信息技術(shù)課堂該教些什么？

對(duì)話嘉賓：

范本愷：上?？萍冀逃霭嫔绺本帉?，期刊IT欄目主編，中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育類、科技教育類圖書策劃編輯，上海市青少年科技創(chuàng)新大賽、上海市青少年創(chuàng)客大賽等多項(xiàng)賽事資深評(píng)委。關(guān)注教育發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)信息技術(shù)促進(jìn)教育變革充滿憧憬；熱心教育事業(yè)，相信一切教育的中心就是學(xué)生，只是學(xué)生。所策劃編輯的圖書涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、天文、地理、計(jì)算機(jī)、模型、創(chuàng)造發(fā)明、環(huán)保等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，出版圖書曾獲上海市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、華東地區(qū)優(yōu)秀教育圖書獎(jiǎng)等。

對(duì)話嘉賓：

陳凱：上海位育中學(xué)信息科技學(xué)科高級(jí)教師，同時(shí)擔(dān)任知識(shí)論、自然科學(xué)觀測、電子音樂制作等課程的任課教師以及教育信息化建設(shè)相關(guān)工作。熱愛音樂、熱愛自然，尤其熱愛閱讀和寫作，參與編寫過多本教材，正式出版或發(fā)表各類文章總字?jǐn)?shù)約100多萬字，創(chuàng)作范圍不限于本學(xué)科教學(xué)，也拓展至科學(xué)普及、家庭教育等。在教學(xué)創(chuàng)意設(shè)計(jì)以及學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)方面有著極大的興趣，他相信“教育無處不在”，堅(jiān)持不懈地對(duì)開源軟、硬件與開放內(nèi)容在教育中的應(yīng)用做著長期的研究。擔(dān)任《中國信息技術(shù)教育》雜志“信息技術(shù)課”欄目下子欄目“啊，我想到了——信息技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)集錦”的主持人。

陳凱：這次對(duì)話討論的題目有點(diǎn)奇怪，對(duì)于其他學(xué)科，老師們不可能問本學(xué)科應(yīng)該教些什么，但對(duì)信息技術(shù)學(xué)科來說，這的確是個(gè)問題，并且是個(gè)很大的問題。一方面，多年以來，信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容總在變化，有很長一段時(shí)間，教材主要是在講如何編寫程序；后來又有很長一段時(shí)間，教材上幾乎就沒有程序設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，而是各種熱門的應(yīng)用軟件的使用；再后來，教材又變得像大雜燴，講一些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，講一些多媒體設(shè)計(jì)，又講一些算法。另一方面，就自己上課的體驗(yàn)來說，如果不是因?yàn)橛薪y(tǒng)一性的考試作為標(biāo)準(zhǔn)，我也并不覺得有多么大的理由能說服自己為什么要教給學(xué)生這些知識(shí)，而不是那些知識(shí)。

范本愷：因?yàn)楣ぷ餍枰?，我?duì)信息技術(shù)教材內(nèi)容的變化深有體會(huì)。信息技術(shù)課堂里應(yīng)該講什么，信息技術(shù)教材里應(yīng)該有些什么，這些年許多信息技術(shù)教師都在思考，并且在不停地創(chuàng)造、修正乃至顛覆原有的想法。這是一種想要努力抓住時(shí)代脈搏的精神。這是因?yàn)閷W(xué)科建設(shè)需要很長時(shí)間的積淀，實(shí)際上，歷史上任何一個(gè)經(jīng)典的學(xué)科，都是在漫長的時(shí)間中逐漸發(fā)展起來的。我們可以看到信息技術(shù)本身發(fā)展極其迅速，如果從追求先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的角度看，我們的信息技術(shù)課堂是不是能跟上時(shí)代的步伐，從教材編寫和教學(xué)資源積累的角度來看，我個(gè)人是有所懷疑的。換個(gè)角度，假如信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的重點(diǎn)在于學(xué)科自身的經(jīng)典思想，那么信息技術(shù)課堂是不是非有必要去趕時(shí)代的潮流呢？這也是值得我們思考的。

