对计算机学科的认识论文范文

时间:2023-12-18 17:47:28

导语:如何才能写好一篇对计算机学科的认识论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

对计算机学科的认识论文

篇1

近半个世纪以来,随着人类知识的增长、信息交流的便利,以及科学共同体的开放态度,使得交叉学科(或跨学科)的研究越来越呈现出加速发展的趋势。与此同时,关于交叉学科或跨学科观念、理论和方法方面的研究也日益受到学术界的普遍关注。特别是对交叉学科研究的认识论基础和方法论问题的探讨,更是几成显学。对于以人文学科、社会科学为中心的交叉学科的认识论与自然科学、技术科学和人文社会科学间的相互作用的认识论的理解构成了本文的主题,文中的讨论将在科学哲学和知识社会学的范围内进行。

一、交叉学科的本质及研究意义

在剖析交叉学科现象的本质之前,有必要先界定一下交叉学科的定义。按照我国著名科学家、交叉学科研究的倡导者路甬祥的说法:所谓交叉学科,就是指两门或两门以上学科融合而形成的一种“新的综合理论或系统学问”[1]。应该说明的是,这种学科之间的交叉或融合并非简单机械地拼凑,而是依据学科间存在的内在逻辑关系而联结和渗透的结果。一言以蔽之,是各个学科间“有机的融合”。一般说来,学科交叉过程中的诸学科都是要纳入到特定的社会化的科学结构里的。现代科学结构包含了传统的基础科学(如物理学可分为原子核物理、高能物理、凝聚态物理、等离子体物理等)、综合科学(如哈尔滨工业大学的优势学科———空间科学、材料科学、能源科学、资源与环境科学、建筑科学、灾害科学等及其衍生科学)、横断科学(如控制论、信息论、复杂性科学等)和在上述三类科学基础上形成的交叉科学。通常交叉学科有不同的分类标准。但大体上可分为“大交叉”和“小交叉”两大类:前者指学科亲缘关系较远的学科之间的交叉,比如人文科学、社会科学与自然科学、技术科学之间的交叉;后者是指学科亲缘关系较近的学科之间的交叉,如自然科学内部、技术科学内部或是人文科学内部、社会科学内部各学科之间的交叉。当然,这都是相对而言的,在归纳时切不可过于拘泥学科的性质。著名刊物《第欧根尼》中所选论文就属于人文科学、社会科学间的学科交叉,以及人文学科、社会科学与自然科学、技术科学间的研究(涉及哲学、经济学、历史学、文学、社会学、心理学、管理学与生态学、地理学、建筑学、环境科学、交通科学、计算机科学、医学、计量学等传统学科及相应的交叉学科)。具体说来,当代学术界的交叉学科群落既包括诸如文学哲学、文学人类学、历史社会学、哲学社会学、社会人类学、城市美学、犯罪心理学、开放经济政治学、政治哲学、政治经济学、中国少数民族美学、文艺法学、知识管理学、虚拟人类学、国际经济学、技术经济学等“小交叉”研究的论文,也包括像经济物理学、时间经济学、视觉人类学、工程法学、社会工程学、科学社会学、工业设计、环境艺术、城市生态学、空间法学、媒体艺术、生态行政学、知识计量学、计量经济学、社会运筹学、网络社会学、航天医学工程学、电子政务学、交通美学、古生物考古学、神经语言学、认知心理学、石油金融学、世界睡眠医学、药物经济学、技术管理学、社会统计学、环境社会学、市政工程学、生物信息学、水文社会史等具有“大交叉”特征的边缘研究。如此等等,不一而足。可以毫不夸张地说,在科学发展高度分化和整合的今天,交叉学科如“雨后春笋”般涌现出来。这种因交叉学科或交叉学科群的衍生而导致的学科进化的趋势里,包含着深刻的科学意蕴和时代精神。从本质上说,学科交叉现象的背后隐藏着一个规律性的问题。那就是世界万物是相互融合、相互作用的。而这种事物的演进过程中,还存在着动态性的“无序”或“涌现”现象。科学哲学家劳丹认为,科学或学科发展的“无序”性是普遍的、永恒的,有序是暂时的、个别的。“无序”的根源就在于科学研究“从本质上是解决问题的活动”[2]。换句话说,这些问题的解决不仅依赖于单一学科的研究,而且更寄希望于交叉学科或边缘学科的学者的共同努力和学术突破。学科的界限并不重要,关键是问题的提出和解决的过程是否具有原创性和富有成果。因此,这就是科学自主发展的内在动力和外部动力所在[3]。交叉学科或边缘学科的研究领域的划分,在很大程度上关乎学者所采用的研究路径。美国科学学专家夏皮尔提出的“域”理论模式对于我们理解交叉学科的性质很有助益。夏皮尔认为,三个世纪以来,我们的科学研究的主要路向就是将特定的对象孤立起来加以考察。他把这种特定的、孤立的研究专题称之为“域”(domain)。这种“域”大体相当于学科研究的领域或跨学科的领域和研究课题。因而,所谓的科学发展就表现在各个学科领域的增加减少或删除合并的变化上。领域的变化往往会引发学科交叉现象的产生。科学也由此被内在地划出大小不等的界限来[4]。科学史上的范式革命也常常产生在交叉学科丛生的科学领域里。这一点已得到了证实。通过对百余年来诺贝尔奖的分析发现,该奖普遍存在着学科交叉现象。如果以二级交叉、三级交叉为标准的话,那么,几乎所有的物理学、化学、生理或医学奖都是学科交叉的产物[5]。这些原创性的重大成果大都集中于量子力学、基因工程、超导物质与理论、化学热力学、电化学、化学动力学、生物化学、分子生物学、遗传工程学等跨学科的领域及相关的基础学科中。可以说,未来的中国科学界和教育界在参与国际竞争过程中也必须将发展交叉学科视为国家和一流大学发展的战略。时至今日,交叉学科研究的意义已无须赘言。

二、人文—社会认识

众所周知,人类的认识历程是跟人类知识的发生与增长的过程相应的。从中国的先秦思想家(如孔子、老子、墨子、公孙龙子等)、古希腊哲学家(如泰勒斯、柏拉图、亚里士多德、毕达哥拉斯等)直至西方近代以来的思想家(康德、休谟、笛卡尔、培根、卢梭、孟德斯鸠、孔德、斯宾塞、马克思、涂尔干、韦伯、维特根斯坦、海德格尔等),都曾经为提出和完善古典认识论做出了不可磨灭的贡献。进入20世纪以来,卡尔•波普尔、托马斯•库恩、保罗•费耶阿本德、汉斯•莱辛巴哈,以及狄尔泰、伽达默尔、舍勒、曼海姆、舒茨、卡尔纳普、德里达、巴恩斯、布鲁尔等人则为认识论做出了新的智力工作。应该说,他们的认识理论在试图解决现代知识增长问题和科学精确化以及跨学科研究等方面都是非常有价值的。因此,批判地考察上述认识论理论资源和成果将是有意义的,同时也对我们深化认识交叉学科的本质不无益处。所谓“人文—社会认识论”是指在人文科学与社会科学领域内的认识论取向。它对解释和理解在人文学科与人文学科间、人文学科与社会科学间、社会科学与社会科学间的三组跨学科研究的认识过程及其本质,具有预设的认识论价值。这是一个笔者首次提出的将人文认识和狭义的社会认识融合或整合起来的一个新概念,比以往的“社会认识论”提法更接近于人文社会的事实,具有更突出的人文性和社会性的二元合一特质。从学科发生和发展的规律及知识点的分布来看,诸如文学批评、艺术理论、历史学、文化研究、元哲学、人类学、语言学等人文学科都存在着不同于一般社会科学学科的特质。但是,长期以来或者不很认同人文学科的科学性,或者将其简单地归并于社会科学范围之内。实践表明,这样做的结果一定有助于人文与社会科学的边缘研究。瑞士儿童心理学家皮亚杰,曾经在《人文科学认识论》一书中提出了“人文科学认识论”的概念,并指出人类和社会科学研究将出现融合发展的趋势。他对于人文(社会)科学认识论所做的思考,直到现在对我们还很有启发意义。当然,以其发生认识论为理论基础、拓展其整个认识论的逻辑,也有其明显的局限性。他反对在“社会科学”与“人文科学”之间做出本质的区分,因为在他看来,一切社会现象都取决于人类的生理、心理和社会过程。这种看法带有强烈的发生心理学的味道。为此,他将人文科学简单地分成四种类型:一是“正题法则科学”(即探索“规律”的科学,如科学心理学、社会学、人种学、语言学、经济学、人口统计学等);二是“人文历史科学”(主要是以重现和理解时间长河中展开的人类社会发展史、生活史为中心的历史科学);三是法律科学;四是哲学学科[6]。以人类学为例,它也必须遵循人文科学认识论。比如,人种学和认知人类学以及文化技术学都可以视为特定意义上的人类认知领域的学问[7]。尽管在一般人看来,属于比较认识论的范畴。人文科学还必须具有一种能把科学领域的理论与关于理论的知识联系起来的主题意识,这一点不容忽视。毫无疑问,社会认识论的主题意识乃是指向社会认知过程的。它的核心议题是根据某些社会科学学科和社会认知科学而分析出的社会文化语境中的社会知识与经验。俄罗斯科学院哲学研究所社会认识论研究室主任伊利亚•卡萨文教授认为,现代社会认识论植根于康德、恩格斯、卡尔纳普等人的认识论思想,其知识要素是由社会客体、社会主体和社会认知条件三者所决定的。每一个因素都具有社会知识来源的作用。古典认识论突出了社会客体,将知识置于研究的重点。相反,对来自于主体的知识或者视为一种阻碍,或者视为主体的基础[8]。诚然,作为一种社会决定的现象的知识问题,其在人文与社会科学及其交叉学科的发展过程中的意义是显而易见的。在文化与人类学、传播与符号学、社会与制度等社会文化语境的社会认知模式中,都存在着强烈的人类社会本质的影响。其中,也包含了知识社会学和社会建构理论所关注的意涵。这一切在维特根斯坦、巴赫金、曼海姆、舍勒、米德、默顿、普里查曼、格尔茨、加芬克尔和卢曼等人的相关人文社会科学的跨学科研究中,都有全面的展现。

三、科学—技术认识论

这里的科学—技术认识论,是将科学哲学界的科学认识论和技术认识论融合或整合起来的结果。一方面,可以避免笔者不喜欢使用的“科技”一语;另一方面,则可以将技术纳入到科学的“大家庭”里,以及将科学视为一种技术的“物化”过程的科学基础。其实,从本质上来说,科学只有一个,就是“科学”。科学是科学,技术也是科学。我们发现,诺贝尔科学奖中有90%以上的奖项授予了基础理论方面的重大创新科学成就,而极少给予技术产品的发明人。比如,世界著名的卡文迪什实验室之所以不断获奖就是因为它始终处于分子生物学的基础理论研究的国际学术前沿位置上,并在此基础上将生物学、物理学、化学、医学、数学和工程学紧密地结合起来的多学科研究结果。学科交叉的绝对性和现代性,使学术研究呈现出“去单一化”的态势。交叉性、边缘性已成为科学难以拒绝的选择。“元科学”与交叉学科的融通,已变成学者的一种基本责任。纵观20世纪以来的科学技术哲学,我们很容易看到,它正是科学认识、技术认识变革的理论基础,是人们认识世界的方法论变革的前提和基本路向。科学认识论,可以说是始于古希腊哲学家、科学家亚里士多德的归纳解释法和英国哲学家休谟的怀疑主义的[9]。但归根结底,我们了解到的科学认识论的基础就是归纳法和演绎法。这一点几乎是不容置疑的科学和技术认识论的铁律。应该说,人类对科学技术的认识过程是十分漫长的。近代科学技术兴起至今,已经历了至少五个世纪的时间。直到波普尔、库恩、费耶阿本德和海德格尔等人为止,才算是有了一个比较清晰的认识图景。根据波普尔的观点,科学知识表现为某种关于世界、世界的秩序、规律和规律的理论或描述。在他看来,只有理论知识才能发现真理,才能实现对世界(即客观物质世界、主观意识世界和客观知识世界3个世界)的具有真正价值的猜测。然而,理论知识永远不可能被证实或确认是真实的,尽管它可以接受严格的批判性检验。科学发现的逻辑就是,科学发现始终得到理论的指导,而理论却不是由于观察而得到的发现。说起来这似乎像是一个科学认识的怪圈,但事实上科学发现的过程的确是异常复杂的,对其本质的认识也不可能是一蹴而就的。与波普尔不同,库恩则认为,科学知识的作用是在一种总的观点即一种世界观的范围内形成一种观点,这种观点知道我们如何看待现实,各种理论可以接受或摒弃的标准是什么,或者什么时候可以认为理论是可以被证伪的。科学界的这种观点是由各种实例和各个学科间的矩阵形成的。前者是被科学界视为范式的解决各种问题的具体方法;后者则是“科学共同体”的“普世”基础或共同义务、信念和价值的观念[10]。按照库恩的思想,科学的变化过程基本上是革命的和不连续性的,会带来深远的认识论后果。由此,他将科学分成正常的科学和特殊的科学。交叉学科很类似于这种可以随心所欲地研究的特殊科学,它不需要受到更多的学科矩阵的约束。在科学认识论和技术认识论上,费耶阿本德和海德格尔分别强调“怎么都行的”科学经验主义及技术异化论。人类科学技术史表明,科学(基础科学)理论的提出和完善对技术发明及应用往往会产生基石的作用。没有基础科学理论的突破,就谈不上普遍的技术进步。反之,如果一直缺乏技术上的支撑,也不会进一步为基础科学理论的创新提供“人工物”或技术实践上的验证。这是现代科学技术认识论的本质特征的体现和互动规律。理论化知识和技术性知识的相互作用,不仅可以避免科学进步的停滞不前,而且也可以促进新颖、创新的方法论的被采用,从而有助于实现破旧立新和建立科学技术新秩序的根本目标。科学技术的跨学科研究作为一种知识增长的方法论选择,其合理性也将隐藏于上述目标之中。

篇2

Abstract: Computational Thinking is the basic quality of qualified people in multi-disciplines of information age, which must be achieved through systematical learning and continuous training in core courses characterized by computation. This paper takes the course, Algorithm Design and Analysis, for example, and explores how to incorporate the training of Computational Thinking in key courses from both the theoretical aspect and the practical one. Surrounding the development of research teaching, the process of teaching reform focusing on cultivation of Computational Thinking is described in teaching subject, teaching content, teaching method and teaching evaluation.

关键词: 计算思维;算法设计与分析;研究性教学

Key words: Computational Thinking;Algorithm Design and Analysis;research teaching

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)11-0211-02

0 引言

计算思维对于培养高等教育、中等教育和基础教育的师资力量和工程技术领域人才、促进教育信息化的发展具有重要的意义,已经引起了国内外学者和教育部门的高度关注。作为高等教育教学过程重要的任务和评价指标之一,计算思维的训练与培养必须通过系统的培养方案和课程计划的科学实施才能得到全面提高[1]。大量的教学实践表明,相当数量的学生仅仅满足于书本知识的死记硬背,缺乏应有的计算思维能力,在描述、分析和解决问题的过程中,表现出没有头绪,无从下手。教师必须努力改变这种状况,切实加强学生的计算思维的训练和培养,将知识型教学转变为研究型教学;同时,思维和能力的培养必须结合课堂教学中知识的学习同步进行。本文在介绍国内外计算思维研究背景的基础上,给出了计算思维的本质特征,并结合作者讲授的“算法设计与分析”课程进行教学改革,探索创新可行的计算思维的培养模式和实施框架,突出学生计算思维能力的训练和培养。

1 计算思维的研究背景

计算思维能力是多种学科人才必须具备的基本素质,近年来,国内外学者从不同的角度对计算思维的含义、特点和培养方法进行了探索和研究。中国计算机科学与技术学科教程2002研究组认为,计算思维能力包括抽象思维能力和逻辑思维能力,必须经过计算思维梯度训练系统在循序渐进的过程中潜移默化地形成,其中计算思维梯度训练系统是由一系列数学和含有抽象程度比较高的内容的课程组成的基础理论课程系列[2]。朱亚宗教授将计算思维、实验思维和理论思维归结为人类三大科学思维方式[3]。2006年美国卡耐基-梅隆(Carnegie Mellon)大学的Jeannette M. Wing教授明确给出了计算思维(Computational Thinking)的概念,她认为,计算思维是“每个人都渴望具有的、能够学习和实际运用的具有普适性的思维方式和应用技巧,不仅仅是计算机专家才具备的能力”[4]。Mark Guzdial提出综合利用不同学科的方法,使计算思维成为21世纪所有学生应具备的素养[5]。Paul Curzon等人认为计算思维已经成为K-12课程计划、大学通识教育和交叉学科研究与技术转让的基础,可更加精确、深入和广泛地解释计算的本质[6]。Owen Astrachan等人概述了计算思维的概念及其相关的活动和项目,展望了基于计算思维的计算和教育界的未来发展[7]。James J. Lu等人认为学生在学习第一门编程语言之前,必须努力训练和培养计算思维能力,才能更广泛地从事计算机科学研究,而真正在中小学课程中嵌入计算思维具有挑战性,这必然是长期渐进与不断完善的过程[8]。郭喜凤教授等人则根据计算机科学与技术中的理论、技术、工程、工具、服务和应用将Wing教授的计算思维推广为计算机思维(Computing Thinking) [9]。

2 计算思维的本质特征

为了能有效地在课程教学中训练和培养学生的计算思维,教师必须对计算思维的内涵和特点具有清晰的认识,并在此基础上形成充分体现其内涵和特点的可行的研究过程和研究方法。

正如前面所述,计算思维并没有统一认可的概念和定义,不同的学者从不同的角度给出了解释。Wing教授认为,计算思维是建立在数学思维和工程思维基础上,用以解决问题、设计系统和理解人类行为的人们的思维活动,是人们基于抽象和分解原则,利用约简、嵌入、转化和仿真等方法形式化地将复杂问题定义为易于求解的问题的思维活动,是人们能够应用均衡、容错思想和启发式推理的思维活动,是影响其它学科发展、未来广泛存在的思维活动。计算思维的特点主要表现在:它是多重抽象意义下的概念化,是人们解决具有智力挑战性问题的根本性见解[4]。

借鉴Wing教授的观点,结合学生应具备的计算思维能力的实质内容,将计算思维的本质和特点具体体现在以下的研究过程和研究方法中:①对待解决问题及领域知识的正确理解和定义,这是问题求解的前提条件;②运用相关的数学知识,从数学角度给出问题的形式化表示,即数学模型;③利用某种或多种方法,针对具体问题确定计算模型,给出算法的定义;④运用具体实验平台的工具实现算法,完成实验;⑤对实验结果进行分析与评价,并根据结果对问题的求解过程进行反馈修正,不断重复该过程,直到问题解决。在问题的数学表示-问题的计算模型-问题的实验求解的研究过程中,充分体现计算思维的清晰性、逻辑性、层次性和创新性的特点。

3 计算思维的课程培养模式与框架

结合上述可操作的具体的研究过程和研究方法,围绕研究性教学的开展,本文以“算法设计与分析”课程教学改革为例提出计算思维的培养模式及其实施框架,如图1所示。下面具体阐述在“算法设计与分析”课程中该框架的实施过程。

3.1 教学主体 在推行研究型教学的“算法设计与分析”课程中,本科生和多层次的教学团队构成了教学活动的两个主体。为了更好地开展研究性教学,突出计算思维的培养,针对“算法设计与分析”课程形成了以教授为主导,硕士和博士研究生共同组成的多层次教学团队,并提出了在教授指导下,强调研究生科研、学习和辅导并重,引导本科生主动学习和开展研究的多层次交流互动的教学模式。多层次教学团队在课堂教学中的积极引导,在课外利用师生座谈会和网络平台等多种方式的互动交流、答疑解惑为本科生计算思维的培养提供有力的保证。

在研究性教学过程中,在强调教学团队如何教的同时,更注重学生如何学。教学团队注重教学的组织,强调引导学生理解课程的核心概念和典型算法,自我研究和自我体会,并积极参与学生的学习过程,共同学习,共同探索,构建良好的师生互动和共同研究的学习环境。努力创造师生平等的教学环境与学习气氛,使学生更加积极主动和创造性地学习,使计算思维的培养成为可能,让学生体会到这种平等交互的平台对计算思维培养的特殊作用。反之,在“满堂灌”式的课堂上,学生容易产生抵触情绪,最多只是被动地接受教师讲授的内容,计算思维的启发和训练是无从谈起的。

3.2 教学内容 在突出研究性教学的课程教学过程中,教学团队并不追求讲授所有知识点,灌输所有教学内容。“算法设计与分析”的核心概念在课程中反复使用,而经典算法则反映某一类典型问题的内在本质和规律。经典算法的学习是和经典问题密切关联的,而且同一问题可利用不同的算法进行求解。为了让学生在算法的研究性学习中有意识地强化计算思维训练过程,教学团队将经典问题和经典算法分解成以下不同阶段的学习内容:问题定义-问题抽象-数学模型-计算模型-算法设计、分析和优化-算法编码-实验仿真-分析改进。同时,由教授通过讲座形式介绍科学前沿问题中的新型算法及其应用,拓展学生的知识面,激发学习兴趣,由博士和硕士研究生指导本科生的实验教学,完成算法的实现与分析。

通过学习与体会将课程的核心概念和各类算法运用于经典问题和前沿问题的求解过程,学生可加深对概念和算法思想的理解,但更重要的是,反复地体会问题求解的过程,比较不同阶段的学习侧重点,有利于学生在学习过程中有意识地控制自己的思维过程,学习分阶段、多角度地去思考问题和解决问题,从而有利于在研究性教学中阶段性和系统性地显式培养学生的计算思维能力,为学生针对实际问题创新性地提出自己的解决方案创造了条件。

3.3 教学方法 在“算法设计与分析”课程的研究性教学中,为了将计算思维的培养和课堂教学有机地融合,教学团队综合采取任务驱动教学、整班教学与小组教学、多媒体教学与网络教学等多种方法开展教学,充分发挥各种教学方法的优势,积极采取多种途径帮助学生在算法课程的教与学中有意识地加强计算思维的培养。任务驱动教学结合“算法设计与分析”课程的教学内容设定了具体的学习任务;小组教学为学生提供了针对具体问题充分讨论和争辩的机会;整班教学便于教学团队重点讲授算法的核心思想,并将其推广到多个经典问题的求解和相关的学科前沿问题;多媒体教学利用多媒体课件的动画效果重点阐述算法的核心思想,有利于理解算法的实现过程;网络教学则充分利用精品课程网站提供学习课件和相关资料供学生在线或下载学习,并利用问题答疑平台为学生答疑解惑。

任务驱动教学突出学生解决问题的思维训练过程,强调学生完成任务的研究学习过程,鼓励学生积极参与的热情与态度,而不是简单地以完成任务为考核目标。小组教学便于学生反复思考、对比和学习不同学生提出算法的思维过程,这种从具体到抽象的归纳方法有利于学生学会正确地控制和训练自己的思维活动和创造性思维的培养。整班教学便于实现从抽象的算法思想到具体问题的演绎过程,有利于帮助学生形成计算思维的逻辑性和条理性。多媒体教学充分发挥图文并茂、音像生动的特点,在寓教于乐中使学生快速直观地学习如何解决问题;网络教学可使教学团队随时帮助和指导学生的自主学习和研究性学习,二者为学生计算思维的训练和培养提供了便利条件,可帮助学生更有信心地参与研究性教学。

3.4 教学评价 为了更好地在“算法设计与分析”的研究性教学中保证计算思维培养的质量,教学团队非常重视作为过程性评价的阶段性师生座谈会和作为最终性评价的小论文与答辩,并采用个人、小组成员、组间成员和教学团队构成的多层次评价机制。教学团队根据课程进度情况及时召开师生座谈会与学生充分沟通,有针对性地及时调整教学过程;同时鼓励学生对感兴趣的问题组合成小组,开展研究型的学习,并以学术论文、技术报告和答辩的形式汇报交流学习研究成果。个人、小组成员、组间成员和教学团队对学生的学习效果给出的评价相互参考,可使评价结论更加客观公正。

教学评价并非仅仅以给出最终结论为目标,而是需要为教学过程的不断改进和学生计算思维能力的培养提供有益的帮助。师生座谈会可使教学团队和学生各自反思在计算思维训练和培养过程中的障碍和症结所在;小论文和答辩可使学生计算思维能力在文字表达和口头表达方面得到充分的表现。个人评价可促使学生自我总结运用计算思维解决问题的实际能力;小组评价为学生思维活动的相互启发和团队协作提供了可能;组间评价为学生思维活动的比较学习和激励竞争提供了条件,教学团队评价则在上述基础上综合给出对学生计算思维能力的认可程度和改进建议。

4 结语

以“算法设计与分析”课程作为牵引,突出将计算思维的培养融合在课堂教学中,反复地加以训练直到将其提升到形成学生的认识论和方法论的层次。通过“算法设计与分析”课程的学习,使学生充分认识到该课程研究什么问题以及如何研究问题,从而使学生能有意识地运用计算思维思考问题和解决问题,为今后的学习研究打下良好的基础。学生的反馈信息表明这种计算思维培养模式取得了预期的良好效果,与之前相比,学生在碰到问题时表现出愿意思考、会思考和有意识控制思考过程的良好现象,具备了自我学习和独立研究的初步能力。后续研究将以现有的“算法设计与分析”课程教学改革为基础,进一步探索以该课程为主形成以“计算”为中心的课程群,培养学生的计算思维能力的教学模式。

参考文献:

[1]陈国良,董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011(1):7-11,32.

