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在国外,信息技术课程教学中对于信息科学的指导作用和重要地位一直被予以高度重视。美国在1989年公布的《2061计划:而向全体美国人的科学》中,就强调信息技术教育发展的意义在于将信息科学纳入到科学教育体系中。日本在1991年公布的《信息教育指南》这个具有指导性的文件中就指出学生“信息运用能力”包括掌握信息科学基础。1996年日本提出信息教育的三大目标中就包括使学生具有一定的对信息科学的理解力。十余年来,日本一直强调站在信息科学的高度以及将计算机网络技术包容在信息科学中。韩国则直接在高中开设“信息科学”选修课。国际文凭组织课程体系中一共包含了两门计算机方向的课程,分别是“全球社会中的信息科技”(信息科学与技术)和“计算机科学”。
近年来,国内有不少学者相继提出了以信息科学作为信息技术课程的理论指导或直接作为学习内容之一。南国农教授认为:“信息技术教育从字面上看只提到了信息技术,忽略了信息科学。而没有信息科学的指导,就不可能实现信息技术在教育教学中的有效应用。”祝智庭教授也认为:“信息教育在教学内容和方法上以信息科技知识为核心,使学生掌握信息科学知识。”董玉琦教授则认为:“信息技术课程的总体目标应包括掌握信息科学的基本知识。”“不论何种状况,学校信息教育课程的学科体系总是由与信息科学、信息技术、信息社会相关内容构成的,三者中任何一部分都不可或缺。”
值得注意的是,上海市早在1998年就由市教委出台了《面向21世纪的上海市中小学信息科技教育改革行动纲领》,将课程正式命名为“信息科技(信息科学与技术)”,并指出“中小学信息科技学科是一门集信息科学常识和常用信息技术于一体的基础型课程。”我国香港地区也将课程命名为“信息科技”,同样反映了对课程的独特理解。
什么是信息科学呢?现在一般被认可的定义为:信息科学是以信息为主要研究对象、以信息运动过程的规律为主要研究内容、以扩展人的信息功能为主要研究目标的一门科学,是一门横断性、交叉性、综合性的学科。信息科学特有的研究内容——信息的运动规律,包括信息的获取、传递、处理、再生、施效等过程,恰好对应信息技术课程中信息处理的主线,使得以信息科学原理指导信息技术课程成为可能。但是在高中新课程教材中以信息获取、信息加工与表达、信息资源管理冠名的各章节里,仍然是以各类计算机软件的应用为核心,不但未能体现信息科学的指导作用,且在很多方面还明显不符合信息科学的原理与规律。在实践中,从计算机课转变为信息技术课,除了名称的变化,并未有太多实质性的改变,仍然是“新瓶装旧酒”。这与我们对信息科学的研究不深入、并未真正以信息科学指导信息技术课程有很大关系。
本文笔者从信息科学视角切入,审视并反思信息技术课程中存在的若干问题。
课程中信息处理的过程符合信息科学的原理吗?
在高中信息技术课程教材中,信息处理与交流是主线。其过程主要包括信息的获取、加工、管理、表达与交流等几部分。在各章节中分别配合各计算机应用软件的教学,给人感觉其实质仍然是原来计算机课程的内容,只不过冠以信息处理各环节的名称罢了。
这里信息处理的过程基本是以香农的信息论为基础的。但是,香农的信息论是基于通信系统的信息度量和传递规律,并不是一个完整的信息流动过程,是狭义的信息处理。除了通信之外,人类自身还有重要的信息活动。典型的人类信息过程所包含的子过程可以从下图模型得以说明。
由信息科学中信息处理的基本过程可以看出,高中信息技术课程中的信息处理部分不符合信息科学对人类信息处理过程的研究,存在的主要问题包括:(1)教材中信息处理的过程是不完整的,人类信息处理过程中的信息再生与信息施效两个重要环节在课程教材中没有得到体现。所谓信息再生,指通过获得的信息提炼知识,并利用这些知识解决实际问题,信息施效是信息最终发挥效用的过程,是整个信息过程的最终环节,其主要目的是通过控制,使信息的效用得以真正实现。缺少这两个关键过程的信息处理是不完整的,造成学生处理的信息仍然只是信息,无法升华为知识、智能,从而不具备解决问题的能力。(2)信息处理过程是完整的、连贯的,而教材中信息处理过程的各个环节是割裂的。在以信息处理为主线的各章节内容中,分别配以不同的软件教学,如信息获取采用互联网搜索引擎,信息表达与加工采用office软件,信息资源管理采用数据库等。各章节处理的信息类型均不相同,未能体现出针对某个信息的完整处理过程,学生始终无法真正体验信息处理的全过程。
信息科学视角下的信息技术各分支是互相割裂的吗?