雖然說，教師在教給學(xué)生最新的熱門應(yīng)用時(shí)，學(xué)生會(huì)非常興奮，教師教得也比較順暢，但不要忘記一個(gè)重要的問題，那就是，教師的教學(xué)目標(biāo)是不是和課程整體的教學(xué)目標(biāo)相符合？這個(gè)教學(xué)目標(biāo)究竟是知曉一件事情還是掌握一個(gè)技能？或是通曉一個(gè)原理還是對(duì)科學(xué)方法有所體驗(yàn)？

陳凱：范老師提出了一個(gè)很實(shí)際的問題，那就是信息技術(shù)教學(xué)最主要的目標(biāo)是什么。信息技術(shù)學(xué)科名稱中的“技術(shù)”兩個(gè)字常常讓我覺得很困惑，甚至有時(shí)候弄不清課堂上的重點(diǎn)應(yīng)該是怎樣的“技術(shù)”。例如，大家都認(rèn)可的信息技術(shù)教學(xué)的一個(gè)整體目標(biāo)是“利用信息技術(shù)工具獲取、加工、管理、表達(dá)、交流信息”，但我注意到，作為一個(gè)人，利用信息技術(shù)工具做各種工作的所謂“技術(shù)”，和信息技術(shù)工具本身如何運(yùn)行的“技術(shù)”，這是兩個(gè)不同的概念。這個(gè)問題聽上去很拗口，所以舉個(gè)例子，我想要在一篇充滿著各種數(shù)字的文章里，找出所有的“100”，我就不能簡單地用查找功能，因?yàn)椤?100”“3100”中都含有“100”，那么我究竟是用電子表格，還是編寫程序，或者是堅(jiān)持用文本編輯器的功能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，這是一個(gè)很具體的任務(wù)，既涉及技術(shù)，也涉及以往經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還考驗(yàn)我的方案制定和實(shí)施能力。從整體上看，信息的獲取、加工、管理、表達(dá)和交流，是一項(xiàng)和現(xiàn)實(shí)緊密聯(lián)系又充滿個(gè)性化的過程。然而，我們的視角時(shí)常關(guān)注的是某個(gè)具體功能在底層是如何實(shí)現(xiàn)的，如字符串的搜索和匹配從算法角度看應(yīng)該如何優(yōu)化，為什么需要正則表達(dá)式等，當(dāng)然，這些也是很重要的內(nèi)容。那么，同樣是技術(shù)，信息技術(shù)課堂關(guān)注的角度應(yīng)該在哪里？

范本愷：我想我能夠領(lǐng)會(huì)陳老師糾結(jié)的問題所在，有許多好的解決問題的思維方法，被完整包裝成了產(chǎn)品，產(chǎn)品本身是直觀、形象的，但解決問題的思維方法是抽象的，那么對(duì)于老師來說，就要考慮是讓學(xué)生了解直觀、形象的表面，還是深入觸及抽象的思維方法本身。抽象思維與抽象思維的實(shí)際應(yīng)用，就好像是硬幣的兩面。對(duì)學(xué)生來說，或許他們更樂意關(guān)注某個(gè)實(shí)際應(yīng)用本身，因?yàn)檫@些應(yīng)用確實(shí)能解決一些現(xiàn)實(shí)問題。然而，有時(shí)候恰恰需要一些特別的、現(xiàn)實(shí)生活中并不多見的需求，才能引導(dǎo)學(xué)生開始探索某項(xiàng)應(yīng)用是如何借助抽象的思維方法達(dá)到預(yù)想的效果。就以剛才“找數(shù)字”為例，在一大堆數(shù)字中尋找出“100”，對(duì)于學(xué)生來說，他們學(xué)的當(dāng)然不僅僅是用軟件里的“查找”功能找到數(shù)字，而是要知道怎么把這個(gè)數(shù)字找出來，這樣就可能需要掌握許多算法方面的知識(shí)。