[2]中国计算机科学与技术教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京:清华大学出版社,2002:44-45.

[3]朱亚宗.论计算思维-计算思维的科学定位、基本原理及创新路径[J].计算机科学,2009,36(4):53-55.

[4]Jeannette M. Wing. Computational thinking [J].Communications of the ACM, 2006, 49(3):33-35.

[5]Mark Guzdial. Paving the way for computational thinking [J].Communications of the ACM,2008,51(8):25-27.

[6]Paul Curzon,Joan Peckham,Amber Settle,et al. Computational thinking(CT):on weaving it in[C].In: Proceeding of ITiCSE’09, Paris, France, 2009:201-202.

[7]Owen Astrachan,Susanne Hambrusch,JoanPeckhanm,et al. The present and future of computational thinking[C].In: Proceeding of SIGGSE’09, Chattanooga, Tennessee, USA, 2009,41(1):549-550.

篇3

1.1现代文学教学方式生硬

当前现代文学的教学方式仍以老师传授、学生听为主,老师生硬和晦涩难懂的言辞严重影响现代文学教学质量。我国高校现代文学老师在进行授课时应该避免炫耀深厚的文学功底,应该用朴实易懂的讲述引导学生进入广阔的文学作品之中,对于一个刚刚进入高校的学生,其认知能力和社会阅历是有限的,所以老师需要给予很好的引导。另外就是有的高校现代文学老师没有全面、深刻领会到现代教学的实质,过多强调“认识论”,忽略了引导学生从不同的角度对文学作品进行鉴赏。在教学过程中一味强调说教,淡化了现代文学作品的生命力和学生的想象力,说教式的授课使得课程变得没有生气,不能调动学生的积极性和想象力,长此以往,学生对现代文学的热情自然会降低。

1.2学生缺乏对现代文学的兴趣

当前社会十分浮躁,学生急功近利。高校学生在选择专业的时候大多以就业为导向,其判断一个专业好坏并不是处于自己爱好,而是为了毕业后谋取一份不错的工作。现在市场对中文学科专业的学生需求较少,中文学科的大学生就业压力巨大,这样的学科就成为了冷门学科。即使是就读于中文学科的高校学生,为了迎合市场需求,热衷于考取计算机、英语或者其他专业技能证书,对自己所学专业知识兴趣不大,在课余时间很少或者根本没有阅读现代文学作品,即使专业课程也是为了应付考试。

2我国现代文学教学对策

2.1提升学生处世能力

教育的本质是对人进行教育,使其在精神上得到充实,我国现代文学教学亦是如此,然而现在的教育体制却忽视了对人的教育,重视专业知识的教授。现代文学教育要解决的问题是通过教育来培养什么样的人,让学生通过这门课程学会做人处事。文学所涉及的面十分广泛,包括历史、艺术、哲学和政治等,它是人生经验、社会经验、情感经验、艺术经验、生活经验的结晶。

2.2提升学生审美能力

审美教育是提升在校大学生审美能力的最佳途径,它通过对美的鉴赏来提高学生的审美趣味,培养和锻炼学生鉴别、欣赏和创造美的能力。现代文学是语言美、形象美、意境美等的结晶,教师可以通过现代文学的讲授来提升学生的审美能力。审美能力的培养不等于专业知识的灌水,而是需要培养学生的文学感觉,让你徜徉于文学作品中,自己去领会其中的美,老师需要做的是通过合理授课方式积极引导。为了达到好的效果,老师不仅仅需要对文字和字句进行透彻的分析,还需要引领学生挖掘文章中深层次意味,即对“言外之意”、“景外之景”的感悟。把审美教育与我国现代文学教学有机的结合起来,充分挖掘现代文学作品中的审美因素,培养、提升学生的审美能力。在现代文学教学中融入培养学生审美能力,无疑给老师提出了更高的要求,要求老师有着良好的文学基础,把个人对文学的兴趣、感觉、热情等尽情发挥、展现出来,通过自己对文学作品的领悟去感染学生。

2.3提升学生写作能力

为了提高现代文学教学质量,应该让该课程与写作结合起来,通过训练学生的写作能力来提升教学质量。现代文学教学不仅仅需要学生理解文学作品思想,形成正确的价值取向,还应该要求学生从写作学视角阐释现代文学作品的内容,要求学生把自己的观点通过写作表达出来。

篇4

关键词:TPACK;信息技术教学论;教学设计

中图分类号:G434

文献标志码:A

文章编号:1673-8454(2012)24-0012-06

一、引言

社会的信息化发展,改变了我们生存的社会环境。信息技术已深入到社会的各个领域,对教育、生活、工作产生着深刻的影响。未来学生生活在信息化社会环境中,将面临的是知识爆炸的社会,要学会生存,必须以一种新的人机结合的思维方式来认知世界,信息技术作为认知工具,将扩展人的感觉频谱,使人脑与外脑(智能工具)合二为一。人大附中西山分校的校长舒大军曾说“今天的教育和老师不生活在未来,未来的学生将生活在过去。”[1]面对未来学生,作为未来教师的师范生该如何培养?这是教育信息化背景下教师教育的重要课题,也是高师院校职前教师教育面临的挑战。

2010年7月颁布的《我国国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的第十九章“加快教育信息化进程”中清楚地阐明信息技术对教育发展具有革命性的影响,必须予以高度重视,同时把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,超前布署教育信息网络。强调要加强优质教育资源开发与应用,强化信息技术应用,提高教师应用信息技术水平,更新教学观念,改进教学方法,提高教学效果。要使技术与教育整合,教师是关键因素,教师必须具备整合技术的学科教学知识。整合技术的学科教学知识(TPACK)是近年来国外(尤其是美国)对“信息技术与课程整合”途径与方法研究的最新发展,强调教师是课堂教学设计者、实施者,教学过程的引导者、监控者。TPACK整合模式坚持Blended Learning为标志的教育思想,兼取“传递—接受”和“自主—探究”二者之所长,形成了强调“有意义的传递和教师主导下的自主探究相结合”的教与学教学活动的新教学理念[2]。

我校是一所培养合格中小学教师的高等师范院校,计算机专业的师范生都开设了信息技术教学论的课程,这门课程是该专业师范生必修的学科教学知识学习课程,主要是培养从事中小学信息技术教学的教师。计算机专业的学生,通过学科专业课程的学习,已具备了一定的技术素养,形成了一定信息技术能力,在信息技术教学论课程教学中我们在TPACK整合模式启发下进行了教学改革尝试,以期探索提升师范生TPACK水平的有效途径。

二、TPACK的内涵与特征

密歇根州立大学的Punya Mishra和Matthew J.Koehler,从教师知识的角度出发,对技术与教学整合进行了研究,提出了将技术整合到教师专业知识之内的新框架——整合技术的学科教学知识(TPACK)。TPACK框架如图l所示,包含三个核心知识元素:学科内容CK(Content Knowledge)、教学法PK(Pedagogical Knowledge),技术TK(Technological Knowledge),该框架建立在Shulman的学科教学知识(PCK)基础之上,增加了技术元素(包括了传统技术和数字技术),在技术使用时注重学科内容和教学法的角色,以及考虑技术对它们产生的反作用,同时强调了三个核心元素的平等性和统一性,克服了以往把技术作为孤立、外在的中立元素来思考整合技术的教学的局限。Punya Mishra和Matthew J.Koehler强调教学过程中关注三个核心元素交互形成的新知识形态,即图1中的学科教学法知识PCK(Pedagogical Content Knowledge)、整合技术的学科内容知识TCK(Technological Content Knowledge)、技术教学知识TPK(Technological Pedagogical Knowledge)、技术教学内容知识TPACK(Technological Pedagogical Content Knowledge),还有知识应用的情境脉络Contexts。[3] Mishra和Koehler认为,TPACK是在具体学科内容的教学策略以及具体主题之表征的情境脉络中,技术、教学法、学科内容三者之间交互的知识,它需要教师具备对使用技术表征概念的认识;具备以建构主义的方式使用技术教授内容的教学技术;需要知道什么使概念难学或易学,而又如何借助技术调整学生面对的问题;需要知道学生已有的知识和认识论,以及如何使用技术在已有知识的基础上发展新的认识论或者强化已有的认识论。[4]

TPACK作为一种独特的教师知识,具备以下特征:[2][4][5]

第一,TPACK是教师应当具备且必须具备的全新知识,具有实践性和动态发展性。它强调教师必须积极参与信息化教学改革,亲自参与设计技术解决教学问题的过程,教师是课堂教学过程的设计者、实施者、监控者。教师经过不断学习与反思,随着信息化教学实践经验的丰富和对自己及他人实践的系统化总结,就会获得并持续增长TPACK新知识。

第二,TPACK是学科内容知识、教学法知识、技术知识、关于学习者的知识和关于学习情境的知识的融合体,不是这几种知识的简单组合,具有知识融合性。TPACK中技术与教学是合二为一的整体,一旦把技术剥离出来,教学质量会受到损害。对TPACK的学习、应用,不能只强调技术,而是更多关注信息化环境下应具有的教学信念、知识观、教学观、教与学的理论方法。

第三,TPACK具有境脉性,是一种“结构不良”(ILL-Structured)知识,不仅包含具体的教学情境知识,而且不能脱离具体情景而孤立地被应用。TPACK要解决的问题属于“劣性问题”(Wicked Problem)。劣性问题的解决方案只能依赖教师的认知灵活性在学科内容知识、教学法知识、技术知识的结合与交叉中去解决。

由TPACK的内涵和特征可知,这种信息化教育系统下教师应该具备的知识形态所依托的学习理论不同于传统良构知识的学习理论,学习过程中应以学习者为中心,学习者在实践中自主建构理论与实践的桥梁,感知、领悟和发展TPACK复杂知识。教师作为教学活动设计者,在课堂上起主导作用,同时在教学中为学生进行信息化教学示范。

信息技术教学论作为教学论课程,应该给未来的信息技术教师提供进行中学信息技术教学的教学方法与教学决策依据,同时应该让学生在学习该课程时就能以本课程所提倡的学习方式进行学习,以期学生对所学知识有真正的感知和领悟。所以,如何结合专业特点发展师范生们的TPACK知识形态,是我们进行信息技术教学论课程教学设计时考虑的核心问题。

三、TPACK视阈下信息技术教学论教学设计

根据教学设计理论,我们从学习者分析、课程内容、课程教学方法、课程学习评价几方面,以课程设计和实践设计为两条主线来对信息技术教学论的教学进行设计。在进行信息技术教学论课程教学改革尝试中,以课程设计和实践设计为两条主线来展开教学设计。

1.学习者分析

在我校,信息技术教学论是针对中小学信息技术课程教学设置的具体学科教学法,是计算机专业的师范生在大三后半学年开设的必修课程,主要是培养从事中小学信息技术教学的教师。计算机专业的师范生,具备了一定的技术素养和信息素养,而且已经能够运用信息技术工具来进行学习。

从TPACK知识形态来分析,计算机专业的师范生具备了一定技术知识(TK)和学科内容知识(CK),这两部分知识有许多重叠交叉。但在学习教学论课程之前,师范生对教学的认识,局限在多年的学生经历上,这种经历可以看作未来教师的“学徒观察”。师范生经过长期的“学徒观察”容易对教学产生单纯的理解,只看到教师的外部行为,而没有对行为的思考和对理论的理解建构。我们把这种受师范生各自成长历史影响而形成的教学知识加上引号(图2中学前初始状态所示的“PK”),用来代表教学论学习前形成的“前概念”或“先前信念”。

计算机专业师范生TPACK发展历程如图2所示,从下到上的箭头方向代表TPACK各要素和综合知识形态的发展方向,粗黑色波折箭头线表示IT-TPACK从无到有的发展过程,①②③④⑤分别代表对TPACK的认知、理解、探索、应用和提升阶段。①认知:师范生认识到将技术和教学内容相结合的可行性和必要性,但还不了解如何将技术和教学有效整合;②理解:师范生能够理解适当使用技术的原则和方法,对技术与教学有效整合有了理性的认识;③探索:师范生参与教学活动设计,探索如何在教与学中使用适当的技术,并在模拟教学中开始探索实践TPACK知识;④应用:师范生积极地在真实的教学实习环境中实践并发展自己的TPACK知识;⑤提升:师范生具有一定的对TPACK教学进行分析和评价的能力。

根据TPACK要素在学习教学论前的初始状态可以看到IT-TK与IT-CK内容大部分是重叠的,但这部分内容是师范生学习形成的大学成人知识结构,还需要进行知识转换以适应基础教育的教学内容。另外,PK知识相对缺乏,几乎没有与其它要素有融合部分。通过信息技术教学论的理论学习过程、课程设计实践和学生在真实教学情境中的实践,师范生应逐步学会对一般教学法、学科内容、学生特征和学习情境等知识的综合理解和具备一定的教学理论与实践结合的经验,最终将建构一定的IT-TPACK知识,可以直接胜任一定的教学工作。

2.信息技术教学论课程内容设计

信息技术教学论的课程目标是培养中小学信息技术教师,课程内容必须围绕培养目标,遵循教与学基本原理来设计,从单一的总结性理论阐述扩充为具有丰富案例支撑的技能体系与方法体系,注意将IT-TK学习渗透于课程内容的学习任务中,逐步使师范生形成TPACK各种要素动态融合的知识。

课程内容主要包括对信息技术学科的认识和理论基础、信息技术基础教育课程标准、基础教育课程教材分析方法、基础教育课程教学方法、基础教育课程教学方案设计等几大部分,如图3所示。“对学科的认识和理论基础”的学习是基础知识学习,师范生应该了解学科的背景知识,学科产生的信息时代对人的信息素养的要求,国内外学科发展状况和趋势。师范生应从信息技术课程价值和新课程教学理念出发,认识到课程的知识价值——人的生存意义;认识到课程的能力价值——人的发展意义;认识到课程的和谐价值——人的全面发展意义。引导师范生从信息社会的文化变革中,感悟到信息技术课程所承载的信息文化教育意义、文化传承的载体意义、信息伦理道德建设意义,[6]进而激发师范生对信息技术教师职业的热爱和从业的激情,修正对学科的模糊或错误认识。教与学理论学习将为师范生在后期学习中提供理论依据,学习内容包括多元智能理论、行为主义教学设计理论、认知主义教学设计理论、建构主义教学设计理论等。

中小学信息技术教师教学以信息技术基础教育课程标准为准绳来开展各项教学工作。计算机专业师范生应熟悉课程标准并关注标准的发展,要熟悉基础教育阶段信息技术的课程目标、课程开设要求、课程内容整体知识框架,不同学段对课程的不同目标要求及不同学段间如何衔接等内容。基础教育阶段信息技术课程的总目标是培养和提升学生的信息素养。信息素养的培养是一个持续提升的过程。在不同学段,学生学习信息技术的内容各不相同,在信息素养的培养水平上各有侧重。[7] 信息技术课程设计的目标体系由“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”三维构成。知识与技能代表了学习的知识内容,过程与方法代表了学习知识的认知过程,情感态度与价值观代表了学习知识的动力机制。三维目标反映知识不同方面,相互作用,共同构成整体学习目标。信息素养在课程目标的不同维度均有体现。[7] 师范生应掌握从整体知识观角度去理解“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”三维目标,掌握从三维目标角度去分析课程目标的方法及从“科学——技术——社会”(science-technology-society,STS)角度来分析信息技术课程知识结构。

教材分析能力是师范生必须具备的基本能力,主要是让师范生学会教材分析方法、学科知识向教学内容知识的转换方法,重点在于根据多元智能理论对知识进行多元化的表征以适应不同教学对象的需要。根据基础教育课程标准,分小学、初中、高中学段选取当地学校使用的教材分析,明确教学目标、内容知识点、难点、重点等。聘请优秀教师作教材分析的示范,并指导师范生具体进行教材分析。

信息技术课程教学方法是让师范生对本学科教学方法进行较全面的认识。这些方法是在对传统和现代教学方法合理扬弃的基础上,联系学科教学实际总结出来的,包括讲授法、讨论法、任务驱动教学法、WebQuest教学法、基于问题的学习、范例教学法、计算机游戏教学法等。每种方法的学习都有不同学段的案例分析。[8]

教学方案设计是让师范生学习课程教学设计。根据教学设计原理,师范生结合前期学习的教与学理论、教学方法和教材分析方法以及教材分析成果进行教学设计,学会编写教案和学案。

信息技术的课堂教学技能是教师能力的一个重要部分,是教师专业化的标志。我们把教学技能理解为教师在具体教学情境中表现出来的一系列操作步骤,是具体的教学行为方式,是教师创设适当和适合的教育情境的复杂技能,是一种灵活、开放、具有创造性的高级技能。从当前教育研究领域公认的教学技能中选取提炼出9种课堂教学技能,即课堂导入技能、提问技能、讲解技能、演示技能、活动变化技能、课堂组织调控技能、反馈强化技能、板书技能、结束技能。[9]另外,教学媒体的运用也是教师的教学技能,我们把该技能渗透在教学各个环节中去学习,有意识地放在教学情境中去实际演练,没有单独列出。

3.信息技术教学论课程教学方法

教学方法围绕教学目标和课程内容来设计,从单一的传统讲授转变为多样的信息化教学方法。信息化教学方法是根据课程内容的特点而灵活选取的并设计有相应的实践活动。教学主要采用传统课堂与E-learning相结合的混合学习模式。为支撑教学方法的运用,教学环境从传统的普通教室改变为多媒体可无线上网教室或多媒体网络教室,课堂教学技能学习设在多媒体微格教室。师范生每4到5人组成一个协作学习小组,每组基本保证至少一台笔记本电脑,可进行网上学习,如进入学习网站获取学习资源,上传作业、与教师同步或异步交流等。

课程首先学习的内容是“对学科的认识和教与学理论基础”,主要运用讲授法、讨论法、案例分析法及自主学习等教学法,通过视频、典型案例让师范生感悟信息技术教师的职业素养和教育责任,领悟教与学的基本理论。师范生的实践活动有:师范生注册进入信息技术教学论学习网站,以学号姓名建立电子学档,用来记录、组织和管理平时的学习及成果;建立学习协作小组,每组要设计本组的LOGO和特色名称,制作演示文稿介绍本组及组员特点,在课堂上要作介绍演讲;每位师范生以教育叙事方式描述对信息技术教师职业的认识和愿景、自己学生经历中有深刻印象的教学事件,并发到网上交流空间;每位师范生都必须写对教与学理论的学习心得,叙写自己学生经历中对应于教学理论的课堂教学事件,并以协作小组为单位交流,形成学习报告或学习概念图,记录进学习档案。

第二部分内容是对“信息技术基础教育课程标准”的学习,目的是让计算机专业师范生熟悉基础教育阶段信息技术的课程理念、课程目标、课程开设要求、课程整体知识结构。教师提供有关课程标准的学习资源及中小学信息技术教学研究网站。师范生主要通过协作探究方式学习,首先阅读课程标准,找出其中理解的关键词,对关键词的选定与理解要进行小组讨论交流、全班协商,形成信息技术课程关键词表;然后根据教师设计的学习专题进行分任务学习,例如从教学三维目标出发分析知识模块,写出教学目标与内容的双向细目表,各小组选取一个学段一个模块进行,并在全班展示学习成果。

