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校園是一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的場(chǎng)所,本應(yīng)該有一個(gè)安靜且良好的環(huán)境,但是近幾年來(lái)學(xué)校校園里的盜竊事件卻頻頻發(fā)生,影響了學(xué)生正常的生活和學(xué)習(xí)。校園的治安環(huán)境是一個(gè)容易被忽視的方面,無(wú)論是從國(guó)家懲治犯罪的打擊重點(diǎn)出發(fā),還是從學(xué)校自身發(fā)展的管理體制來(lái)講,校園治安環(huán)境似乎都沒(méi)有被真正的重視起來(lái)。校園盜竊犯罪同嚴(yán)重危害國(guó)家安全的犯罪以及其他暴力犯罪相比,社會(huì)危害性以及人身危險(xiǎn)性都較小,但是造成的影響以及發(fā)展的潛在性卻更為嚴(yán)重。校園盜竊犯罪針對(duì)的對(duì)象是在校的學(xué)生,對(duì)他們而言,不僅損失了財(cái)物,而且容易形成對(duì)周圍環(huán)境的不安全感或恐懼感,嚴(yán)重影響了平日的學(xué)習(xí)和生活。所以,如何預(yù)防校園盜竊犯罪應(yīng)該是學(xué)校和全社會(huì)的當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)犯罪學(xué)的觀點(diǎn),犯罪行為的發(fā)生有四個(gè)必要環(huán)節(jié):潛在犯罪人、犯罪對(duì)象、適宜的作案環(huán)境和適宜的作案時(shí)機(jī)。什么時(shí)候?qū)嵤┓缸?、在哪里?shí)施犯罪、如何實(shí)施犯罪等這些都與周邊環(huán)境息息相關(guān),因此,如果對(duì)可能發(fā)生犯罪的地點(diǎn)實(shí)施有針對(duì)性的規(guī)劃和設(shè)計(jì),使其不具備犯罪的條件,便可以在一定程度上發(fā)揮抑制犯罪的作用。但是我國(guó)傳統(tǒng)的犯罪學(xué)預(yù)防并沒(méi)有注意到這一點(diǎn),而是把預(yù)防犯罪發(fā)生的重點(diǎn)放在以下兩方面:第一是通過(guò)刑罰懲罰制裁犯罪的威懾力來(lái)震懾潛在的犯罪,第二是降低甚至消除民眾的犯罪動(dòng)機(jī),這種效果往往通過(guò)長(zhǎng)期的教育是民眾樹(shù)立正確的價(jià)值觀、人生觀,比如在家庭教育上從小進(jìn)行道德教育,在學(xué)校教育上強(qiáng)制性地進(jìn)行道德教育、紀(jì)律教育等。然而,美國(guó)克拉克教授認(rèn)為環(huán)境是很大的犯罪誘因。以上兩種方式固然能夠起到一定的預(yù)防犯罪發(fā)生的作用,但都只注意到了對(duì)潛在犯罪人的預(yù)防,而忽視了對(duì)引發(fā)犯罪發(fā)生的環(huán)境因素的作用,筆者認(rèn)為,對(duì)潛在犯罪進(jìn)行有效預(yù)防與對(duì)犯罪環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,才可以有效地預(yù)防犯罪。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為犯罪預(yù)防的環(huán)境方面主要依靠門(mén)、窗、墻壁等實(shí)物,然而其實(shí)這是片面的。眾所周知,犯罪的實(shí)施分為產(chǎn)生犯罪動(dòng)機(jī)與目的、著手實(shí)施犯罪兩個(gè)階段。依靠門(mén)、窗、墻壁等實(shí)物僅僅是犯罪環(huán)境預(yù)防的一部分,這些實(shí)物只是通過(guò)設(shè)置物質(zhì)來(lái)阻止犯罪行為,這并不是主動(dòng)的預(yù)防犯罪。犯罪預(yù)防的環(huán)境設(shè)計(jì)還包涵更深層面的防衛(wèi):也就是通過(guò)環(huán)境告訴潛在的犯罪分子———如果在這里實(shí)施犯罪存在很大的難度和很高的被發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn),通過(guò)這種方式來(lái)使犯罪分子放棄實(shí)施犯罪的念頭從而抑制犯罪。顯然,這是一種更為積極主動(dòng)及有效的方法。簡(jiǎn)言之,從校園環(huán)境設(shè)計(jì)出發(fā)來(lái)預(yù)防校園盜竊犯罪的發(fā)生具有必要性和合理性。
二、利用環(huán)境設(shè)計(jì)來(lái)預(yù)防校園盜竊犯罪的可行性
20世紀(jì)50年代的美國(guó),犯罪問(wèn)題由于城市化而日益嚴(yán)重,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始質(zhì)疑傳統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計(jì),一些理論學(xué)家開(kāi)始提出新的城市規(guī)劃以及如何改造公共及私有空間,比如簡(jiǎn)•雅各布斯提出要加強(qiáng)監(jiān)視公共空間,奧斯卡•紐曼提出通過(guò)建筑來(lái)減少易于犯罪的空間。直到20世紀(jì)70年代,犯罪學(xué)家雷•杰佛瑞在一書(shū)中提出應(yīng)當(dāng)注重事前對(duì)犯罪的預(yù)防來(lái)降低犯罪,而不是通過(guò)事后處罰犯罪來(lái)抑制犯罪,首次提出“犯罪預(yù)防性環(huán)境設(shè)計(jì)”的概念。這一理論在西方國(guó)家被較廣泛地運(yùn)用,然而在我國(guó)的運(yùn)用卻并不十分成熟。校園環(huán)境是社會(huì)環(huán)境的一個(gè)重要方面,犯罪預(yù)防性環(huán)境設(shè)計(jì)理論的發(fā)展和成熟以及該理論在社區(qū)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)表明,合理地設(shè)計(jì)、規(guī)劃校園環(huán)境可以有效地抑制校園犯罪,增強(qiáng)人與人之間的信任度。
三、校園盜竊犯罪預(yù)防的環(huán)境設(shè)計(jì)體系研究
校園盜竊犯罪采用的行為方式并不復(fù)雜,即表現(xiàn)為乘人不備,秘密竊取。多發(fā)的地點(diǎn)是寢室、教室、圖書(shū)館等處。這些地點(diǎn)大多缺少學(xué)校專門(mén)人員的監(jiān)管,學(xué)生在這些地點(diǎn)學(xué)習(xí)或是活動(dòng)的時(shí)候又缺乏警惕性。多發(fā)的時(shí)間多出現(xiàn)在無(wú)人目睹犯罪行為的空白時(shí)間,例如寢室同學(xué)外出活動(dòng)但忘記鎖門(mén)、課間休息離開(kāi)教室卻將物品放在教室內(nèi),以上看似短暫的時(shí)間卻為盜竊犯罪的實(shí)施提供了適宜的時(shí)機(jī),使得犯罪分子有機(jī)可乘。校園盜竊既有盜竊行為的共性,但因其犯罪環(huán)境的特殊性也有其本身的特地,因此我們?cè)谶M(jìn)行校園盜竊預(yù)防性環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)應(yīng)當(dāng)基于校園盜竊的特點(diǎn)。筆者認(rèn)為,校園盜竊預(yù)防性環(huán)境設(shè)計(jì)的基本原則應(yīng)當(dāng)包括以下幾點(diǎn):
(一)領(lǐng)域強(qiáng)化
領(lǐng)域強(qiáng)化指的是應(yīng)當(dāng)在校園環(huán)境中注重對(duì)私人領(lǐng)域的設(shè)計(jì),因?yàn)槿藗兺ǔ?huì)對(duì)自己領(lǐng)域內(nèi)的物品加以保護(hù),與此同時(shí)也會(huì)相應(yīng)地尊重別人的領(lǐng)域,這種私人領(lǐng)域的設(shè)置也可以起到很好的警告入侵者的效果。例如宿舍樓應(yīng)當(dāng)與校園內(nèi)的其他建筑物保持一定的距離,這樣就可以防止竊賊從其他利用其他建筑物直接進(jìn)入宿舍;建筑物周邊的樹(shù)木也應(yīng)當(dāng)與建筑物保持合理的距離,避免竊賊利用樹(shù)木進(jìn)入宿舍;在建筑物門(mén)前樹(shù)立標(biāo)牌或者警示牌等。這些做法都可以清楚的界定建筑物的領(lǐng)域,使得潛在的侵犯者不能也不敢輕易犯罪。
(二)通道控制
要在公共空間與死人空間設(shè)置通道,這樣就可以有效地將兩者加以區(qū)分。對(duì)此,可以考慮將通向宿舍樓、教室樓等建筑物內(nèi)庭的主通道設(shè)置在大樓管理房邊;限制進(jìn)入建筑物內(nèi)庭的通道數(shù)量并加強(qiáng)通道安保,設(shè)置通道攝像頭;使用植物等來(lái)控制通道,形成封閉、半封閉、半開(kāi)放或開(kāi)放空間;在夜晚時(shí)關(guān)閉一些不必要的通道等。以上的做法都可以將通道置于一個(gè)更為安全、可受監(jiān)控的狀態(tài)下,即使有犯罪分子出現(xiàn),也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
(三)自然監(jiān)視(NaturalSurveillance)
犯罪者并不想被人發(fā)現(xiàn),所以應(yīng)該最大程度地、無(wú)意或有意地都對(duì)活動(dòng)進(jìn)行觀察。在這方面,景觀設(shè)計(jì)和照明設(shè)計(jì)都是較好的方法,對(duì)于犯罪人來(lái)說(shuō)實(shí)施犯罪的最佳環(huán)境莫過(guò)于不被別人發(fā)現(xiàn)的環(huán)境,而人們認(rèn)為越安全的環(huán)境犯罪卻覺(jué)得越不安全。納沙和費(fèi)雪認(rèn)為,一個(gè)安全的環(huán)境應(yīng)當(dāng)是視野開(kāi)闊,遮擋物越多越是不安全。而從大量的實(shí)際校園盜竊案例來(lái)看,犯罪多發(fā)生于可以隱藏、被害人無(wú)法逃脫的地方,如此看來(lái)沒(méi)有隱藏點(diǎn)、視野開(kāi)闊、能見(jiàn)度清晰、人多的地方是安全的,因此良好的人工照明與開(kāi)敞的空間是不利于校園盜竊發(fā)生的。納沙和瓊斯的校園調(diào)查報(bào)告說(shuō)明,大學(xué)生們認(rèn)為什么樣的環(huán)境是安全的,體到最多的要素就是光線,最不安全的要素就是黑暗,這也同之前的校園調(diào)查報(bào)告結(jié)果大同小異,也就是說(shuō)越光亮的地方盜竊犯罪越少。借助較好的光線和開(kāi)敞的空間,我們可以借用自然監(jiān)視來(lái)達(dá)到預(yù)防犯罪的目的。如果建筑物內(nèi)的學(xué)生或其他行人可以看到陌生人,例如使內(nèi)庭盡可能處于大樓窗戶視線能夠覆蓋的區(qū)域;主入口處設(shè)置座凳提供學(xué)生或行人的休息區(qū);入口周圍安置連續(xù)的玻璃門(mén)窗等,都會(huì)形成對(duì)充足的監(jiān)視,使得犯罪分子無(wú)從下手。
(四)管理與維護(hù)