為了設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字化的產(chǎn)品，如設(shè)計(jì)一個(gè)條形碼的解碼器，人們必須要掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，如數(shù)字電路、布爾邏輯等，其中必然涉及數(shù)學(xué)、物理學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)。當(dāng)然，一個(gè)數(shù)字化產(chǎn)品的使用本身可能是需要一定技巧的，或者說，這個(gè)產(chǎn)品的應(yīng)用可以和生活、工作、學(xué)習(xí)等許多事務(wù)結(jié)合在一起，因?yàn)橛性S多場合都需要用到掃碼和解碼的功能，有些實(shí)際應(yīng)用相當(dāng)有趣。那么，我們教學(xué)的重點(diǎn)在哪里？是前者還是后者呢？如果一定要有一個(gè)取舍，那么我個(gè)人的傾向是前者，原因是，在信息技術(shù)發(fā)展中，出現(xiàn)了大量活潑的案例，生動(dòng)闡釋了各種基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)是如何綜合在一起、誕生出能夠解決實(shí)際問題的信息技術(shù)應(yīng)用的。

但這并不等于說，我們要把那些有用的現(xiàn)實(shí)功能擱置到一邊，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)功能總是和人們的生活密切聯(lián)系在一起的，現(xiàn)實(shí)功能是一個(gè)路標(biāo)，或一扇門，為人們提出了等待解決的各種問題，而人類的技術(shù)正是為了解決各種問題而逐步發(fā)展的。

然而，能夠看到的問題是，當(dāng)前各種數(shù)字化應(yīng)用，其功能實(shí)在是太強(qiáng)大了，強(qiáng)大到產(chǎn)品的功能表象與基礎(chǔ)原理之間的距離實(shí)在太過遙遠(yuǎn)了，無論是教師還是學(xué)生，都很可能會(huì)迷失在五花八門的新鮮應(yīng)用中，而忘記去深究隱藏在表象背后的原理或規(guī)范，也沒有想去窺探一下技術(shù)發(fā)展中諸多靈感的火花在剛剛迸發(fā)時(shí)的形態(tài)。

陳凱：范老師提出了一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，就是教師要避免迷失在紛繁復(fù)雜的各種應(yīng)用中，要更多地關(guān)注學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。然而這恰恰是最讓我感覺困惑的地方，信息技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)到底是什么？是在信息論中嗎？是在算法理論中，還是在自動(dòng)機(jī)理論中？似乎都能扯上關(guān)系，但又覺得與現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用距離太遠(yuǎn)。另外，雖然說這些理論是構(gòu)建當(dāng)前數(shù)字化應(yīng)用大廈的基石，但這些理論本身卻并不是基礎(chǔ)，一些推導(dǎo)和證明都要用到比較深的數(shù)學(xué)知識(shí)，即便勉強(qiáng)作為課程的內(nèi)容，也很難被大部分學(xué)生接受。

范本愷：從這個(gè)學(xué)科的名字被定為“信息技術(shù)”那一刻開始，你說的這種困惑大概就是免不了的，因?yàn)榧夹g(shù)類學(xué)科面向的對(duì)象不是自然，而是各種人造的工具或物品，因此抽象的邏輯和推導(dǎo)過程都被包裹在這些工具或物品之中，人們關(guān)注的往往是如何使用這些工具或物品解決實(shí)際問題，而不是這些工具或物品之所以起作用的原因。我們回顧以往的信息技術(shù)課程，就能發(fā)現(xiàn)其工具性和實(shí)踐性很強(qiáng)。但時(shí)代發(fā)展太快，以至于計(jì)算機(jī)幾乎無處不在，無所不能，其使用也越來越智能化。對(duì)于信息技術(shù)教師來說，這大概不是件好事，或許將來有一天，人工智能的發(fā)展，會(huì)使得數(shù)字化工具的使用變得極其便捷，在大部分時(shí)間里，人們并不需要去“學(xué)習(xí)”這些工具該怎么使用，甚至工具會(huì)自動(dòng)理解人的意圖。如果未來真的是這樣，那就并不需要有教師去教學(xué)生怎樣使用工具。