基础教育教材分析方法、教学方法、教学方案设计、课堂教学技能等内容实践性很强,我们在教学过程中注重合理利用文本、光盘、网络精品课程等各种资源,注重校内学习、演练与校外实习基地见习、教育实践相结合,让学生“做中学”,亲身体验教材分析方法、教学方法、教学方案设计、课堂教学技能的运用,让学生在“实践——反思——再实践——再反思”的学习过程中不断积累TPACK,提高信息化教学能力。第一阶段,根据小学、初中、高中不同学段,参考当地中小学使用教材选取一套教材内容作为信息技术教材内容,指导师范生进行教材分析,教学方法和教学方案设计,积累和建构自己的TPACK知识,从个人、小组、全班不同层次来交流反思TPACK知识结构学习过程,每人都要形成TPACK学习电子档案。伴随认知、实践过程出现的问题,汇集成学习问题集记录在学习问题档案里,问题可通过师范生协作学习、通过混合学习方式相互交流来解决,解决方案也记录进学习问题档案里。第二阶段,聘请优秀中小学教师作课堂示范,示范内容包括对教材的分析、教学方法的研讨、教学方案设计、课堂教学技能运用技巧等;组织师范生分批进入当地中小学实验基地进行观摩听课;组织师范生对比反思专家教师与自己在课堂教学技能、教学方法、教材处理等各方面的不同,建构TPACK知识学习的提升档案。第三阶段,师范生要在信息化微格教室进行模拟课堂教学训练,课堂教学过程有录像,可用来进行自我评价,同伴评价,教师评价和交流,不断促进学生改进自己的教学。另外,计算机专业师范生还将有半年时间在中小学教学实践,他们将以真正的教师身份参与所在学校的教学工作,全程体验和实践教学过程,这将进一步提升师范生的教学能力。

4.信息技术教学论课程学习评价

评价是为了更好地改进学习与教学。对信息技术教学论课程的学习评价从评价主体单一的总结性考试评价改进为评价主体多元化、过程性学习评价和总结性考评相结合的综合评价体系。

以往的信息技术教学论期末笔试注重理论知识的学习测试,学生考前死记硬背理论,考后能回忆的知识所剩无几,不利于学生在平时对理论知识的认真学习。鉴于这种情况,我们在笔试中加入主观分析和理论应用的题目,如给出一节基础教育信息技术课的原始教材内容,让学生根据课程标准进行教材分析,写出这节内容的教学活动与学生活动的设计并阐明设计的教与学理论依据。这样,将客观题和主观题结合起来,不让学生的学习停留在概念原理的记忆上,而注重对其灵活运用。

过程性评价是教改中探索的一个重点。过程性评价在整个课程学习过程中应起到引导、督促、指导的作用。引导学习者形成正确的学习方法和良好的习惯;督促和激励学习者按照要求完成学业。同时,借助计算机技术进行评价数据处理的方法,也给师范生起到示范作用,让他们学会过程性评价的运用。课程学习之初就建立了学生学习档案,包括纸质档案和电子档案。纸质档案放有学生手工制作的教具、教学绘画等学习作品,电子档案中汇集学习活动的各种数字化成果及对这些成果的评价,评价主体有学生本人、学习同伴、中小学教师、大学教学论教师等。课程学习中每次学习活动都有具体的要求任务,学生完成的时间、完成的情况、完成的作品等都将记录进学习档案。每次学习活动结束时,学生需要填写一份TPACK量表,并得到一个综合评价分,到课程结束时,我们将这些分数进行加权处理,获得一个过程性评价综合成绩。

另外,信息技术课堂教学技能测评,我们采用的办法是让每位学生先准备三份教案和学案;然后聘请基础教育一线优秀教师作评委,当场抽取一份教案和学案,学生依据抽取的教案和学案进行20分钟课堂教学,一线教师进行现场打分,取平均分作为最终成绩。

我们本着重视学生学习过程和学生实践能力的原则,整个信息技术教学论课程学业成绩按照下列公式计算:信息技术教学论成绩=(过程性评价综合成绩×60%+期末考试成绩×40%)×70%+课堂教学技能测评成绩×30%。这个公式的合理性还有待我们继续在教学中改进。

结束语

学界对学科教学知识的研究大致经历了三个阶段,第一阶段以20世纪80年代教师知识的专业化转向为特征,第二阶段以20世纪90年代学科教学知识的动态提升为特征,第三阶段以20世纪末至今的多元化、学科化研究为特征。[10] TPACK的核心是学科教学知识,当技术被广泛接受而逐步淡出为一种背景时,TPACK也将变成PCK。高校计算机专业师范生信息技术教学论课程的教学改革,是一门课程改革,但触动了教学系统的各个环节。教师和学生各自工作和学习方式的信息化,教学资源从纸质文本教材演变为以文本、光盘和网络课件为资源的信息化立体教材;教学内容从抽象的理论阐述扩充为具有丰富案例支撑的实践技能与方法体系;教学方法从单一传统讲授转变为现代教与学理念指导下的多样的信息化教学方法;教学环境转变为现代信息技术装备的信息化教学环境;教学评价从单一的终结性评价变为过程性学习档案和终结性考评相结合、评价主体多元化的综合评价体系。这些需要教学团队持续的共同努力和学校信息化建设的大力支持。我们期望通过探索计算机专业师范生TPACK发展的有效途径,为未来教师培养提供新的参考思路。

参考文献:

[1]余胜泉.技术革新教育.2010年10月教育技术国际研讨会上的发言.

[2]何克抗.TPACK——美国“信息技术与课程整合”途径与方法研究的新发展(下)[J].电化教育研究,2012,(6):50-56.

[3]詹艺.培养师范生“整合技术的学科教学知识”(TPACK)的研究[D].华东师范大学2011年硕士论文:8-16.

[4]焦建利,钟洪蕊.技术—教学法—内容知识(TPACK)研究议题及其进展[J].远程教育杂志,2010,(1):9-45.

[5]陈静.整合技术的学科教学法知识视阈下师范生的教育技术能力培养[J].电化教育研究,2009,(6):29-32.

[6]董玉琦.信息技术课程研究:体系化、方法论与发展方向[J].中国电化教育,2007,(3):8-13

[7]中国教育技术协会信息技术教育专业委员.基础教育信息技术课程标准[S].

[8]李艺,李冬梅.信息技术教学方法:继承与创新[M].北京:高等教育出版社,2003.9.

篇5

关键词:信息技术;课程整合;误区;对策

中图分类号:G40文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)12-21717-01

Mistaken Idea and Countermeasure of Information Technology and Curriculum Integration

HUANG Jian-biao

(Xiangnan University, Chenzhou 423000, China)

Abstract:Information technology and curriculum integration has become research hotspot of educational reform. The paper first analyses the connotation of IT and curriculum integration, put forward the main mistaken idea of integration that affect it's development and goals, then propose the countermeasures from idea, resource building, teacher professional development and educational evaluation to solve those problems for higher goals.

Key words:Information Technology; Integration of Curriculum; Mistaken Idea; Countermeasure

1 什么是信息技术与课程整合

信息技术与课程整合(以下简称课程整合)已成为各国教学改革的重要方向,是教育研究领域的热点问题。课程整合在我国的基础教育领域已开展多年,近年在高等院校也特别强调要加强信息技术在教学中的应用,2007年教育部与财政部联合的“本科教学质量与教学改革工程意见”中就特别提出了建设网络教学资源、数字化教室、数字化学习资源中心等措施。尽管如此,目前却有很多教师把课程整合只看作一种时尚,或是现代教学的一种工具、手段,或者把课程整合和CAI完全等同起来,这表明广大教师对课程整合的内涵实质缺乏了解,对整合的途径与方法更是一知半解[1]。

其实整个教育界对课程整合的内涵、目标、方法也没有达成共识,不同专家对此有不同理解。在分析多位学者不同的定义后,笔者认为信息技术与课程整合就是要通过将信息技术和信息资源有效地融入到各学科的教学过程,营造出特定的信息化教学环境,目标是改善学生的学习效果,提升学习成绩,培养出符合时代要求的合格人才,整合的方法主要是要求有与信息化教学环境相适应的教学设计,包括教学策略、学习方式、师生角色定位、教学评价等,使整个教学系统中的各个要素整体协调、相互渗透,发挥最大效益。而且不同的思想观念、信息化条件、师生信息素养和教师教学技能将导致不同的整合层次,产生不同的整合绩效。

2 信息技术与课程整合的几大误区

课程整合似乎开展的轰轰烈烈,那么信息技术到底起了多大作用,教学方式发生了多少改变,学生的学习成绩是否提高了呢,笔者通过一些调查访谈和实践观察认为,通过政府、教师和专家的共同努力,我国的课程整合取得了较大进展,但总体来说还处在一个探索提升的起步阶段,尚存在多方面误区影响整合绩效的充分发挥。

2.1 不能正确领悟和运用整合的理论基础

指导课程整合的理论基础主要有建构主义、奥苏贝尔的认知同化论及“主导-主体”教学理论等。其中“主导-主体”教学理论是在合理吸收建构主义、有意义接受学习等教与学理论的基础上提出的,对教学结构提出的独特的见解[2]。随着信息技术的发展及在教学中应用的不断深入,建构主义理论才逐渐被重视起来,并把它的以学生为中心、让学生自主探索、主动建构知识意义等观点当成改革我国传统教学的理论。

可前些年,有些学者可能受国外一些教育思想的影响,开始误解甚至否定这一理论的重大作用。这使很多教师对建构主义是否符合现实和国情产生迷惑,当然会影响课程整合的发展及其绩效的发挥。其实任何一个教与学的理论都有它的适用条件,建构主义理论应是指导信息技术环境下教学的主要理论,但不要错误的理解它,建构主义的教育思想不应是“以学生为中心”,而应是“主导-主体”相结合,建构主义的认识论不应是纯粹的主观主义,而应是主客观相统一[3]。所以,建构主义理论应是指导课程整合的主要理论基础。

2.2 只重硬件环境,忽视整合的教学设计

当前我国多数学校都很注重硬件环境建设,如建设校园区、计算机房、多媒体教室等,条件较好的中小学甚至是所有教室都建成多媒体教室,而教师则人手一机的笔记本电脑,这可算是花巨资了,但教学中却往往只有PowerPoint做的简单课件,信息技术只是一个简单的演示工具或交流工具而己。这种现状明显与全方位课程整合的目标相差较远,原因是多主面的,主要表现为学校只重视硬件环境建设,不重视软件资源建设,教师缺乏信息化教学设计所必需的各类资源,教师质量和信息化教学技能有限,很难进行整合的教学设计和教学。

2.3 不能正确定位师生角色

我国传统教学中教师是绝对的主导和主体,学生只是被动的知识灌输对象。信息技术引入教学后,提出了新的师生关系观点,即“教师主导-学生主体”,但实际教学中却很难真正体现这种关系,一方面是受传统教学观念的影响,另一方面是课程整合还处于较低层次,教学对信息技术的依赖程度较低,学生仍是被动型的学习,同时没有丰富的教学资源,使“主导-主体”观点虽似合理,但却难以落实。也有些教师认为“主导-主体”教学结构会降低教师地位与作用,其实无论从教学环境创设,教学资源开发等都要靠教师来完成和实现,而且学生主体并不等于放任学生,而是在教师引导下来实现,否则学生容易出现课堂拓展的迷失,所以“主导-主体”的定位不但不会降低教师地位和作用,反而对教师提出了更高要求。

2.4 不重视信息环境下学生学习能力培养

要使信息技术与学科课程实施有效整合,在提高教师质量的同时,还必须要培养好学生在信息技术环境下的学习能力。相对于传统学习环境,信息技术环境下要求学生有较好的信息素养,有一定的计算机操作和使用网络技能,教学中可能使用“自主、探究、协作”的教与学方式,这就要求教师要培养学生这方面的学习能力和学习习惯。教师可以在信息技术课程中提升学生的信息素养,培养学生在网上搜索、分析、使用学习资源的能力,但学习能力不等同于信息素养。其次在课程整合教学过程中,教师要有意培养学生在新环境下的学习能力和学习习惯,否则不但课程整合的目标无法实现,学生还会在技术世界里迷航。

3 正确整合的几点对策

目前,信息技术在教学中的作用和角色可能各不相同,也许是一种演示工具、也许是一种交互工具,但最终信息技术将成为辅助学生学习的高级认知工具,并带动教育的全面改革。针对整合中存在的一些误区和问题,特提出如下对策和建议。

3.1 转变思想观念,重视理论指导

我国当前教育制度、教育思想、教学观念和教学结构等方面存在的根本问题是DD培养出来的学生绝大部分是知识记忆型人材而非创新能力人材。教育在培育创新精神和创造型人材方面肩负着特殊使命,而我们的教育若不认真改革,转变思想观念,培养出来的学生将普遍缺乏创新能力,难以承担振兴中华民族的重任,不能很好适应21世纪的需要。同时,我们还要重视用正确的理论来指导课程整合的实践工作,要正确理解建构主义理论,它的主客观相统一的认识论和“主导-主体”的教育思想,不要把主体绝对化和过分强调自主学习,要重视“主导-主体”的和谐。

3.2 注重教师专业发展

高质量的教师是课程整合的关键,因此在转变教师传统教学理念的同时,要加强教师的专业发展,即要提高教师的学科专业水平,更要着重提高教师的信息化教学技能。这就需要加强教师培训,培训内容不要只限于媒体操作使用类的信息技能,还应加强课程整合的教学理念、教学设计、教学策略和教学评价等方面的培训。由于一线教师教学工作繁重,学科专业差别较大,年龄层次也有较大差异,所以培训内容设计要注重实用性和可操作性,并要建立好教师参加培训的一系列保障和激励机制,以提高教师参加培训学习的积极性。另外,要灵活培训方式,加强校本培训,为教师提供丰富的教育技术学习资源,并在教师日常教学中尽量提供教育技术指导,让教师在需要时即能得到服务。

3.3 重视软件资源建设

教育信息化各要素中,硬件设施是基础,教学应用是目的,而软件资源则是核心。要实现课程整合较高层次的目标,实现学生对所学知识的意义建构,教学设计应从以知识为中心转变为以资源为中心、以学为中心,整个教学对资源是开放的,学生在学习某一学科内的知识时可以获得许多其它学科的知识,学生在占有丰富资源的基础上完成各种能力的培养,学生成为学习的主体,教师成为学生学习的指导者、帮助者、组织者[4]。

有丰富的教学资源作支持,是课程整合的前提条件,而目前各级学校普遍存在只重硬件建设而忽略软件资源建设的倾向,就是在软件资源建设中也存在一些认识上的偏差,首先不要认为学习资源就是网络资源,课程整合并不排斥传统教学资源和传统教学优势,而是现在国际上普遍认可的Blending-Learning观念,另外在资源建设中还存在只重视助“教”资源,而忽视助“学”资源建设的问题。

3.4 重视教学评估

面对信息技术如何真正走进课堂,不少教师和学校有诸多困惑,很多所谓的整合其实就是“电灌”、“黑板搬家”、“做秀”、“盲目整合”,出现这些现象有很重要的一方面原因就是教学评估问题。信息技术应用于学科教学后,教学效果是否更好了,好了多少,达到了哪个层次的整合目标,必须要通过严格的评估才能下结论,也只有通过评估才能找出哪些整合是有效的,哪些是无效的,逐步找出正确整合的途径和方法。美国在信息技术应用评估方面就做了很多很细致的工作,而且非常严格,也取得了较好的效果。

目前我国的教育评估和人才选拔制度也不利于课程整合的发展,所有的教学都必须严格按照教学大纲,把学生封闭在教材内,使其和丰富的资源、现实完全隔离,教学目标、内容、形式及组织都和传统课堂没有什么区别。只有进行教学评估制度改革,才可能把学科课程整合由初级阶段的封闭式的、以知识为中心的课程整合推向开放式的、以资源为中心的课程整合,向全方位的课程整合目标迈进[4]。

信息技术与课程整合是一个在实践中不断推进的过程,随着应用的深入对其理解也将进一步提升,需要我国所有教育工作者不断努力和不懈追求。

参考文献:

[1]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].电化教育研究,2005(1).

[2]余胜泉,吴娟.信息技术与课程整合[M].上海:上海教育出版社,2005.

篇6

【论文摘要】计算机技术的普及和发展,冲击着教育观念的改变和教学手段的提高。计算机辅助教学对物理教学过程、课堂信息量和师生之间的交流将产生较大影响,在物理实验教学和辅助课堂教学方面发挥着重要作用。提高教师对计算机辅助教学的认识,加强教师计算机技术的培训,合作开发适应中专物理教学的软件是充分发挥计算机在中专物理教学中作用的当务之急。

随着计算机技术的迅猛发展及计算机的大量普及,很多中专配备了微机室、专用多媒体教室,建立电教中心,为计算机辅助教学打下了硬件基础。如何认识计算机在中专物理教学中的地位,充分发挥计算机在中专物理教学中的作用,是摆在广大中等教育工作者面前的一个重要课题。笔者拟就计算机对中等物理教学中的影响、在中等物理教学中的应用、目前存在的问题谈几点看法。

一、计算机对物理教学的影响

在现代课堂教学改革实践过程中,计算机辅助中等物理教学,化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作过程。对化解知识难点,提高综合能力,推进素质教育具有重要意义。

1、应用计算机使教学过程更加直观

从认识论的角度看,学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中等生由于无法理解一些抽象的理论,而对物理产生一种畏惧的心理,阻碍了他们学习物理的情趣,但应用计算机技术就可以直观的解释一些物理现象和规律,激发学生的兴趣,提高学习的效率。主要表现在以下几方面:

应用计算机能够实现抽象到具体的转变。比如,机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等。对中等生就很难接受也很难描绘清楚。就相对运动的内容我们即可应用计算机来演示空中加油的情景和等速救护的过程,配上声音的效果,让学生从声音、图像全方位的感受,如置身于其情景,直观地掌握该节的内容。

应用计算机可以实现动静的相互转化。在物理教学中,有很多物理现象出现的时间极短,当学生还没来得及看清时,该过程就已经结束。学生就理解不了其中的本质,给教学带来困难。如平抛运动我们就可以使用数码相机把其运动全过程拍下来,然后进行制作,利用计算机可反复操作,使学生认识其过程,同时还可以利用它的某一时刻的静止画面来解释它下落时的特点。教学中的难点就容易突破,省时方便。

因而,应用计算机让枯燥的物理理论得以升华,形象而又直观的过程感染了学生的学习动机,使学生变被动为主动,从而更加崇尚科学,因为科学有无限的魅力。

2、应用计算机可以增加课堂的教学量

二十一世纪是信息化的时代,对于在学校里学习的学生,也应培养处理大量信息的能力。因而在课堂教学中教师应该向学生提供更多的信息、更多的资料,及物理学的发展情况,来扩展学生的知识面。教学过程中,教师经常花较多时间板书,特别是上电学课时写例题、画图例的时间更多,而采用多媒体中的显示文本的功能,这可使本应花十几分钟的内容在几秒内显示于学生眼前。由于使用多媒体的直观性也大大缩短了教学难点的突破过程。这就有时间讲解更多相关的知识和现实的应用,引导他们理论联系实际,丰富了课堂内容,而且从根本上改变过去“满堂灌”的教学弊端,给学生较多自由时间复习巩固,优化了课堂教学,增加了课堂的教学量。

3、应用计算机便于师生间双向交流

传统的物理教学过程中,主要是教师讲学生听,不便于学生个性的培养。应用计算机能够真正改变学生和教师的位置,使学生成为学习的主体。当学生有问题时,可以及时提出或利用计算机网络与同学讨论,从而多渠道寻找解决问题的办法。当学生对某个物理现象有自己的观点时,也可以提供给大家进行研讨和交流,教师提供解答,这样双向交流中使学生的思维更加活跃,有利于培养学生的创新意识,实现学生主体教师主导的现代教学思想。

可见,应用计算机于中等物理教学,有助于教学中难点的突破和重点的把握,符合当前教育发展趋势,给我们教学顺利地转轨提供一种模式。

二、计算机在中等物理教学中的作用

结合目前中等物理教学的实际,计算机在物理学科中大体可应用在课堂教学、实验教学、辅导教学等三个方面,下面就这三个方面加以探讨。

1、计算机应用于课堂教学中

课堂是学生获取各种知识的最直接场所,课堂教学是实现教师教与学生学的最主要途径,也是计算机实现辅助教学功能的主要场所。利用计算机进行课堂教学,可以变以往学生处于被动学习地位为主动学习,提高学生学习兴趣及求知欲,促进知识和能力的正迁移。

(1)利用计算机,实现“人—机”交互式教学

常规教学中,教师为了达到应试目的,一般都把教学对象定在中等程度学生身上,结果在教学过程中忽略了“两头”,造成优秀学生“吃不饱”,能力得不到充分发展;差的学生“消化不良”。造成这种现象的原因是局限于应试教育不能因材施教,抑制了学生个性化的发展。而“人—机”交互式教学,计算机可利用学生各自的记忆及理解水平,及时地判别各个学生的可接受程度,随后据此向不同学生传递不同的教学内容和方式,最大限度地实现因材施教的教学模式。

(2)利用计算机模拟课堂演示实验。

利用计算机强大的动画功能及有关外设可以解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验,如有关波的实验(波的独立性、波的干涉和衍射等)、透镜成像(成像原理、演示物体靠近或远离透镜时,像的动态变化等);也可以通过计算机放大微观世界,采用“放慢镜头”模拟外部环境变化等手法来演示分子动理论、物体与物体的相互作用(如碰撞过程、物体微小形变)、气体状态变化等一些实验。这些画面清晰、直观并且可以瞬间定格、重复播放,既减少了教师的劳动强度又使学生理解快、记忆扎实。

2、利用计算机进行实验教学

(1)学生实验中的应用。

学生通过实验操作,不但可以达到理论联系的效果,而且可以通过实验培养动手能力、思考能力及想象创造能力。但传统的实验效果却跟上述目的相差甚远,这在很大程度上是由于大多数学生按部就班地做实验,不能充分调动思维造成的;而利用计算机进行学生实验的模拟教学,可以帮助学生手脑并用,发挥其想象创造能力。通过这种教学,不仅可以引导和培养了学生动脑的习惯,而且给学生提供了拓宽思维的环境。

