環境設計導論論文精選(九篇)

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第1篇：環境設計導論論文范文

校園是一個學生學習和生活的場所，本應該有一個安靜且良好的環境，但是近幾年來學校校園里的盜竊事件卻頻頻發生，影響了學生正常的生活和學習。校園的治安環境是一個容易被忽視的方面，無論是從國家懲治犯罪的打擊重點出發，還是從學校自身發展的管理體制來講，校園治安環境似乎都沒有被真正的重視起來。校園盜竊犯罪同嚴重危害國家安全的犯罪以及其他暴力犯罪相比，社會危害性以及人身危險性都較小，但是造成的影響以及發展的潛在性卻更為嚴重。校園盜竊犯罪針對的對象是在校的學生，對他們而言，不僅損失了財物，而且容易形成對周圍環境的不安全感或恐懼感，嚴重影響了平日的學習和生活。所以，如何預防校園盜竊犯罪應該是學校和全社會的當務之急。根據犯罪學的觀點，犯罪行為的發生有四個必要環節:潛在犯罪人、犯罪對象、適宜的作案環境和適宜的作案時機。什么時候實施犯罪、在哪里實施犯罪、如何實施犯罪等這些都與周邊環境息息相關，因此，如果對可能發生犯罪的地點實施有針對性的規劃和設計，使其不具備犯罪的條件，便可以在一定程度上發揮抑制犯罪的作用。但是我國傳統的犯罪學預防并沒有注意到這一點，而是把預防犯罪發生的重點放在以下兩方面:第一是通過刑罰懲罰制裁犯罪的威懾力來震懾潛在的犯罪，第二是降低甚至消除民眾的犯罪動機，這種效果往往通過長期的教育是民眾樹立正確的價值觀、人生觀，比如在家庭教育上從小進行道德教育，在學校教育上強制性地進行道德教育、紀律教育等。然而，美國克拉克教授認為環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防犯罪發生的作用，但都只注意到了對潛在犯罪人的預防，而忽視了對引發犯罪發生的環境因素的作用，筆者認為，對潛在犯罪進行有效預防與對犯罪環境進行設計規劃應當進行有機結合，才可以有效地預防犯罪。傳統的觀點認為犯罪預防的環境方面主要依靠門、窗、墻壁等實物，然而其實這是片面的。眾所周知，犯罪的實施分為產生犯罪動機與目的、著手實施犯罪兩個階段。依靠門、窗、墻壁等實物僅僅是犯罪環境預防的一部分，這些實物只是通過設置物質來阻止犯罪行為，這并不是主動的預防犯罪。犯罪預防的環境設計還包涵更深層面的防衛:也就是通過環境告訴潛在的犯罪分子———如果在這里實施犯罪存在很大的難度和很高的被發現風險，通過這種方式來使犯罪分子放棄實施犯罪的念頭從而抑制犯罪。顯然，這是一種更為積極主動及有效的方法。簡言之，從校園環境設計出發來預防校園盜竊犯罪的發生具有必要性和合理性。

二、利用環境設計來預防校園盜竊犯罪的可行性

20世紀50年代的美國，犯罪問題由于城市化而日益嚴重，越來越多的學者開始質疑傳統的環境設計，一些理論學家開始提出新的城市規劃以及如何改造公共及私有空間，比如簡•雅各布斯提出要加強監視公共空間，奧斯卡•紐曼提出通過建筑來減少易于犯罪的空間。直到20世紀70年代，犯罪學家雷•杰佛瑞在一書中提出應當注重事前對犯罪的預防來降低犯罪，而不是通過事后處罰犯罪來抑制犯罪，首次提出“犯罪預防性環境設計”的概念。這一理論在西方國家被較廣泛地運用，然而在我國的運用卻并不十分成熟。校園環境是社會環境的一個重要方面，犯罪預防性環境設計理論的發展和成熟以及該理論在社區規劃和建筑設計的成功經驗表明，合理地設計、規劃校園環境可以有效地抑制校園犯罪，增強人與人之間的信任度。

