從信息技術(shù)的“學(xué)格” 看信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)的意義

人有人格，國有國格，學(xué)科有學(xué)格。這里所說的學(xué)格是指一個學(xué)科所具有的學(xué)術(shù)精神、品格、信仰、使命、尊嚴(yán)、理想、追求、利益、聲望等，它標(biāo)明學(xué)科的學(xué)術(shù)地位和作用。[1]這是李芒教授七八年前在一篇文章中的表述，每當(dāng)我遇到困難的時(shí)候總會想起這句話，在遇事順?biāo)斓臅r(shí)候也總把信息技術(shù)的“學(xué)格”當(dāng)作自己追求的一種主動的意義。今天，信息技術(shù)學(xué)科正面臨史無前例的快速發(fā)展期，面對信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)的提出、實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以及配合的教材編寫、教學(xué)評價(jià)的變化，我想鄭重地談一談信息技術(shù)或者信息科技的“學(xué)格”的問題。

● 作為科學(xué)、技術(shù)和工程的信息領(lǐng)域

信息領(lǐng)域是包含科學(xué)、技術(shù)和工程，相對復(fù)雜，對社會影響巨大，但又很難融入現(xiàn)行的中小學(xué)教育體系內(nèi)部的一個復(fù)雜而又非常有教學(xué)意義的學(xué)科領(lǐng)域。從大學(xué)的專業(yè)中我們可以感受到這種復(fù)雜性，相關(guān)的專業(yè)名稱有智能科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、通信工程，還有最近大熱被單獨(dú)拎出來的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等“熱門”專業(yè)。但科學(xué)、技術(shù)和工程的意義是不同的，這就像雙縫衍射，遠(yuǎn)看有相互交融的場景，甚至可以看成是同一個東西，但是越靠近狹縫，它們的區(qū)別就越明顯?？茖W(xué)是從學(xué)科基本問題出發(fā)構(gòu)建的一套自洽的邏輯體系，它會盡量避免人的主觀參與。技術(shù)源自于人類進(jìn)入到“科學(xué)時(shí)代”前的經(jīng)驗(yàn)主義的思維模式，以通用的解決問題的辦法為核心，有實(shí)際應(yīng)用場景，但也具備一定的抽象性。工程是一個有具體的甲方、乙方，有具體的資金和時(shí)間限制的項(xiàng)目場景，在完成項(xiàng)目的過程中，既有技術(shù)的參與也有人為因素的影響。我們可以通過下表有更直觀的理解。這是一個比較“硬”的區(qū)分過程，類似于“靠近狹縫”，在日常生活和教學(xué)中，信息科學(xué)、信息技術(shù)、信息科技都是比較恰當(dāng)?shù)恼f法，但是名詞的變化客觀上還是體現(xiàn)了學(xué)科發(fā)展和教育實(shí)際對學(xué)科的接受度的變化，以及國家意志的綜合體現(xiàn)，而且中文中的“科學(xué)”“技術(shù)”“工程”，伴隨人們對概念的使用的過程，其意義也并不完全與原有的外文單詞意義相同。

● 信息領(lǐng)域中的矛盾性

如果從科學(xué)特別是基礎(chǔ)科學(xué)的角度看信息技術(shù)或者信息科技，那么一個基礎(chǔ)科學(xué)沒有“學(xué)科基本問題”或者“學(xué)科終極問題”是不可想象的。有人可能會把“圖靈測試”或者“強(qiáng)人工智能”當(dāng)作信息科學(xué)的終極問題，但這種問題跟物理學(xué)領(lǐng)域的“黑洞”“宇宙大爆炸”“無限光滑平面”這類終極問題或者場景還是有一些區(qū)別的。在作為科學(xué)的信息領(lǐng)域中，比較類似于終極問題的是信息存儲的量或者密度是否可以無限大？信息量的變化速率是否存在極限？但針對這種問題的研究還比較少，主要原因是研究工具需要依賴于技術(shù)的進(jìn)步，或者它太類似物理問題了，學(xué)科界限不明。

