洞悉信息系統(tǒng)：學(xué)科核心素養(yǎng)孕育的策略與方法學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科大概念息息相關(guān)，脫離大概念談信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，其路徑是不存在的。事實(shí)上，大概念是一個(gè)“寶藏”，之所以能稱之為“大”，是因?yàn)樗皇且话愀拍?，而是核心概念，相?dāng)于信息技術(shù)學(xué)科知識(shí)體系的“細(xì)胞核”，是生發(fā)其他知識(shí)的源泉。因此，重視學(xué)科大概念，并以其為核心提升學(xué)生的核心素養(yǎng)尤為重要。因此，筆者選擇了學(xué)科大概念之一的信息系統(tǒng)作為研究切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生去留意信息系統(tǒng)本該有的互動(dòng)與反饋信息，增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)，讓他們用敏銳的信息意識(shí)“回嚼”信息系統(tǒng)自動(dòng)化處理的整個(gè)過程，促進(jìn)其計(jì)算思維的發(fā)展，從而洞察系統(tǒng)的缺陷，產(chǎn)生對原系統(tǒng)改進(jìn)與創(chuàng)新的動(dòng)機(jī)，促進(jìn)學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)造。留意信息系統(tǒng)的反饋，增強(qiáng)信息意識(shí)信息系統(tǒng)之所以被稱之為人機(jī)交互系統(tǒng)，是因?yàn)樗跓o人值守的環(huán)境下，能回應(yīng)與反饋一些重要信息給用戶，讓用戶做出判斷與調(diào)整再進(jìn)行具體實(shí)踐。而信息意識(shí)是指個(gè)體對信息的敏感度和對信息價(jià)值的判斷力。筆者認(rèn)為，教師可以借助信息系統(tǒng)的交互與及時(shí)反饋功能，引導(dǎo)學(xué)生多留意系統(tǒng)所回饋的信息，并做出重要的判斷與嘗試實(shí)踐，這樣學(xué)生才能有效地獲取、評(píng)估、鑒別、使用信息。用這樣的方式不僅能增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)，而且能發(fā)展他們的計(jì)算思維，培育其終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)組裝計(jì)算機(jī)時(shí)，看到主機(jī)箱后有多個(gè)接口難以下手，生怕接錯(cuò)造成各種故障，此時(shí)教師就要提出關(guān)鍵性的問題：“哪些信息在默默向我們說話？”引導(dǎo)學(xué)生自己去觀察與留意，并共同討論出主機(jī)箱后面的圖標(biāo)、接口的形狀、針孔數(shù)對應(yīng)關(guān)系等。又如，學(xué)生在學(xué)習(xí)程序語言時(shí)，往往會(huì)遇到語法錯(cuò)誤問題，此時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生借助“編譯器”的反饋功能，關(guān)注出現(xiàn)的錯(cuò)誤提醒，再將錯(cuò)誤信息通過另外一個(gè)信息系統(tǒng)（如百度等）進(jìn)行在線檢索，解決問題。這種學(xué)習(xí)方式能夠讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己調(diào)試程序。“回嚼”信息系統(tǒng)的計(jì)算，發(fā)展計(jì)算思維學(xué)生有了一定的信息意識(shí)后，要趁熱打鐵，繼續(xù)往前，將初步具備的信息意識(shí)及時(shí)展開應(yīng)用，并使其得到一定的強(qiáng)化刺激，教師要引導(dǎo)學(xué)生深挖信息系統(tǒng)給予的反饋信息，追尋其背后原理。信息系統(tǒng)的處理過程，本質(zhì)上是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部展開的一個(gè)激烈的計(jì)算過程，這個(gè)過程是快速的、短暫的，有時(shí)是不明確的、隱藏著的。教師要引導(dǎo)學(xué)生去慢慢“回嚼”系統(tǒng)的計(jì)算過程，將計(jì)算的過程放慢與放大，將整個(gè)過程“曬出來”，讓學(xué)生進(jìn)行對比、分析、抽象，并進(jìn)行模式識(shí)別，即它是如何將不可計(jì)算的轉(zhuǎn)為可計(jì)算的？進(jìn)而讓學(xué)生感受計(jì)算機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行所帶來的高效率價(jià)值，習(xí)得系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)理，體驗(yàn)像計(jì)算機(jī)、科學(xué)家一樣利用系統(tǒng)進(jìn)行處理的整個(gè)過程。例如，在學(xué)生使用Word居中對齊功能時(shí)，Word的處理是快速的、短暫的，教師可以將這個(gè)看似最為平凡的居中功能深挖，把這個(gè)過程進(jìn)行抽象。首先，假設(shè)一行可以容納的字符數(shù)為N，需要居中的字符串長度為M，要學(xué)生計(jì)算需要居中的字符串首位字符應(yīng)在什么位置。然后步步推進(jìn)，讓學(xué)生通過具體數(shù)據(jù)分析，從具體到抽象，從特殊到一般，得出最終答案為（N-M）/2。通過這樣的過程，學(xué)生明確了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)居中功能背后的算法原理。又如，在學(xué)習(xí)Excel填充柄時(shí)，當(dāng)利用填充柄進(jìn)行批量自動(dòng)計(jì)算時(shí)，倘若教師只停留在對功能的演示上，重結(jié)果，不重系統(tǒng)的處理過程，則學(xué)生的計(jì)算思維是無法得到發(fā)展的。事實(shí)上，Excel的強(qiáng)大智能化處理很容易震驚到學(xué)生，此時(shí)，應(yīng)該放慢系統(tǒng)快速處理的過程，將每個(gè)單元格中隱藏的公式“曬出來”，并提出一個(gè)關(guān)鍵性問題：“哪些在變？哪些卻沒變？”讓學(xué)生帶著這個(gè)問題進(jìn)行對比與分析（如圖1）。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)：行號(hào)在變，其他都沒變。