良好的校園環(huán)形象不僅對(duì)犯罪行為有著直接的影響,同時(shí)良好的校園形象也對(duì)犯罪分子有著一定程度的震懾作用,因此保持良好的校園環(huán)境至關(guān)重要,破窗理論就是一個(gè)很好的說(shuō)明。破窗理論說(shuō)明,如果周圍環(huán)境或者建筑物遭到破壞且無(wú)人修理時(shí),潛在的犯罪分子會(huì)認(rèn)為周邊環(huán)境及建筑物是可以隨意破壞的且人們并不關(guān)心它,這便是一種犯罪前的測(cè)試,之后便可能會(huì)實(shí)施犯罪。而且,雜亂無(wú)章的校園環(huán)境以及凌亂不整潔的建筑物設(shè)施都會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭惡與不安全感,并影響學(xué)習(xí)和生活。所以,校園環(huán)境的保持和維護(hù)對(duì)于預(yù)防和減少犯罪的發(fā)生是必不可少的。因此,可以考慮在宿舍樓、教室等建筑的墻體上使用耐臟、抗破壞的材料以防止人為的亂圖亂刻行為;在有走廊或者大門(mén)的入口設(shè)置感應(yīng)或定時(shí)照明;由專人定時(shí)檢驗(yàn)和維護(hù)學(xué)校的設(shè)施設(shè)備等,這些措施有助于保持和維護(hù)良好的校園環(huán)境。
四、校園盜竊犯罪預(yù)防的環(huán)境設(shè)計(jì)的意義
論文摘要:人居環(huán)境是人類與自然之間發(fā)生聯(lián)系和作用的中介,人的生產(chǎn)生活以及具體的人居環(huán)境建設(shè)活動(dòng)都離不開(kāi)更為廣闊的自然背景。因此,在實(shí)踐景觀設(shè)計(jì)的過(guò)程中要充分以科學(xué)的發(fā)展觀踐行大自然的生存法則,達(dá)到所謂的“天人合一”,人居環(huán)境學(xué)的系統(tǒng)思維給了景觀設(shè)計(jì)以理論的指導(dǎo)。
研究當(dāng)今各種城市環(huán)境景觀形態(tài)設(shè)計(jì)失敗的原因,多為設(shè)計(jì)脫離了人類作為環(huán)境的主人的行為感受和需求,或?yàn)楹雎粤水?dāng)?shù)丨h(huán)境的生態(tài)規(guī)律。21世紀(jì)的社會(huì)要求我們更加關(guān)注“人”,但又不能一味的滿足“人”的欲求,而是從人的需求出發(fā),創(chuàng)造符合生態(tài)發(fā)展規(guī)律的生活方式。而“人居環(huán)境科學(xué)”(The Science of Human Settlements)正是一門(mén)以人類聚居(包括鄉(xiāng)村、集鎮(zhèn)、城市等)為研究對(duì)象,著重探討人與環(huán)境之間的相互關(guān)系的科學(xué)。它強(qiáng)調(diào)把人類聚居作為一個(gè)整體,了解、掌握人類聚居發(fā)生、發(fā)展的客觀規(guī)律,以更好地建設(shè)符合人類理想的聚居環(huán)境,這為景觀設(shè)計(jì)帶來(lái)了指導(dǎo)方法,使得對(duì)環(huán)境的理解更為人性化和合理化。
一、人居環(huán)境學(xué)發(fā)展原則
依據(jù)吳良鏞院士所著的《人居環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》,我們可以得知人居環(huán)境的概念及其構(gòu)成。引用其書(shū)中觀點(diǎn),人居環(huán)境,是人類的聚居生活的地方,是與人類生存活動(dòng)密切相關(guān)的地表空間,是人類在大自然中賴以生存的基地,是人類利用自然、改造自然的主要場(chǎng)所。而人居環(huán)境科學(xué)就是圍繞地區(qū)的開(kāi)發(fā)、城鄉(xiāng)發(fā)展及諸多問(wèn)題進(jìn)行研究的學(xué)科群,它是聯(lián)貫一切與人類居住環(huán)境的形成與發(fā)展有關(guān)的,包括自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)與人文科學(xué)的新的學(xué)科體系,研究對(duì)象即是人居環(huán)境。
1、人居環(huán)境的框架及原則
人居環(huán)境的核心是“人”,人居環(huán)境研究以滿足“人類居住”的需要為目的。就內(nèi)容而言,人居環(huán)境包括五大系統(tǒng):自然系統(tǒng)、人類系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、居住系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)。其中,“人類系統(tǒng)”與“自然系統(tǒng)”是兩個(gè)基本系統(tǒng),“居住系統(tǒng)”與“支撐系統(tǒng)”則是人工創(chuàng)造與建設(shè)的結(jié)果。在人與自然的關(guān)系中,和諧與矛盾共生,人類必須面對(duì)現(xiàn)實(shí),與自然和平共處,保護(hù)和利用自然,妥善的解決矛盾就必須堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展。
在任何一個(gè)聚居環(huán)境中,這五個(gè)系統(tǒng)都綜合的存在著,五大系統(tǒng)也各有基礎(chǔ)科學(xué)的內(nèi)涵。在人居環(huán)境科學(xué)研究中,建筑師、規(guī)劃師和一切參與人居環(huán)境建設(shè)的科學(xué)工作者都要自覺(jué)的選擇若干系統(tǒng)進(jìn)行交叉組合。另一個(gè)方面,根據(jù)中國(guó)存在的實(shí)際問(wèn)題和人居環(huán)境研究的實(shí)際情況,也可將人居環(huán)境科學(xué)范圍簡(jiǎn)化為全球、區(qū)域、城市、社區(qū)、建筑等五大層次。
對(duì)于人居環(huán)境的建設(shè)大概有幾個(gè)方面的要求:提高生態(tài)的意識(shí);與經(jīng)濟(jì)良性互動(dòng);發(fā)展科技;重視發(fā)展整體利益;與藝術(shù)的創(chuàng)造相結(jié)合等。
2、人居環(huán)境學(xué)的系統(tǒng)性
人居環(huán)境學(xué)是涉及人居環(huán)境的有關(guān)科學(xué)。與“環(huán)境科學(xué)”、“環(huán)境工程學(xué)”等既有聯(lián)系又有區(qū)別??偟膩?lái)說(shuō),它們都以環(huán)境為研究對(duì)象,但各自的研究范圍、內(nèi)容、與側(cè)重點(diǎn)及所采取的手段并不一致。環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)涉及的是具體的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,全球變暖、臭氧空洞的產(chǎn)生等,而人居環(huán)境科學(xué)關(guān)心的則不僅是如何把環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程的理論和方法引入人類聚居形態(tài),對(duì)五大系統(tǒng)的各個(gè)層次的人工與自然環(huán)境的相關(guān)內(nèi)容均應(yīng)引入到規(guī)劃中去,用以提高環(huán)境質(zhì)量、形成宜人的居住氛圍。
從人居環(huán)境不同方面可以有不同的學(xué)科核心和學(xué)科體系,就人居環(huán)境的物質(zhì)建設(shè)、規(guī)劃實(shí)際來(lái)說(shuō),則可以以建筑、地景、城市規(guī)劃三位一體,構(gòu)成人居環(huán)境科學(xué)的大系統(tǒng)中的主導(dǎo)專業(yè)。依據(jù)我國(guó)的情況,當(dāng)前大規(guī)模建設(shè)實(shí)踐需要面向21世紀(jì)的建筑發(fā)展,宜將這三者融貫綜合的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)與研究。
人居環(huán)境科學(xué)是一個(gè)學(xué)科群,人居環(huán)境科學(xué)是發(fā)展的,永遠(yuǎn)處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程中,其融合與發(fā)展離不開(kāi)運(yùn)用多種相關(guān)學(xué)科的成果,特別要借各自相鄰學(xué)科的滲透和展擴(kuò),來(lái)創(chuàng)造性的解決繁雜的實(shí)踐中的問(wèn)題。因此人居環(huán)境科學(xué)是一門(mén)龐大的系統(tǒng)科學(xué),研究建筑、城市、以至區(qū)域等的人居環(huán)境科學(xué),也應(yīng)當(dāng)被視為一種關(guān)于整體與整體性的科學(xué),目標(biāo)就是獲得整體的協(xié)調(diào)發(fā)展。若能將此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則貫徹在景觀設(shè)計(jì)上,也同樣將具有高瞻遠(yuǎn)矚的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
二、景觀設(shè)計(jì)原則
景觀設(shè)計(jì)雖然是建立在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)概念之上的設(shè)計(jì)門(mén)類,但它所蘊(yùn)涵的內(nèi)容卻涉及到美、建筑、園林和城市規(guī)劃四個(gè)方面。景觀設(shè)計(jì)最通俗的解釋就是美化環(huán)境景色,可以說(shuō)是以塑造建筑的外部空間的視覺(jué)形象為主要內(nèi)容的藝術(shù)設(shè)計(jì)。這是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì),它的環(huán)境系統(tǒng)是以園林設(shè)計(jì)所涵蓋的內(nèi)容為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)概念是以城市規(guī)劃設(shè)計(jì)總攬全局的思維方法為主導(dǎo),其設(shè)計(jì)系統(tǒng)是以美術(shù)與建筑專業(yè)的構(gòu)成要素為主體。
同樣是一門(mén)兼具多學(xué)科知識(shí)的交叉學(xué)科,建立在人居環(huán)境學(xué)的系統(tǒng)框架之內(nèi),景觀設(shè)計(jì)同樣需要貫徹整體的系統(tǒng)思維,以面對(duì)21世紀(jì)下,對(duì)環(huán)境的綜合發(fā)展要求。在第20屆建筑師大會(huì)上,吳良鏞院士在《世紀(jì)之交展望建筑學(xué)未來(lái)》的報(bào)告中指出:廣義的建筑應(yīng)走向建筑、地景、城市規(guī)劃的融合。他所謂的地景,即景觀設(shè)計(jì),用景觀設(shè)計(jì)的手段來(lái)改善城市的生態(tài)環(huán)境是必然趨勢(shì),而景觀設(shè)計(jì)也就成為居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中很重要的一個(gè)部分。 轉(zhuǎn)貼于 1、景觀設(shè)計(jì)的人性化原則