(2)课堂验证性实验中的应用。

验证性实验不但能直观地验证各种规律,避免纸上谈兵,且可使学生进一步深化所学知识,培养学生养成用实验手段探索自然规律的习惯,提高学习能力。如机械能守恒定律教学中引用气垫导轨,定量证明守恒定律,但美中不足的是教师需花一定的时间与精力来写加速度、速度这些中间值的演过程。如果用计算机来进行数据处理,可使教师抛开演算过程,快速得到实验结果,使课堂更加紧凑。

3、利用计算机辅导教学

在计算机中可以开展以学生为主体,以发展学生个性为目的的教学方式。如果学校的计算机是以网络形式存在的,则可在小范围内开展对某一课题进行讨论式教学,即教师预先确定讨论题目,随后让学生上网自己寻找感兴趣的或自己不懂的内容,再邀请其他同学一起讨论,最终得到答案。当中,教师可以参与其中,发现问题,及时指导。这种方法为学生主动学习,培养独立分析解决问题及集体合作精神打下了基础。

三、目前计算机辅助物理教学中存在的问题及对策

1、存在的问题

(1)认识上的偏差。

目前,大多数学校只有教计算机的教师懂计算机,其他任课教师对计算机知之甚少。究其原因,除了经济因素,一是领导认识有问题,对计算机发展将引起的教学手段和方法的改变缺乏了解和认识,导致决策的失误;二是部分物理教师对计算机存在恐惧感,认为计算机太复杂,学起来太麻烦。或者忙于日常教学,各类文化进修,突击性工作等,无暇顾及对计算机知识的学习,导致一些物理教师不努力探索;三是用于物理教学的课件制作相对繁琐,部分课件使用不能得心应手,使一部分教师心存烦感。由此,计算机在目前的中等物理教学中还没有得到应有的重视和普及。

(2)公开课现形,随堂课匿迹。

虽然目前相当一部分学校的计算机软、硬件配置已达到了较高的水平,但在一部分地区和学校存在着这样的现象:相当一部分物理教师仅仅是在公开课或评优课时,为了达到“使用先进教学设备”的要求,才临时请人帮助自己做上课时使用的教学软件或一点有关计算机的基本操作。由于物理教师对计算机辅助教学应用甚少,操作又不熟练,课件的设计、制作还需求人帮助,因而使用计算机辅助物理课堂教学不仅没有解放教师,反而成了教师一种负担,使得教师对使用计算机辅助教学敬而远之。

(3)没有体现出计算机辅助教学的优势。

运用计算机技术可以对文本、图形、图象、动画、视频、声音等多种媒体信息进行综合处理与控制,实现人机交互操作,它可以将文、图、声、像融为一体,运用多种现代化手段对信息进行加工处理,极大地增强人们对抽象事物与过程的理解与感受,使人们在短时间内获得大量知识和信息。但是在实际的物理课堂教学中,许多教师只是用它来放一段录像,或放一段音乐,或出现一些文字内容,充其量只充当一回录像机或录音机或投影机,其质量和效果远远比不上单独的录像机、录音机和投影机。因此,虽然计算机具有多种媒体功能,但不能取代其他媒体,只把它当作单一的媒体使用,则是资源的极大浪费,而且达不到最佳效果。

(4)用计算机教学取代教师教学。

计算机教学只是辅助教师教学的一个工具。把它引入物理课堂教学后,虽然教师的一部分作用将由它的一部分功能代替,比如:将单凭教师的讲述改为多媒体的演示;将部分师生的语言问答改为人机交流等等。恰当合理地运用计算机确实能给物理课堂教学带来质的飞跃。但物理教学中教师的主导作用是任何机器所无法替代的,这不仅是因为教什么、学什么取决于教师,还因为怎样教、怎样学也取决于教师,即使有最先进的现代化教学工具,使用不当也不会收到好的效果。因此如何用好计算机关键在教师。另外,任何时候都是为了教学而使用工具,而不应是为了使用工具而教学,教学中是否使用计算机应取决于教学目的和组织教学的需要。计算机辅助物理教学的过程中,教师的主导作用、学生的主体作用、媒体的中介作用不可混淆,计算机只能作为一种新的、功能更先进的媒体与其它传统媒体优化组合,用于解决教学中的重点、难点,尤其是难点。

(5)大部分物理教师计算机技能滞后。

大部分物理教师都能认识到计算机辅助教学的优越性,也有运用计算机的积极性,但由于对计算机的性能不掌握,操作不规范,出现很多失误,甚至造成干扰。另外,由于运用计算机辅助物理课堂教学,必须要有相应的教学课件。目前现成的课件多由实际教学经验计算机专业人员制成,与中等物理教学的实际需要存在着或大或小的差距,使得教学效果大打折扣。

2、解决的对策

(1)更新观念,提高认识。

计算机是一种现代化的、具有多媒体功能的先进技术,教育要快速发展,必须把最先进的信息技术作为教育的工具,计算机应用于教育,使教育技术信息化,将是教育改革的重大突破口。未来社会发展对人才素质的高要求,迫使我们必须采用先进的教育思想、方法和技术,实现高效率、高质量的教育和教学。只要我们对计算机辅助教学有正确的认识,充分发挥其优势,教育改革和前进的速度就能大辐度提高。

(2)加强技术培训,建立高素质的物理教师队伍。

计算机辅助教学是一门新的教学技术,它不但要求教师要懂得计算机的使用,而且要求教师自己会设计和制作教学软件,这就向教师提出了更高的要求。这项工作除要求教师自学之外,最好组织教师集中进行培训,这样既节省时间又提高学习效果。进行科学化和规范化的培训,对于教师将来的深造和发展是大有裨益的。学校应当给教师创造良好的学习条件,有关部门也要加强指导,为提高物理教师的计算机教学水平做点工作。

(3)通过教研提高物理教师的业务能力。

教学研究活动的开展是加强计算机为素质教育服务的基本形式,是理论联系实际的重要途径,是提高教师业务能力的有效方法。搞教研主要有两种方法,一是抓科研课题实验,通过“实验——学习——实验——认识”的循环往复,不断提高教师的业务能力;二是通过一些透明度比较高的群众性教研活动的开展,像多媒体开放日、计算机评优课、课件评比展览等活动,推动物理教师努力提高自己的业务能力。

(4)发挥教师才能,合作开发软件。

篇7

关键词:范式;学科;论纲;外语教学;教育技术学;外语教育技术;外语教育技术学

中图分类号:H319.3 文献标识码:A 文章编号:1001-5795(2013)02-0003-0010

进入新世纪以来,基于信息技术的外语教学已经成为当前高等学校外语教学的主要实践方法。

外语教学是语言教学,语言与信息有着天然的关联性。信息技术与外语教育的内在共生性、本体性和封闭性,使信息技术与外语教学(课程)产生了交融与整合的学理基础和逻辑基础。

信息技术与外语教学的整合,形成外语教育研究的技术化范式。

外语教育研究技术化范式的产生,使外语教育(教学)研究这一学科产生了质变或飞跃的可能性。这种有别于传统的新范式的形成和转换,按照科学史学者库恩(T.S.Kuhn)“科学革命”(Kuhn.1959,1962)的条件来衡量,是一种新兴学科成立的前提,这就是外语教育技术作为学科产生的逻辑基础。

外语教育技术具有自身基本的学科构成要素:理论体系、研究方法、研究对象和研究内容;有其学科发展的实践支撑:专业设置、课程建设、人才培养、研究成果以及相关学术研究期刊、学术会议、学术组织等。外语教育技术研究从理论到实践都严格体现了科学形成和发展的基本规律,证明已经基本形成了外语教育技术学的学科雏形。

这是本论纲的主题结构和思路。

本文从科学发展史的高度,尝试通过元理论分析和思辨的方法,来论证当今信息技术语境下外语教学这一学科转型的必然逻辑,总结和归纳外语教育技术这一新兴学科的基本属性和基本内容,并力图为教育技术学与学科教学论的具体结合勾勒出一条最佳方向和途径。这是本论纲的主旨。

既属于论纲,则很多数据、观点囿于篇幅无法一一展开,仅以论纲形式呈现。希冀能抛砖引玉,引起更多批评指教,以繁荣外语教学的学科理论研究,促进外语教学实践发展。1问题的由来

1.1 现实因素的考量

技术的进步使现代生活、生产和学习方式等都发生着深刻的变革。信息技术对教育领域各学科的教育、教学产生着巨大影响,是新一代大、中学生习以为常的生活和学习工具。信息技术不仅仅是用之于教育的一个重要内容,更是被教育的课程对象之一。外语教学必须顺应技术发展的形势,适应新的技术范式。

1.2 外语科学研究的考量

外语教育研究往往将实践中几乎无处不在的技术化研究方法边缘化。外语学术界极力强调各种“主义”、“理论”或“学说”,忽略对“教育技术”的研究,使得教育技术学体系中的“学科教育技术”也找不到自己的归属和根基。两个学科的研究都亟待创新。

1.3 学科自身发展的必然需求

外语教学研究和教育技术学研究这两个学科的发展缺乏生机和活力。

一方面,中国外语教学研究本身就是一门尚未发展成熟的学科。其中关于信息技术与外语教学的关系问题、信息技术的地位问题等至今没有成熟的研究。

另一方面,教育技术学科立足于教育学理论和信息技术学,已经发展成为教育学的主要分支学科。外语教育技术的开发和研究成为其学科体系里面最重要的代表性学科教学实践活动。外语教育技术研究亟需进行跨学科整合,从分离、多头的研究状态走向融合、统一的的学科研究。

1.4 CALL发展实践的要求

CALL研究者普遍认为它已经是一门学科性实践研究(顾日国,2004,2005)。国内外CALL研究证明,CALL已经发展成为一门规模庞大的实践性学科(Robert Debski,2003;Bax,2003;Chapelle,2000;Hubbard,P.2009;Dick,W.,Carey,L.,&Carey J.2001),但缺乏完整系统的学科理论体系建设。CALL研究的丰富实践经验,要求摆脱其单纯技术辅助角色的定位,应该对CALL进行科学定位,形成一门具体学科知识体系(Hubbard P.2008;Warschauer M.,1996;Robea J.Blake,2007;Mike Levy,Glenn Stockwell,2006,2010)。

世界CALL研究给中国外语教育技术的启发:第一是其积极吸收和消化各种教学与学习理论,第二是积极关注技术在外语教学中的具体应用,第三是把CALL研究和教育技术研究结合起来,进行跨学科的研究。

1.5 意义

探讨外语教育技术的学科性,能够丰富和完善我国教育技术理论体系,更好地总结教学实践,补充学科教学技术研究的空白,摆脱一直以来其理论研究被边缘化的尴尬处境,更加丰富和完善具有中国特色的外语教育、教学理论体系,促进“外语教学研究”这一学科的发展、成熟和完善。这是建立在实践基础之上而又超越实践的自觉的理论总结和升华,是认识论意义上的学科变革。

2 信息技术与外语课程的整合是外语教育技术化范式产生的基础

2.1 信息

信息与语言天生具有本质的同一性。信息技术与外语教学本质的关联性为信息技术与外语教学的交融、整合提供了逻辑可能。信息技术与外语课程的整合成为外语教育技术化教学范式形成的理论依据。

2.2 技术

技术哲学视野中的外语教学与技术有着本质的关联,该关联性是从技术向学科过渡的必经之地,也是历来研究者最易忽视的、一个必须解释的理论盲区。

技术对教育具有革命性的影响,必须高度重视(教育部国家中长期教育改革和发展规划纲要2010-2020)。在教育领域,技术不仅用于完成现有的模式和方法,而且要推动技术时代的教育革新。

2.3 外语教学与信息技术的本质关联性是其整合的基础

信息是个多面体概念,一头联系着思想和社会,一头联系着物理的或者叫技术的世界。语言之所以能完成这一任务,是由语言符号内部语言和信息之间的这些自然相关性所决定的。语言完成信息传达任务的过程就是符号系统激活这些功能的过程,在完成激活的同时,这些语言本身就被赋予了“生命”,如同人具有了思想,语言也就变成了信息的一部分,这就是信息和语言的同体共生性。

语言和信息的关系就是形式和内容的关系,当形式和内容不可分割甚至形式超越了内容时,形式本身也就成为了信息的一种。

信息识别一般只有文字、语音与图形三种形式,归纳起来主要可以分为视、听、说三大功能板块,即图像(静止或动态)、文字以及声音三个基本“谱系学”形态(程东元,2008;戴正南、黄光远,1988)。因此信息技术的表现形式就囊括了语言或语言教学的所有内容,为语言教学活动和信息技术的整合创造了前提条件。

佩维沃(Paivio)的双重编码理论认为,人们可以通过同时用视觉和语言的形式呈现信息,来增强信息的回忆与识别(刘儒德、赵妍等,2007;何克抗,2005)。语言教学技术化就是语言教学信息化的过程。语言的信息模块、信息传递的技术路径和学习者的信息接受路径三者之间的同一性完成整个语言信息“族谱”基因的对比认证,形成一个完整的信息传递圈,完成语言信息化教学过程。这就为人机“有机交汇融合”找到根据。

信息技术与外语教学二者在融合过程中体现出本体性、封闭性、信息化、整合性等特征。

语言教学的所有内容、过程和环节都可以并且仅仅只需借助于信息手段完成,而不需进行额外的物化辅助。语言是信息的载体,也是信息的组成部分,信息的交流和转换,就是语言材料的交流和转换,而语言教学就是语言材料信息的交换和生成的实践活动,因此,语言在这一过程中先被信息化——如文字和声音的信息化、艺术化、技术化加工,再被交互传达。

信息技术手段从使用功能上完全吻合了语言信息交际、交流的需求,能充分完成语言教学和学习的任务。在这个信息化、技术化教学行为中,信息技术和信息本身产生良性互动,互为本体,互为依存,成为一个完整的整体(如文字的音、画处理),达到彼此有机整合的程度。

信息、语言、信息技术与语言教学之间的本质关联性是其相互整合的基础。

2.4 信息技术与外语课程的整合形成外语教育的技术化范式

信息技术与课程整合是一种全新的教学理念,大致要经历三个发展阶段,即计算机辅助教学阶段(CAI)、计算机辅助学习阶段(CAL)和信息技术与课程整合阶段(IITC)(何克抗,2005)。

信息技术与外语课程的整合是基于网络生态的整合。计算机不再仅仅是辅助工具,整合后的计算机系统成为整个课程系统的一个有机组成部分,从根本上改变了课程的本质。要对课程设置、教学目标、教学设计、教学评价等诸要素作系统的考虑和操作,也就是要用整体的、联系的、辩证的观点来认识、研究教学过程中各种要素之间的关系。

整合首先是技术范式形成的逻辑基础。外语课程与信息技术有机整合的过程就是外语教学信息化范式形成和转换的过程。信息技术和外语课程整合的直接结果就是外语教学新范式一外语教育技术范式的形成。

换言之,外语教育技术范式的形成过程就是信息技术与外语课程的整合。

2.5 信息技术与外语课程整合的本质

整合有自己的技术机制,其实质是一种“基于设计的研究”。

外语课程的所有环节,包括教学目标、教学计划、教材编写、课程设计、教学过程、教学模式、教学管理、教学评价等体系的内容,都可以经过信息技术软硬件的加工处理,完成信息转换和传达过程。这一技术化过程主要并且必须表现为遵循教育学规律的“教学设计”,否则就无法实施。

2.6 信息技术在外语教学中运用的原则和作用

正确恰当地运用教育信息技术必须有一种基本的共同的原则,一种具备可行性的教育技术理念,理想的境界应该是运用技术而又看不见技术。要寓技术于教学之中,让学生既运用技术完成学习任务,又没感觉到技术所带来的学习障碍。

计算机信息技术在外语教学中的作用非常复杂而又丰富,它既是工具,又是环境,还是手段和要素,所以其所起的作用是多种多样的,是潜移默化的,它体现出一种“技术酶”的催化作用,可以渗透在外语教学的各个环节。信息技术对外语教学的最大的作用,是优化外语教学,包括教学设计、教学管理、开发、评价,以及教材的研发和教师技能的培训、学生学习技巧和熟练程度的提高等各个环节。

3 外语教育技术范式形成和转换的标志——外语教学研究新“共同纲领”的发展和演变

3.1 中国高校外语教学大纲的“技术化”发展进程

以《大学英语课程教学要求》和《高等学校英语专业英语教学大纲》为代表的中国高校外语教学大纲的发展和演变,标志着中国高等外语教学的技术化范式的形成。

首先,是基于技术化范式的外语教学“公共纲领”的颁布。

20世纪80年代设计编写的《大学英语教学大纲》(大学理工科英语教学大纲修订组编,1985)首次提到了要开展“计算机辅英语教学的研究和实验,加强各种教学软件的开发和使用”。

1999年,教育部又推出了《大学英语教学大纲(修订本)》,明确提出要创造良好的语言环境,充分利用现代化的教学手段,非常明确地肯定了计算机信息技术手段在大学外语教学中的积极作用和地位。

2004年,教育部高等教育司颁布《大学外语课程教学要求》(以下简称《教学要求》),2007年正式推出了《大学英语课程教学要求》正式版。大纲最为明显的特色是,要求各地各学校“采用基于信息技术和课堂的教学模式,……各高等学校应根据本校的条件和学生的英语水平,探索建立网络环境下的听说教学模式,直接在局域网或校园网上进行听说教学和训练(教育部。2007)。”

其次,是高等学校外语专业教学指导委员会(英语组)制定的《高等学校英语专业英语教学大纲》的颁布。新《大纲》强调现代教育技术将为现有的教学方式和手段提供重要的补充(教育部,2000)。

再次,大学外语教学具体模式的推出(图略)。为了推进大学英语教学改革的实施,《教学要求》直接给出具体的教学模式作为大学外语教学的指导和参考,教学模式的构成有两部分:基于计算机和课堂的英语教学模式和基于计算机的英语学习过程。

《教学要求》代表的是国家的教学意志,展现高等外语教育的战略,体现了充分利用教育技术的哲学思想,是中国外语教学领域所有教育技术专家、外语教育专家们多年来共同研究所达成的外语教学理念,是共同认可的“信念、信条、价值观和方法论”,为大学外语教学提供了范式转变的充分依据和证明。

3.2 新范式的实践过程及最终成型

从2000年《高等学校英语专业教学大纲》的颁布和2002年《教学要求》(包含草案)颁布后的几年时间里,中国以大学外语教学为代表的教学实践发生了巨大的结构性变化,外语教育技术范式异军突起,成为高校外语教学研究的主流(下表数据包括外语专业和公共英语教学研究)。

量变促成质变。数量的巨变,说明2002年新“教学要求”提出以后中国大学外语教学正在以惊人的速度发生着变化。这一过程的发展和成熟,深刻地体现了教学要求的基本指导精神,是对外语教学学科新“共同纲领”的积极“呼应、反馈和证明”。它再一次用实践证明了“教学基本要求”作为纲领的“共同体”性质,也反证了基于计算机技术的信息化外语教学发展方向的正确性(王守仁,2009)。数据事实充分表明技术化范式的产生和转换速度,不仅证明跨学科研究越来越灵活,也证明了中国外语教育技术研究领域的自主性、创新性和特色化发展。

中国外语教育界对基于计算机的信息化外语教学模式几十年的努力研究,最终使一种外语教学研究的新“共同纲领”完成蜕变,脱颖而出。这种外语教学研究的技术化发展过程,就是外语教学学科新范式形成的过程。新范式的转变证明高校外语教学研究在与信息技术整合的过程中,已经演变成外语教育技术研究,并促成了一门新的学科教学论——外语教育技术学的产生。

4 外语教育技术学学科属性探讨:学科理论研究

4.1 学科构建的背景和条件

外语教育技术学的产生是范式转换的产物,也是学科实践发展的自然结果和逻辑必然。它首先具备自己的逻辑起点。依据教育技术的产生思路以及外语教学的主体属性,我们可以推定外语教育技术的逻辑起点应该是“借助教育技术的外语教学”活动。其次,具备知识基础。外语教育的知识基础,包括教育学、语言学等众多相关学科的知识。再次,学科交叉基础。跨学科的研究方法,即交叉学科研究,是外语教育技术学形成的动力,也是外语教育技术学形成的方法论基础。外语教育技术学在学科交叉研究方法的推动下,将教育学、教育技术学、信息技术学和语言教学等各门学科进行交叉、渗透、融合,从而催生出一门新兴分支学科,它是传统语言教育研究中科学性与技术性的进一步整合。

学科是科学知识体系的分类。一般认为,作为一门新学科,必须具有独立理论体系,有自己的研究对象和研究方法、学科创始人和代表作等。

4.2 外语教育技术学的理论要素

理论来自于经验实践,理论的目标是对经验现实作出解释。外语教育技术学有自己的理论体系以及理论形成的基础条件,有自己的概念、假设、变量、命题以及归纳和演绎等方法。

首先外语教育技术学有自己独立的学科概念,如多媒体教学、网络教学、信息技术与外语课程整合、教育技术、教学设计、计算机辅助外语教学、基于计算机和课堂的教学模式等等。

外语教育技术学研究有自己的变量考察,如课堂教学中教学技术的使用、教学时间的控制、教学策略的使用、教学环节的设计、学习情感的控制、学习态度的监控等等;也有自己的许多命题和假设,关于教学任务、教学模式、教学效果等等。

外语教育技术学研究方法主要是以分析、演绎和模型理论为主。分析、归纳以及演绎主要用于解释外语教育技术研究中的疑难现象,属于从理论到实践的应用;而模型理论主要用于建构外语教育技术模式,属于从实践到理论的推演或验证。从深层次考察,外语教育技术学是建立在系统论基础上的一门教育学科。从表面结构来考察,外语教育技术学又是一种研究语言教育行为的学科。

4.3 外语教育技术学的知识基础

语言学、外语教学论和教育技术学理论等是外语教育技术学的学科基础。媒体学、传播学等视听教学理论及行为主义、认知主义、建构主义、人本主义等是其学习理论的基础;夸美纽斯的“大教学论”、赞科夫的“发展教学理论”、巴班斯基的“最优教学理论”、布鲁纳的“发现教学理论”、维果茨基的“最近发展区理论”、布鲁姆的“教育目标分类理论”、加涅的“指导教学模式”等是其教学理论基础;新兴的多元智力理论、分布认知理论、联接主义理论以及生态学理论、课程整合理论等为其提供了方法论基础。