三、校園盜竊犯罪預防的環境設計體系研究

校園盜竊犯罪采用的行為方式并不復雜，即表現為乘人不備，秘密竊取。多發的地點是寢室、教室、圖書館等處。這些地點大多缺少學校專門人員的監管，學生在這些地點學習或是活動的時候又缺乏警惕性。多發的時間多出現在無人目睹犯罪行為的空白時間，例如寢室同學外出活動但忘記鎖門、課間休息離開教室卻將物品放在教室內，以上看似短暫的時間卻為盜竊犯罪的實施提供了適宜的時機，使得犯罪分子有機可乘。校園盜竊既有盜竊行為的共性，但因其犯罪環境的特殊性也有其本身的特地，因此我們在進行校園盜竊預防性環境設計規劃時應當基于校園盜竊的特點。筆者認為，校園盜竊預防性環境設計的基本原則應當包括以下幾點:

(一)領域強化

領域強化指的是應當在校園環境中注重對私人領域的設計，因為人們通常會對自己領域內的物品加以保護，與此同時也會相應地尊重別人的領域，這種私人領域的設置也可以起到很好的警告入侵者的效果。例如宿舍樓應當與校園內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入宿舍;建筑物周邊的樹木也應當與建筑物保持合理的距離，避免竊賊利用樹木進入宿舍;在建筑物門前樹立標牌或者警示牌等。這些做法都可以清楚的界定建筑物的領域，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置通道，這樣就可以有效地將兩者加以區分。對此，可以考慮將通向宿舍樓、教室樓等建筑物內庭的主通道設置在大樓管理房邊;限制進入建筑物內庭的通道數量并加強通道安保，設置通道攝像頭;使用植物等來控制通道，形成封閉、半封閉、半開放或開放空間;在夜晚時關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更為安全、可受監控的狀態下，即使有犯罪分子出現，也可以及時發現。

(三)自然監視(NaturalSurveillance)

犯罪者并不想被人發現，所以應該最大程度地、無意或有意地都對活動進行觀察。在這方面，景觀設計和照明設計都是較好的方法，對于犯罪人來說實施犯罪的最佳環境莫過于不被別人發現的環境，而人們認為越安全的環境犯罪卻覺得越不安全。納沙和費雪認為，一個安全的環境應當是視野開闊，遮擋物越多越是不安全。而從大量的實際校園盜竊案例來看，犯罪多發生于可以隱藏、被害人無法逃脫的地方，如此看來沒有隱藏點、視野開闊、能見度清晰、人多的地方是安全的，因此良好的人工照明與開敞的空間是不利于校園盜竊發生的。納沙和瓊斯的校園調查報告說明，大學生們認為什么樣的環境是安全的，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查報告結果大同小異，也就是說越光亮的地方盜竊犯罪越少。借助較好的光線和開敞的空間，我們可以借用自然監視來達到預防犯罪的目的。如果建筑物內的學生或其他行人可以看到陌生人，例如使內庭盡可能處于大樓窗戶視線能夠覆蓋的區域;主入口處設置座凳提供學生或行人的休息區;入口周圍安置連續的玻璃門窗等，都會形成對充足的監視，使得犯罪分子無從下手。

(四)管理與維護

良好的校園環形象不僅對犯罪行為有著直接的影響，同時良好的校園形象也對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境至關重要，破窗理論就是一個很好的說明。破窗理論說明，如果周圍環境或者建筑物遭到破壞且無人修理時，潛在的犯罪分子會認為周邊環境及建筑物是可以隨意破壞的且人們并不關心它，這便是一種犯罪前的測試，之后便可能會實施犯罪。而且，雜亂無章的校園環境以及凌亂不整潔的建筑物設施都會使學生產生厭惡與不安全感，并影響學習和生活。所以，校園環境的保持和維護對于預防和減少犯罪的發生是必不可少的。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;在有走廊或者大門的入口設置感應或定時照明;由專人定時檢驗和維護學校的設施設備等，這些措施有助于保持和維護良好的校園環境。