景觀設(shè)計(jì)要做到“以人為本”的人性化原則,就要求設(shè)計(jì)者必須在充分了解所住居民的年齡結(jié)構(gòu)、職業(yè)、生活、工作習(xí)慣、生理要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行全方位的人性化設(shè)計(jì)。目前我國(guó)許多居住區(qū)內(nèi)園林綠化在很多方面忽略了這一點(diǎn)。比如:有的樓盤(pán)用綠地做隔離帶,卻忽視了人們生活的方便,兩分鐘的路程可能得走上十幾分鐘,導(dǎo)致許多人直接從綠化帶穿過(guò),破壞了綠化;有的居住區(qū)綠化設(shè)計(jì)沒(méi)有把殘疾人的行為考慮進(jìn)去,給殘疾人的出行帶來(lái)不便;有的居住區(qū)沒(méi)有為老人和幼兒開(kāi)辟專用活動(dòng)場(chǎng)地;有的居住區(qū)景觀設(shè)計(jì)粗糙,沒(méi)能真正、準(zhǔn)確地創(chuàng)造人們所需環(huán)境。
根據(jù)奧斯卡紐曼所作的人們行為活動(dòng)與城市形體環(huán)境關(guān)系的研究,認(rèn)為人的各種行為活動(dòng)要有相應(yīng)的領(lǐng)域,他提出了由私密性空間、半私密性空間、半公共空間及公共空間構(gòu)成的空間體系設(shè)想。運(yùn)用在居住區(qū)園林環(huán)境設(shè)計(jì)中,就是要按照人們的不同需求和不同的活動(dòng)內(nèi)容,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行區(qū)域的劃分,以適應(yīng)不同年齡層、不同興趣群和不同文化層的人們開(kāi)展社交和活動(dòng)的需要,既要有綜合的集中空間,又要有適合集體和個(gè)人的分散性活動(dòng)空間,空間類型盡可能豐富,以滿足不同層次人群的需求。
例如:調(diào)查表明,當(dāng)前居住區(qū)的綠地空間,老年人日常使用率最高。老年人的活動(dòng)特點(diǎn)是以我國(guó)特有的各種健身功、舞、拳、劍等群體活動(dòng)和小范圍的交往、談心等活動(dòng)為主,為滿足這些需求,應(yīng)有針對(duì)性地以山、水、綠籬、樹(shù)叢或建筑小品進(jìn)行隔離,形成相對(duì)獨(dú)立且視線干擾小的綠地空間。
2、景觀設(shè)計(jì)的生態(tài)持續(xù)性原則
人居環(huán)境學(xué)是以人工環(huán)境和自然環(huán)境相結(jié)合的綜合構(gòu)成,它是尺度不一、形式不一的綜合構(gòu)成。人們的生活與人工環(huán)境之密切不難理解,但與自然環(huán)境的密切性卻往往受到忽視。1872年美國(guó)建立的黃石公園,第一次公開(kāi)確認(rèn)原始荒野是文明生活的象征,不能不顧后果的把自然環(huán)境僅僅用于經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā),因?yàn)轱L(fēng)景也是一種社會(huì)文化資源,也是一種生態(tài)資源。被稱為上個(gè)世紀(jì)最后一位偉大的人文主義者——芒福德,進(jìn)一步指出:如果環(huán)境文化已經(jīng)深入人心,我們的審美觀念就不會(huì)只停留在一些風(fēng)景名勝震撼人心的地貌上,而應(yīng)該同等對(duì)待大地的每一個(gè)角落,還必須強(qiáng)調(diào)綠色空間不僅是為了游憩和觀賞,更重要的是為了人作為自然的一貫賴以生存的生態(tài)環(huán)境。
從生態(tài)學(xué)的角度把人類看作自然界的一部分,我們強(qiáng)調(diào)生物的總體和環(huán)境的作用。地球上的所有生命一起構(gòu)成了一個(gè)實(shí)體,所有的需要都從這個(gè)人居環(huán)境取得,因此,不能只著眼于它的各個(gè)部分建設(shè),還要達(dá)到整體的完滿,既達(dá)到作為“生物的人”在這個(gè)生物圈內(nèi)存在的條件的滿足,又達(dá)到作為“社會(huì)的人”在社會(huì)文化環(huán)境中需要的條件的滿足。因此,人工建設(shè)必然以人居環(huán)境的和諧作為前提和目的,園林景觀設(shè)計(jì)實(shí)踐同樣不例外。
新時(shí)代的園林景觀設(shè)計(jì), 賦予新的形式、材料、科技、革新的同時(shí), 傳統(tǒng)的民族文化及特征需與現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念相結(jié)合。中國(guó)豐富的自然景觀和卓越的園林文化遺產(chǎn)是現(xiàn)代風(fēng)景園林師的寶貴財(cái)富,其中蘊(yùn)涵的自然文化理念、園
林生態(tài)美學(xué)和再現(xiàn)地域景觀的手法, 值得我們認(rèn)真研究、借鑒, 并融會(huì)貫通于實(shí)踐之中。
三、結(jié)語(yǔ)
21世紀(jì)我們面對(duì)的將是一個(gè)全球性的生態(tài)意識(shí)覺(jué)醒,并開(kāi)始進(jìn)入積極行動(dòng)的時(shí)代。人居環(huán)境是人類與自然之間發(fā)生聯(lián)系和作用中介,人居環(huán)境建設(shè)本身就是人與自然相聯(lián)系和作用的一種形式,理想的人居環(huán)境是人與自然的和諧統(tǒng)一,或如古語(yǔ)所云“天人合一”。因此,現(xiàn)代的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)積極為居民創(chuàng)造舒適宜人的室外公共空間及私密性空間,以及符合各年齡層居民行為特點(diǎn)的景觀環(huán)境活動(dòng)空間,加強(qiáng)居民與綠地的聯(lián)系,調(diào)動(dòng)居民參與景觀環(huán)境設(shè)計(jì)與管理的積極性。在發(fā)揮景觀環(huán)境、景觀功能的同時(shí),最大限度地提高城市住區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,滿足居民進(jìn)行社會(huì)性活動(dòng)的需要,保持和發(fā)展其地域文化傳統(tǒng),共同營(yíng)造人居環(huán)境的和諧美好。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳良鏞.關(guān)于人居環(huán)境科學(xué).城市發(fā)展研究.1996 (1) 1.
[2] 吳良鏞.芒福德的學(xué)術(shù)思想及其對(duì)人居環(huán)境學(xué)建設(shè)的啟示.城市規(guī)劃.1996.1.
從事數(shù)學(xué)教研工作多年,他不輕信,不盲從,保持著清晰的專業(yè)判斷力。國(guó)家督學(xué)、江蘇省教育科學(xué)研究所原所長(zhǎng)成尚榮先生這樣評(píng)價(jià)蔡宏圣:“他身上有鮮明的理性氣質(zhì),課堂深刻、新穎、靈動(dòng)。深刻,源于其善于把握所教內(nèi)容的理性本質(zhì),充分彰顯數(shù)學(xué)課堂的學(xué)科特性;新穎,源于其對(duì)教學(xué)內(nèi)容的獨(dú)到理解,原創(chuàng)性的教學(xué)細(xì)節(jié)處理;靈動(dòng),是其教育觀念中自覺(jué)的兒童立場(chǎng)的凸顯。”
在教學(xué)和學(xué)生之間,蔡宏圣努力探尋著平衡,追求淺顯中見(jiàn)深刻、平和中現(xiàn)經(jīng)典的教學(xué)境界。問(wèn)其何能如此,他的回答也頗有“猴性”:“走自己的路,讓別人發(fā)現(xiàn)這也是條路?!?/p>
起航:勤于思考,不斷積累
思考,一直貫穿于蔡宏圣的求學(xué)和教研之路。1983年他考入南通師范學(xué)校學(xué)習(xí)時(shí),便開(kāi)始了撰寫(xiě)教學(xué)論文的嘗試,并在當(dāng)時(shí)較有影響的《自學(xué)導(dǎo)報(bào)》上公開(kāi)發(fā)表文章。畢業(yè)前夕,學(xué)校組織去旅游,他留在學(xué)校,在圖書(shū)館里抄錄《外國(guó)著名教育家教育思想錄》?!拔矣浀媚菚r(shí)摘錄最多的是盧梭的《愛(ài)彌兒》,這個(gè)摘錄本現(xiàn)在還保存著,有時(shí)候打開(kāi)看看,心里還會(huì)升騰起一種感嘆,當(dāng)時(shí)怎么就一筆一劃抄了那么多呢?”回憶當(dāng)時(shí),蔡宏圣至今還為自己的勤奮而感慨。現(xiàn)在常有人稱贊他的文字干凈、準(zhǔn)確,與他當(dāng)時(shí)的勤奮練筆是分不開(kāi)的。
勤于思考的習(xí)慣應(yīng)該說(shuō)就在這種最初的鍛煉中逐漸養(yǎng)成。1987年12月,工作還不到一年半的蔡宏圣,就以《學(xué)生間信息傳遞、轉(zhuǎn)化及其最優(yōu)化問(wèn)題》一文,獲得南通市小學(xué)數(shù)學(xué)論文評(píng)比二等獎(jiǎng),而排在前面的一等獎(jiǎng)獲得者,則是當(dāng)時(shí)已在小學(xué)數(shù)學(xué)教育界享有盛名的特級(jí)教師張興華,這讓蔡宏圣深受鼓舞并大為興奮,他說(shuō):“以一種思考者的眼光看待教育教學(xué),把理論的思考與教育的實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái),讓我充分體會(huì)到了教育的樂(lè)趣?!?/p>
此后的三四年時(shí)間里,蔡宏圣幾乎每個(gè)月都有文章發(fā)表,這更有力地促使他投入到研讀與思考中。他回憶說(shuō):“那時(shí)候的大部分星期天,我都會(huì)去辦公室,花上半天時(shí)間,看看書(shū),翻翻資料,記記筆記,幾年下來(lái),摘錄的卡片足有半米高。”蔡宏圣有隨手記筆記的習(xí)慣,看到有關(guān)資料或者在教學(xué)中有了點(diǎn)滴體會(huì),他都會(huì)及時(shí)記下來(lái),還用膠水粘貼進(jìn)教材中,日積月累,他用過(guò)的每一本教材,厚度幾乎都翻了一番。
1997年12月,蔡宏圣參加南通市小學(xué)數(shù)學(xué)年會(huì),執(zhí)教了一堂觀摩課。課后,聽(tīng)課的數(shù)學(xué)名師張興華發(fā)現(xiàn):“這個(gè)小伙子有想法!”不久,蔡宏圣進(jìn)入了張興華的課題組,與華應(yīng)龍、徐斌、賁友林、張齊華等教師一起組成了“學(xué)習(xí)共同體”,站在了專業(yè)發(fā)展的新起跑線上。