陳凱：的確是這樣，大概正是這些原因，許多信息技術(shù)教師將目光聚焦到了信息本身，如判斷什么時(shí)候需要信息，用什么工具去獲得信息，怎樣最優(yōu)地處理信息，如何合理地評(píng)價(jià)信息等。我看過大量的課堂案例，其基本思路都是類似的，教師先給出某個(gè)生活中的實(shí)際問題，然后研究使用哪些信息技術(shù)工具來解決這個(gè)實(shí)際問題，在解決問題的過程中，教師還要和學(xué)生共同討論，哪些步驟在技術(shù)上是合理的，哪些做法會(huì)在道德或法律上遇到問題。但這樣卻并沒能解答我的困惑，在理想狀態(tài)下，針對(duì)具體問題，教師在課堂上不應(yīng)該限定解決問題的工具或方法，教師應(yīng)該從知識(shí)和技能的傳授者，變身為學(xué)習(xí)任務(wù)的管理者，但實(shí)際情況可能不是這樣。第一，教師不得不限制工具和方法，否則就很難掌控整個(gè)課堂；第二，相關(guān)的合格考試也只能規(guī)定工具和方法；第三，也是最重要的，怎樣合理有效地利用信息技術(shù)工具解決問題，這不是課堂上能夠教授的，而一些具體問題的具體解決方法，也不是在短短四十分鐘里學(xué)生就能夠領(lǐng)悟到的。

范本愷：任何課程，它必然是有計(jì)劃、有進(jìn)程、有既定內(nèi)容的。在課堂上可能會(huì)有各種教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)活動(dòng)關(guān)聯(lián)了課程中靜態(tài)的知識(shí)和動(dòng)態(tài)的現(xiàn)實(shí)生活。然而教學(xué)活動(dòng)不是課程本身，沒有相對(duì)固定靜態(tài)知識(shí)在那里，活動(dòng)就只是一個(gè)活動(dòng)而已。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜性以及人的靈活性，生活中的實(shí)際問題的解決方法是多樣且不能事先預(yù)言的。如果教師規(guī)定了解決任務(wù)的工具及使用方法，那就限定了任務(wù)本身應(yīng)有的開放性，但如果教師不規(guī)定工具及使用方法，那么就失去了支撐課程的既定的靜態(tài)內(nèi)容，這是一個(gè)兩難的問題。

雖說人類進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代后，每個(gè)人都需要對(duì)事物比較敏感，有觀察、判斷、分析等信息意識(shí)，也需要有有效、合理地處理信息的基本素養(yǎng)，但這些都是在漫長的生活經(jīng)驗(yàn)中逐漸積累形成的。課堂上，空間、時(shí)間還有人際交往都受到限制，真實(shí)的生活很難在課堂中真正還原。這并不是說，教師不應(yīng)該在課堂中培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，而能力的形成并不是僅靠這門課程就能達(dá)成的。如果學(xué)校有條件，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造出一個(gè)理想的數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境，那么學(xué)生在利用這個(gè)環(huán)境進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的同時(shí)，自身的信息意識(shí)和信息素養(yǎng)都會(huì)有所提升，但這也并不是說，要讓學(xué)生們?cè)谛畔⒓夹g(shù)的課堂里，去實(shí)踐怎么進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)，我個(gè)人認(rèn)為，這不是信息技術(shù)學(xué)科最重要的任務(wù)。

陳凱：看來我們的對(duì)話又回到那個(gè)問題，信息技術(shù)學(xué)科最主要的任務(wù)是什么？幾年前我曾經(jīng)看到過一篇文章，文章認(rèn)為當(dāng)年將計(jì)算機(jī)學(xué)科的名字改為信息技術(shù)，并不是進(jìn)步，而是一個(gè)錯(cuò)誤。當(dāng)時(shí)我對(duì)此并沒有太大感觸，而現(xiàn)在隨著和同行交流的增加，以及自己思考的深入，卻也意識(shí)到其中存在的問題?！靶畔⒓夹g(shù)”這四個(gè)字的含義實(shí)在是太過寬泛了，解釋的可能性也太多，這樣反而會(huì)造成學(xué)科的核心內(nèi)容無法被固定下來。那么范老師，你認(rèn)為信息技術(shù)學(xué)科的核心內(nèi)容應(yīng)該是什么呢？