四、校園盜竊犯罪預防的環境設計的意義

第2篇：環境設計導論論文范文

論文摘要：人居環境是人類與自然之間發生聯系和作用的中介，人的生產生活以及具體的人居環境建設活動都離不開更為廣闊的自然背景。因此，在實踐景觀設計的過程中要充分以科學的發展觀踐行大自然的生存法則，達到所謂的“天人合一”，人居環境學的系統思維給了景觀設計以理論的指導。

研究當今各種城市環境景觀形態設計失敗的原因，多為設計脫離了人類作為環境的主人的行為感受和需求，或為忽略了當地環境的生態規律。21世紀的社會要求我們更加關注“人”，但又不能一味的滿足“人”的欲求，而是從人的需求出發，創造符合生態發展規律的生活方式。而“人居環境科學”（The Science of Human Settlements）正是一門以人類聚居（包括鄉村、集鎮、城市等）為研究對象，著重探討人與環境之間的相互關系的科學。它強調把人類聚居作為一個整體，了解、掌握人類聚居發生、發展的客觀規律，以更好地建設符合人類理想的聚居環境，這為景觀設計帶來了指導方法，使得對環境的理解更為人性化和合理化。

一、人居環境學發展原則

依據吳良鏞院士所著的《人居環境科學導論》，我們可以得知人居環境的概念及其構成。引用其書中觀點，人居環境，是人類的聚居生活的地方，是與人類生存活動密切相關的地表空間，是人類在大自然中賴以生存的基地，是人類利用自然、改造自然的主要場所。而人居環境科學就是圍繞地區的開發、城鄉發展及諸多問題進行研究的學科群，它是聯貫一切與人類居住環境的形成與發展有關的，包括自然科學、技術科學與人文科學的新的學科體系，研究對象即是人居環境。

1、人居環境的框架及原則

人居環境的核心是“人”，人居環境研究以滿足“人類居住”的需要為目的。就內容而言，人居環境包括五大系統：自然系統、人類系統、社會系統、居住系統、支撐系統。其中，“人類系統”與“自然系統”是兩個基本系統，“居住系統”與“支撐系統”則是人工創造與建設的結果。在人與自然的關系中，和諧與矛盾共生，人類必須面對現實，與自然和平共處，保護和利用自然，妥善的解決矛盾就必須堅持可持續發展。

在任何一個聚居環境中，這五個系統都綜合的存在著，五大系統也各有基礎科學的內涵。在人居環境科學研究中，建筑師、規劃師和一切參與人居環境建設的科學工作者都要自覺的選擇若干系統進行交叉組合。另一個方面，根據中國存在的實際問題和人居環境研究的實際情況，也可將人居環境科學范圍簡化為全球、區域、城市、社區、建筑等五大層次。

對于人居環境的建設大概有幾個方面的要求：提高生態的意識；與經濟良性互動；發展科技；重視發展整體利益；與藝術的創造相結合等。

2、人居環境學的系統性

人居環境學是涉及人居環境的有關科學。與“環境科學”、“環境工程學”等既有聯系又有區別。總的來說，它們都以環境為研究對象，但各自的研究范圍、內容、與側重點及所采取的手段并不一致。環境科學與環境工程學涉及的是具體的科學技術問題，全球變暖、臭氧空洞的產生等，而人居環境科學關心的則不僅是如何把環境科學與環境工程的理論和方法引入人類聚居形態，對五大系統的各個層次的人工與自然環境的相關內容均應引入到規劃中去，用以提高環境質量、形成宜人的居住氛圍。

從人居環境不同方面可以有不同的學科核心和學科體系，就人居環境的物質建設、規劃實際來說，則可以以建筑、地景、城市規劃三位一體，構成人居環境科學的大系統中的主導專業。依據我國的情況，當前大規模建設實踐需要面向21世紀的建筑發展，宜將這三者融貫綜合的進行規劃設計與研究。