4.4 外语教育技术学的哲学基础

除了上述一些理论和知识基础之外,外语教育技术学还深受另外一些哲学思潮的影响,如来自社会学视角、文化视角、技术视角、生态学视角等后现代思想。在教育技术日益进步、教学观念日益更新的今天,这些影响因素不断折中、融合,成为一种具有“后现代主义特征”的“生态化整合”理念和模式,构成外语教育技术学研究的主要理论特征。

4.5 外语教育技术的概念界定

外语教育技术的定义与教育技术的定义将保持理论内核上的一致性。

外语教育技术就是在外语教学实践中,以教育信息技术为手段,以教育学、心理学、语言学等理论为指导,以语言教学为目标,通过创造、使用、管理适当的技术性的外语教学过程和教学资源,以及提高外语教师和学生的教育信息技术素养等手段,来促进外语学习和改善外语学习绩效的理论研究和实践探索活动。

外语教育技术作为一门教学实践活动具有如下本质和特点:外语教育技术是教育技术与外语教学理论相结合的一门跨学科的教学实践和理论探索活动。因此,外语教育技术是一种语言教学研究方法或范式,而不是一类技术形态。

外语教育技术是创造、使用和管理外语教育资源和教学过程的实践活动,这一活动的本质过程是信息技术与外语课程的整合,是外语教学全过程——从教材、教法、课堂、教师、学生到教学内容的整合。

整合的具体体现和过程,就是基于教育信息技术的外语课程设计,而不单纯是教育信息技术的研发。

整合的目的是改善和提高外语教学效率。

整合的原则和标准,如前所述,是最优化地利用技术,是看不见技术的隐性整合。

4.6 外语教育技术学的定义和属性

外语教育技术是为了促进外语学习,对外语教学过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。但是孤单、割裂、自发和零碎的外语教育技术实践并不是科学。外语教育技术学是关于外语教育技术研究的一门学问,是由关于外语教育技术的一系列概念、原理和方法等构成的,能反映外语教育技术内在规律并且具有严密逻辑性的一门新兴学科知识体系,是一种教育学性质的综合性应用学科,又是一种应用语言学性质的综合应用学科。

外语教育技术学是众多学科综合发展的产物,哲学、教育学、心理学、语言学、系统理论、学习理论、人本主义和生态学等理论是其学科理论基础,计算机、网络、多媒体等信息技术则是其重要组成要素。外语教育技术实践中对外语学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践,是外语教育技术学研究的基本内容。

从学科归属上考察,外语教育技术学具有复杂的属性。首先,外语教育技术具有自然科学的属性;其次,还有其社会科学属性。除此之外,外语教育技术还具有人文学科的基本属性。其行动性研究方法和课程设计本质使其具有极强烈的人文色彩。

外语教育技术的发展成就证明,它是一门较成熟的教学方法论。外语教育技术学有自己的研究对象和方法论,有自己的理论体系,已经初步具有一门学科的雏形。

5 外语教育技术学主要理论模型的构建

构建外语教育技术学的理论框架和学科体系,是外语教学研究发展的现实需求。外语教育技术的学科综合性渗透了语言、教育及科学的普遍性哲学原理,深刻影响着语言教育理论体系的构建。

本论纲从比较宏观的学科发展高度来展示外语教育技术学的学科框架和理论模型,从文献学角度探寻、剖析外语教育技术学的理论构建思路。

5.1 基于文献的外语教育技术研究理论发展脉络考察

国内学者程东元等(2008)都早已从教育技术学的学科视角,梳理了外语“教学技术”的基本理论框架。

Sasha等(2004)、Robert J.(2007)认为作为外语教育技术的CALL是一种基于设计的研究,基本上指出了外语教育技术研究的本质属性;Robea Debski(2003)则进一步指明CALL作为一门学科(as an academic discipline)的定位和发展方向。

顾日国(2005)提出了教育生态模型,把“传统的校园称为校园教育生态环境,把通过计算机局域网或广域网所构建的学习环境称为虚拟教育生态环境。”

张红玲等(2007)搭建了网络外语教学的基本模型,梳理了理论基础、网络外语教学的相关要素以及教学系统化设计理论。

张祖忻(2008)提出了构建学科理论体系和搭建学科知识基础的基本思路。他认为外语教育技术的核心是教学设计。他勾画了外语教学技术的本质和学术思想的范围,并列举出外语教学技术领域的主要范畴和知识基础,为本领域的知识的组织提供了一个框架。他认为:外语教育技术“是一类提高外语教学质量的创新实践,是一门应用知识和发展知识的新兴学科”(张祖忻,2008)。

顾日国的教育生态模型架构、张祖忻关于外语教育技术核心的确认,以及张红玲的网络外语教学的系统化设计研究等,都站在教育技术学的立场为外语教育技术学的理论建构和学科建构打开了一扇研究窗口,作为一种学科的理论铺垫,为外语教育技术学生态化整合理论的产生打下了基础。

5.2 生态化整合理论的构建

Warschauer(1996)把计算机辅助语言教学划分为三个阶段,即行为主义阶段(behavioristic)、交际法阶段(communicative)和目前的整合法阶段(integrative);Bax(2003)从另一维度将这三个阶段分别命名为受限制的(restricted)、开放的(open)以及整合的(integrated)(莫锦国,2009)。国内教育技术研究者也把教育技术的发展分为三个清晰的阶段:第一阶段是技术媒体观。第二阶段是技术的认知工具观,本阶段的表现形式是信息技术化学科教学,即课程整合。第三阶段就是技术的生态观。前两个阶段都是针对个体来优化学习过程,生态观则从技术与人的共生关系来考察。技术促进了人与人之间关系的变化,随着普适计算技术的实现和发展,技术将融入到我们的学习和生活的各种空间中。教学中的信息技术将像黑板和粉笔一样融入日常教学中,形成一个良好的信息生态(余胜泉,2011),即教育生态。“教育生态信息观”要求教育信息化不再局限于技术方面,而越来越重视人、信息、技术、教育实践活动以及人与信息环境之间的相互关系,建立和构建起一种创新性的生态圈或者学习文化。

陈坚林(2010)经过多年的探索,构建了一个综合计算机辅助外语教学研究和教育技术学研究的生态学研究观点及课程整合的理论体系(以下简称“生态化整合”)。

所谓生态化整合理论,是指基于生态学研究理论和信息技术与课程整合研究方法而提出来的一种“计算机网络技术与外语课程生态化整合”的理论体系。它包含基本理论框架和基本模式研究(限于篇幅“基本模式”略)两部分内容。其基本理论认为:信息技术与外语教学课程整合改变了传统外语教学中课程的构成模式、计算机在课程中的地位、教师中心的传统模式、教材的结构、教学要素等教学系统和环境,外语课程各环节产生许多变化和失调现象,因此要依据生态学的原理,考察教学系统内部诸要素与周围环境的相互关系、作用和影响,研究各种教学现象及其成因,探讨外语教学生态的特征和功能及其演化和发展的基本规律,对外语课程系统进行分析、建构,探索出一种使外语教学进入“兼容、动态、良性发展轨道”的科学发展思路。

生态化整合理论是在信息技术与课程整合研究方法以及生态学研究理论基础上形成的一种较为新颖的综合性理论体系,既是外语教育技术学的基本学科研究思想,又是一种跨学科的研究方法,基本上代表了目前国内外语教育技术理论研究的最新成就。

6 外语教育技术学的研究对象和研究内容

6.1 外语教育技术学的研究对象

外语教育技术的研究对象不是技术本身,而是在外语教育中运用技术进行教学的理论和方法。外语教育技术学其实是一种特殊的方法论或学科教学论。

外语教育技术学的研究对象是一种基于技术使用理念的外语教学资源和教学过程的整合过程。这一过程最终表现为现代外语课程设计。

外语课程的设计应该处理好几个教学要素之间的关系。从哲学的“价值关系学说”来考察,外语教育技术学所研究的不是具体的技术个体,而是技术个体与外语课程各要素之间的关系。因此,外语教育技术学的研究对象,就是计算机信息技术在与外语教学过程和教学资源各要素整合进程中所建立的各种生态化关系:

首先是技术与语言的关系。教育学理论和教学目的决定语言和技术之间的关系。语言是教学的目的,在一定程度上,技术也是教学目的的一部分。

其次是技术与教学的关系。技术与学科教学的关系表现在教学环境的创造、教育资源开发、教学内容和课程的设计、教学过程的管理、教学效果的评估等方面。

最后是技术与教学主体的关系。教育技术与教师和学习者之间的关系,是工具和工具使用者的关系,是被动和主动的关系,技术既是教学的工具,也是教学的背景和内容。

语言、教学、技术、教育者、学习者互相之间构成一个相互需要、相互促进、互为依存的关系,任何一个要素都不是绝对地控制另一个要素,只有互为依存才能和谐存在和发展,这正是外语教育技术理想的生态化境界。

6.2 外语教育技术学的研究内容

外语教育技术学研究对象的具体表现就是外语教育技术学的研究内容。

从教育技术学的定义来分析,外语教育技术有两大研究内容:技术化的外语教学资源和技术化的外语教学过程。

从学科视角概括,外语教育技术学的研究内容包括外语教育技术学的学科理论、专业设置、课程建设、人才培养、教材编写等学科内部要素,以及外语教育技术学的产生背景、学科地位、学科发展、学科政策、现实意义以及与其他学科的关系等外部因素。

从研究内容的相互影响来看,根据上述语言与技术的关系,有基于语言研究的技术,也有基于技术衍变的语言。

从教学要素来考察,还有教师的信息技术素养、学生的应用技能,以及教材的信息化、立体化编写等内容。

外语教育技术学的研究对象和研究内容是外语教育技术学学科构建的重要基础之一。

7 外语教育技术学的方法论探索

7.1 外语教育技术学的学科方法论

方法论是人们用一定的世界观去认识世界和改造世界的根本原则和根本方法,简单讲就是关于方法的理论。从哲学上理解,一定的方法论反映一定的世界观,一定的世界观决定了一定的方法论。学科方法论是指导该学科实践研究的基本观点,是该学科理论思想的具体体现。方法论是一种认识论,而不是一种实践层面的方法或技巧。因此方法论和方法是两个不同的范畴。

外语教育技术学的方法论是指导外语教育技术学的学科研究和学科发展的理论、观点或思想。

外语教育技术学的方法论不等同于外语教学法。

外语教育技术学有自己的理论思想作指导,就会有自己的教学观,也会产生自己相应的方法论和各种研究方法。

外语教育技术学方法论应该包含思想基础以及研究方法。外语教育技术学方法论和所有的方法论一样,都属于哲学范畴,离不开哲学的指导。

既能整合各种教学资源和教学过程,又能体现科学性、技术性、人文性的外语教学新元素、新理念、新思想和新方法,是外语教育技术学独有的生态化整合思想,也是外语教育技术学的特色学科理论。这种生态化整合思想指导下的学科发展观,是指导外语教育技术学研究方法的重要指导思想,是关于外语教育技术学研究方法的理论,即“外语教育技术学方法论”。

外语教育技术学的学科理论与该学科的方法论体现着逻辑上的一致性。

7.2 外语教育技术学的研究方法——基于设计的研究

外语教育技术学汲取了教育技术学及外语教学诸多有效学科研究方法的精华。外语教育技术学的研究方法有两种趋向:一种是“向后看的”评价性研究,这是一种静态的终结性评价研究,是注重结果分析和理论总结的研究方法,是对学习者进行“学后”分析的研究范式;另一种是“面向未来”的行动性研究,这是一种动态的、形成性、探究式和构建式研究,是设计、实践、修改、提高式的研究方法,是一种为学习者提供“学中”帮助的研究范式,而不单纯是研究方法。除了各种实证研究、哲学思辨研究和人文主义研究(张文兰、刘俊生,2007)等研究范式之外,当前,教育技术学领域最近又产生一种较新颖的多元综合研究方法,这就是基于上述行动性研究理念的“基于设计的研究”(designbased research,DBR),并且这一研究形式已经变成“正在兴起的学习研究新范式”(杨南昌,2007)。

基于设计的研究其实是一种整合性研究方法。它以生态化理念整合了多种研究方法的精神内核;其次,在当今真实性学习情景变化多端的情况下,它能以生态学理念整合多种研究要素:以行动研究的立场,动态地、多层面地验证、调整、修改和完善一种潜在的学习理论、模式或方法。这是一种能动的、鲜活的,而不是死板、僵化的研究范式。另外还因为,基于设计的研究整合了外语教育技术的多种教学因素和教学环节。最后,外语教育技术学是一个跨学科的科学体系。基于设计的研究整合了众多学科知识基础,使语言学、教育学、信息技术学等各学科知识,以及教师和学生的知识素养等参数,为基于设计的研究提供了丰富的数据和理论修正的可能。

基于设计的研究听起来更像是一种策略的设计而不是方法的研究,这种面向未来的基于行动的策略性研究是教学研究的真正内涵。基于设计的研究是一种真实学习情境中长期的、宏观的理论验证和修复的方法建构过程,不是一种细微、琐碎和孤单的细节性设计和评价。基于设计的研究还必须依赖于众多独立研究方法的帮助和支持,作为方法组群,共同支持基于设计的行动性研究方法的开展。基于设计的研究“是教育技术学核心研究取向,它将成为教育技术学领域有潜力的、具有学科自身特色的研究方法论之一”(焦建利,2008),也必将成为外语教育技术学的代表性研究方法。

8 外语教育技术学的专业建设及发展雏形

8.1 外语教育技术学产生的几个现实性标志因素

按照对科学构建的一般理解,除了学科理论要素之外,外语教育技术学的产生也必须具备几个现实条件,同时也是其产生的标志性因素,那就是作为学术研究平台的专业期刊、研究群体即研究力量,以及作为学术研究实践活动的专业学术会议等。

8.1.1 外语教育技术学研究平台

《外语电化教学》期刊成为中国外语教育技术学研究的核心平台,通过论文、会议、科研项目、开设讲座、成立组织等活动凝聚研究力量、汇聚整合资源。不仅在学术上,而且在教学实践上促进了外语教育技术学研究的长足进步和持续发展。

8.1.2 外语教育技术学的研究群体

在中国高等外语教育领域,有几批学术力量在从事外语教育技术学的研究。

第一批是高校外语教育领域的教育技术管理人员,也就是原来大学外语院系的电教室或语言实验室管理人员。这一批研究力量也是中国外语教育技术学研究的基础组成部分,属于技术研发和管理学派。

第二批外语教育技术力量,来自当前全国教育技术学科专业院系的培养系统,有教育技术学教师、学生、研究机构和期刊编辑人员等,属于教育技术理论学派,主张学科建设和课程设计。

第三批力量,是来自外语教育学科本领域内的研究者。他们主要是外语教学研究专业的教师和研究生。是构成外语教育技术学研究的一批新兴力量,多数属于应用学派,是衔接和沟通上述两个学派、体验和履行外语教育技术学研究理念的骨干力量。

8.1.3 外语教育技术学的研究组织

指的是各种学术團体或学科组织。如中国教育技术协会外语专业委员会;各省市教育技术学会的外语专业教学分会;还有新成立的China CALL(中国计算机辅助外语教学研究会)等。

8.1.4 外语教育技术学的学术会议

首先是指国内外语类主要学术期刊所举办的专题学术研讨会,比如《外语电化教学》连续、定期举办的大规模的外语教育技术主题会议。其次是各类协会、机构主办的大量的分散的相关主题会议,主要分为各级协会、各种学术组织、出版社甚至有关教育部门主办的各种会议。

8.2 外语教育技术学的专业课程体系与人才培养

8.2.1 外语教育技术学作为学科和专业的建设实践

在高等院校外语院系里,外语教育技术学已经在教学需求的推动下,产生了专业和课程建设的萌芽。主要分为两个层次。

第一是本科层次。指普通高校本科外语教育(师范)专业建设中开设外语教育技术学课程的尝试。如部分重点师范大学外语学院教育技术学课程的设置。

第二是研究生层次。指硕士学位培养阶段的外语教育技术学学科和专业建设。如部分师范大学和重点外国语大学外语教育硕士课程中的教育技术“专业必修课”和“专业选修课”的开设。

8.2.2 外语教育技术学的专业划分、人才培养目标及课程设置构想

外语教育技术学的人才培养任务主要落实到两个领域、一个目标。两个领域是指外语专业和教育学专业,即一个是外语专业的外语教育(师范)方向,一个是教育专业外语教学论方向;一个目标是指两个领域的培养目标都是培养合格的现代化外语教学师资力量。

外语教育技术学的师资培养,应该面向两个层次,一个是中小学外语基础教育(包括婴幼儿外语教育),另一个是大学外语教育。

高校师范外语(教育)专业,以及高校外语硕士、尤其是博士研究生培养课程体系里面,有必要增加“外语教育技术学”专业课程,这样可以切实地提高广大中小学外语教师和高等院校一般外语教师的教育信息技术素养以及外语教学、科研水平。

外语教育技术学的课程设置,首先急需要一套自成理论体系的综合性教材,作为外语教育技术学的专业基础课程。目前的课程设置目标是需要对外语教育技术学的学科特质、理论基础、研究对象和研究方法等理论框架进行继续挖掘和充实。

其次,作为一门学科的课程设置,还需要有与专业基础理论课相配套的其它实践性课程,比如语料库语言学、语言技术软件、互联网应用与外语教学、实验室操作、课件制作、机助翻译软件、机助写作与作文自动评分、机助测试、数理统计与语言分析等等,以尽快适应外语教学更加复杂化的要求。

9 结论

信息技术的进步、学习方式的转变,逼迫教育方式不得不进行相应的变革。传统理念下人工传递知识的教学方式,已经很难完成大规模、高要求的复杂语言教学任务。基于信息技术、教育技术、教育学、心理学和语言学等知识和学科基础的跨学科的外语教育技术应运而生。

篇8

[关键词]CTCL;学习者:基本构想:初步研究

[中图分类号]G434

[文献标识码]A

[文章编号]1672-0008(2012)02-0003-12

一、引言

19世纪末幻灯、无声电影等媒体被应用于教育。拉开了教育技术学研究的序幕。由于媒体或者媒体技术在该学科中的地位,关注新媒体教育应用成为教育技术学研究中一个明显的倾向。随着研究的深入与技术的发展,教育技术学研究者开始将技术应用到具体的学习内容与学习情境中,信息技术与课程整合成为上世纪90年代以来一直延续至今的教育技术学研究热点。

近年来,一些教育技术学研究者开始关注“学习者”这一要素。我们曾以《电化教育研究》和《中国电化教育》两刊2006-2008年的1767篇论文作为研究材料,对我国教育技术学的研究对象及发展趋势进行了分析。研究发现,在这1767篇论文中。以“学习者”作为研究对象的仅占10.3%,其余89.7%则多为教育教学系统研发、教育技术学理论等未涉及学习者的研究。而根据《日本教育工学会论文杂志》,日本这三年内以“学习者”为研究对象的教育技术学研究论文约占66.7%。《电化教育研究》和《中国电化教育》是我国教育技术学领域办刊最早、也是最有影响力的两本杂志,在这两本杂志上刊载的论文在一定程度上反映了我国教育技术学领域的研究趋势。因此,上述数据也在一定程度上反映出我国教育技术学研究虽然已经开始关注学习者,但对学习者的关注尚不充分。南国农先生指出:“成功的电教……要从学生出发。教是为了学,学生是学习的主体。电教工作,不论是设计、开发、利用和管理教学过程和教学资源都要从学生的实际需求出发。”哦们认为,教育技术学研究对学习者的充分关注不仅是不可或缺的,而且应是深层次的。

基于上述问题,我们尝试探索一种新的教育技术学研究范式——“CTCL”(CTCL为Culture,Technology,Content,Learn-er的首字母缩写),使其既能反映出教育技术学本身的方法属性,又能在文化的视野下充分体现教育技术学研究不仅对技术、学习内容的关注,同时也对学习者深层次的充分关注。

二、CTCL的基本构想

这里将结合我们对CTCL的思考与认识过程,对该研究范式的形成进行简要介绍。并对该研究范式的各要素及其关系进行初步解读。

(一)CTCL的形成

我们认为,当前教育技术学研究存在两种较为成熟的基本范式,一种是关注媒体教育应用(以计算机和网络教育应用为代表)的研究范式,我们称之为“媒体”范式,另一种是将信息技术与课程整合的研究范式,我们称之为“整合”范式。

在“媒体”研究范式中,众多研究者关注媒体应用,开展了大量有价值的研究,如我国学者陈丽等人开展的远程教育研究,徐福荫等人开展的电视媒体研究,张舒予等人开展的视觉文化及媒介素养研究,王陆等人在基于网络的教师专业发展COP项目中的相关研究,国外学者生田孝至等人开展的儿童对媒体的态度研究,我国青年学者吴鹏泽开展的中日学生对媒体态度的比较研究及提高媒体素养的策略研究等。此外,国内外还有很多学术组织,如美国新媒体联盟(New Media Consortium)、日本教育媒体学会(Japan Associa-tion for Educational Media Studv)、日本视听觉教育协会(JapanAudio Visual Education Association)等,一直在组织本团体开展媒体教育应用的研究。把新媒体、新技术应用到教育中是“媒体”研究范式的突出特征。近几年,一些学者致力于将云计算技术、电子书包、iPad、iPhone等新技术第一时间应用到教育中。力求为改善学习条件提供新的契机。如祝智庭等人开展的数字布鲁姆本土化研究等。