信息科学对信息技术最重要的启示之一,就是原本互相独立、互不相干的信息技术各分支——传感技术、通信技术、计算技术、决策技术、控制技术、系统技术等,实际上都是信息技术体系中一系列互相联系、互相补充和互相支持的技术分支。传感技术是信息获取技术,通信技术是信息传递技术,计算技术是信息认知技术,决策技术是信息再生技术,控制技术是信息施效技术,系统技术是信息优化技术等。
目前在我国新课程体系中,通用技术课程设置了9个模块。电子控制技术、简易机器人制作两个模块在信息科学视野下将统一于广义的信息技术范畴。在新课程实施中,这两个模块在教学中与信息技术课程存在一定程度的交叉现象。很多学校存在诸如教师不固定、内容浅显或摆样子、相应设备不落实、课程设置可有可无且与信息技术课程存在重复和冲突等实际问题。近年来,传感技术作为一种在教育领域刚刚兴起的技术已引起越来越多教师与专家的关注。北京理工大学李科杰教授指出:“传感技术是信息时代的重要基础技术,是信息技术的源头,是信息系统获取信息的首要部件。不掌握信息获取的传感器技术,就不能说掌握了信息技术。”
因此,我们应站在信息科学高度统整中小学信息技术课程,使信息技术各分支在课程中都能有所体现,使学生能接触广义信息技术的各分支技术。
信息技术课程教学内容能探究吗?
近年来,围绕信息技术课程教学内容能否进行探究性学习这一现实问题,从专家到一线教师展开了深入的反思与讨论。众所周知,探究性学习是当前课程教学理论界和课程改革实践共同关注的核心问题,也是我国新一轮基础教育课程改革的一个重要而具体的目标。但是,探究性学习一般在科学课程中有较多体现,而在信息技术这一技术课程的教学实践中存在一定的困惑。钟柏昌博士曾指出信息技术课程教学实践中这样一类现象:“在信息技术课堂教学中存在‘伪探究’现象,即将一些通俗易懂的基本知识和基本技能设计成探究活动,使学生陷入摸索一些基本操作或关键性操作的陷阱,既消磨了学生的兴趣,又浪费了大量时间,使本来就非常有限的课 时更加捉襟见肘,极容易导致教学场面热闹而学生‘腹中空’的尴尬局面”。
如果以信息科学作为信息技术课程的指导,则信息技术课堂的探究问题就会迎刃而解。如同其他科学类课程(数学、物理、化学、生物等)一样,信息技术课程在技术操作背后应该探究信息科学的原理、方法与思想,而不应仅仅围绕简单的技术操作设计探究。
信息概念的描述科学吗?
在高中信息技术课程教材中,第一章通常是“信息与信息技术”,以信息、信息技术的发展史取代了原来的计算机发展史。介绍信息与信息技术的概念,名词较多,理论性较强。如果从信息科学的视角来看,这一章是信息技术课程中唯一涉及信息科学知识的部分。
目前教材的编写对信息概念的处理是给出,r国内外几个经典定义,由于比较枯燥、抽象,师生普遍反应理解较为困难。站在发展的信息科学的视角下看待信息的概念,我们会发现,信息一直是一个发展中的概念,也是一个充满歧义的概念,至今尚无一致的、明确的、为学术界公认的定义。
笔者翻阅了高中新课程的5套教材,对于教材中列举的几个关于“信息”的经典定义,目前学术界的主要看法如下:香农的定义基本针对通信领域,主要采用统计的方法,在通信以外的其他领域,香农定义不能普遍成立,其信息的定义可以被看做“狭义的信息定义”。维纳关于信息的著名描述“信息就是信息,不是物质也不是能量”则是一种否定性的界定,即指出了信息不是什么,却没有说明信息是什么。我国学者钟义信对信息的界定近来受到国内学术界的高度评价,但是关于信息的研究基本以数学的方法为依托,即完全类比物质运动规律的研究来研究信息运动,由于信息是非物质的,所以信息研究能否套用物质研究的方法尚存争议。
当我们面对一个尚未明晰的“信息”概念时,从教材的编写到教师的介绍都应该灌注一种科学精神。如教材可以采用以下策略:使用表示信息科学并不完美的措词,例如目前尚搞不清楚信息究竟指什么,关于这方面的论据也有反论等。此外,采用信息概念的发展历史中的一些经典事例(如科学家故事)来代替仅仅呈现概念与定义等结论。
信息的鉴别是否超出了课程的范围?
