程序測試程序修改程序（參數(shù)、語句、結(jié)構(gòu)）從程序調(diào)試中感受算法思維語法錯誤調(diào)試有利于語言學(xué)習(xí)邏輯錯誤調(diào)試有利于算法思維體驗第23頁案例:Kodu編程《Kodu編程》課程是以Kodu游戲開發(fā)環(huán)境為學(xué)習(xí)載體,以實踐、探究、合作為學(xué)習(xí)方式,以學(xué)習(xí)編程技術(shù)、發(fā)展算法思維、培養(yǎng)實踐能力、體驗成功高興、全方面提升信息素養(yǎng)為目標(biāo)課程。掌握必要編程知識與技能Kodu軟件基本操作,對象和場境設(shè)計方法、語句與編程發(fā)展基本算法思維事件表述方式,執(zhí)行步驟化,人類語言與編程語言比較,從對故事描述到計算機(jī)系統(tǒng)表示過程

培養(yǎng)處理問題能力敘事能力、創(chuàng)新能力、合作能力、質(zhì)疑能力

實施高興學(xué)習(xí)體驗學(xué)生在開發(fā)游戲過程中學(xué)習(xí)知識與技能、發(fā)展思維、提升能力,體驗學(xué)習(xí)高興第24頁算法思維滲透算法思維是利用信息技術(shù)視角思索問題、處理問題一個表現(xiàn)形式算法思維是高速發(fā)展信息科技領(lǐng)域中相對穩(wěn)定內(nèi)核算法思維表征工程化思維方式:嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、可重復(fù)人機(jī)共存思維方式:充分發(fā)揮機(jī)器性能優(yōu)勢隱性算法思維挖掘活動實施計劃表達(dá)算法思想，比如流程圖利用應(yīng)用軟件中已內(nèi)含算法，比如討論計算機(jī)為何會自動運(yùn)算第25頁案例:開始做小報啦教學(xué)目標(biāo)分析知識與技能知道小報基本組成部分；了解流程圖基本組成和作用,并依據(jù)制作小報先后次序,學(xué)習(xí)繪制相關(guān)流程圖；掌握開啟“WPS文字”方法,并認(rèn)識其窗口組成。過程與方法經(jīng)過對小報樣例分析,知道小報基本組成部分；經(jīng)過集體討論、嘗試交流等方法,學(xué)習(xí)制作一份電子小報流程圖；經(jīng)過舊知遷移、對應(yīng)比較等方法,掌握開啟“WPS文字”方法,并認(rèn)識其窗口組成。情感態(tài)度價值觀經(jīng)過繪制流程圖,養(yǎng)成在日常生活中,合理有序做事好習(xí)慣；經(jīng)過使用我國自行開發(fā)文字處理軟件“WPS文字”,提升民族自豪感和自信心。教學(xué)流程情景引入,出示課題。認(rèn)識小報組成部分。制作小報流程認(rèn)識“WPS文字”總結(jié)第26頁超越技術(shù)教育價值三種思維算法思維工程思維批判性思維六種能力工程化表示與實施能力全局觀和優(yōu)化能力滿足設(shè)計功效和符合設(shè)計要求前提下發(fā)揮個性和創(chuàng)造能力對工具合理利用、操作、表示和構(gòu)思能力質(zhì)疑與信息辯別能力各種思維綜合利用能力第27頁工程思維工程思維就是在工程設(shè)計和研究中形成思維,是一個策劃性思維。工程思維是工程技術(shù)人員綜合利用邏輯思維、形象思維和頓悟思維分析和處理問題思維能力,工程思維是利用各種知識處理工程實踐問題關(guān)鍵。工程設(shè)計思維工程實施思維工程消費思維信息技術(shù)課程中工程思維教育工程思維全局觀工程思維邏輯觀工程思維方法觀摘自:王榮良信息技術(shù)課程之工程思維辨析中國教育技術(shù)裝備.7第28頁批判性思維批判性思維是一個懷疑、審慎心態(tài),是一個理性精神、思維品質(zhì)和人格特征課程發(fā)展性批判性思維是評定或建構(gòu)過程,是一個價值判斷過程機(jī)器思維與人類思維批判性思維是各種思維方法和方式綜合利用課程綜合性批判性思維智力技能解