2000年2月,江蘇省召開(kāi)“新世紀(jì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革研討會(huì)”,蔡宏圣應(yīng)邀出席。他對(duì)于幾套小學(xué)數(shù)學(xué)教改實(shí)驗(yàn)教材“統(tǒng)計(jì)”部分內(nèi)容的思考分析,引起了盛大啟、邱學(xué)華等專家的注意,于是他被邀請(qǐng)參加了蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材以及小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材的修訂和編寫(xiě)工作。
應(yīng)該說(shuō),這時(shí)候的蔡宏圣在自己的專業(yè)領(lǐng)域里已經(jīng)有了一定的成績(jī),但他沒(méi)有滿足,而是更加發(fā)奮思考和積累,等待更好的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。不久,機(jī)會(huì)再次降臨。2006年,南通市教育局進(jìn)行名師培養(yǎng)對(duì)象第一梯隊(duì)遴選。這次遴選,讓蔡宏圣“經(jīng)歷了一次思考的高峰體驗(yàn)”。當(dāng)時(shí)其中一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)是封閉式備課和上課,這是最考驗(yàn)平時(shí)知識(shí)積累和應(yīng)變能力的時(shí)候。
“當(dāng)剛拿到課題的瞬間,我腦子一片空白?!辈毯晔ブ两裼浀卯?dāng)時(shí)的情形,“用一個(gè)晚上備一節(jié)課,時(shí)間看似很多,但仔細(xì)一琢磨,要做的事情還真多,讀教材、理思路、定環(huán)節(jié)、究細(xì)節(jié)、成教案、背教案、做教具,每一個(gè)流程都不能少,而當(dāng)時(shí)能調(diào)動(dòng)的外在資源,只有教材和教學(xué)用書(shū)中相應(yīng)內(nèi)容的復(fù)印件,其他什么都沒(méi)有?!辈蝗荻嘞耄R上把上述的七個(gè)流程粗略分配了時(shí)間,投入到了考驗(yàn)心智的備課當(dāng)中。
蔡宏圣曾用大量筆墨來(lái)描述這一次備課,其中有一段話讓人印象深刻:“封閉式備課和上課,穿透了被遴選者心智中的表層,直抵人的感覺(jué)、習(xí)慣、本色,純粹地展示了一個(gè)人內(nèi)在的軟實(shí)力和可以打造的潛能空間?!闭?yàn)橛辛似綍r(shí)的積淀為基礎(chǔ),蔡宏圣順利進(jìn)入了南通市名師培養(yǎng)的第一梯隊(duì),有機(jī)會(huì)沐浴在南通市名師培養(yǎng)導(dǎo)師團(tuán)各位專家的智慧中。從此,他的專業(yè)視野與發(fā)展成果開(kāi)始了質(zhì)的飛躍。
課堂:和諧是數(shù)學(xué)教育應(yīng)有的姿態(tài)
蔡宏圣經(jīng)常思考這樣的問(wèn)題:“一個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)教師,面對(duì)的是兒童,教的是數(shù)學(xué)。但兒童是什么?數(shù)學(xué)是什么?”蔡宏圣認(rèn)為,在人與人的關(guān)系中,兒童用更為純正和直接的方式與人相處,兒童的表情是發(fā)自心靈深處的,顯得自然、健康,和成人比起來(lái),兒童無(wú)疑和各種關(guān)系相處得更為和諧。而數(shù)學(xué)的發(fā)展過(guò)程充斥著猜測(cè)和想象、反駁與改進(jìn),乃至錯(cuò)誤與曲折,正如數(shù)學(xué)史家克萊因所言,一門(mén)邏輯的學(xué)科卻是不合邏輯地發(fā)展。因此,數(shù)學(xué)是和諧辯證的復(fù)合體。由此,蔡宏圣得出:“兒童是和諧的生命體,數(shù)學(xué)是和諧的復(fù)合體,循乎兒童和數(shù)學(xué)的和諧本源而展開(kāi)的數(shù)學(xué)教育,才是數(shù)學(xué)教育應(yīng)有的姿態(tài)?!边@樣,蔡宏圣的教學(xué)主張有了理論源頭。
但要“走自己的路,讓別人發(fā)現(xiàn)這也是條路”,還必須尋求一個(gè)支撐點(diǎn)。2003年是蔡宏圣從南苑小學(xué)調(diào)到啟東市教育局教研室工作的第三年,雖然離開(kāi)了一線講臺(tái),但他從未放棄對(duì)課堂的思考。這一年,他設(shè)計(jì)了“認(rèn)識(shí)乘法”一課,并在當(dāng)年的南通市課改研討會(huì)上執(zhí)教。該課注重乘法概念形成過(guò)程的原創(chuàng)設(shè)計(jì),讓聽(tīng)課老師不禁感慨:原來(lái)“乘法的初步認(rèn)識(shí)”還可以這樣教!年底,蔡宏圣就此撰寫(xiě)了《文化視野中的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐與思索》一文,獲得了江蘇省教育廳主辦的“教海探航”一等獎(jiǎng)。這一課讓蔡宏圣明白:課堂才是思維的根,是成長(zhǎng)的載體,絕對(duì)不能離開(kāi)它。
認(rèn)識(shí)到位后,蔡宏圣給自己構(gòu)建了“審視現(xiàn)例、讀書(shū)思考、課例突破、理性總結(jié)”的專業(yè)成長(zhǎng)路徑。2006年6月,他指導(dǎo)青年教師執(zhí)教《用字母表示數(shù)》參加華東六省一市的賽課,雖然捧回了好獎(jiǎng)項(xiàng),但總覺(jué)得意猶未盡,于是,他又了原先的所有設(shè)計(jì)并親自試教,誕生了全新版的《用字母表示數(shù)》。在該課的教學(xué)預(yù)設(shè)中,蔡宏圣更為自覺(jué)地運(yùn)用了“和諧”理念來(lái)指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì),并創(chuàng)造性地引入了數(shù)學(xué)史的視角探尋所教知識(shí)的內(nèi)涵。該課注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教育理論的結(jié)合(在理性的分析中體味學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙),注重意義建構(gòu)與文化傳承的并舉(在遞進(jìn)的反思中完成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組),漂亮地回答了“以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì),多要素、多視角地促進(jìn)課堂和諧”的訴求。不久,據(jù)此成文的《和諧:小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的新視角》《捕捉數(shù)學(xué)史中的教育基因》分別發(fā)表于全國(guó)核心期刊《課程·教材·教法》和《人民教育》上。
蔡宏圣的教學(xué)主張就在這樣的課例突破中逐漸明晰起來(lái)。之后,他的《認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)》《平行》《24時(shí)記時(shí)法》《混合運(yùn)算》等一批原創(chuàng)性課例引起廣泛關(guān)注。2011年5月,他應(yīng)邀出席華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系承辦的第四屆數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育(HPM)國(guó)際研討會(huì)暨全國(guó)數(shù)學(xué)史學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì),并作了20分鐘的分組報(bào)告。
蔡宏圣杜絕從“和諧”道義中去尋找理論支撐,然后拼接數(shù)學(xué)例子的做法。他認(rèn)為,考究“和諧”,是要把握住“和”的思維方式,以此統(tǒng)合數(shù)學(xué)教育的諸多范疇,追求學(xué)生素養(yǎng)的全面和諧發(fā)展,敞亮和彰顯數(shù)學(xué)教育的固有規(guī)律。考究他的教學(xué)主張,會(huì)發(fā)現(xiàn)他的課堂以“捍衛(wèi)數(shù)學(xué)特質(zhì)、潤(rùn)澤兒童生命”為價(jià)值取向,以“具體直白、深刻難忘”為教學(xué)內(nèi)容,以“沒(méi)有過(guò)程的結(jié)果不是好的結(jié)果,不向著結(jié)果的過(guò)程不是好過(guò)程”為課堂根本,教學(xué)設(shè)計(jì)在“歷史和現(xiàn)實(shí)間的來(lái)回穿梭”,把握住“兒童基點(diǎn)、數(shù)學(xué)視野”的思維方式。他的《認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)》(蘇教版國(guó)標(biāo)教科書(shū)五年級(jí)上冊(cè))一課,就體現(xiàn)了這些特征。
《認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)》一課,蔡宏圣創(chuàng)設(shè)了巧妙的教學(xué)情境,以5個(gè)明星的身高導(dǎo)入,進(jìn)行了一系列對(duì)比,層層遞進(jìn),分層次進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生清晰地掌握“定誰(shuí)為標(biāo)準(zhǔn)量很重要”“0在尺子上有特殊的含義”等內(nèi)容。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)量發(fā)生改變,比較的結(jié)果就會(huì)不同,如果標(biāo)準(zhǔn)量為0,比它大的數(shù)就是正幾,而比它小的數(shù)就是負(fù)幾。接下來(lái)學(xué)生通過(guò)自己探究,得出了簡(jiǎn)單的表示方法,知道了“正數(shù)和負(fù)數(shù)本是一對(duì)表示相反意義的量”。該課例的巧妙之處還在于,教師引導(dǎo)學(xué)生用直線上的點(diǎn)表示明星的身高,直接把負(fù)數(shù)的形象在豎著的“數(shù)軸”上表示出來(lái),這與后來(lái)環(huán)節(jié)中溫度計(jì)的負(fù)數(shù)是同樣的道理。將負(fù)數(shù)在豎著的“數(shù)軸”表示,更能體現(xiàn)出“數(shù)形結(jié)合”的精神,也更能表示負(fù)數(shù)的意義,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)起來(lái)更加直觀和受用。
談起這節(jié)課的設(shè)計(jì),蔡宏圣認(rèn)為,教學(xué)不能從兒童的生活世界起步,最后還是會(huì)停留在經(jīng)驗(yàn)世界里,也不能認(rèn)為演繹比歸納高明,抽象比感性高級(jí),而用抽象的概念來(lái)蹂躪兒童的心智。他告誡同行:“要牢記,兒童只能學(xué)兒童數(shù)學(xué),所以,‘直觀地抽象’才是高境界。只要找到了貼切而直觀的形式,那么兒童對(duì)于理性的認(rèn)識(shí)可以前進(jìn)幾大步?!彪S后,他又很自信地補(bǔ)充道:“本課例就是一個(gè)極好的例證!”