关于课程中信息获取与鉴别这一部分,课标中在内容标准里明确表示:掌握信息价值判断的基本方法,学会鉴别与评价信息。但是实践中这一内容却引发了困惑,在中小学信息技术教育论坛的案例帖子中,信息鉴别有如下案例:让学生鉴别发至手机的获奖短信是否真实,鉴别电视明星代言广告的真实性以及最近网上流传的华南虎照片的真实性等。笔者认为,这些信息鉴别的案例在信息技术课堂教学中存在一定的疑惑。
首先,信息的鉴别是信息获取后非常重要的后续行为。在任何情况下,学生不仅要学会使用各种资源查找信息,更重要的是,他们还必须要学会理解信鼠,同时学会对各种资源的有效性和可信性进行判断。但是,信息的鉴别是一个复杂的过程。信息科学认为,信息的关键是对它们的鉴别,人们获得的信息只是狭义信息,只了解信息的状态(形体、颜色等),而不掌握其真正的含义,即广义信息。然而,信息的鉴别对人却有着很高的要求,除了掌握一定通用的鉴别方法外,对信息的鉴别还与以下要素高度相关,如人的综合文化素质、信息涉及的具体学科知识、人的主观需求与偏见等。显而易见,信息的鉴别能力的有关内容对于信息技术课程而言有不能承载之重,明显超出了课程的范畴。
笔者认为,在信息技术课堂教学中,我们必须统一认识,明确信息鉴别的哪些方面是需要信息技术课来承载的。通俗地讲,即信息技术课要给学生哪些信息鉴别的知识、哪些不属于这个课程的范畴。
语言文字信息的加工所指向的是信息还是思维?
语言文字信息即通过语言、文字反映出来的信息。在信息技术课程教学中,大量的信息属于这一类。在信息的加工章节中基本上是通过office软件对语言文字信息进行处理。课标中的相应要求是根据任务需求,熟练使用文字处理、图表处理等工具软件加工信息,表达意图;选择恰当的工具软件处理多媒体信息,呈现主题,表达创意。
在很多教学案例中,教师均将信息加工寓于一个主题活动中,即所谓的主题活动式教学。近年来,这一形式越来越多地受到了从专家到一线教师的质疑,以至出现了“暂时冰冻主题活动式教学”的建议。
从信息科学的角度来看,在主题活动式教学中,信息加工的环节实际上涉及了人的思维,包括概念、推理、逻辑与形象思维等内容。思维的主体是大脑、对象是信息,但思维与信息是不同的,思维的过程并不等同于对信息的认识。笔者认为,过分泛化将导致课程界限混乱,我们要区分哪些是计算机处理的信息、哪些是人脑处理的信息、信息技术课程应该指向哪部分信息。
自20世纪40年代信息科学诞生开始,至今已走过了60多年的艰辛历程。现今,将信息科学看做一门横断性、交叉性、综合性的学科已成为国内外学术界的共识。同时信息科学也是21世纪最前沿、最激动人心的学科领域之一。可以看到,以信息科学作为信息技术课程的学科背景体系,将信息利,学知识直接作为信息技术课程学习内容或以信息科学思想指导信息技术课程也已引起了国内信息技术教育专家的高度重视,深入挖掘信息技术背后的信息科学思想必将把课程引向真正的深入发展。
但是,我们也应看到的是,信息科学同时也是一个充满未知与争议的学科领域,关于“信息”的基本概念尚无统一的定义。笔者的文章更多地是从信息科学视角看待信息技术课程的质疑,而我们更需要的是信息科学指导信息技术课程的具体内容,而这需要大家齐心协力,共同努力建构;相信信息科学可以很好地指导信息技术课程,提升课程的科学品质,从而深入完善课程的学科背景体系。