范本愷：任何學(xué)科，都不能沒有其核心的學(xué)科思想，學(xué)科思想實(shí)際上是學(xué)科內(nèi)容的高度抽象概括。大家也許會(huì)問，現(xiàn)在連內(nèi)容都確定不下來，又怎么來談學(xué)科思想呢？但換個(gè)角度看問題，情況就不一樣了，因?yàn)楸仨氂虚L期的、固定的內(nèi)容作為思想的載體，學(xué)科在發(fā)展中總會(huì)有一些具有普遍性的規(guī)律被發(fā)現(xiàn)，且能被遷移應(yīng)用，也會(huì)有一些特有的解決問題的方法被總結(jié)歸納出來，而技術(shù)的發(fā)展，與這些規(guī)律和方法密切相關(guān)。所以說，相對(duì)于技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用，我覺得更應(yīng)該將目光放到那些經(jīng)典的甚至說是古老的規(guī)律和方法上。如何抓住學(xué)科中更為本質(zhì)的內(nèi)容，如何將技術(shù)發(fā)展中的重要思想凸顯出來，應(yīng)當(dāng)成為課程建設(shè)的原則。

陳凱：對(duì)于在課堂上展示學(xué)科的經(jīng)典思想，我確實(shí)做過不少嘗試，但在嘗試中也暴露了不少問題。雖然說我努力挖掘現(xiàn)象背后的本質(zhì)，然而越是本質(zhì)的內(nèi)容就越抽象，越到底層就越和數(shù)學(xué)或邏輯結(jié)合在一起。而我們的學(xué)生，因?yàn)闆]有受過相關(guān)的數(shù)學(xué)或邏輯推理方面的訓(xùn)練，所以盡管那些經(jīng)典的思想方法的光芒很耀眼，但學(xué)生卻無從體會(huì)。例如，我曾經(jīng)在課堂上講授有限狀態(tài)機(jī)，試著讓學(xué)生理解人們是如何設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移過程，但真正能完成設(shè)計(jì)的不足十分之一，雖然說可以作為拓展課或提高班的教學(xué)內(nèi)容，但肯定不適合面向全體學(xué)生。

范本愷：計(jì)算機(jī)學(xué)科——雖然一開始說的是信息技術(shù)，但話題已經(jīng)不可避免地要回到計(jì)算機(jī)學(xué)科，其實(shí)是一門應(yīng)用學(xué)科，所以越到最底層就越涉及各種基礎(chǔ)學(xué)科，如數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、物理學(xué)等。所以這就給人一種似乎不具備那些基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)就無法觸及計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心思想的感覺。但這并不是不可克服的問題，很重要的一個(gè)問題是，我們希望學(xué)生領(lǐng)悟?qū)夹g(shù)發(fā)展起重要作用的思想方法，但并不要求學(xué)生也同樣掌握具體與思想方法有關(guān)的問題解決的推導(dǎo)過程。以你剛才的例子，如果能讓學(xué)生直觀地觀察和記錄整個(gè)狀態(tài)機(jī)狀態(tài)變化的過程，能夠讓他們領(lǐng)悟到：其實(shí)很多機(jī)器是這樣來解決問題的，那么這節(jié)課就是有收獲的，兒童和青少年在成長中，每一個(gè)階段思維發(fā)展的特點(diǎn)都不同，我們要做的是選取能夠適應(yīng)學(xué)生思維發(fā)展進(jìn)程的內(nèi)容，而不是教師認(rèn)為哪些重要，就要教學(xué)生什么。對(duì)于高年級(jí)的學(xué)生來說，他們具有一定的抽象邏輯推理能力，不過這些能力不是憑空形成的，而是需要大量直觀的經(jīng)驗(yàn)作為鋪墊，尤其是涉及具體學(xué)科問題的時(shí)候，我們不能期待大部分學(xué)生通過頓悟就明白那些抽象且艱深的原理，要領(lǐng)悟一些具有本學(xué)科特點(diǎn)的邏輯推理的方法，是需要前期的積累和訓(xùn)練的。