建議:數(shù)學(xué)老師應(yīng)該讀點(diǎn)數(shù)學(xué)史
要想成為一名優(yōu)秀的教師,閱讀是必不可少的功課。談及閱讀,蔡宏圣提起了對(duì)他影響較大的一本書(shū)——上海師范大學(xué)袁小明先生編著的《數(shù)學(xué)思想史導(dǎo)論》,這是一本數(shù)學(xué)史方面的書(shū)籍。對(duì)于該書(shū),蔡宏圣有自己的評(píng)價(jià),他認(rèn)為,作為數(shù)學(xué)史方面的著作,《數(shù)學(xué)思想史導(dǎo)論》可能并不全面和權(quán)威,但它卻打開(kāi)了一扇窗:從數(shù)學(xué)史中探尋教學(xué)智慧。由此引出了他對(duì)數(shù)學(xué)教師的一個(gè)建議:數(shù)學(xué)教師應(yīng)該讀點(diǎn)數(shù)學(xué)史。
蔡宏圣認(rèn)為,學(xué)生在課本中所接觸到的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,是經(jīng)過(guò)精心組織的公理化結(jié)果,已經(jīng)和其歷史過(guò)程割裂開(kāi)來(lái)。一個(gè)數(shù)學(xué)概念僅僅看它的最終形式化表述,普通人很難深入把握其確切的本質(zhì)意義。抽象的數(shù)學(xué)概念只有放在歷史背景上,和抽象活動(dòng)的歷史過(guò)程結(jié)合起來(lái),才能變簡(jiǎn)練為豐富、變艱澀為生動(dòng),才能較完整地呈現(xiàn)出其經(jīng)驗(yàn)性和演繹性二重統(tǒng)一的本質(zhì),進(jìn)而才更容易被學(xué)生調(diào)動(dòng)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)支撐其建構(gòu)起概念。
他以“用字母表示數(shù)”為例,進(jìn)一步闡釋他的觀點(diǎn)。
“用字母表示數(shù)”在幾大版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中都是重要內(nèi)容之一,在與教材配套的教師教學(xué)用書(shū)中,對(duì)其重要作用表述為“這是人類認(rèn)識(shí)的一次飛躍”,但教師實(shí)際上很難理解其真正的意義。反而有教師認(rèn)為,用字母表示數(shù)是因?yàn)椴恢肋@個(gè)數(shù)是多少,因?yàn)樵谛W(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)體系中,字母的運(yùn)用主要是在解方程中用來(lái)表示未知量??梢?jiàn),脫離了知識(shí)的歷史背景,就看不清它的來(lái)龍去脈,自然也就無(wú)從體會(huì)其數(shù)學(xué)本質(zhì)。
而這些問(wèn)題可以從數(shù)學(xué)史中找到答案。蔡宏圣說(shuō):“放在歷史的長(zhǎng)河中,才會(huì)知道方程的解答最早是古阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家花拉子米用文辭敘述的,之后是古希臘數(shù)學(xué)家丟番圖用字母的縮寫(xiě)表示的,直到17世紀(jì)才由法國(guó)數(shù)學(xué)家韋達(dá)不僅用字母表示未知量,甚至用字母表示系數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了人類認(rèn)識(shí)的跨越,打開(kāi)了近代數(shù)學(xué)的大門(mén)。換言之,用字母表示數(shù)的實(shí)質(zhì)是符號(hào)化,絕不是用字母替代某數(shù)量?!?/p>
由此可知,教學(xué)“用字母表示數(shù)”的要義在于讓學(xué)生理解:一個(gè)已知的量為什么還要用字母表示。理解了這一點(diǎn),才能使學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)由具體向形式化的飛躍。實(shí)際上,不僅僅是“用字母表示數(shù)”,數(shù)學(xué)中戰(zhàn)略性概念的建構(gòu),其背后都閃爍著數(shù)學(xué)思想的光芒,都是數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)上的一次重大突破。所以蔡宏圣說(shuō):“脫離了歷史背景,要深刻把握其內(nèi)涵都不是易事?!?/p>
正是因?yàn)榘褦?shù)學(xué)放到歷史長(zhǎng)河中去探究,在歷史中認(rèn)清了數(shù)學(xué)的本質(zhì),蔡宏圣能把課上得通透、深刻,《用字母表示數(shù)》又成了他的另一個(gè)經(jīng)典課例。
成尚榮先生對(duì)蔡宏圣閱讀數(shù)學(xué)史的功力有過(guò)這樣的評(píng)價(jià):“蔡宏圣對(duì)數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)與研究既鏈接又融入,不過(guò),他的數(shù)學(xué)教學(xué)卻是自然的融入而非鏈接。但是,融入談何容易。融入首先是融匯貫通,對(duì)數(shù)學(xué)史知識(shí)較為全面的理解與把握,而非一知半解;其次是在數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué)之間尋找到融入點(diǎn),再自然滲透和表達(dá);再次是讓學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)由具體向形式飛升。這樣,即使是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也會(huì)充滿著知識(shí)理性、科學(xué)理性和價(jià)值理性?!?/p>
李藝:教授,教育技術(shù)學(xué)博士生導(dǎo)師,南京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)科帶頭人,兼任2013―2017全國(guó)普通高校教育技術(shù)與方法專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)/教育技術(shù)學(xué)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)副主任委員、中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)信息技術(shù)教育專業(yè)委員會(huì)副主任委員、第二屆全國(guó)基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì)委員、第二屆全國(guó)教師教育課程資源專家委員會(huì)教育技術(shù)及綜合實(shí)踐工作委員會(huì)委員、全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃學(xué)科規(guī)劃組成員等職。研究方向?yàn)橹行W(xué)信息技術(shù)課程、教育游戲研發(fā)與應(yīng)用、漢字信息標(biāo)識(shí)與處理、教育技術(shù)哲學(xué)等。
對(duì)話嘉賓:
荊曉虹:江蘇省丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科高級(jí)教師,鎮(zhèn)江市學(xué)科帶頭人,同時(shí)從事信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽輔導(dǎo)工作。曾獲江蘇省信息技術(shù)科普先進(jìn)工作者、鎮(zhèn)江市“十佳教師”等榮譽(yù)稱號(hào)。2012年被評(píng)為鎮(zhèn)江市高中拔尖人才培養(yǎng)優(yōu)秀教練;2014年被評(píng)為全國(guó)信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師;2015年在“一師一優(yōu)課”評(píng)比中,所講的課被評(píng)為省級(jí)優(yōu)課。曾主持省教研重點(diǎn)課題“基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)模式研究”等多項(xiàng)課題,多篇論文在省級(jí)、國(guó)家級(jí)期刊發(fā)表,2016年4月,論文《基于計(jì)算思維培養(yǎng)的“做中學(xué)”教學(xué)模式探究》被中國(guó)人民大學(xué)《復(fù)印報(bào)刊資料》轉(zhuǎn)載。
在新課標(biāo)中,信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)被界定為:信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化實(shí)踐力、信息社會(huì)責(zé)任。對(duì)于核心素養(yǎng)中的“計(jì)算思維”,我們?cè)撊绾谓庾x呢?這個(gè)問(wèn)題很重要,因?yàn)樗鼘⒁龑?dǎo)我們明確課程價(jià)值和教學(xué)目標(biāo),實(shí)施有意義的教學(xué)活動(dòng)。那么,計(jì)算思維是什么?
荊曉虹:李教授,您好!新課標(biāo)已經(jīng)明確了信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng),圍繞核心素養(yǎng)繼續(xù)進(jìn)行課程建設(shè)應(yīng)該是下一步工作的重心。當(dāng)前,隨著信息技術(shù)的普及應(yīng)用,對(duì)信息的感知、判斷和再利用,已經(jīng)深刻影響著每個(gè)人的生活。例如,我們外出旅行,就可利用相關(guān)設(shè)備、技術(shù)感知和旅行相關(guān)的信息,如氣候、景點(diǎn)、交通工具等,并運(yùn)用合適的工具對(duì)信息進(jìn)行加工,為出行做充分的準(zhǔn)備。在活動(dòng)過(guò)程中,我們都圍繞著信息技術(shù)工具的應(yīng)用,進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與處理,也進(jìn)行著思考,并且思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法也因受信息技術(shù)的影響而發(fā)生改變,這些應(yīng)該和信息技術(shù)核心素養(yǎng)密切相關(guān),與計(jì)算思維密切相關(guān)吧?
李藝:是的。人類認(rèn)識(shí)自然與社會(huì)的過(guò)程是從感性走向理性的,感性是靠人類基本的五官感知與心理感受,而理性則必然依賴思維,合理的思維是理性的保障。人的進(jìn)步,首先是思維的進(jìn)步。在信息社會(huì),現(xiàn)實(shí)世界中的事物將被數(shù)字化,以“數(shù)據(jù)抽象和自動(dòng)化處理”為代表的計(jì)算方式正改變著人們的行為方式和心理歷程,這種轉(zhuǎn)變,若需要一個(gè)標(biāo)簽來(lái)標(biāo)識(shí)的話,計(jì)算思維應(yīng)該是不二之選。我們甚至可以說(shuō),計(jì)算思維正逐步成為人們解決問(wèn)題的一種重要思維方式。
從生活的角度看核心素養(yǎng)的表現(xiàn),對(duì)指導(dǎo)教師教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展有啟發(fā)作用。數(shù)字化環(huán)境需要我們對(duì)信息發(fā)展變化過(guò)程有敏銳的感知能力,能夠根據(jù)問(wèn)題的需要自覺(jué)主動(dòng)地獲取、加工、表達(dá)和交流信息。與此同時(shí),我們還要對(duì)信息來(lái)源的可靠性、內(nèi)容正確性以及問(wèn)題解決的有效性作出判斷。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,我們用著別人的成果,同時(shí)也應(yīng)該自覺(jué)形成創(chuàng)造和奉獻(xiàn)的意識(shí)和責(zé)任,要遵守信息社會(huì)的法律法規(guī),安全地使用信息技術(shù),養(yǎng)成信息社會(huì)學(xué)習(xí)、工作、生活的良好習(xí)慣,共同建設(shè)具有多元文化的信息社會(huì)。因此,培養(yǎng)具有信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化實(shí)踐力、信息社會(huì)責(zé)任的公民是基礎(chǔ)教育階段信息技術(shù)學(xué)科的重要目標(biāo)。
荊曉虹:從課程實(shí)踐的角度看,我們似乎必須向現(xiàn)實(shí)生活尋找答案。以旅行為例,我們可以將問(wèn)題分解為選擇旅行地點(diǎn)、選擇旅行線路、制訂游玩計(jì)劃等子問(wèn)題。對(duì)每一個(gè)子問(wèn)題,我們?cè)俪橄髥?wèn)題特征,建立結(jié)構(gòu)模型,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和組織。我們可以將計(jì)劃旅行的各個(gè)景點(diǎn)與景點(diǎn)間的線路抽象為圖結(jié)構(gòu)的模型,采集相關(guān)數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理組織,借助工具進(jìn)行計(jì)算和分析。這樣,一個(gè)個(gè)生活中的問(wèn)題就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)個(gè)尋求利用數(shù)字化工具自動(dòng)解決方案的問(wèn)題。我所說(shuō)的這些,似乎都和“計(jì)算思維”有關(guān),因此我覺(jué)得核心素養(yǎng)中“計(jì)算思維”是最基礎(chǔ)的。李教授怎樣看這個(gè)問(wèn)題呢?