近年来,国内有不少学者相继提出了以信息科学作为信息技术课程的理论指导或直接作为学习内容之一。南国农教授认为:“信息技术教育从字面上看只提到了信息技术,忽略了信息科学。而没有信息科学的指导,就不可能实现信息技术在教育教学中的有效应用。”祝智庭教授也认为:“信息教育在教学内容和方法上以信息科技知识为核心,使学生掌握信息科学知识。”董玉琦教授则认为:“信息技术课程的总体目标应包括掌握信息科学的基本知识。”“不论何种状况,学校信息教育课程的学科体系总是由与信息科学、信息技术、信息社会相关内容构成的,三者中任何一部分都不可或缺。”
值得注意的是,上海市早在1998年就由市教委出台了《面向21世纪的上海市中小学信息科技教育改革行动纲领》,将课程正式命名为“信息科技(信息科学与技术)”,并指出“中小学信息科技学科是一门集信息科学常识和常用信息技术于一体的基础型课程。”我国香港地区也将课程命名为“信息科技”,同样反映了对课程的独特理解。
什么是信息科学呢?现在一般被认可的定义为:信息科学是以信息为主要研究对象、以信息运动过程的规律为主要研究内容、以扩展人的信息功能为主要研究目标的一门科学,是一门横断性、交叉性、综合性的学科。信息科学特有的研究内容——信息的运动规律,包括信息的获取、传递、处理、再生、施效等过程,恰好对应信息技术课程中信息处理的主线,使得以信息科学原理指导信息技术课程成为可能。但是在高中新课程教材中以信息获取、信息加工与表达、信息资源管理冠名的各章节里,仍然是以各类计算机软件的应用为核心,不但未能体现信息科学的指导作用,且在很多方面还明显不符合信息科学的原理与规律。在实践中,从计算机课转变为信息技术课,除了名称的变化,并未有太多实质性的改变,仍然是“新瓶装旧酒”。这与我们对信息科学的研究不深入、并未真正以信息科学指导信息技术课程有很大关系。
本文笔者从信息科学视角切入,审视并反思信息技术课程中存在的若干问题。
课程中信息处理的过程符合信息科学的原理吗?
在高中信息技术课程教材中,信息处理与交流是主线。其过程主要包括信息的获取、加工、管理、表达与交流等几部分。在各章节中分别配合各计算机应用软件的教学,给人感觉其实质仍然是原来计算机课程的内容,只不过冠以信息处理各环节的名称罢了。
这里信息处理的过程基本是以香农的信息论为基础的。但是,香农的信息论是基于通信系统的信息度量和传递规律,并不是一个完整的信息流动过程,是狭义的信息处理。除了通信之外,人类自身还有重要的信息活动。典型的人类信息过程所包含的子过程可以从下图模型得以说明。
![](http://img1.qikan.com/qkimages/xjjy/xjjy200803/xjjy20080333-1-l.jpg)
由信息科学中信息处理的基本过程可以看出,高中信息技术课程中的信息处理部分不符合信息科学对人类信息处理过程的研究,存在的主要问题包括:(1)教材中信息处理的过程是不完整的,人类信息处理过程中的信息再生与信息施效两个重要环节在课程教材中没有得到体现。所谓信息再生,指通过获得的信息提炼知识,并利用这些知识解决实际问题,信息施效是信息最终发挥效用的过程,是整个信息过程的最终环节,其主要目的是通过控制,使信息的效用得以真正实现。缺少这两个关键过程的信息处理是不完整的,造成学生处理的信息仍然只是信息,无法升华为知识、智能,从而不具备解决问题的能力。(2)信息处理过程是完整的、连贯的,而教材中信息处理过程的各个环节是割裂的。在以信息处理为主线的各章节内容中,分别配以不同的软件教学,如信息获取采用互联网搜索引擎,信息表达与加工采用office软件,信息资源管理采用数据库等。各章节处理的信息类型均不相同,未能体现出针对某个信息的完整处理过程,学生始终无法真正体验信息处理的全过程。
信息科学视角下的信息技术各分支是互相割裂的吗?