技术“因具备信息传播属性而被用于教育”到研究者“将信息技术有效地融合于各学科的教一种技术再到成立专业学术组织的阶段,通过研究、算法、人工智能、数据库学的过程来营造一种信息化教学环境”,在教育技术学研究领域中,“整合”范式逐渐显现。我国学者何克抗、李克东、王本中等人[13114115l从1994年开始将计算机技术、现代教育理论、认知学习理论、语文教育的需求等方面进行统合。在中小学开展小学语文“四结合”教学改革试验。2000年,在“四结合”研究成果的基础上,何克抗等人又开展了“基础教育跨越式发展创新试验”,先后在700多所试验学校开展了广泛的实践研究,产生了许多宝贵的研究成果。我们从改善学习的效果、效益、效率三个方面考量国内外信息技术与课程整合的研究,数据表明,这些研究是有效果的,如日本学者清水康敬等人对在课堂中使用ICT对学生学习的改善进行了实证研究,发现在学习成绩、学习态度、学习积极性等方面,使用ICT的课堂,其学生的主观题测试得分高于不使用ICT的课堂的学生。然而,从改善学习的效益和效率来看,“整合”范式下开展的研究在投入、产出比方面,似乎并不总是乐观的。以美国为例,何克抗指出:“尽管美国早就在中小学建立了良好的信息技术环境(例如。1999年美国中小学就已经是基本实现网络化的‘网络年’,到2001年美国中小学已有99%联网,2003年美国中小学生与电脑比例已达到5:1),为实现信息技术与学科教学的整合创造了良好条件,但是他们的基础教育质量并未因此有明显的提升。”

我们对上述两种范式进行思考,产生了如下疑问:如果说教育技术学是为了促进人的发展,归根结底是为了促进学习者的发展,那么教育技术学研究倘若重在关注媒体应用,或者重在将信息技术与课程整合,而不去深层次地、充分地关注学习者,是否便缺失了其立足于“教育”的根本?换言之,到底谁在学习?在教育技术学研究中。如果忽视了学习的主体——“学习者”,研究是不是很可能会陷入只见技术不见人、投入产出不成比例的尴尬境地?美国《2011 Horizon报告》指出,四到五年后,学习分析将成为以教育为主的组织机构使用的主流技术,进行学习分析的目标是使教师和学校根据每个到校接受教育的孩子的不同程度的需求。提供不同的教育方式。从这种开始关注学习者的态势,我们不难看出:学习者在学习,“教育技术学研究”:应该充分关注学习者。

近年来,一些教育技术学研究已经在一定程度上呈现出

关注学习者的态势,然而对学习者关注到什么程度,也是值得思考的问题。当前,适应性学习和个性化学习已经成为教育技术学发展的四大热点问题之一,这足以说明它对学生的深层次关注是必要的。“媒体”及“整合”范式下开展的研究不可避免地提到了学习者,但是这些研究对于学习者的关注,似乎并未找到一个很好的切入点,即对学习者的关照往往是浅显的。我们认为,教育技术学研究对学习者的关注,应该从系统的角度着眼,将其置于一个包含学习内容、技术等要素的关系网中,从内隐、外显两个角度深层次地去考察,对于这两个角度,本文将在后面详细阐述。

笔者之一董玉琦于1993年至1998年先后以进修教师、研究生和外国研究员的身份在日本学习和研究,主要开展课堂教学过程中学习者的情绪变化的系列研究,并对学科学习心理进行了较为深入的考察。在此后学习与研究教育技术学的过程中,逐渐感悟到结合特定的学习内容对学习者的心理等进行深层次关注的必要性。自此,在教育技术学的研究中。将技术、学习内容、学习者相统合(TCL)的最初设想便基本成形。

同时,我们发现,近年来在教育技术学研究中,能够体现技术、学习内容、学习者相统合(TCL)的研究已初见端倪,例如我国学者徐晓东等人开展了计算机支持的协作概念转变研究,又如我国台湾学者佘晓清等人开展了利用SCCR数字学习系统辅助学生概念转变的研究等。

学习理论的发展不断地印证了文化在教育技术学研究中的重要作用。从“学习是反应的强化”这种呆板的论调到“学习是参与和交往”这种关注学习情境的新观念,使得文化在教育技术研究中的地位愈发凸显出来。由此,“TCL”进一步发展为“CTCL”,即研究者在文化(Cuhure,C)视野下,将技术(Technology,T)、学习内容(Content,C)、学习者(Learner,L)相统合的教育技术学研究新范式,亦可简称为“学习”范式,从而形成了教育技术学研究从“媒体”到“整合”再到“学习”的范式的演进过程。

(二)CTCL各要素解析

如前所述,CTCL关注的是技术、学习内容、学习者、文化四个要素。

对于技术(T),刘美凤在《广义教育技术定位的确立》一文中,将基本的技术构成分成物质的和非物质的,并称为“物化形态”和“智能形态”的技术。我们提出的CTCL中的技术(T)沿用了此划分。所以,此处的“技术(T)”包括以计算机技术、网络技术等为代表的信息技术及其产品(如软件、平台、工具等),即“物化形态”的技术,也包括以绩效技术为核心的、以追求系统优化为目标的“智能形态”技术。在此基础上,CTCL特别关注和强调的是技术在学习的过程中向问题解决的优化功能发展,是“学习者”通过技术的使用改善“学习者”的学习认知等心理状态及其差异的可视化,为教师提供一种“学习者的学习资源”,使得教师能够实时地诊断学习者的状态,感受学习者与学习内容这一统合体(对此,后文将有详细的阐述)在CTCL中技术(T)这一要素的价值。

对于学习内容(c),鉴于自20世纪后半叶以来学科间的融合趋势越来越明显,CTCL并不局限在某一学科视域内。而是关注学科间的内容交融性,因此,CTCL并没有用学科(Subiect)这一表述,取而代之的是学习内容(C)。但在具体研究。研究者自身学科领域的划分是不可避免的。从这个角度讲,学习内容(C)覆盖的学科领域,既包括物理、化学、生物等传统理科的内容,也包括语言等文学的内容,以及信息技术等新兴学科的内容。此外,从学科形态来看,学科内容(C)涉及分科形态和综合形态的课程,如我国小学和初中开设的综合科学课程。

对于学习者(L),从人员组成来看,不仅包括各个教育层次的学生(中小学生、大学生、研究生等),也包括教师、企业人员等。值得一提的是,“学习是知识的社会协商”等关于学习的新论调不断昭示着:人不仅仅是独立的个体。因此,CTCL对“学习者”的理解上升到社会的、学习共同体的层面。从人员形态来看,如前所述,“学习者”构成包括单一的学生“个体”。也包括社会的、学习共同体层面的学生“群体”,在这里,“社会”的内涵是丰富的,它涵盖了面对面的真实社会情境以及基于网络的虚拟社会环境。

前文已述,教育技术学研究应找到合适的切入视角,从内隐、外显两个角度深层次地关注学习者。心理是CTCL的首选视角,它包括学习者的认知、情绪与意志。对于学习者的认知。CTCL借助“学习是概念的转变”这一流行的学习隐喻,从概念转变出发,对学习者在学习过程中的认知机制进行探讨:对于情绪,学生的情绪虽然不易直接测得,但往往能够通过生理指标来探测,比如学习者的皮肤电反应(GSR)、表情等:对于意志,CTCL会关注到学生的感性和理性意志。除此之外,行为视角是CTCL考虑的又一视角,它包括学习者的外显行为、内在行为。对于学习者的关注,CTCL还可以从生理学、管理学、社会学等多个视角或综合的视角切入。

不同领域的研究者试图从不同角度对学习进行研究、解释。但在这些研究中,文化往往是一个容易被忽视的维度,人们往往太过重视知识的传递,却忽视了学习本身是对文化的理解与传承。正如Evford,G.A.指出的,在学习过程中“仅仅有精确的知识与完备的信息是不够的,知识是需要人们通过其既有的价值观与对知识的固有理解去内化的。”学习者“既有的价值观及其对知识的固有理解”,是CTCL对文化(C)的下位理解。对于这些因素,无论是个体还是群体层面的学习者,由于生物遗传、教育背景、生活环境等多方面的因素,都存在着极大的差异,当这种差异逐渐成形并影响其对事物的认识与决策,便发展为一种学习者特有的文化。由此。在学习者之间、教师与学习者之间的交流本身便是一种跨群体文化的交流,在这种交流中,充分利用学习者之间的差异这种独特的教学资源,尊重学习者群体的特有文化,坚持和而不同,各美其美,增强学习系统的容错性,通过技术等手段方便学习者更好地表达自己的认知等深层次的心理状态,从而使学习者在一种容错性很强的学习环境中感受到对教育的尊重。是CTCL在这一层面上的追求。

学习本身即是文化现象之一。通过学习,学习者自身最终应全面发展,在这个过程中,其文化自觉是一种关键的学习品质。学习者获取的不仅仅是知识理解力的提升、能力的提高,而且是自身作为社会一员的自我意识,在此基础上,其责任、批判、合作的基本素质才能有所提升。正如联合国教科文组织在《学会生存》中提出的,“新时代的人类必须能够在自身不断增强的知识理解力、能力与自身情感、道德、性格结构之间建立一种平衡。”也就是说,CTCL站在“教育技术学研究新范式”的立场上,倡导的是以人为本的研究文化和追求学习品质的学习文化,这是CTCL对文化的上位理解。

(三)CTCk各要素关系

CTCL的四个要素并非毫无交叉关系的独立要素,学习

者(L)使用技术(T)促进自身对学习内容(C)的学习,而技术(T)在设计、开发阶段的主要依据是学习内容(C)和学习者(L)的状况(如心理等)。文化若取其上位内涵,则影响到整个系统中的每个要素,若取其下位内涵。则主要在学习者这一要素圈中发挥作用。

值得一提的是,对于CTCL中的技术(T)要素,其设计、开发的每一个环节,均是建立在对学习者(L)与学习内容(C)充分统整的基础之上的,在以往的研究中,尤其是在远程教育、网络教育研究中,通过技术对于学习者的关注往往考虑到了学习者的学习风格、学习态度等较为上位的心理因素,但是这些研究却很少顾及到学习内容,脱离了学习的具体情境,使得技术对于学习者的考虑和关注稍显浅显,故在CTCL中。技术(T)要素不仅分别对应学习内容(C)与学习者(L),更要对应学习内容(C)与学习者(L)的统合体。且充分考虑到文化(C)要素。

总之,CTCL这种教育技术学研究新范式提倡在文化视野下,以一种跨学科的综合视角去研究教育,其研究取向在于教育实践问题的解决,这种取向的特点在于:对系统性理念的强调,即教育技术学研究在系统中开展:对最优化的追求,即在改善学习方面,不仅仅强调效果,还要强调效率与效益:对可视化的重视,即力求通过技术实现学习者学习状态(如认知等深层次心理)的可视化。此外,CTCL凸显教育技术学的方法属性,即教育技术学的研究对象不是教育技术,更不是技术本身,而是教育;教育技术学重在以技术的方法,通过系统化、最优化等解决教育中的实际问题;教育技术学应更加关注学习者。指导学习者自身应用技术(包括智化技术)改善学习而促进发展。

三、相关研究及其启示

CTCL来源于两个方面:一方面源于对当前已经较为成熟的两种教育技术学研究范式的反思以及我们自身多年来的学习与研究之感悟;另一方面源于近年来学习科学、学习技术、学科学习心理等相关研究领域的进展与启示。在这些领域中,研究者将文化、技术、学习内容、学习者这四个要素中的两个或三个相统合,从单一学科或者跨学科的视角去关注学习者的学习,产生了很多有价值的研究成果。

(一)学习科学

学习科学萌发于20世纪80年代,1991年第一次学习科学国际会议的成功举行和《学习科学期刊》(Journal of theLearning Sciences)的创刊标志着学习科学的正式诞生。R.Keith Sawyer认为,“学习科学是一门研究教与学的跨学科领域,涉及认知科学、教育心理学、计算机科学、人类学、社会学、信息科学、神经科学等领域与学科。与在实验室环境中通过严格控制各种变量来研究学习的传统认知科学不同。学习科学关注真实情境中的学习,不仅包括学校教室里的正规学习,还包括各种情境中的非正式学习,希望通过研究来更好地理解认知过程,并将这些知识用于真实学习情境的设计中,提升学习者的学习深度与效率。”

作为一门新兴的交叉研究领域,学习科学的关注点相对分散,尚未对学习的基本理论和基本观点形成统一的认识。但这并未影响学习科学的发展。如以Ann L.Brown为代表的元认知研究、学习者自我调节策略教学研究,以Allan M.Collinst321为代表的基于设计的研究。以John seelv Brown为代表的数字学习文化研究,Andrea A.diSessa的概念转变这些研究,都是国外学习科学的代表性研究。

在我国,在2002年和2010年,华东师范大学出版社和教育科学出版社先后出版了《人是如何学习的——大脑、心理、经验及学校》和《剑桥学习科学手册》这两部全面介绍学习科学的译著。近年来,任友群、郑旭东、焦建利等皖后发表多篇文章,综述国内外学习科学研究的新进展与趋势。

除对学习科学进行系统介绍外,国内众多研究者也从不同角度对学习科学进行了深入的研究。从上世纪末开始,桑新民等曾多次从学习方式变革的角度阐述学习科学对人类学习文化、教育智慧等面带来的深刻影响。对“学习”这一活动的本质进行了长期探究和思索;2011年,李克东等将MP_Lab等技术应用到数学学科中的研究则是统合了围绕技术与学习内容的研究:任友群等连续发表了几篇围绕中国学习科学研究:基于原创与实证的精神探索的专栏文章,对学习科学的本土化进行了探究。

在学习科学的诸多研究领域中,“概念转变(conceptualchange)”是近年来颇受国内外研究者关注的热门领域。这一领域的研究者认为学生头脑中已有的某些观念会阻碍新知识的学习,学生需要经历“概念转变”过程,才能接受新知识。基于这一认识,研究者们对学习者的前概念进行了大量的研究,研究涵盖数学、物理、化学、生物、计算机科学等众多学科领域,为后续研究提供了丰富的资料。在这些资料的基础上,以Posner G.j.、Chi M.T.H.、Vosniadou s.为代表的研究者们对“概念转变”的机制进行了深入的研究,分别提出了基于认识论的概念转变模型、基于本体论的树状模型和基于朴素理论的概念转变理论,以解释“概念转变”是如何发生的,为促进学生的概念转变提供指导。

同时,“概念转变”在国内也是学习科学研究者尤其是学科教学研究者关注的热点问题。我国学者罗星凯啤在1988年就开始关注概念转变研究。从2003年到2010年。罗星凯等还对物理学科中的热学、几何光学等诸多领域中学习者的前概念进行了深入研究,并对概念转变的学习与教学理论进行了探讨。近10年来,伴随着信息技术的飞速发展,“概念转变”研究者们开始意识到技术对“概念转变”具有促进作用,展现出了尝试运用技术促进概念转变的研究趋势。我国台湾学者佘晓清认为。概念转变不应只是单纯考虑知识的本质,还必须针对知识本身的内涵来分析其复杂性及阶层性,在此基础上,她提出了双重情境学习模式(Dual situatedlearning model,DSLM),并将其与技术相结合,对溶解、扩散、气压等内容的学习进行了实践探索。

从上述对学习科学的研究与发展可以看出,在真实的学习情境中,结合学习内容,对学习者进行深层次的关注已经开始成为一种趋势。特别是近年来对技术的利用,促进了学习科学研究的发展,这种趋势与CTCL研究范式所倡导的研究思想是相似的。

(二)学习技术

20世纪末,网络技术的发展特别是智能移动终端的出现,实现了技术与学习的无缝整合,国内外研究者对学习技术的关注也日渐增强。虽然该领域的研究者们对“学习技术”一词的内涵的理解不尽相同。但基本都致力于“运用技术促进学习”的研究。曾资助过学习技术传播行动(LearningTechnology Dissemination Initiative)的苏格兰高等教育基金委员会(Scottish Higher Education Funding Council),学习技术描

述为:“促进教学、学习和评价的技术应用”(The applcation 0ftechnology for the enhancement of teaching,1earning and assess—ment),这一观点认为学习技术在本质上是一种技术应用。而英国学习技术协会(Association for Learning Technology。ALT)则将学习技术界定为:“系统的应用一种整体性知识(abody of knowledge)来设计、执行、管理和评价教与学。所谓整体性知识,是基于对潜在技术及其能力的理解:基于学习理论、教学设计和变化管理(change manage-ment)的原理,而进行的研究与实践的成果。”我国学者桑新民认为,学习技术并不是简单的技术应用。而应是介于理论和方法之间的、具有内在联系的一整套学习方法体系。张际平等,则将学习技术视作为一门学科来研究。

移动学习和基于游戏的学习是近年来学习技术领域较为热门的两大话题。国内外关于移动学习的理论研究主要集中在:非正式学习、情境学习、境脉学习、活动学习、经验学习等方面。实践研究主要集中在:移动设备应用于教育的可行性研究,移动学习资源的开发,短信息服务,WAP教育站点的建设,与终身学习、PBL及协作学习等方机相结合的研究嘲。此外,由于移动学习研究需要资金、设备,当前国内外较为著名的移动学习研究主要依托于所开展的各类项目。从移动学习技术的研究状况来看。其重心目前还停留在终端设备、移动学习资源建设、移动学习平台开发等技术性很强的话题上,但当技术发展到一定阶段时,对作为技术使用者的学习者和技术所承载的学习内容也会成为无法回避的话题。对基于游戏的学习,在以往研究中,表达更多的是“教育游戏”。对此,国内外研究者的研究兴趣主要集中在:与游戏相关的基本教育理论研究(如活动理论、沉浸等)、教育游戏的设计与开发、基于游戏的学习科学、教育游戏的社会文化影响力、教育游戏的商业模型等。近年来,严肃游戏、游戏设计学习成为教育游戏研究领域中的热点。我国学者李艺等人曾撰写多篇文章,介绍国外教育游戏的设计思想、方法及研究动向,并对教育游戏中学习者的行为与心理进行了研究,提出了参与者的游戏行为意向与沉浸体验、感知易用和感知有用之间的关系模型。《2011 Horiaon报告》指出,将教育和游戏整合的方向之一是开发与特定课程内容相关的游戏。

显而易见。学习技术走向技术与学习内容相统合、技术与学习者相统合的趋势越来越明显。尽管学习技术对于学习的改善已经不容置疑,但是如何更好地利用它却始终是个黑箱,各领域研究者仍在不断探索。无论从哪个视角去探寻这一问题的答案,学习者的发展始终是学习技术的出发点和落脚点。

(三)学科学习心理

日本学科学习心理学发端于上世纪60年代后期,其主要奠基者为东北大学教授细谷纯。上世纪70年代中期,日本学科学习心理学研究呈现出两种视角,即对学习认知方面的研究和对学习情绪方面的研究。

作为从学习认知角度进行研究的代表,细谷纯认为,学生在接受新知识前已经形成了相关的知识规则体系,所以,学习新知识时会出现“偏差认知”:他还认为人具有学习的能力。由于知识间具有关联性,因而,学生自身可以将其内化为“概念”、“规则”,细谷纯将其称为“自成知识”。细谷纯指出,学生“自成知识”的来源途径主要有两种,一是来源于现实生活经验,二是来源于对新知识的学习,将通过学习得到的认识当做无限大的“一般化”,忽视了其局限性与适用范围。当学生在学习新知识或遇到新问题时,会主动运用“自成知识”进行解释,然而却并不能得到正确答案,原因在于“自成知识”中的“规则”、“概念”相较于即将学习的规则、概念,具有前提项或结论项的选择错误、抑或选择范围过大或太小,规则的适用范围扩大或缩小的特征,所以细谷纯将之称为“偏差认知”:而学生的这种“自成知识”也正是其在学习新知识时形成“偏差认知”的原因所在。例如,日常生活将经验使学生当作诸如水果核这样不能吃的东西“种子”,所以他们绝对不会认为豆子、芝麻等也是种子。显然,“水果核这种不能吃的东西”是学生的“自成知识”,正是因为他们已具有这种知识背景。使其不能正确地将“豆子、芝麻”归入“种子”的概念范畴,从而形成了“偏差认知”。细谷纯认为人具有可塑性,故而学生的“偏差认知”是可以改变的。而对于教师而言,他们应该认识到学生之所以会形成这种认知,是有其自身“道理”的:所以,对于学生的这种认知,教师不应简单地告知其正误,而是应当认真听取学生对于自己已形成的概念、规则的分析,在此基础上进行改变。通过研究,细谷纯指出无论理科知识还是社会科学知识,它们之间都有关联性,所以在学科教学中所使用教材的构成应该具有系统性,内容应简单化,这样教师在教授新知识时易于改变学生的偏差认知。同时细谷、麻柄等人还认为,“规则学习”是最佳的授课方式,由此他们提出了相应的讲解方式。由于学生既有的“偏差认知”对于所学规则产生了影响,细谷等人根据改变的难易程度和不同科目提出了应对策略,如反证法、迂回法、融合法等。

日本学者本间明信认为,教师应该重视课堂教学,并且在课堂教学中关注学生的活动与思维。那么如何发现学生、认识学生?与细谷纯等学者观点不同,上世纪80-90年代,本间明信的研究主要聚焦在学生情绪的变化上。本间明信认为,有两种途径可以探究学生的情绪变化,一种为通过观察学生的肢体语言、表情等外显行为,把握学生的情绪变化;另一种为通过对学生的生理指标进行测量,探究其情绪变化。后一种研究的根据在于,人的情绪变化会引发生理变化,所以,生理上的变化也必然会反映出人的心理情绪的某种变化。基于此,本间明信开展了运用GSR(Galvanic Skin Re,flex,皮肤电反应)测量研究课堂教学中师生情绪上的变化。本间明信运用GSR测量法对不同学段(幼儿园的儿童、大中小学生)、不同学科课堂中的学生进行了测量,尤其对音乐课上合唱、理科课堂实验等进行了细致深入的研究,发现了GSR集体反应现象、GSR的个体反应类型、学生GSR反应与不同师生行为之间存在对应关系等研究成果。

如上所述,本间明信分别通过可测量的生理指标及可以观察的表情两种途径来研究学生的情绪变化,在此基础上,董玉琦则将两者同时运用于学生在课堂学习过程中所表现出情绪变化的研究上,即在运用GSR测量法探测学生的生理指标,同时。还运用摄像机记录学生在课堂学习中的表情变化(如表情、姿势、动作等),通过两者研究学生在课堂学习中的情绪变化。结果显示,学生的GSR反应与表情变化有较好的对应性,如当学生几乎没有GSR反应时,此时其表情多表现为认真、漠然或无聊等;而测量到的这种GSR反应与观察到的这种表情可以获知学生此时的情绪,如认真的表情表