李藝:信息科學(xué)與技術(shù)在促成社會(huì)高度信息化的同時(shí),也拓寬和革新了傳統(tǒng)的思維方式,以“抽象”和“自動(dòng)化”為精髓的計(jì)算思維已成為信息社會(huì)中處理問(wèn)題的重要思維方式。從這個(gè)意義上講,我們要通過(guò)信息技術(shù)課程給中小學(xué)生以系統(tǒng)的、科學(xué)的“計(jì)算思維”的教育,因?yàn)椋行W(xué)生身處多元、互動(dòng)、開(kāi)放的信息化環(huán)境,將要面對(duì)的是充滿新奇的、變幻莫測(cè)的未來(lái)信息世界,只有幫助他們建立科學(xué)的思維方式,才能使其理解高速l展的信息世界,正確認(rèn)識(shí)技術(shù)、個(gè)人、社會(huì)的內(nèi)在關(guān)系,發(fā)揮信息技術(shù)的積極因素。而在這個(gè)“科學(xué)的思維方式”之中,計(jì)算思維就是重要一員。具有系統(tǒng)、科學(xué)的計(jì)算思維能力的學(xué)生可以在“學(xué)技術(shù)”“用技術(shù)”的基礎(chǔ)上,批判性地認(rèn)識(shí)技術(shù)變革給予信息環(huán)境帶來(lái)的整體影響,并應(yīng)用學(xué)科思維解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題。在基礎(chǔ)教育中,合適的內(nèi)容和合適的方法是課程設(shè)計(jì)與實(shí)施中的重要問(wèn)題,作為具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀一線教師,荊老師您覺(jué)得計(jì)算思維中有哪些是適合中學(xué)生的?
荊曉虹:李教授,我學(xué)習(xí)過(guò)您及其他專家在計(jì)算思維方面的文章。鐘柏昌等專家提出計(jì)算思維可以分解為“對(duì)象化思維和過(guò)程思維”“抽象思維和可視化思維”“工程思維和自動(dòng)化思維”三單元六概念的結(jié)構(gòu),并對(duì)每個(gè)部分都進(jìn)行了比較詳細(xì)的刻畫(huà)。[1]在您的文章中,您是站在信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)體系設(shè)計(jì)的立場(chǎng)上,對(duì)核心素養(yǎng)體系進(jìn)行了刻畫(huà),給出了“對(duì)象與管理”“設(shè)計(jì)與制作”“系統(tǒng)與工程”“規(guī)則與安全”“合作與協(xié)作”“倫理與道德”五單元十概念的結(jié)構(gòu),這實(shí)際上也是一種“學(xué)科思維”的結(jié)構(gòu)方式。
對(duì)比以上兩種結(jié)構(gòu),同時(shí)借鑒了過(guò)往經(jīng)驗(yàn),我選取并提煉出以“抽象”與“自動(dòng)化”為核心,并且涵蓋與現(xiàn)代信息社會(huì)生活密切相關(guān)的諸如“問(wèn)題解決”“數(shù)據(jù)應(yīng)用”“信息搜索”“交互協(xié)作”等多組概念的計(jì)算思維框架,具體包括抽象和分層抽象、自動(dòng)化(排序的思維、算法思維、問(wèn)題求解思維)、關(guān)聯(lián)的思維、聚集成庫(kù)的思維、化整為零、不同性能資源的組合優(yōu)化、分工合作與協(xié)同求解復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題等計(jì)算思維。提煉出這些具體內(nèi)容有助于比較順利地將這些思維的培養(yǎng)在中學(xué)信息技術(shù)課上落地生根。但思維是抽象的,還需為其找到實(shí)施教學(xué)的抓手,所以我認(rèn)為您在《談核心素養(yǎng)》一文中提出的“雙基層”應(yīng)該是抓手,是計(jì)算思維依附的載體。這個(gè)問(wèn)題您怎么看?
如何在信息技術(shù)課程中落實(shí)計(jì)算思維?
李藝:在課程設(shè)計(jì)的意義上認(rèn)識(shí)計(jì)算思維是一回事,將其落實(shí)到具體的教學(xué)中又是另一回事。在具體的信息技術(shù)課程教學(xué)中,如何像語(yǔ)文課培養(yǎng)學(xué)生閱讀寫(xiě)字一樣,去關(guān)注和培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維,是教師面臨的重要問(wèn)題,如前所述,走進(jìn)生活并走出生活,應(yīng)該是很好的方法,也還有其他類似的抽象類比、化繁為簡(jiǎn)的方法。計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)與“計(jì)算思維”之間的關(guān)系要妥善處理,中小學(xué)生雖然可以通過(guò)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的過(guò)程而獲得計(jì)算思維的能力,但深?yuàn)W難懂的專業(yè)知識(shí)顯然不容易實(shí)施教學(xué),因此也必然不能獲得較好的“計(jì)算思維”教學(xué)效果。
不同學(xué)科的研究對(duì)象與方法不同,其知識(shí)表達(dá)形式亦不相同。例如,“0”和“1”作為信息技術(shù)學(xué)科最基本的符號(hào),連同程序設(shè)計(jì)形式化語(yǔ)言一起,是信息技術(shù)學(xué)科表達(dá)的基礎(chǔ),也是表達(dá)“抽象”思維的重要內(nèi)容,不可或缺。只有學(xué)會(huì)使用該學(xué)科特定的符號(hào)、概念、公式等表達(dá)方式,并運(yùn)用本學(xué)科的基本符號(hào)、術(shù)語(yǔ)、概念表達(dá)思想、意見(jiàn)與觀點(diǎn),才能學(xué)會(huì)運(yùn)用該學(xué)科特有的思維方式進(jìn)行思考與表達(dá)。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)和技能固然是培養(yǎng)計(jì)算思維的主要途徑,然而由于抽象符號(hào)的枯澀難懂,導(dǎo)致重要知識(shí)難以普及。近年來(lái),為了普及程序設(shè)計(jì)知識(shí)及算法思維,降低程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的難度,許多優(yōu)秀的圖形化程序設(shè)計(jì)平臺(tái)相繼出現(xiàn)。學(xué)習(xí)者可以通過(guò)可視的圖形化平臺(tái)進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)和操作實(shí)踐,達(dá)到理解抽象、算法、自動(dòng)化等計(jì)算思維的目標(biāo)。
另外,教師們還可以借助學(xué)生使用大眾化工具的既有經(jīng)驗(yàn),為計(jì)算思維鋪墊基礎(chǔ)。根據(jù)信息技術(shù)課程以往的經(jīng)驗(yàn),與大眾信息加工工具應(yīng)用相關(guān)的基本知識(shí)和技能是信息社會(huì)學(xué)習(xí)和生活的基本武器,也是實(shí)施“計(jì)算思維”教學(xué)的主要抓手。實(shí)際上,我國(guó)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域?qū)嵤┬畔⒓夹g(shù)教育(前期稱為計(jì)算機(jī)教育)已有數(shù)十年,在小學(xué)、初中乃至高中的所有課程經(jīng)驗(yàn)中,基于圖形用戶界面的大眾化工具的使用,如文字編輯、多媒體制作、網(wǎng)絡(luò)工具使用和基于網(wǎng)絡(luò)的交流等,都聚集了計(jì)算思維的大量運(yùn)用,這些是教師培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的肥沃土壤。同時(shí),在過(guò)去大眾化工具的研究和使用過(guò)程中,教師們積累了大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)相關(guān)知識(shí)和技能教學(xué)的核心要素也十分清晰,這些都是協(xié)助計(jì)算思維教學(xué)的有力武器。
荊曉虹:是的,我有過(guò)一些教學(xué)實(shí)踐,曾嘗試?yán)么蟊姽ぞ哕浖囵B(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。我曾利用“在Excel中繪制二次函數(shù)”的問(wèn)題,讓學(xué)生學(xué)習(xí)和體驗(yàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)抽象、自動(dòng)計(jì)算、算法、數(shù)據(jù)可視化等專業(yè)知識(shí)和相關(guān)計(jì)算思維。
算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)是呈現(xiàn)計(jì)算思維的重要內(nèi)容,但往往因?yàn)樗某橄蠖菇虒W(xué)難以實(shí)施。教師同樣可以借助大眾工具和圖形化表示,幫助學(xué)生理解其內(nèi)涵。我舉一個(gè)例子:在地圖上標(biāo)出小明家和博物館的位置,以及兩地的步行線路,問(wèn)小明從家走到博物館,最近的路應(yīng)該怎樣走?