信息科学对信息技术最重要的启示之一,就是原本互相独立、互不相干的信息技术各分支——传感技术、通信技术、计算技术、决策技术、控制技术、系统技术等,实际上都是信息技术体系中一系列互相联系、互相补充和互相支持的技术分支。传感技术是信息获取技术,通信技术是信息传递技术,计算技术是信息认知技术,决策技术是信息再生技术,控制技术是信息施效技术,系统技术是信息优化技术等。
目前在我国新课程体系中,通用技术课程设置了9个模块。电子控制技术、简易机器人制作两个模块在信息科学视野下将统一于广义的信息技术范畴。在新课程实施中,这两个模块在教学中与信息技术课程存在一定程度的交叉现象。很多学校存在诸如教师不固定、内容浅显或摆样子、相应设备不落实、课程设置可有可无且与信息技术课程存在重复和冲突等实际问题。近年来,传感技术作为一种在教育领域刚刚兴起的技术已引起越来越多教师与专家的关注。北京理工大学李科杰教授指出:“传感技术是信息时代的重要基础技术,是信息技术的源头,是信息系统获取信息的首要部件。不掌握信息获取的传感器技术,就不能说掌握了信息技术。”
因此,我们应站在信息科学高度统整中小学信息技术课程,使信息技术各分支在课程中都能有所体现,使学生能接触广义信息技术的各分支技术。
信息技术课程教学内容能探究吗?
近年来,围绕信息技术课程教学内容能否进行探究性学习这一现实问题,从专家到一线教师展开了深入的反思与讨论。众所周知,探究性学习是当前课程教学理论界和课程改革实践共同关注的核心问题,也是我国新一轮基础教育课程改革的一个重要而具体的目标。但是,探究性学习一般在科学课程中有较多体现,而在信息技术这一技术课程的教学实践中存在一定的困惑。钟柏昌博士曾指出信息技术课程教学实践中这样一类现象:“在信息技术课堂教学中存在‘伪探究’现象,即将一些通俗易懂的基本知识和基本技能设计成探究活动,使学生陷入摸索一些基本操作或关键性操作的陷阱,既消磨了学生的兴趣,又浪费了大量时间,使本来就非常有限的课 时更加捉襟见肘,极容易导致教学场面热闹而学生‘腹中空’的尴尬局面”。
如果以信息科学作为信息技术课程的指导,则信息技术课堂的探究问题就会迎刃而解。如同其他科学类课程(数学、物理、化学、生物等)一样,信息技术课程在技术操作背后应该探究信息科学的原理、方法与思想,而不应仅仅围绕简单的技术操作设计探究。
信息概念的描述科学吗?
在高中信息技术课程教材中,第一章通常是“信息与信息技术”,以信息、信息技术的发展史取代了原来的计算机发展史。介绍信息与信息技术的概念,名词较多,理论性较强。如果从信息科学的视角来看,这一章是信息技术课程中唯一涉及信息科学知识的部分。
目前教材的编写对信息概念的处理是给出,r国内外几个经典定义,由于比较枯燥、抽象,师生普遍反应理解较为困难。站在发展的信息科学的视角下看待信息的概念,我们会发现,信息一直是一个发展中的概念,也是一个充满歧义的概念,至今尚无一致的、明确的、为学术界公认的定义。
笔者翻阅了高中新课程的5套教材,对于教材中列举的几个关于“信息”的经典定义,目前学术界的主要看法如下:香农的定义基本针对通信领域,主要采用统计的方法,在通信以外的其他领域,香农定义不能普遍成立,其信息的定义可以被看做“狭义的信息定义”。维纳关于信息的著名描述“信息就是信息,不是物质也不是能量”则是一种否定性的界定,即指出了信息不是什么,却没有说明信息是什么。我国学者钟义信对信息的界定近来受到国内学术界的高度评价,但是关于信息的研究基本以数学的方法为依托,即完全类比物质运动规律的研究来研究信息运动,由于信息是非物质的,所以信息研究能否套用物质研究的方法尚存争议。
当我们面对一个尚未明晰的“信息”概念时,从教材的编写到教师的介绍都应该灌注一种科学精神。如教材可以采用以下策略:使用表示信息科学并不完美的措词,例如目前尚搞不清楚信息究竟指什么,关于这方面的论据也有反论等。此外,采用信息概念的发展历史中的一些经典事例(如科学家故事)来代替仅仅呈现概念与定义等结论。
信息的鉴别是否超出了课程的范围?