陳凱：所以說，課程內(nèi)容的選擇要有方向性，不同時(shí)間段的課程內(nèi)容最好要有連貫性，倘若這學(xué)期講動(dòng)畫制作，下學(xué)期講圖片編輯，再下學(xué)期講網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，看上去很熱鬧，其實(shí)應(yīng)該做的積累和訓(xùn)練，都被忽視了。所以我在想：哪些內(nèi)容既能體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)，蘊(yùn)含學(xué)科獨(dú)特的經(jīng)典思想方法，又在邏輯上具有連貫性和遞進(jìn)性，并且還適合學(xué)生當(dāng)前的思維發(fā)展水平？我頭腦中能夠浮現(xiàn)出來的，仍然是計(jì)算機(jī)學(xué)科中的一些內(nèi)容，如數(shù)字電路、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫等，然而這又出現(xiàn)了一個(gè)新的問題，因?yàn)閷W(xué)校培養(yǎng)的并不是程序員或電子工程師，那么為什么要教授這些內(nèi)容？如果我認(rèn)為，這些內(nèi)容中有一些特有的思想方法，是有必要讓學(xué)生去體驗(yàn)、去理解的，那么問題就變成這些特有的思想方法是什么？為什么有必要讓學(xué)生去體驗(yàn)？

范本愷：如果要自己動(dòng)手造一臺(tái)機(jī)器，并讓這臺(tái)機(jī)器幫助人們工作，那么這臺(tái)機(jī)器會(huì)是怎樣的呢？這臺(tái)機(jī)器可能很簡單，能做的動(dòng)作不多，但卻能反復(fù)地做。然后就要考慮，是不是有可能，讓這臺(tái)機(jī)器依靠重復(fù)的動(dòng)作，來完成一個(gè)比較大的任務(wù)？或者假設(shè)面臨的任務(wù)是比較復(fù)雜的，然而已有的機(jī)器功能卻是非常簡單的，并且都只能完成單一的任務(wù)，那么有沒有可能把這些機(jī)器組合起來實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的任務(wù)？例如，在程序設(shè)計(jì)語言中，幾段程序代碼能實(shí)現(xiàn)很簡單的功能，但若將其嵌套到循環(huán)結(jié)構(gòu)中，借助窮舉的方法，就可以完成人所不能完成的任務(wù)；又如，根據(jù)某個(gè)規(guī)則，將邏輯門組成一個(gè)小的運(yùn)算裝置，然后套用同樣的規(guī)則，繼續(xù)將這些運(yùn)算裝置組合，使其實(shí)現(xiàn)更多功能。所以，就必須把人“降低”到機(jī)器的層面，在機(jī)器功能單一有限的條件下，研究如何通過重復(fù)、組合來擴(kuò)展這些機(jī)器的能力。

陳凱：聽了范老師講的例子后，我想到的計(jì)算機(jī)術(shù)語就是迭代和遞歸，但也有些懷疑，在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，學(xué)生的思維水平能否理解這些抽象的思想方法？還有，學(xué)生能否真地創(chuàng)造出一個(gè)能夠進(jìn)行運(yùn)算的機(jī)器？

范本愷：分層次說，首先是體驗(yàn)?zāi)硞€(gè)方法起作用的過程，然后是能夠在具體任務(wù)中使用這個(gè)方法，再往上的層次，就是能歸納和總結(jié)出方法，最高的層次是獨(dú)立創(chuàng)造出某種具有普適性的方法。這其中體驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)歷的階段，必須要投入最大的資源，只有真正的體驗(yàn)和經(jīng)歷，才能保證學(xué)生在使用這個(gè)方法解決具體任務(wù)時(shí)，能真正將表面的知識(shí)內(nèi)化為自己的經(jīng)驗(yàn)；而更高一些層次的要求，卻未必是普遍的，最高層次的要求，恐怕教師都難以做到吧。所以，我們并不是直接教給學(xué)生那些抽象的思想方法，而是讓學(xué)生親身體驗(yàn)這些抽象思想方法用于解決具體問題中起作用的過程。