然后再回到利用純數(shù)字公式編寫，此時(shí)學(xué)生已理解了利用單元格與純數(shù)字編寫公式的利與弊。這一系列的發(fā)現(xiàn)與思考，學(xué)生經(jīng)歷了對多個(gè)公式的模式識(shí)別，以及抽象、分解、算法的構(gòu)造等復(fù)雜過程。洞察信息系統(tǒng)的缺陷，促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)造任何事物都不存在絕對的完美，都有其一定的局限性。信息系統(tǒng)也如此，但信息系統(tǒng)中的缺陷正是教學(xué)的寶藏，因?yàn)橛腥毕荩砸バ扪a(bǔ)與優(yōu)化，甚至去創(chuàng)造。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新指的是在數(shù)字化環(huán)境下，通過教師的鋪墊與引導(dǎo)，讓學(xué)生參與具體的學(xué)習(xí)過程，最終創(chuàng)造性地解決問題。因此，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生洞察系統(tǒng)中的各種問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并使其付諸行動(dòng)去學(xué)習(xí)與創(chuàng)造。筆者通過教學(xué)實(shí)踐，梳理了系統(tǒng)中典型的問題，并將它們分為以下三種類型。第一種：功能的不足。每個(gè)工具都有其自身的功能特質(zhì)指向，都有它的適用場合，在不同的應(yīng)用場合切換時(shí)，就會(huì)顯露其功能上的不足，無法滿足新的需求與運(yùn)用。這種功能上的不足，有時(shí)較適合在教學(xué)中引出一款新軟件，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對新工具學(xué)習(xí)的欲望與強(qiáng)烈需求。例如，Word表格單元格是不支持計(jì)算功能的，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生感受此功能不足的痛點(diǎn)，順勢引出Excel單元格的強(qiáng)大計(jì)算功能。同樣，在學(xué)習(xí)畫圖軟件時(shí)可以利用畫圖功能的不足引出PS的強(qiáng)大功能，使學(xué)生感受其圖層功能，激發(fā)對新技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣。第二種：工具的漏洞。技術(shù)工具本身有時(shí)會(huì)存在一定的缺陷，這種缺陷其實(shí)是一種漏洞，教師如果能有效利用漏洞，可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)造的動(dòng)機(jī)，促使其自主修補(bǔ)漏洞，進(jìn)行改良優(yōu)化。但對于大多數(shù)學(xué)生來講，這個(gè)過程難度較大，教師在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞后，可先行開發(fā)修補(bǔ)漏洞的小軟件，進(jìn)行現(xiàn)場演示，給予學(xué)生漏洞修補(bǔ)的信心和勇氣，并邀請部分學(xué)生參與開發(fā)學(xué)習(xí)。例如，Word文件在保存時(shí)，會(huì)出現(xiàn)文件名保存不全的現(xiàn)象，系統(tǒng)在保存文件名時(shí)會(huì)自動(dòng)截取標(biāo)題，而這個(gè)標(biāo)題是不完整的，此時(shí)教師可利用通過VBA開發(fā)的小軟件現(xiàn)場進(jìn)行操作演示，讓完整的標(biāo)題自動(dòng)保存成文件名，修補(bǔ)了系統(tǒng)功能上的漏洞，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)——修補(bǔ)漏洞帶來的成就感。第三種：實(shí)例的BUG。它是一種作品實(shí)例本身的缺陷，適合教學(xué)中利用它的缺陷激發(fā)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，一個(gè)實(shí)例實(shí)際上就是一個(gè)小的信息系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生洞察系統(tǒng)的缺陷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改進(jìn)、優(yōu)化系統(tǒng)功能。例如，在學(xué)習(xí)多分支嵌套時(shí)，教師可以事先提供一個(gè)有BUG的實(shí)例，讓學(xué)生去試用，使其發(fā)現(xiàn)多分支嵌套存在缺陷，并修復(fù)該BUG（如圖2），激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造。除了以上三種策略與方法外，還可以引導(dǎo)學(xué)生細(xì)品信息系統(tǒng)的人性，增強(qiáng)責(zé)任擔(dān)當(dāng)。信息技術(shù)的發(fā)展給人類生活、學(xué)習(xí)帶來諸多機(jī)遇與挑戰(zhàn)，作為社會(huì)成員在享受信息技術(shù)帶來便利的同時(shí)，也要承擔(dān)相應(yīng)的信息社會(huì)責(zé)任。信息系統(tǒng)是人開發(fā)的，反過來也供給人去使用，開發(fā)者在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)用心良苦，不僅要考慮功能上的強(qiáng)大，還要考慮以用戶至上，讓用戶體驗(yàn)方便與舒適為理念，讓用戶感受到人性的設(shè)計(jì)，如界面友好、方便操作。所以，信息系統(tǒng)里必定富有人性的元素，因此，教師可在教學(xué)中通過讓學(xué)生體驗(yàn)，讓學(xué)生去關(guān)注，觀察并細(xì)致品味設(shè)計(jì)者的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，讓自己也成為社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)囊环肿?。另外，概念的存?chǔ)量在一定程度上可以表征一個(gè)人的思維力，在追求存儲(chǔ)量的同時(shí)，若是能追求概念的層次系統(tǒng)性，那么一定可以成為有思想有高度，并能適合未來社會(huì)需要與自身終身發(fā)展學(xué)習(xí)的人才。盲目地吸取碎片化的小概念實(shí)在過于雜亂，應(yīng)該牢牢抓住小概念