比較容易辨識的是作為技術(shù)的信息領(lǐng)域中的終極問題，技術(shù)由于“人”的參與，往往存在一種對立性的矛盾，而矛盾的主體或者說關(guān)鍵因素又往往與人有關(guān)，但每一對矛盾就像是元素周期表中的基本元素一樣，要提煉或者證明它的基本性都非常困難?？梢詫ⅰ白詣記Q策與人工決策之間的矛盾”“人類創(chuàng)新成果共享與個體和私營部門知識產(chǎn)權(quán)之間的矛盾”“虛擬感官和娛樂與現(xiàn)實(shí)造物和生活之間的矛盾”看成是信息技術(shù)的基本矛盾。似乎矛盾的一極代表著一個充滿矛盾、有著巨大不平等和可持續(xù)發(fā)展壓力的“人類社會”，另一極代表著一個炫目和糾結(jié)、如同神話和科幻一般的“信息的社會”，人們一方面羨慕，另一方面又恐懼，這種對立性早在主觀和客觀二分的時(shí)代就已長期存在，只不過東西方的處理方式有所不同。早在《封神榜》的時(shí)代，東方就以一種比較樂觀的心態(tài)面對，所以會出現(xiàn)類似《流浪地球》中的選擇，而西方更相信一種外部性的存在，類似傳說或者宗教，所以會出現(xiàn)《2001太空漫游》中的“星童”的角色來解決當(dāng)時(shí)令人擔(dān)憂的冷戰(zhàn)問題。但還可能存在一個“不可能三角”，即全自動決策、人類創(chuàng)新成果實(shí)時(shí)共享、超境狀態(tài)下的虛擬感官和娛樂之間可能并不會三個理想情況都成立，甚至實(shí)現(xiàn)其中的兩個之后人類會自發(fā)和自主地將另一個矛盾情況推向反面，因?yàn)橹萍s這個方面人類社會性的因素間矛盾已經(jīng)傾向于消解，使得沒有必要在這個領(lǐng)域向前發(fā)展。這種“人”充分參與、民主選擇的技術(shù)觀念，跟“技術(shù)中立”或者“技術(shù)會無限的發(fā)展”這種主流的觀念并不完全一致，但結(jié)論卻相對樂觀。[2]

在作為工程的信息領(lǐng)域中很少有“終極問題”的身影，因?yàn)楣こ瘫旧砭褪鞘紫瓤紤]“目前這件事情可行嗎”這類很實(shí)際的問題。但工程能力受技術(shù)發(fā)展的影響很大，與此同時(shí)工程領(lǐng)域的定價(jià)權(quán)卻跟生產(chǎn)水平有很大的關(guān)系，由此我們可以理解像“部署5G技術(shù)”這類信息工程中的種種信息技術(shù)與社會互相影響的例子。

矛盾的對立性促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，如自動決策與人工決策之間的矛盾促進(jìn)了人工智能和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，人類創(chuàng)新成果共享與個體和私營部門知識產(chǎn)權(quán)之間的矛盾促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)、開源協(xié)議和區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，虛擬感官和娛樂與現(xiàn)實(shí)造物和生活之間的矛盾促進(jìn)了設(shè)計(jì)和編輯軟件、數(shù)字化制造工具和媒體播放設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步等。技術(shù)的發(fā)展依賴于科學(xué)基本問題的突破，如存儲容量和算力、算法領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)極大促進(jìn)了技術(shù)水平的提升。對于矛盾的認(rèn)識、探索以及選擇，作為技術(shù)的信息領(lǐng)域起到了一個承上啟下的作用，但仍充滿著各種不確定性。信息技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容在選擇的時(shí)候，之前往往傾向于“有用”的技術(shù)，對它“為什么有用”、為什么會是“它”有用的分析和認(rèn)識還不夠，而這些問題有希望在信息技術(shù)新課標(biāo)的推廣和教學(xué)實(shí)踐中得到改善。