明学生的情绪变化处于平静期,而漠然或无聊的表情则表明学生已感到倦怠。通过研究,董玉琦等还发现由于教师的说明、提问、警告及指示等行为也会导致学生情绪的变化。

在国内,从上世纪80年代后期开始,李克东运用心理生理指标作为研究教育传播效果的课题,指导其硕士研究生黎加厚、吴中江阿叫等开展了一系列学生对电视节目的皮肤电反应规律的相关研究。从统合的视角看,学科学习心理研究可以理解为将学习者学习心理与具体学习内容相统合的研究。与传统学习心理学相比,学科学习心理能够为教育技术的开发与应用提供更为具体的、更有针对性的理论依据,因此,也能对学习者的学习产生更大的促进作用。

(四)多媒体学习

多媒体学习研究须将多媒体技术与学习者相统合。媒体作为信息传输的中介,很早就受到广大教育技术学研究者的关注。20世纪末多媒体计算机的出现为学习者带来了全新的视听体验和更为丰富的信息获取通道。将多媒体技术用于教育领域促进学习者学习,开始成为教育技术学的研究重点。国内外研究者对此进行了大量的研究。

国外学者Paivio A.的双重编码理论、Baddeley A.D.的工作记忆模型、Sweller J.的认知负荷理论、Mayer R.E.的多媒体学习理论等,均为多媒体学习研究的代表。其中。Mayer的多媒体学习理论对我国多媒体学习研究产生了较大的影响。Mayer将前人优秀的研究成果,与自己所做的实验研究相结合,构造了较为简洁、清晰的多媒体模型,通过这一模型解释学习过程中的信息是如何通过多媒体(技术)作用于学生(学习者)的感觉器官,如何在工作记忆形成视觉信息和言语信息的双重编码。如何最终合为一体形成长时记忆。此外,Mayer还给出了多媒介、空间临近、时间临近等七条实用的多媒体设计原则。Mayer的多媒体学习理论作为技术与学习者相统合的典型,在研究中必然会涉及具体的学习内容,但此处的学习内容仅仅作为技术所承载的信息,尚未达到统合要求。因此。当运用Mayer的多媒体学习理论开发具体学习内容的教学媒体资源时,该理论并不能提供针对学习内容更为具体的指导。

在日本,随着多媒体在社会生活及学校教育中的普遍运用,有关多媒体的相关研究也逐渐成为热点,如日本学者清水康敬和伊藤秀子等学者长期关注眼动与媒体声音、画面相互关系的研究等。清水康敬等研究了瞳孔面积变化与心理活动的对应关系,开发了瞳孔面积自动测定装置。该团队发现了瞳孔面积变化与心理活动的对应类型,同时通过这一研究还发现了瞳孔面积的变化类型与人的兴趣等方面的对应关系。清水康敬等认为,这一研究成果适用于对媒体画面的评价。为了研究图像画面、声音与学习者信息获取的关系,伊藤秀子运用视线运动记录仪对处于学习状态的学习者的眼球运动情况作了记录、分析,发现图像画面、声音可以吸引人的视线,合理运用这一发现,可以促进学习者对学习信息的获取。

国内的教育技术学研究者也对多媒体学习理论进行了研究。我国学者傅德荣等在1996年从学习者认知结构和学习心理的角度出发,提出了多媒体课件交互界面的设计原则。游泽清等从上世纪末、本世纪初开始便关注多媒体工具的设计,2003年,游泽清出版了《多媒体画面艺术基础》一书,此后,游泽清等又连续发表多篇阐述多媒体画面设计的研究论文。2004年,游泽清尝试将认知加工理论、媒体画面艺术规律、语言学和认知心理学方面的理论进行统合,建立一门交叉学科——多媒体画面语言学。他认为,多媒体语言学由语构学、语义学、语用学三部分,分别对应多媒体画面的艺术规律、多媒体画面的认知规律和画面设计的人性化、自然化特证。2009年,游泽清又出版了《多媒体画面艺术设计》一书,系统介绍“多媒体画面艺术理论”。从中提炼、整理出34条艺术规则,为多媒体画面设计提供了参考。胡卫星等将多媒体学习中的认知因素和情感因素相结合,阐述了媒体学习的认知过程机制,并由此提出了呈现多样化、交互化这两条教学环境的设计原则。此外,近年来,他们还运用先进技术,通过实验方式对多媒体学习所进行的研究也不断涌现,如张剑平等曾利用眼动视线追踪等技术分析网络课程的媒体界面对学习的影响:刘世清等㈣也曾利用眼动分析方法,通过注视点、注视次数、注视点持续时间的实验统计,来推断浏览者浏览网页界面时的注视热区、首次注视点和浏览视线规律等视觉特征,为网页设计提供实验依据和理论参考。

在多媒体学习研究中,研究者虽然将技术与学习者等因素相统合的思想已经有所体现,但他们并未对具体的学习内容给予足够的关注。如果在研究中增加对学习内容以及对学习者与学习内容统合体的关注,多媒体技术也许将会对学习产生更大的改善作用。

(五)计算机支持的协作学习

计算机支持的协作学习理论是一个日渐发展的学习科学分支。该领域关注的是人们在计算机的帮助下如何开展协作学习,关注共同活动背景下的意义建构过程,以及如何通过工具支持这一过程的实现。1989年,在意大利Maratea召开的国际研讨会上,第一次采用“计算机支持的协作学习”(Computer-Supported Collaborative Learning,CSCL)这一术语来命名国际研讨会,这次会议标志着CSCL的诞生。2006年,CSCL开辟了自己的研究阵地。计算机支持的协作学习国际期刊《国际计算机支持的协作学习期刊》(International,Journalof Computer-Supported Collaborative Learning)开始正式出版。

目前,国内外CSCL研究主要集中在CSCL基本问题研究、关于知识建构的研究、针对协作(合作)的研究、CSCL中的问题解决、CSCL的交互研究、CSCL的技术支持、CSCL的实践应用问题等方面。其中,Newman D.、Griffin P.和Cole M.(1989)的《建构区》(The Construction Zone),Bmffee K.A.(1993)的《协作学习》(Collaborative Learning),Crook c.(1994)的《计算机与学习的协作体会》(Computers and the Col—laborative Experience of Learning)。以及Bereiter C.(2002)的知识时代的《教育与心智》(Education and Mind in the KnowledgeAge),这四篇专题论文被认为最具影响。

我国学者黄荣怀对CSCL进行了系统研究。早在1997年,他就开始将网络会议系统软件应用于教学方面开展了协作学习的研究。2000年,“基于Web的协作学习平台(Web,CL)”作为教育部“现代远程教育关键技术研究重点项目”立项。2003年,《计算机支持的协作学习——理论与方法》正式出版。2005年,黄荣怀等通过交互分析的方法,对(CSCL)协

同知识建构的过程进行研究㈣,并于2007年设计、开发了一个兼具智能化和可视化功能的协作学习整合性工具VINCA,详细阐述该工具如何在协作学习中有效支持研究者分析交互文本和理解协作学习的过程。

我国学者李克东与赵建华从2000年开始关注协作学习,除介绍协作学习的模式和设计方法外,还对CSCL的基础理论与实践特点进行过研究。在理论研究方面,2004年,李克东、赵建华对基于Web环境的协作学习系统开发的研究动态进行了探讨,分析了多个提供Web环境的协作学习系统,在此基础上对Web环境下协作学习系统开发的特点及存在的问题进行了分析,提出了网络支持的协作学习的四个基本条件。2005年后,赵建华提出了一个包含个体责任、社会协作、知识建构三个维度的CSCL的基本理论框架。在实践方面。2010年,赵建华采用案例分析的方式对网络论坛中的CSCL活动过程中论坛讨论内容的分享情况、对话情况和文本类型数量进行了细致的分析,得到了网络论坛中CSCL活动的特点等研究结论。

在CSCL研究中,关注在技术应用中的学习者的心理以及外显行为是这类研究的最新特点。如2010年,解月光等对虚拟网络社区中影响学习者交互的因素进行了研究,发现学习主题、学习者学习动机等五项影响学习者交互的关键因素。而在对学习者的研究中,运用新技术进行研究也是该领域研究的发展趋势之一。又如2011年,徐晓东等在研究中采用动态视频转录的技术,观察CSCL学习活动过程中由参与者无意识所发出的非言语交互行为信号(身姿、面部表情、手势等),考察学习参与者的非言语交互行为特征及其行为同调性,为计算机支持下的交互研究和提升协作知识建构绩效提供新的思考途径。CSCL作为技术与学习者相统合的研究领域,目前尚处于不断的发展阶段。

(六)教育神经科学

近几十年来,随着功能磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)、脑电图(EEG)、事件相关电位(ERP)、脑磁图(MEG)、光学成像等技术手段与研究方法的不断发展和完善,对人类大脑的运行规律与学生学习机制的研究都有了突飞猛进的发展。在这种情况下,运用脑与认知科学来探索学生学习的成为当前研究的热点。教育神经科学就是在这种背景下诞生的。

1999年,“经济合作与发展组织”的“教育研究与改革中心”(CERI)启动了“学习科学与脑科学研究项目”。该项目在对以往脑与学习科学领域研究成果进行总结的基础上,从读写能力、计算能力、终身学习三个方向组建了美国、欧洲、亚洲的研究网络,取得了一系列的研究成果。在该项目的推动下,教育神经科学的研究群体逐渐发展壮大,2003年,在梵蒂冈科学院成立400周年的庆祝会中将“心智、脑与教育”作为大会的一个主题,并在会上商讨成立了“国际心智、大脑与教育协会”(IMBES)。2007年,该协会的官方刊物《心智、大脑与教育》杂志正式创刊。这标志着教育神经科学正式成为新的专业研究领域。

教育神经科学也是一门复杂的、整合趋向的交叉学科。它尝试通过认知神经科学、心理学和教育学等领域的整合,以心理学作为桥梁来连接教育学和神经科学,来探索有关学习的认知与脑机制,并依据研究成果设计出更加有效的教学方案,指导教育政策的制定。该领域不仅关注学校日常教学活动中学生学习行为的变化、学生学习愿望的激发、学习环境与学生学习之间的关系等宏观层面的研究,也关注学生的脑机制在外部环境的刺激下神经联结的情况、脑功能区的变化以及功能联结等微观层面的研究。虽然教育神经科学作为专业研究领域的身份才刚刚确立不久,但它具有改变教育面貌的巨大发展潜力,各国政府为该领域的研究提供了大力的支持。

自2003年开始,美国国家科学基金会(NFs)将学习科学作为国家需要大力支持的复杂问题研究项目,设立了“学习科学中心”计划、“发展与学习科学——儿童演技的跨学科项目”计划、“学习与教育的研究”等许多对教育神经科学发展具有重要作用的跨学科研究项目。日本政府也非常重视对脑科学与教育的研究。2001年,它启动了“脑科学与教育”研究项目,将脑科学研究作为国家教育发展的一项战略任务,到2004年,该项目包括“东京双生子项目”、“范自闭症障碍症候群研究”、“学习苦难的高级脑功能演技”、“语言获得、大脑一侧化和语言教育”、“开发学生心理健康的生物医学工具”、“学习的动机与效率研究”、“日本儿童研究”等七项子项目。荷兰科学研究组织与教育、文化和科学部在2002年成立了“脑与学习”委员会。用以促进人们将神经科学、认知科学的知识运用于学习与教育。该委员会于2004年组织了“脑与学习周”活动,活动对脑与认知科学的研究目标、困难与阻碍因素等问题进行了研讨。将脑与学习纳入到2006年到2010年荷兰科学委员会认知科学研究计划中,并提出了未来五年“脑、学习与教育”的20个主题。

教育神经科学作为一个年轻的专业研究领域,仍然与学习科学有着千丝万缕的联系。在我国。教育神经科学领域的研究也常常被划归到学习科学领域中来。早在2002年,在韦钰院士主持的东南大学学习科学研究中心,已经开始涉足教育神经科学领域的研究。2006年,董奇、周加仙等组织翻译了经济合作与发展组织编撰的《理解脑——走向新的学习科学》一书;2010年又组织翻译了该组织的《理解脑——新的学习科学的诞生》一书,系统介绍了教育神经科学研究的诞生背景与进展,为国内研究者了解教育神经科学提供了参考。周加仙于2009年出版了其编著的《教育神经科学引论》一书,更为系统的梳理了教育神经科学发展的历程,对教育神经科学研究中的功与过进行了细致的分析,还对我国教育神经科学的发展提出了自己的设想。

由于教育神经科学的研究面分布非常广,能够帮助我们更全面地理解学生的学习,同时,这种多层面的研究也增加了研究的难度,以目前的技术水平,完全实现这种多层面的整合研究还是有一定困难的。

四、CTCL初步研究

目前,东北师范大学信息技术教育研究所在CTCL研究范式下正在开展系列研究,如高中学生信息技术概念学习的偏差认知研究、高中学生信息技术学习的概念转变研究、基于概念转变的高中物理数字化教学资源开发与应用研究、作为第二语言的日语学习心理研究等。这里以“高中学生信息技术概念学习的偏差认知研究”的部分成果为例,为我们的一些初步研究进行了说明。

近年来,学习经验论者与理性论者的争锋使研究者开始关注学习过程中人们的“前”意识,一个被普遍认可的命题是:学生在走进教室前,头脑并非空白。而“学习是概念的转变”这一隐喻,使很多研究者聚焦于发源于20世纪70年代科学教育领域的概念转变研究,有关新兴学科的概念转变研究也日渐成为人们关注的焦点,高中学生信息技术概念学习的偏差认知研究即是在这样一种背景下展开的。

在这项研究中。研究者以高中信息技术学科中的常见概

念为学习了内容(Content,C),对学习者的偏差认知及其成因(L)进行了探索。并根据研究结果归纳出在信息技术学科中。学生存在偏差认知的深层次原因(Culture,C)。至此,研究者对“高中学生信息技术概念学习的偏差认知”这一学习者fL)与学习内容(C)的统合体有了较好的把握。在此基础上,结合“偏差认知的成因”这一文化(C)要素,研究者提出针对这些概念的教学设计(T)建议,即体现出对应于“学习者”(L)、“学习内容”(C)的统合体,并充分考虑到文化(C)的技术(T)要素。

研究者首先依据《普通高中技术课程标准》体验)在高中信息技术部分选取了常见概念,针对这些概念编制了开放式问卷,并对尚未正式学习高中信息技术的254名学生进行了考查,找到了学生存有典型偏差认知的五个概念(动态网页、程序、算法、数据库、计算机病毒)。在此基础上,研究者以开放式问卷调查得出的偏差认知作为选项,编制了半开放式问卷,并在问卷中要求学生对答案进行解释。研究者利用此半开放式问卷对尚未正式学习高中信息技术的209名学生进行了测试,得出了偏差认知形成的原因。研究者对这些原因进行分析,提出了相应的教学设计建议。两次问卷调查均采用现场收集数据的方式。因此问卷回收率为100%,问卷有效率均在95%以上。研究主要通过Microsoft Excel进行数据的统计与分析,通过图表、文字描述、及原始资料扫描来呈现数据统计与分析结果。此处仅以“动态网页”为例进行说明。

在开放式问卷调查中,针对“动态网页”的题目描述及学生的答案种类如表1所示。

依据开放式问卷调查结果。研究者以上述六种偏差认知中较为普遍的五种为选项,编制了半开放式问卷调查。在半开放式问卷调查中,针对“动态网页”的题目描述如表2所示。上述几个选项的分布情况如图2所示。

由图2可以看出,有接近半数(43%)的学生认为有文字、图片、视频等多种媒体的网页是动态网页,有26%的学生认为有动态图像或者flash的网页是动态网页。

研究者根据学生对答案的解释,对这两个偏差认知形成的原因进行了探索。选择C(有文字、图片、视频等多种媒体的网页)的原因有两个方面:第一,因为多媒体网页内容生动,所以是动态网页:第二,将动态等同于多媒体。选择B(有动态图像或者Flash的网页)的原因有两个方面:第一,从字面上理解,动态网页,应该是动态的;第二,一些学生在义教阶段学过flas制作,因此觉得动态网页就应该是有动画或者动态图片的网页。

在对上述原因进行分析之后,研究者提出了针对动态网页的教学设计的建议:在学习动态网页相关内容时,大多数学生已经有了制作静态网页的经历,因此,教师可以首先展示几个具有动态效果的优秀网站,学生将看到的网页与自己曾经制作网页进行比较,归纳出不同点,之后教师再引导学生自己动手去进行一些简单的动态效果的制作,在此过程中体会“真正的动态网页”,替换学生头脑中对于动态网页的偏差认知。

以上“动态网页”的事例,对高中学生信息技术概念学习偏差认知研究的结果作了说明。总体来说。该研究的结论包括:第一,高中学生在未进行正式学习之前,对动态网页、程序、算法、数据库、计算机病毒这几个信息技术概念存有较为典型的、有规律的偏差认知;第二,高中学生对上述概念存有的偏差认知的深层次原因可以归纳为以下几个方面:直觉和想象、日常生活经验的影响、字意的联想、概念间的混淆、受到已有知识的影响、学科知识不足、以偏概全或类比的结果、同伴文化的影响;第三,上述偏差认知具有普遍性、主观性、可归类性、分布性等特性。

五、结束语

篇9

一个明媚的秋天的下午,在卢老师的办公室,他接受了本刊的专访。

《大学生》:从您发表的文章看,您认为我们的大学生学习量,也就是学分要求普遍过大。

卢晓东:2014年北京大学教育学院陈晓宇、朱红教授领导的课题组完成的“高等理科教育本科改革”调研中,受访的275名专家中有240名专家提供了本校本专业毕业总学分要求,均值165学分。总学分数分布于150~180之间的高校占65%,其中160~170学分的比例最高,达到31%。22%的专家表示其所在学校规定的本科毕业总学分数超过180学分。这反映出我们大学规定的学习量确实过大。

《大学生》:境外高校的学分要求是怎样的?对学生的教学效果如何?

卢晓东:美国高校本科生学习量要求为120~128学分之间,1学分意味着课堂教学1小时加课外2小时,学期教学周数13~15周。美国本科生的规定学习量确实较少,但培养出的学生一般被认为富有创新精神。

就学分而言,日本在1931年颁布了《大学设置基准》,其中第三十二条规定,“学生如需毕业,经在大学学习四年以上,取得124以上学分”。由于是国家立法,84年来没有大的折腾和变化。日本在2000年之后诺贝尔奖取得突破,几乎平均每年一位。

英国本科教育基本是三年制,学习量世界最少。但我们看到,英国在创造性人才产出方面是一个独特的国度,进化论和DNA双螺旋结构、卢瑟福和原子模型、青霉素、图灵和计算机、石墨烯、试管婴儿……英国在现代文明中发挥了非常重要的作用。

我国台湾地区高等教育在创造性人才培养方面也很成功,其本科学习量为128学分,也很少。香港之前的学制学习英国,为三年制,学习量很少,培养出的典型创造性人才包括菲尔茨奖获得者丘成桐。2012年香港完成学制改革,大学学制由英制的三年改为美制的四年,学习量有所增多,但四年制大学本科基准学习量也定为128学分左右。

《大学生》:为什么学习量与创造力之间不一定成正比,甚至学习量太大反而影响创造力?

卢晓东:法国古典哲学家蒙田在其《随笔集》中专门论述过“学究式教育”,他对学习量过多举过两个精辟的比喻。他说,“我们公主中的公主提到某人时对我说过这样的话,把其他那么多人博大精深的思想放在头脑中,自己的思想为了让出地方就挤压得很小了”“我想说的是植物吸水太多会烂死,灯灌油太多会灭掉,同样,书读得太多也会抑制思维活动。思想中塞了一大堆五花八门的东西,就没有办法清理,这副担子压得它萎靡消沉”。

从认识论上来讲,如果认为学得越多就越有创造力就存在一个悖论:创造新学科的本质是突破旧学科范式,所要突破的东西如何能够成为新学科范式的基础呢?遵循旧的逻辑会导致一种情况,如果学生对旧范式非常熟悉并精确掌握,他是否会对旧范式产生某种信赖,甚至信仰而非怀疑,因而不愿意、或者说更加难以突破旧范式呢?事实上,美国科学史家、科学哲学家库恩早就指出了这种危险:如果所有的科学家都曾经是并仍然是常规科学家,那么某一特定的科学就会囿于某一范式而不能超越它而进步。

“范式陷阱”这个概念可以描述学习量过多的后果。在旧范式中沉浸越深者,在旧范式中学习越多、掌握更加精确、不断在旧范式中取得成功的人,陷入旧范式陷阱越深,就越难以跳出陷阱而做出创造。经济学家斯特芬在《创新经济学手册》中专章论及“科学经济学”,他指出:“存在轶事证据表明,过多的知识对于研究者的创新发现而言不是一件好事,因为过多的知识阻碍了研究者。这给我们一些思考的暗示。例如,许多超常规的研究常常由年轻科学家完成,因为年轻科学家相对年长者知道得更少,因而在选择研究的问题以及解决问题的方向时不会被阻碍”。

《大学生》:这些观点令人耳目一新,给我们以前普遍的做法敲了警钟。

卢晓东:我们是该思考,在培养创造性人才方面是否存在严重缺陷。我们的大学(加上中小学)让学生学那么多东西,是否会把学生自己的思想都挤压得没有地方了呢?没有自己的思想,创造性何来?我们的学校教育让学生学了太多东西,是否抑制了学生的思维活动,从而使得学生难有创造力呢?

比如有的高校要求的学分总量竟超过180分,尤其在许多大学中,成立的以培养创新人才为目标的“教改综合班”,竟然规定了超高的学分要求。如一个学校规定:“前两年集中强化数理、计算机和英语基础,共修学分达125学分。”这意味着该校综合班学生四年的学习量很可能达到250学分!

另一个大学对以培养拔尖创新人才为目标的“强化学院”,其学分制实施方案(2004年12月)规定:“毕业最低总学分(含毕业论文、毕业设计及其他实践教学环节的学分),文科类185学分;理科、工科类188学分,其中要覆盖所选专业主干课程。课堂讲授原则上17学时计1个学分”。

上述两校的做法并不是个案,从中看出潜在逻辑:“强化出人才”,教育的目的之一在于让学生了解和熟悉既有学科范式。目前基于常识的观点认为,学生对旧学科范式的把握程度是其创造新学科范式的基础,只有把旧学科范式掌握得非常熟练和深刻,学生才能创造出新的学科范式。也许一般学生没有很强的学习动力和智慧潜力,但选的优秀同学有这样的潜力,因而让这些优秀的学生学习很多知识,他们就能够成为创新者。

实际调查也证明了这样的做法是无效的,“高等理科本科教育改革”调研专门针对学生完成了“全国大学生调查分析报告”,从学生角度了解学分总数对学习成效的影响。研究表明,“学分总数在回归分析中,没有发现对学生学业能力、创新能力存在显著影响”。

《大学生》:学得太多未必好,当然不学也不对,大学生的学习量存在一个适度的问题。在您看来,适度的学习量应是多少?