关于课程中信息获取与鉴别这一部分,课标中在内容标准里明确表示:掌握信息价值判断的基本方法,学会鉴别与评价信息。但是实践中这一内容却引发了困惑,在中小学信息技术教育论坛的案例帖子中,信息鉴别有如下案例:让学生鉴别发至手机的获奖短信是否真实,鉴别电视明星代言广告的真实性以及最近网上流传的华南虎照片的真实性等。笔者认为,这些信息鉴别的案例在信息技术课堂教学中存在一定的疑惑。
首先,信息的鉴别是信息获取后非常重要的后续行为。在任何情况下,学生不仅要学会使用各种资源查找信息,更重要的是,他们还必须要学会理解信鼠,同时学会对各种资源的有效性和可信性进行判断。但是,信息的鉴别是一个复杂的过程。信息科学认为,信息的关键是对它们的鉴别,人们获得的信息只是狭义信息,只了解信息的状态(形体、颜色等),而不掌握其真正的含义,即广义信息。然而,信息的鉴别对人却有着很高的要求,除了掌握一定通用的鉴别方法外,对信息的鉴别还与以下要素高度相关,如人的综合文化素质、信息涉及的具体学科知识、人的主观需求与偏见等。显而易见,信息的鉴别能力的有关内容对于信息技术课程而言有不能承载之重,明显超出了课程的范畴。
笔者认为,在信息技术课堂教学中,我们必须统一认识,明确信息鉴别的哪些方面是需要信息技术课来承载的。通俗地讲,即信息技术课要给学生哪些信息鉴别的知识、哪些不属于这个课程的范畴。
语言文字信息的加工所指向的是信息还是思维?
语言文字信息即通过语言、文字反映出来的信息。在信息技术课程教学中,大量的信息属于这一类。在信息的加工章节中基本上是通过office软件对语言文字信息进行处理。课标中的相应要求是根据任务需求,熟练使用文字处理、图表处理等工具软件加工信息,表达意图;选择恰当的工具软件处理多媒体信息,呈现主题,表达创意。
在很多教学案例中,教师均将信息加工寓于一个主题活动中,即所谓的主题活动式教学。近年来,这一形式越来越多地受到了从专家到一线教师的质疑,以至出现了“暂时冰冻主题活动式教学”的建议。
从信息科学的角度来看,在主题活动式教学中,信息加工的环节实际上涉及了人的思维,包括概念、推理、逻辑与形象思维等内容。思维的主体是大脑、对象是信息,但思维与信息是不同的,思维的过程并不等同于对信息的认识。笔者认为,过分泛化将导致课程界限混乱,我们要区分哪些是计算机处理的信息、哪些是人脑处理的信息、信息技术课程应该指向哪部分信息。
自20世纪40年代信息科学诞生开始,至今已走过了60多年的艰辛历程。现今,将信息科学看做一门横断性、交叉性、综合性的学科已成为国内外学术界的共识。同时信息科学也是21世纪最前沿、最激动人心的学科领域之一。可以看到,以信息科学作为信息技术课程的学科背景体系,将信息利,学知识直接作为信息技术课程学习内容或以信息科学思想指导信息技术课程也已引起了国内信息技术教育专家的高度重视,深入挖掘信息技术背后的信息科学思想必将把课程引向真正的深入发展。
但是,我们也应看到的是,信息科学同时也是一个充满未知与争议的学科领域,关于“信息”的基本概念尚无统一的定义。笔者的文章更多地是从信息科学视角看待信息技术课程的质疑,而我们更需要的是信息科学指导信息技术课程的具体内容,而这需要大家齐心协力,共同努力建构;相信信息科学可以很好地指导信息技术课程,提升课程的科学品质,从而深入完善课程的学科背景体系。