● 信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)及其意義

信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)是用科學(xué)的方法、實(shí)驗(yàn)的形式，對信息科學(xué)、技術(shù)工程領(lǐng)域的典型模型、操作和實(shí)踐過程進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)的過程，還包括仿真實(shí)驗(yàn)和思想實(shí)驗(yàn)，是信息技術(shù)教學(xué)的重要手段。當(dāng)下，信息技術(shù)學(xué)科正在規(guī)范化、學(xué)科化、體系化、“主科化”的道路上前進(jìn)，小學(xué)和初中學(xué)段的教學(xué)環(huán)境和理念也在不斷更新，信息科技服務(wù)創(chuàng)新型國家發(fā)展的意義正在成為一種國家意志。雖然推進(jìn)還有困難，但是此時(shí)在教材和教學(xué)中引入比較容易操作、體現(xiàn)學(xué)科特征、代表未來趨勢的信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)，對提升教師素質(zhì)、具體化教學(xué)內(nèi)容、落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)、提升學(xué)科評價(jià)質(zhì)量都有比較深遠(yuǎn)的意義。信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)員隊(duì)伍的培訓(xùn)，也在逐步提上議事日程。需要指出的是，項(xiàng)目化教學(xué)、學(xué)科化教學(xué)有時(shí)候在具體操作上是有矛盾的，如人民教育出版社和地圖出版社合作編寫的高中信息技術(shù)新課標(biāo)選擇性必修教材《開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)》中就設(shè)計(jì)了“項(xiàng)目-學(xué)科”雙主線的課程結(jié)構(gòu)，以滿足學(xué)科現(xiàn)在和未來的發(fā)展需求。[3]

2010年以來，信息技術(shù)學(xué)科發(fā)生著一種自救式的“邊緣革命”，此間的STEM&STEAM教育、創(chuàng)客教育、人工智能教育、綜合實(shí)踐和勞動教育都促使一批主動學(xué)習(xí)、適應(yīng)和創(chuàng)造變化的學(xué)科教師主動做了大量的學(xué)科創(chuàng)新的成果，其中不乏有大量的具備演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)、家庭實(shí)驗(yàn)等傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)類型的教學(xué)素材。在研究和推廣信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)挖掘這些資源和案例的價(jià)值，充分考慮學(xué)科基礎(chǔ)和個性化之間的關(guān)系，促進(jìn)信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)成為信息技術(shù)、信息科技未來發(fā)展的重要基礎(chǔ)。傳統(tǒng)學(xué)科容易教條主義，新興學(xué)科容易經(jīng)驗(yàn)主義，希望半新不舊、常變常新的信息技術(shù)學(xué)科能夠走出一條新路。

回到“學(xué)格”這個問題上來，“科學(xué)沒有國界，但科學(xué)家有他/她的祖國”，這是法國微生物學(xué)家、化學(xué)家巴斯德的一句名言?？赡芩麤]有主動規(guī)劃，但他是一位跨界“科學(xué)、技術(shù)和工程”的綜合學(xué)者。時(shí)代在進(jìn)步，雖然仍然有人會時(shí)不時(shí)地將種種社會矛盾臟水“潑”向信息技術(shù)，但是現(xiàn)如今，信息技術(shù)的“學(xué)格”還是得到了社會的認(rèn)可。信息技術(shù)的學(xué)格在信息技術(shù)的總體發(fā)展上符合先進(jìn)生產(chǎn)力、先進(jìn)文化和大眾需求的方向，促進(jìn)了社會的進(jìn)步，但紛繁復(fù)雜的信息技術(shù)應(yīng)用案例又模糊了信息技術(shù)究竟“是什么”“為了什么”這些基礎(chǔ)問題的討論。

人類是一個命運(yùn)共同體，信息技術(shù)的學(xué)格問題在未來的發(fā)展很大程度上取決于我們對終極問題的選擇過程，而當(dāng)下，通過實(shí)驗(yàn)的手段提升所有民眾的信息素養(yǎng)和信息科技水平，則是創(chuàng)造一個怎樣的未來的基礎(chǔ)。學(xué)生有時(shí)候去細(xì)究一個實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，會說：“這好像并不完全支持牛頓第二定律啊，牛頓是不是蒙的?。克遣皇窃谧泊筮\(yùn)?。俊边@時(shí)，高明的物理教師會告訴學(xué)生：“你再做幾遍，質(zhì)疑是新發(fā)現(xiàn)的重要過程，恭喜你已經(jīng)很接近科學(xué)家的思考方式了?！惫烙?jì)，信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)的推廣本身也是一個實(shí)驗(yàn)的過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]李芒.教育技術(shù)的學(xué)科自覺：“學(xué)格”論[J].電化教育研究，2012（11）：17-23.

[2]吳俊杰.創(chuàng)客教育：杰客與未來消費(fèi)者[J].中國信息技術(shù)教育，2014（09）：1-10.

[3]梁森山主編.開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)[M].北京：人民教育出版社-地圖出版社，2020即出.