卢晓东:大学生确实需要适度的学习量。经由教育制度比较,如果以120~128学分为参考基础,考虑大陆另外有12~16学分政治理论课学分,我们大学生四年的学习量应当在130~140学分之间,上限不建议突破140学分。以15学时等于1学分计算,总学时大致可以把握在2200~2400学时之间。

《大学生》:现在有没有大学的先行者,已经按这样适度的学习量来做?北大能否给全国大学带个头?

卢晓东:北大从10多年前就已经把同学的学分总量要求降到140个学分以内,这些年一直坚持着这样的总量要求,没有因为一些因素而改变。其他也有一些大学已先行开始减少本科毕业应修学分数,如中国人民大学已经开始对本科生的学习量进行调整,在2013年“中国人民大学本科教育改革路线图”中第一条就是:学生的学分要求降到最低129分,最高157分。这在高校中算是非常低的。此外,哈尔滨工业大学、山东大学和北京联合大学等都非常大比例地减少了学习量要求,为学生疏离范式陷阱以及更深入地自主学习给予了可观的空间和时间。

建议修订高等教育相关法规,将本科毕业的学习量固化在130~140学分之间,以让大家有个共同的遵循,也防止在实际中出现反复的波折。

《大学生》:可以想象,学习量减少后,大学生有了更广阔的选择空间,来做自己喜欢的,更适合自己的事情。学校如何适应这种变化,给他们提供更便利的学习环境和更多的选择途径?

卢晓东:学校可做的很多。

一是通过通识教育给学生选择背景和原则。

二是自由选课。在全校范围内任意选课意味着,当学生在电脑上打开选课系统,他可以看到全校所有院系的课程,并跨越院系藩篱选择所有课程,甚至跨越本科课程和研究生院的藩篱选择课程。在必修与选修的维度上,可以给予学生30%~40%选修课比例,将必修的比例控制在60%~70%之内。这样的自由选课会带来许多“意外”,一个物理学专业的毕业生会选择攻读哲学硕士,之后又选择“石油工程”专业博士;德语专业的毕业生会报考化学专业硕士并且如愿以偿;一名力学专业的研究生选择了生物学本科课程,竟然“意外”成长为生命科学领域的院士(如程和平院士)。这些都是北大学生中的真实故事。

三是以住宿学院和文理学院去除学生的专业身份束缚。

四是发展个人专业。所谓个人专业,是指个人专业的课程教学计划不是由教师组织完成,而是由学生按照自己的兴趣,在全校(甚至更大范围)课程中自行组织完成。

五是自由地转专业。

六是自由选择辅修或双学位。高校应按照学分制模式,为每一个专业构建一个辅修/双学位专业供学生自由选择。人数较多时,可以单独开班;人数较少时,完全按照学分制管理。如塔里木大学主修历史专业的同学可以辅修“枣科学”;西北工业大学主修会计专业的同学辅修“3D打印”;西南师范大学主修“儿童心理学”的同学辅修“古典音乐作曲”。

《大学生》:这些力度不小了,让我们再放飞设想,还能给同学们哪些尽可能宽松的成长环境?

卢晓东:比较大的政策改变还可有一些。

一是大学间转学。转学具有双重意义。第一,转学是普遍的激励。麦可思2014年对大学新生的调查表明,六成大学新生对学习缺乏动力。转学就是当下亟需的新动力。第二,转学是新的学习机会和环境。实现大学间转学需要“985”和“211”高校系统调整不同年级的学生人数结构。

二是开放的暑期学校。北京大学、中国人民大学等校的实践表明,开放暑期学校具备实践可能并已产生重要作用。

篇10

关键词:国际信息科学峰会;国际信息哲学研讨会;综述

中图分类号:B01文献标识码:A文章编号:16738268(2015)06008806

一、会议背景

当今世界已经步入信息时代,信息业已成为学术界的研究热点之一,但是不同的学科背景使得学者们对于信息问题各抒己见,因此,为了促进各学科的信息研究能够有效沟通与合作,首届国际信息科学峰会(IS4IS)应运而生。2015年6月3~7日由国际信息科学联合会(International Society for Information Studies)和多国机构联合举办的第一届国际信息科学峰会在维也纳技术大学举行,其中,西安交通大学国际信息哲学研究中心是举办单位之一,此次峰会的总主题是:“处于十字路口的信息社会――信息科学的回应与责任。”此次峰会包括了三个分会:第二届国际信息哲学研讨会(ICPI 2015)、第六届国际信息科学基础大会(FIS 2015)和第五届国际信息通信技术与社会学术研讨会(ICTS 2015)。该峰会吸引了全球300多名信息领域的研究学者参加,我国有涵盖的30多名学者参会,其中邬j教授所带领的信息哲学团队阵容庞大,由邬j本人及其十多名博士生组成。不仅如此,由邬j教授担任主席的“第二届国际信息哲学研讨会”收获颇丰,共收录论文33篇,内容横跨科学、哲学、艺术等多个方面,每一场讨论都十分热烈。邬j教授作为首届国际信息科学峰会主席团成员在峰会开幕式上致辞,并作为“第二届国际信息哲学研讨会”主席在分会上致开幕词和闭幕词。

邬j教授在峰会开幕式上致辞指出,在各国学者的共同努力下,国际信息科学和信息哲学已经出现了一个很好的发展态势。中国的信息科学和信息哲学研究正在走向世界,而世界的信息科学和信息哲学研究也正在走向中国。人类信息社会的发展正在打通世界各国的壁垒,同时,也把世界范围内的科学家和哲学家更为广泛地联合了起来。当今世界的哲学、科学、技术、经济与社会的发展面临着一个共同的信息范式的转换过程,信息不仅是一种全新的思维方式,而且还是一种全新的生产方式、发展模式和组织模式。正是信息范式在哲学、科学、技术、经济和社会的不同层面所呈现出的这种统一性,决定了我们这个时代的特征和发展方式,同时也决定了人类的科学和哲学的发展正面临着在信息范式基础上的重新融合与统一。

在此次峰会闭幕前夕,相关组织机构还召开了国际信息科学联合会的执委会,邬j教授全票当选为国际信息科学联合会副主席;同时,执委会公布成立了国际信息科学联合会的第一个分支机构――中国分会,并决定下一届国际信息科学峰会(2017年)由瑞典哥德堡大学承办,届时西安交通大学国际信息哲学研究中心仍将是会议承办方之一,第三届国际信息哲学研讨会也将成为峰会的分会议之一。

二、信息本质与信息转向

邬j教授作了题为《信息哲学与信息科学的互动与融合》的大会特邀主题报告,他在报告中指出,关于存在的哲学是哲学的元理论,哲学的根本性变革应当基于存在领域的分割方式的变革,并依此对哲学的几次重大转向予以了总结。邬j教授认为,最开始存在被分割为三大领域:上帝(客观理念)、物质、个体精神,随着科学和哲学的发展,上帝的存在被证明是虚设的,于是上帝便被剔除在存在领域之外,最终,存在领域的范式被归结为:“存在=物质+精神”。更进一步,邬j教授基于信息科学的最新成果,将存在领域进行了重新划分,并提出了“存在=物质+信息”的新的存在论范式,在此,邬j教授从最抽象的哲学范畴上揭示了一个全新的存在领域――信息,信息包括主观信息和客观信息(精神)两大领域,并认为“存在=物质+信息”这一新的存在论范式还在信息活动的高级形态的意义上重新规定了精神的本质。同时,邬j教授认为,哲学的这一信息转向是在哲学最高范式的层面发生的变革,是根本性的转向,而所谓的认识论、语言学、现象学转向、生存论转向、价值论转向、实践论转向、身体哲学转向等都是非根本性转向,并由此断定,信息哲学给人类哲学带来了第一次根本性的转向。

来自英国牛津大学的弗洛里迪(Luciano Floridi)教授也通过一个公式定义了信息:I=Q+A。他认为,信息就像回答问题一样:人们所知道的东西就是信息(知道问题并知道回答),人们不十分确信他是否知道的东西就是不确定(知道问题但不知道回答),人们甚至连他不知道本身都不知道就是无知(既不知道问题也不知道回答)。他还将信息和权利问题放在一起来讨论,将人类的历史分为史前阶段(没有信息与通信技术)、历史阶段(个人与社会福利与信息与通信技术有关)和超历史阶段(个人与社会福利依赖于信息与通信技术)。并认为,人类在超历史阶段就进入了成熟的信息社会,成熟信息社会的权利不仅仅是与事物有关或者与关于事物的信息有关,也和不确定性有关,在成熟信息社会谁制造不确定性控制问题并塑造答案,谁就能控制现实的人。

华南理工大学吴国林教授在《量子信息的追问》一文中首先梳理了经典信息概念之所以成立的前提条件:一是可以用概率表示的可能事件集;二是信息是不确定的消除。进而对量子信息进行了考察,认为量子信息满足类似如经典信息的两个前提条件:一是量子信息描述微观事物的可能,并且量子信息是波函数的表达;二是量子信息也是通过编码、传递、解码来处理信息,量子信息是量子不确定的消除(量子信息Ⅰ)。他认为,量子信息与经典信息之间的这种家族类似性,使得量子信息可以归属于信息概念。最后,吴国林教授通过一系列的推导得出结论:量子信息是量子状态的显示(量子信息Ⅱ)。

来自加拿大多伦多大学的罗伯特・ K・洛根(Robert K. Logan)教授立足于系统生物学的观点对信息进行了定义。他在《什么是信息?为什么它是相对的?它和物质、意义以及组织之间的关系是什么?》一文中首先分析了申农信息理论的局限性,认为依据申农的信息定义,一组结构化的数据比一组随机数据包含的信息要少,并以此推出,随机有机化学物质原汤比结构化生物组织包含更多的信息;活体随着越来越结构化和组织化,所包含的申农信息也就越少;但是,这是违反生物学家直觉的。因此,罗伯特・K・洛根教授认为用申农信息理论来描述生物系统是失效的。他认为,从生物信息的角度来看,机体中的信息等同于约束性组织,它有助于机体从环境中获得能量来促进自身的增长和复制。生物体进行约束性组织的增殖,就是在进行信息构建。约束就是信息,信息就是约束,而这种约束就是生物组织,所以生物组织也是信息,反之亦然。生物信息不是象征性的,不像抽象性的符号信息,它不能和实在之物相分离,是实体化的,内嵌于生物体,作用于生物体。并认为,人类主要处理三种信息:遗传信息、认知信息和概念信息(符号)。

三、信息理论的发展

中国人民大学苗东升教授在《信息研究的中国路径在开拓中》一文中对信息相关理论进行了梳理。首先,他对申农、维纳、惠勒以及邬j的信息理论进行了评价,认为申农的信息理论回避了语义信息,为通信技术提供了有力的工具,但是申农信息论的优点也造就了他理论的局限性,认为申农信息论有待突破。苗教授认为维纳信息理论突破了申农信息论的框架,并指出了突破方向:抛弃机械唯物论,承认宇宙存在既非物质、亦非精神的信息,建立信息时代的唯物论。认为惠勒的信息观也有助于突破机械主义论,但是惠勒信息论是唯信息主义,是唯心论在信息时代的反映。苗教授对邬j教授的信息理论给予了高度评价,认为邬j教授既坚持唯物主义立场,又对传统存在领域发出挑战,将存在领域重新划分为物质和信息,并认为邬j教授以这种本体论为核心建构了自己的哲学体系,是对信息时代的哲学回应。此外,苗教授还在文章中以信息概念为核心对辩证法的发展历史进行了梳理,提出了构建信息时代唯物辩证法的重大课题。文章最后,苗教授对信息研究的中国路径也进行了梳理,指出中国的信息研究起步于1960年代,在1980年代出现研究,并认为此次研究得益于钱学森的推动,即“三论热”中的信息论热。苗教授还认为,钟义信教授、邬j教授、闫学杉教授三人的工作大体代表了当前中国信息研究的学术水平,并认为,在中国只有邬j教授形成了一支信息研究队伍。苗教授也肯定了中国其他一些信息理论研究学者的贡献,认为信息研究的中国路径正在开拓中。

还有一些学者从信息这一词的构词以及词义的流变来研究信息,来自于德国国际信息伦理学中心的拉斐尔・卡普罗(Rafael Capurro)教授从亚里士多德作品中的希腊语νóησιζ到阿拉伯语tas・awwur,再到希伯来语z・iyyur,再到拉丁语(in)formatio,讨论了一系列信息构词以及词义的复杂历史流变过程。卡普罗教授还认为,拉丁语的信息概念已经接近我们现代意义的信息概念,Informatio和 informo在整个中世纪被普遍用于认识论、本体论和教育学等相关文献之中,其中信息概念在托马斯・阿奎那(12251274)的作品中得到了最充分的展现。卡普罗教授还认为,在拉丁语中(in)formatio第一个含义代表着“不可分之物”,第二个含义被用来对名字或符号构成的正确与否进行判断。现代英语所用的information更多地保留了信息这一词的认识论上的含义,信息主要用来表示“告知”、“沟通”、“思想的形成”,20世纪随着信息理论的发展,信息概念开始紧密地和知识、科技等联系在一起。

中国青年政治学院肖峰教授在《许多信息“主义”》一文中梳理了众多的信息“主义”。肖峰教授认为,信息主义主要是通过“information+ism”的形式来形成的,包括四种:informationalism,informatism,informationism,informatilism。肖教授认为,informationalism最早可以追溯到加拿大学者大卫・莱昂的著作之中,被用来描述由于信息技术的广泛应用而带来的新的社会结构的出现,后来被美国学者曼纽尔・卡斯特尔泛化了,在他的著作中直接用“information”代替“information technology”(信息技术),认为信息技术从根本上改变了我们这个时代,此时“informationizationism”等同于信息时代,周理乾和索伦在文章中用“Paninformationalism”(泛信息主义)来表示一种哲学命题。肖峰教授还认为,“informatism”比“informationalism”一词出现得更早,被用于文艺领域,包括信息艺术、数据艺术、电子艺术等,主要用来描述那些借由电脑、新媒体、网络、数据处理等信息技术手段来实现的艺术形式,“informatism”也应用于哲学,拉斐尔・卡普罗用“dialectical informatism”(辩证信息主义)来评价沃尔夫冈的信息进化论方法,用以区别“dialectical materialism”(辩证唯物主义)。Informationism被理查德・普莱斯用于表述一种新的哲学趋势。中国学者沈新曦单独把“informatilism”当作一种哲学范畴来使用。

四、信息科学探索

北京邮电大学钟义信教授在《信息转换与智能创生的定律》一文中深入分析了阻碍信息科学发展的原因,钟教授认为主要有三点:一是信息科学研究者学术背景的差异,这些背景包括了图书馆科学界、计算机科学界、通信科学界、信息哲学界、社会信息学界、生物信息学界、艺术学界等,这些不同的学术背景使得相关研究人员对信息科学的理解不甚相同;二是信息科学研究者视角的差异,不同的视角使得研究者对于相同的信息产生了不同看法;三是信息科学研究者的方法论的差异。钟教授认为,方法论上的差异是这些原因中最重要的,传统的“分而治之”的方法论已经不适应于信息科学的研究,而应当将“转而创之”的方法应用于信息科学的研究。钟教授认为,“转而创之”就是“信息转换与智能创生”,具体而言就是通过信息手段来实现智能创生。文章通过一系列的模型和公式推导,研究了“信息转换与智能创生定律”,并认为这一定律是信息科学的核心定律,几乎适用于所有领域,包括人、生物、非生物和人造机器等。

中国科学院大学颜基义教授深入挖掘了申农信息理论中的关键理念,使得申农信息理论的价值重新得到了突显。颜教授认为,从信息去意义化方面来看,正是由于申农信息理论没有考虑信息的意义才使得他的理论和“communication”紧密相联,由此也发挥了很大的作用;从不确定性方面来看,由于“不确定性”现象的普遍存在,而“不确定性”又是申农信息的基本属性,这就使得信息能够和自然界、人类社会中的各种纷繁现象建立起联系;从冗余度方面看,申农的冗余度概念有利于当今的通信实践和“大数据”工作的发展;从点对点的关系方面来看,申农通信理论中的点对点关系抽象为当今的通信应用留下了十分广阔的空间;从逆向推断过程方面来看,申农信息论中的解码过程本质上就是一个逆向推断过程,对于许多技术都有所启发,比如机器翻译;从communication方面来看,尽管申农的信息论去意义化了,但是毕竟是一种通信理论,人类社会离不开communication,所以申农信息论从一开始就同时踏入了科技和社会领域。此外,颜教授还认为莫比乌斯带应当是我们的时代图标,在信息时代,人们自由地在真实世界与虚拟世界之间转换着,他还发现此次国际信息科学峰会的图标正是莫比乌斯带。

北京大学闫学杉副教授在《统一信息科学的三种实现方法与三种可能的前景》一文中认为,人们可以通过直接统一法、级进统一法和特别统一法等方法来建立统一信息科学,并认为无论采取哪种方法,统一信息科学的前景都不超过三种:大信息科学、小信息科学、类信息科学。紧接着,闫学杉副教授详细介绍了这三种方法和可能的三种前景:直接统一法就是将各种信息学科的共同信息特性和问题进行直接统一;级进统一法就是首先将性质相近的信息学科进行统一,然后在此基础之上再进一步统一,一步步最终达到统一的目的;特别统一法就是采取一套特别的方法对信息学科进行一步到位的统一;大信息科学是指有常规科学性质的科学,包含许多子学科;小信息科学是指有交叉科学和跨科学特点的科学;类信息科学是指包含有若干类的信息学科群。

五、信息哲学和信息科学的互动融合

西安交通大学邬j教授认为,信息哲学和信息科学是互动融合的。首先,人类的普遍理性认识方式是哲学和科学内在融合的根据。哲学是追求普遍理性的活动,但是科学并不是单纯的感性活动,也应当包含普遍理性,哲学和科学在普遍理性的认识方式基础上可以融合。其次,普遍理性的层次性导致了哲学和科学划界的相对性和相互规定性。普遍理性是有层次的,不同学科之间只有普遍理性层次差异,而无有无的区别,并且高层次普遍理性和低层次普遍理性之间存在着双向作用,是彼此规范、融合的,所以哲学离不开科学,哲学也应是一种科学,科学也离不开哲学,科学也应是某种意义上的哲学。此外,哲学和科学之间不仅能够融合,还能实现科学对哲学的改造,哲学对科学的批判,哲学的自我批判。邬j教授将科学对哲学的改造看成是普遍理性的层次跃迁,将哲学对科学的批判看成是低层普遍理性局限性的剔除,哲学的自我批判看成是高层普遍理性结构的改变。邬j教授通过信息维度的引入,改变了传统哲学和科学的范式,并提出了“科学的信息科学化”的看法。

来自法国国际跨学科研究中心的布伦纳(Joseph E. Brenner)教授在《信息哲学与信息科学的融合》一文中,首先对邬j教授的信息哲学理论以及邬j教授所做的努力进行了简要的介绍,并认为邬j教授的信息哲学思想对科学和哲学都形成了强有力的冲击。同时,他也提出了自己对于信息哲学与信息科学相互融合的相关看法,认为信息对科学的影响不应当只被认为是影响到了单一的“科学”学科,而应当有更广范围的影响。他认为科学应当包括两个方面:第一,在“硬件”和“软件”的方向上,大约可以分为实验性的科学和概念性的科学;第二,两种不同科学学科的相对独立性。信息科学和信息哲学内在的结合是依据于它们的信息特性。由于信息的多种二重性(物理性和非物理性,动态性和系统性),使得信息无论是在科学上还是哲学上都难以定义,但是信息的特性是科学和哲学都共有的。信息的认识论性质体现了它的科学性,信息作为一种意义的载体体现了它的哲学性。布伦纳教授还指出,跨学科是一种新的理论,这一理论将不同的学科思想融合在一起,不同的学科之间的“交织”有利于更进一步地理解信息和巩固信息科学的基础。并认为,信息哲学作为科学和哲学融合的成果也应当加入到跨学科的进程当中。

来自日本国际教养大学的麻生(Marcin J. Schroeder)教授采用新的范畴来定义信息,将信息看作是哲学和科学的融合点。麻生教授首先分析了亚里士多德、弗朗西斯・培根等人关于科学和哲学的划分依据,认为随着科技的发展,亚里士多德和弗朗西斯・培根的学科划分方法无法解决现代科学中的相关问题。并认为,信息既不能用具体的科学理论,也不能用具体的哲学体系对它进行定义,它是超越科学与哲学的。麻生教授指出,信息的概念涉及到东方哲学中的“一”和“多”这一对范畴,这对范畴超越了一般的科学和哲学的划分原则,通过“一”和“多”来定义信息才能彰显出信息的独特地位:信息是哲学和科学的融合点。麻生教授认为,“多”中选“一”就是信息的选择表现,生成许多的“一”就是给“多”一个限定结构,是信息的结构表现。选择的程度能用作信息的数量特征,结构的程度能被用来描述信息的集成水平,这两种表现可以共存,是信息不同的载体。

六、信息社会

奥地利贝塔朗菲系统科学研究中心的沃尔夫冈(Wolfgang Hofkirchner)教授在《全球可持续信息社会的信息――大分岔势在必行》一文中提出,信息科学将关乎人类的生存与兴旺,并用自己创立的信息理论分析了我们正在经历的全球性挑战中所形成的危机,且提出了相关对策。他首先探讨了进化的路径模型,然后指明了全球可持续信息社会(GSIS)的进化方向,接着分析了全球性、可持续性、信息化等概念及其对于实现全球可持续信息社会的作用,并指出信息是影响全球可持续信息社会实现的重点。沃尔夫冈教授接着借助于自组织系统给出了信息的3C模型,即:认知(cognition)、沟通(communication)、合作(cooperation),并将这一模型用于分析全球可持续信息社会的社会特征,同时指明了人类最终会实现世界主义大同社会。

The Summary of the First International Summit of Information Science

and the Second International Conference of Philosophy of Information

WANG Liang

(School of Humanities and Social Sciences, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)