我個(gè)人認(rèn)為，當(dāng)教師帶領(lǐng)學(xué)生研究前人是如何用類似于機(jī)器的思維，即重復(fù)、迭代、遞歸等方法創(chuàng)造出一些可以進(jìn)行運(yùn)算的機(jī)器時(shí)，重點(diǎn)并不是重復(fù)一遍前人的創(chuàng)造，而是要在理解前人思維方法的前提下，為解決當(dāng)下的問題，給出合理的結(jié)構(gòu)模型。而先前我提到的某個(gè)被創(chuàng)造出來的機(jī)器，也未必是一個(gè)實(shí)體的機(jī)器，它可以是一個(gè)數(shù)字化的虛擬產(chǎn)品，也可以是一個(gè)思維模型。有很多著名的設(shè)計(jì)都可以拿來作為例子，如機(jī)械加法機(jī)、乘法機(jī)等。我甚至覺得，越原始的東西，越能展現(xiàn)計(jì)算機(jī)的核心思想。

陳凱：說到數(shù)字化虛擬產(chǎn)品和思維模型，我第一時(shí)間想到的就是圖靈機(jī)，圖靈機(jī)并不是一個(gè)實(shí)物，而是一個(gè)思維模型，并且現(xiàn)在也可以找到軟件制作的逼真的虛擬圖靈機(jī)。圖靈機(jī)的結(jié)構(gòu)和指令代碼都非常簡單，用圖靈機(jī)實(shí)現(xiàn)一些簡單的運(yùn)算任務(wù)，也很容易理解，而且某些任務(wù)也很有趣味性，所以圖靈機(jī)這個(gè)生動(dòng)的例子就可以說明借助一個(gè)簡單構(gòu)造的設(shè)備，通過有規(guī)律的重復(fù)動(dòng)作來完成各種不同的任務(wù)。類似的情況在本學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容中相當(dāng)普遍，如架設(shè)數(shù)字電路可以將單個(gè)功能相同的觸發(fā)器級(jí)連起來，組成多位計(jì)數(shù)器；在算法設(shè)計(jì)中，這樣的例子就更多了，無論是冒泡排序、對(duì)分查找或是遍歷搜索，都可以看成是利用有規(guī)律的簡單重復(fù)動(dòng)作完成特定的任務(wù)。

我覺得這就是一條能貫穿學(xué)科中各種繁雜內(nèi)容的重要線索：我們遇見一個(gè)實(shí)際問題，但擁有的機(jī)器卻能力有限，所以必須依靠有規(guī)律的簡單重復(fù)動(dòng)作，如循環(huán)、迭代、遞歸等來完成這個(gè)任務(wù)，在課堂中，我們更多的是讓學(xué)生研究前人是如何完成任務(wù)的，然后通過模仿，逐漸學(xué)會(huì)用類似的思路解決當(dāng)下的問題。然而，我卻一時(shí)找不出一個(gè)合適的名詞來概括它。

范本愷：陳老師的描述讓我想起了機(jī)器思維或計(jì)算思維這一類名詞，然而似乎又比計(jì)算思維這個(gè)概念涵蓋的范圍小很多。我忽然想起一個(gè)詞，叫做斷舍離，我們學(xué)科不能把任何與數(shù)字化有關(guān)的東西都收錄進(jìn)來，一定要有取舍。雖然說舍哪些，留哪些，無疑讓人感覺糾結(jié)，但只有適當(dāng)取舍之后，蘊(yùn)含學(xué)科特色的思想才能更光彩地顯露出來。我個(gè)人的想法是，在技術(shù)發(fā)展的歷史中，具有突破性意義的論證、模型、發(fā)明之中所蘊(yùn)含的獨(dú)特的思維方法，是值得我們投入更多精力去關(guān)注的。