教學(xué)時(shí),我通過(guò)如下過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的思維方式。
①利用畫(huà)圖、Word等工具,幫助學(xué)生將問(wèn)題抽象重述(如圖1所示,小明現(xiàn)在A地,要去往B地的博物館,他想要最快到達(dá),應(yīng)該怎樣走呢)。
②對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)算法,建立搜索樹(shù)模型(如圖2)。
③利用模型描述算法,用表格記錄計(jì)算過(guò)程(如下頁(yè)表)。
④發(fā)現(xiàn)規(guī)律并化簡(jiǎn)。列舉當(dāng)前位置向下走的每一種可能,將新到達(dá)的位置依次加入到“隊(duì)伍”后面,并將上述操作過(guò)程提煉為能夠解決同類問(wèn)題更一般的方案,算法步驟如下:
步驟一:將起始點(diǎn)放入隊(duì)中;步驟二:從隊(duì)中取出即將走下去的位置;步驟三:選擇可以走下去的一種走法,將新到達(dá)的結(jié)點(diǎn)添加到隊(duì)后面,計(jì)算并記錄當(dāng)前路徑長(zhǎng)度;步驟四:如果還可以有其他走法,轉(zhuǎn)到步驟三,否則轉(zhuǎn)到步驟五;步驟五:如果隊(duì)中結(jié)點(diǎn)還沒(méi)走完,則定位到隊(duì)中待繼續(xù)走的下一個(gè)結(jié)點(diǎn)并轉(zhuǎn)到步驟二,否則轉(zhuǎn)到步驟六;步驟六:比較所有當(dāng)前位置是B的路徑長(zhǎng)度,選擇一個(gè)最短的走法。
⑤算法形式化表示(可以抽象為流程圖或者偽代碼描述)。教師根據(jù)學(xué)生對(duì)上述過(guò)程的理解情況,將自然語(yǔ)言描述的算法描述為流程圖或者偽代碼,使學(xué)生進(jìn)一步理解抽象的概念及思S方法。
⑥將上述過(guò)程自動(dòng)化。將電子表格計(jì)算過(guò)程中的用時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到指定的單元格內(nèi),并在計(jì)算時(shí)引用這些單元格,當(dāng)用時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí),仍然可以求解,從而讓學(xué)生更深入地理解抽象以及自動(dòng)化的思維。這就為下一步抽象為能夠完成自動(dòng)計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序作鋪墊。
李藝:這些教學(xué)實(shí)踐要繼續(xù)堅(jiān)持,以不斷積累經(jīng)驗(yàn)。另外,我們還可以通過(guò)提供數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境,設(shè)計(jì)有效的數(shù)字化實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施計(jì)算思維的培養(yǎng)。
在數(shù)字化時(shí)代,信息技術(shù)的飛速發(fā)展使得不同地域的人們可以跨時(shí)空連為一體,共同工作、學(xué)習(xí)和生活。人們通過(guò)新環(huán)境下的社會(huì)實(shí)踐,不斷改變著現(xiàn)實(shí)生活條件,同時(shí)也改變著自己的思維方式。一方面,人們不僅需要具備相應(yīng)的生存能力,更需要用數(shù)字化實(shí)踐能力去適應(yīng)相應(yīng)的生存環(huán)境并發(fā)展自我;另一方面,培養(yǎng)某種思維能力必須使學(xué)習(xí)者在教學(xué)活動(dòng)中運(yùn)用、發(fā)展這種思維能力,特定數(shù)字化環(huán)境下的問(wèn)題情境能夠促使計(jì)算思維的產(chǎn)生。在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下,當(dāng)學(xué)生試圖解決某一問(wèn)題時(shí),需要先對(duì)已有的知識(shí)進(jìn)行理解,使之內(nèi)化為自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的一部分,然后綜合運(yùn)用知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用有賴于思維,學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程也就自然而然地鍛煉了思維。
如何設(shè)計(jì)培養(yǎng)計(jì)算思維的教學(xué)活動(dòng)?
荊曉虹:近年來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字化校園、數(shù)字化學(xué)習(xí)等研究十分火熱,甚至已經(jīng)形成了許多比較成熟的平臺(tái)。但我感覺(jué)部分教師在運(yùn)用信息技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境時(shí),過(guò)分強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)環(huán)境“實(shí)體”的構(gòu)建,機(jī)器和技術(shù)只有實(shí)體,沒(méi)有靈魂。我認(rèn)為,利用信息技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境除了包括應(yīng)用信息技術(shù)構(gòu)建環(huán)境實(shí)體外,還應(yīng)依據(jù)學(xué)習(xí)理論進(jìn)行科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì),并在教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中將教育理念的“靈魂”賦予“實(shí)體”。面向計(jì)算思維培養(yǎng)的數(shù)字化環(huán)境應(yīng)該是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境,此種環(huán)境除了能改進(jìn)教師的教學(xué)方法,改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果外,還應(yīng)是一個(gè)多元的、互動(dòng)性高的、能培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索問(wèn)題并有利于解決問(wèn)題的環(huán)境,是一個(gè)生動(dòng)活潑、富有創(chuàng)意的教學(xué)或?qū)W習(xí)環(huán)境。
李藝:信息技術(shù)課程是學(xué)生接觸信息技術(shù)、掌握信息技術(shù)并充分應(yīng)用信息技術(shù)到現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行探索的重要課程,數(shù)字化環(huán)境為探索過(guò)程提供了便利。思維能力為解決問(wèn)題提供有力支持,也從問(wèn)題解決中獲得了提升,問(wèn)題解決是思維培養(yǎng)的重要途徑。教師通過(guò)問(wèn)題解決的過(guò)程,闡述并講解計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念及知識(shí),如數(shù)據(jù)抽象、數(shù)學(xué)建模、選擇算法、設(shè)計(jì)程序等,傳授計(jì)算機(jī)科學(xué)中的原理和方法;在知識(shí)“貫通”的過(guò)程中滲透0和1的思維、抽象思維、算法思維、問(wèn)題求解思維等計(jì)算思維,使學(xué)生鞏固并理解相關(guān)知識(shí)和原理;最后讓學(xué)生通過(guò)運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算思維解決新環(huán)境下的問(wèn)題或新問(wèn)題,加深理解計(jì)算思維,并提升解決問(wèn)題的能力。這樣,以“問(wèn)題”為中心,形成知識(shí)、能力和思維相輔相成、互相促進(jìn)的良好穩(wěn)定的三角結(jié)構(gòu)。
新課標(biāo)也明確提出:培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化資源、數(shù)字化工具和數(shù)字化平臺(tái),開(kāi)展自主學(xué)習(xí)與群體協(xié)作。在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中,提供數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境,設(shè)計(jì)有效的數(shù)字化實(shí)踐活動(dòng),是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要途徑。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境以學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)思想,它具有穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序。在課堂教學(xué)實(shí)施中,教師創(chuàng)設(shè)基于信息技術(shù)應(yīng)用的新型學(xué)習(xí)環(huán)境,從而營(yíng)造一種具有信息技術(shù)特征的課堂氛圍。荊老師應(yīng)該也有一些有益的經(jīng)驗(yàn)可以跟大家一起分享吧。
荊曉虹:在具體教學(xué)中,我主要通過(guò)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中,自主探究或者合作解決問(wèn)題,體驗(yàn)分析問(wèn)題、搜索資源、采集數(shù)據(jù)、加工數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、解決問(wèn)題并分享結(jié)論的整個(gè)過(guò)程,每一個(gè)環(huán)節(jié)都盡量設(shè)計(jì)包容多種解決方案的子問(wèn)題,充分滲透計(jì)算思維的應(yīng)用。例如,我通過(guò)提供多種工具,在采集數(shù)據(jù)環(huán)節(jié),讓學(xué)生體驗(yàn)不同層級(jí)的抽象,在加工數(shù)據(jù)環(huán)節(jié),讓學(xué)生體驗(yàn)不同程度的自動(dòng)化過(guò)程等。
教師可以設(shè)計(jì)基于信息技術(shù)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,利用與生活相關(guān)的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生將生活經(jīng)驗(yàn)遷移到問(wèn)題情境中,在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中尋求解決方案。例如,我設(shè)計(jì)了一個(gè)問(wèn)題:小明家的商店出售牛奶,媽媽告訴小明,牛奶如果賣(mài)價(jià)高了,售出的量就小,賣(mài)價(jià)低一些,售出量就會(huì)增加,但也不能一味降低r格。媽媽給上高一的小明出了一個(gè)難題,怎樣定價(jià)才能保證一天的盈利達(dá)到100元呢?學(xué)生思考回顧并得出解決問(wèn)題的一般過(guò)程,即發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、明確問(wèn)題、提出解決方法、檢驗(yàn)解決方法。在此過(guò)程中,學(xué)生要先確立問(wèn)題解決中的難點(diǎn)和要素,并初步了解抽象的概念和學(xué)習(xí)抽象的方法。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的環(huán)節(jié)引入自動(dòng)計(jì)算的概念,歸納運(yùn)用自動(dòng)計(jì)算工具(計(jì)算機(jī))解決問(wèn)題的一般過(guò)程:分析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、搜集問(wèn)題的數(shù)據(jù)、建立數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)算法并自動(dòng)計(jì)算。這樣,學(xué)生通過(guò)數(shù)字化環(huán)境下的一個(gè)實(shí)驗(yàn)既解決了生活中的一個(gè)問(wèn)題,也發(fā)展了計(jì)算思維能力。
又如,我讓學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中調(diào)查當(dāng)前中學(xué)生數(shù)字閱讀的狀況。學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,并從一堆有關(guān)數(shù)字閱讀的信息(微信、微博、網(wǎng)絡(luò)空間等)中提取信息。學(xué)生將收集到的信息分離、提純和簡(jiǎn)略之后抽象為待加工的數(shù)據(jù),稍復(fù)雜的問(wèn)題還需要將信息分類、分層抽象,可以認(rèn)識(shí)和把握數(shù)據(jù)間的關(guān)系,選擇不同功能的加工工具輔助加工,如表格數(shù)據(jù)可以借助Excel、Access等工具軟件加工處理。計(jì)算機(jī)抽象的數(shù)據(jù)可以用更豐富的結(jié)構(gòu)存貯信息,從而實(shí)現(xiàn)更多的加工需求,并借助程序設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)更智能化加工。學(xué)生通過(guò)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題,理解數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)抽象方法、數(shù)據(jù)存貯結(jié)構(gòu)等概念,建立基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)與問(wèn)題解決的聯(lián)系。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境保障了所有活動(dòng)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)展,讓學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)提高學(xué)習(xí)品質(zhì)。設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)時(shí),我盡量考慮融入對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。李教授,您覺(jué)得還有其他思考角度嗎?
李藝:運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),最重要的是建立數(shù)學(xué)模型,即將問(wèn)題中各個(gè)要素抽象為從基本的數(shù)據(jù)類型到復(fù)雜的構(gòu)造類型的各類操作對(duì)象,并設(shè)計(jì)對(duì)象處理的可行算法。問(wèn)題的求解過(guò)程為:輸入對(duì)象―對(duì)象處理―輸出對(duì)象,關(guān)注的重點(diǎn)是對(duì)象及對(duì)對(duì)象的操作?,F(xiàn)實(shí)世界中每一個(gè)利用信息技術(shù)解決的問(wèn)題都是如此,包括教師的教學(xué)過(guò)程。如果教師能夠把計(jì)算思維應(yīng)用到自己的教學(xué)行為中,并幫助學(xué)生清晰地解讀行為,學(xué)生就會(huì)更充分地理解計(jì)算思維,更深刻地認(rèn)識(shí)到它的重要性,從而也會(huì)在學(xué)習(xí)過(guò)程中盡量去應(yīng)用計(jì)算思維。
荊曉虹:對(duì)呀,課堂教學(xué)的過(guò)程也可以從計(jì)算思維的角度去思考。一次教學(xué)活動(dòng)可以被抽象成一個(gè)求解問(wèn)題模型,教學(xué)中的各個(gè)要素則被抽象為具有各種性質(zhì)的對(duì)象,教學(xué)過(guò)程被分段抽象成施加到對(duì)象上的各種操作。如果把怎樣上好一節(jié)課看作一個(gè)待解決的問(wèn)題,教師會(huì)重點(diǎn)考慮問(wèn)題的輸入是什么,問(wèn)題的輸出是什么,我們可以借助的結(jié)構(gòu)和方法有哪些,怎樣操作可以減少冗余,怎樣在不確定的情況下(如學(xué)情)進(jìn)行規(guī)劃、調(diào)整,并預(yù)估效果,從最壞的情況進(jìn)行調(diào)整和系統(tǒng)恢復(fù)以保證最佳解決效果等。
計(jì)算思維如何實(shí)現(xiàn)育人價(jià)值?
計(jì)算思維作為連接虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的橋梁,在生活中處處可見(jiàn)它的影子,如人們有秩序地排隊(duì)與算法中的排序思維、自覺(jué)合理使用網(wǎng)絡(luò)與關(guān)聯(lián)思維、科學(xué)管理與分層抽象思維等。計(jì)算思維的培養(yǎng)最終也是為了育人,李教授是否可以從“育人”的意義上講一講這個(gè)問(wèn)題?
李藝:面向計(jì)算思維的信息技術(shù)課程是期望學(xué)生將信息技術(shù)學(xué)科思維方式合理遷移至日常生活與學(xué)習(xí)之中,將學(xué)科方法滲透到解決信息問(wèn)題之中,期望他的能夠成為信息社會(huì)的問(wèn)題解決者、革新者和創(chuàng)造者。我在《談核心素養(yǎng)》一文中將核心素養(yǎng)的“雙基”“問(wèn)題解決”“學(xué)科思維”三層關(guān)系解讀為“問(wèn)題解決以雙基為基礎(chǔ),學(xué)科思維以雙基和問(wèn)題解決為基礎(chǔ);學(xué)科思維喚醒并照耀著問(wèn)題解決層和雙基層,使之一并產(chǎn)生價(jià)值和意義”,同時(shí)又指出“思維方法和價(jià)值觀,必須是經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的和較長(zhǎng)時(shí)間的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)活動(dòng)而潛移默化到思想深處的、穩(wěn)定的、可遷移的思維方式或思維模式且形成習(xí)慣”。計(jì)算思維是教學(xué)活動(dòng)所要達(dá)成的目標(biāo),繼而具備了計(jì)算思維的學(xué)生又是新的教學(xué)活動(dòng)所要重視的對(duì)象,如此循環(huán)不斷強(qiáng)化,才能讓計(jì)算思維融入學(xué)生的意識(shí),真正成為他們的“核心素養(yǎng)”。
同時(shí),構(gòu)建核心素養(yǎng)體系,是面向整個(gè)社會(huì)的需求,是提升我國(guó)人才培養(yǎng)質(zhì)量,增強(qiáng)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。各學(xué)科在落實(shí)核心素養(yǎng)時(shí),既要落實(shí)跨學(xué)科的綜合性核心素養(yǎng),又要彰顯本學(xué)科獨(dú)特的育人價(jià)值,確立學(xué)科自身的核心素養(yǎng)。所謂學(xué)科核心素養(yǎng),粗略地說(shuō)是指凸顯學(xué)科本質(zhì),具有獨(dú)特、重要育人價(jià)值的素養(yǎng)。
計(jì)算思維的育人價(jià)值是什么?或者說(shuō),學(xué)習(xí)了信息技術(shù)課程,會(huì)發(fā)生什么樣的變化?這是個(gè)非常復(fù)雜的話題,或許今后我會(huì)認(rèn)真思考并專門(mén)撰文討論,此處只能泛泛而談,不會(huì)十分嚴(yán)謹(jǐn),僅供參考吧。例如,學(xué)習(xí)者通過(guò)學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程,可以學(xué)會(huì)如何認(rèn)識(shí)對(duì)象,理解對(duì)象可能是一個(gè)數(shù)據(jù),也可能是眾多資源的聚集,甚至是現(xiàn)實(shí)中的一個(gè)問(wèn)題;可以多角度地認(rèn)識(shí)對(duì)象,一個(gè)問(wèn)題還可以重新闡述成一個(gè)便于利用工具解決的問(wèn)題;通過(guò)熟悉計(jì)算方法的多樣性,了解計(jì)算方法的特定性及優(yōu)勢(shì),學(xué)會(huì)如何提取和描述對(duì)象的屬性,自覺(jué)形成借助技術(shù)方法高效解決問(wèn)題的習(xí)慣;理解對(duì)象可以選擇合適的方式組織存貯,便于利用相互間的關(guān)聯(lián)構(gòu)建合適的結(jié)構(gòu),產(chǎn)生新的價(jià)值;對(duì)于身邊大量的信息和資源,能夠化簡(jiǎn)分解、甄別篩選、合理組織,多維度多角度地進(jìn)行關(guān)聯(lián)與分析,分層級(jí)地管理信息和解決問(wèn)題;通過(guò)體驗(yàn)系統(tǒng)中的對(duì)象如何分解分層、協(xié)調(diào)合作的過(guò)程,理解設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以使各個(gè)對(duì)象優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),集聚眾力,發(fā)揮對(duì)象的更大價(jià)值。從而他能夠認(rèn)識(shí)到:人不是孤立存在的,在與他人、物、環(huán)境等各種對(duì)象的交互和交往中,要樹(shù)立自我保護(hù)意識(shí),確立良好的交往可以幫助提升生活品質(zhì)的信念;正確理解競(jìng)爭(zhēng)與合作的關(guān)系,會(huì)利用合力,有效運(yùn)用資源和高效解決問(wèn)題;樹(shù)立面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題運(yùn)用科學(xué)方法解決的勇氣與信念,以及人、技術(shù)、社會(huì)和諧共存的信心。
荊曉虹:想不到信息技術(shù)課程還有這么多寶藏可以挖掘??!對(duì)于計(jì)算思維的育人價(jià)值我是這樣理解的。例如,抽象是信息技術(shù)的首要特征,現(xiàn)實(shí)世界到虛擬世界的第一步轉(zhuǎn)換便是抽象,因此抽象思維是計(jì)算思維中的重要組成部分。對(duì)于育人來(lái)講,信息技術(shù)學(xué)科中的抽象可以幫助學(xué)生從不同的角度觀察和分析事物、多個(gè)維度建立聯(lián)系、分層級(jí)地分解和化簡(jiǎn)事物,更具有普遍意義。這一認(rèn)識(shí)客觀世界的獨(dú)特方式,是每個(gè)社會(huì)公民無(wú)論從事何種職業(yè)都不可或缺的基本素養(yǎng)。這些便是抽象思維所獨(dú)有的、最核心的育人價(jià)值。所以f,計(jì)算思維最終目標(biāo)是塑造人的品質(zhì)。最后,李教授能否從課程建設(shè)者的角度給一線教師提些建議呢?
李藝:我認(rèn)為在“核心素養(yǎng)”的概念下把握課程,應(yīng)該從“學(xué)科思維”“問(wèn)題解決”“雙基(基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能)”三個(gè)層面同步推進(jìn),缺一不可。借鑒哈爾濱工業(yè)大學(xué)戰(zhàn)德臣等學(xué)者在將計(jì)算思維落實(shí)到高校相關(guān)專業(yè)或課程之中的研究成果,教師可以構(gòu)建問(wèn)題解決、知識(shí)技能和思維三者相輔相成、互相促進(jìn)的良好穩(wěn)定的三角結(jié)構(gòu),使得“知識(shí)/術(shù)語(yǔ)”隨著“思維”的講解而介紹,“思維”隨著“知識(shí)”的貫通而形成,(行為)能力隨著思維的理解而提高[2],采用如下頁(yè)圖3所示的三角結(jié)構(gòu)來(lái)引導(dǎo)計(jì)算思維在教學(xué)中的落實(shí)問(wèn)題。
圖3可以解讀為:以信息社會(huì)人類解決的社會(huì)/自然問(wèn)題為背景,并將問(wèn)題以適合基礎(chǔ)教育階段學(xué)生理解的層次呈現(xiàn)出來(lái),通過(guò)問(wèn)題解決/分析的過(guò)程,將知識(shí)/概念的講解、行為/能力的提升、計(jì)算思維的培養(yǎng)三個(gè)方面互相融合和促進(jìn),使得知識(shí)/概念在解決問(wèn)題的行為中得到鞏固,同時(shí)也體現(xiàn)出知識(shí)/概念對(duì)問(wèn)題解決的必要支持;使得計(jì)算思維在問(wèn)題解決過(guò)程中得到更深刻的認(rèn)識(shí),同時(shí)計(jì)算思維也指導(dǎo)實(shí)施更加有效的行為;問(wèn)題解決為枯澀的概念與抽象的思維間架設(shè)了橋梁,使思維借助知識(shí)更具體化,思維也使知識(shí)更系統(tǒng)。在計(jì)算思維的引領(lǐng)下,隨著知識(shí)、能力和學(xué)科思維的不斷提升,學(xué)生的內(nèi)在思維品質(zhì)也會(huì)在潛移默化中得到強(qiáng)化和提升。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘柏昌,李藝.詳論計(jì)算思維――科學(xué)涵義與社會(huì)價(jià)值解析[J].江漢學(xué)術(shù),2016(2):88-97.
[2]戰(zhàn)德臣,聶蘭順.大學(xué)計(jì)算機(jī):計(jì)算思維導(dǎo)論[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.
對(duì)話印象
2013年,我領(lǐng)銜的工作室有幸請(qǐng)來(lái)了信息技術(shù)教育專家李藝教授。在工作室的第一次活動(dòng)中,我上了一節(jié)教學(xué)研究課。在課上,我打破“學(xué)經(jīng)典,用經(jīng)典”的常規(guī)算法教學(xué)思路,嘗試引導(dǎo)學(xué)生在開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中構(gòu)建“經(jīng)典算法”。但由于學(xué)生實(shí)踐能力的差異,導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成率并不高,這讓我很是沮喪?!拔移綍r(shí)只帶三五個(gè)學(xué)生,四五十個(gè)學(xué)生的課堂不容易啊。”李教授幽默而深刻的話語(yǔ)讓我沮喪的心情得到平復(fù),也讓我明白了教學(xué)中應(yīng)該更加關(guān)注學(xué)情和教學(xué)資源,應(yīng)該從關(guān)注自己的“教”轉(zhuǎn)移到關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”。
在李教授的引領(lǐng)下,我開(kāi)始系統(tǒng)地學(xué)習(xí)計(jì)算思維,研究計(jì)算思維在教學(xué)中的培養(yǎng)方式,開(kāi)始探索學(xué)科發(fā)展的新道路。李教授非常忙碌,向李教授請(qǐng)教的過(guò)程,包括此次對(duì)話,大多是借助網(wǎng)絡(luò)和電話完成的。在李教授線上、線下的精心指導(dǎo)下,我的學(xué)科思路逐漸清晰起來(lái)?;貞涀哌^(guò)的三年,我的內(nèi)心充滿感激。
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