人居環境科學是一個學科群，人居環境科學是發展的，永遠處于一個動態的過程中，其融合與發展離不開運用多種相關學科的成果，特別要借各自相鄰學科的滲透和展擴，來創造性的解決繁雜的實踐中的問題。因此人居環境科學是一門龐大的系統科學，研究建筑、城市、以至區域等的人居環境科學，也應當被視為一種關于整體與整體性的科學，目標就是獲得整體的協調發展。若能將此系統的設計原則貫徹在景觀設計上，也同樣將具有高瞻遠矚的發展潛力。

二、景觀設計原則

景觀設計雖然是建立在環境藝術設計概念之上的設計門類，但它所蘊涵的內容卻涉及到美、建筑、園林和城市規劃四個方面。景觀設計最通俗的解釋就是美化環境景色，可以說是以塑造建筑的外部空間的視覺形象為主要內容的藝術設計。這是一個綜合性很強的環境系統設計，它的環境系統是以園林設計所涵蓋的內容為基礎，設計概念是以城市規劃設計總攬全局的思維方法為主導，其設計系統是以美術與建筑專業的構成要素為主體。

同樣是一門兼具多學科知識的交叉學科，建立在人居環境學的系統框架之內，景觀設計同樣需要貫徹整體的系統思維，以面對21世紀下，對環境的綜合發展要求。在第20屆建筑師大會上，吳良鏞院士在《世紀之交展望建筑學未來》的報告中指出:廣義的建筑應走向建筑、地景、城市規劃的融合。他所謂的地景，即景觀設計，用景觀設計的手段來改善城市的生態環境是必然趨勢，而景觀設計也就成為居住區規劃設計中很重要的一個部分。 轉貼于 　1、景觀設計的人性化原則

景觀設計要做到“以人為本”的人性化原則，就要求設計者必須在充分了解所住居民的年齡結構、職業、生活、工作習慣、生理要求的基礎上進行全方位的人性化設計。目前我國許多居住區內園林綠化在很多方面忽略了這一點。比如：有的樓盤用綠地做隔離帶，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，導致許多人直接從綠化帶穿過，破壞了綠化；有的居住區綠化設計沒有把殘疾人的行為考慮進去，給殘疾人的出行帶來不便；有的居住區沒有為老人和幼兒開辟專用活動場地；有的居住區景觀設計粗糙，沒能真正、準確地創造人們所需環境。

根據奧斯卡紐曼所作的人們行為活動與城市形體環境關系的研究，認為人的各種行為活動要有相應的領域，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成的空間體系設想。運用在居住區園林環境設計中，就是要按照人們的不同需求和不同的活動內容，適當地進行區域的劃分，以適應不同年齡層、不同興趣群和不同文化層的人們開展社交和活動的需要，既要有綜合的集中空間，又要有適合集體和個人的分散性活動空間，空間類型盡可能豐富，以滿足不同層次人群的需求。

例如：調查表明，當前居住區的綠地空間，老年人日常使用率最高。老年人的活動特點是以我國特有的各種健身功、舞、拳、劍等群體活動和小范圍的交往、談心等活動為主，為滿足這些需求，應有針對性地以山、水、綠籬、樹叢或建筑小品進行隔離，形成相對獨立且視線干擾小的綠地空間。

2、景觀設計的生態持續性原則

人居環境學是以人工環境和自然環境相結合的綜合構成，它是尺度不一、形式不一的綜合構成。人們的生活與人工環境之密切不難理解，但與自然環境的密切性卻往往受到忽視。1872年美國建立的黃石公園，第一次公開確認原始荒野是文明生活的象征，不能不顧后果的把自然環境僅僅用于經濟開發，因為風景也是一種社會文化資源，也是一種生態資源。被稱為上個世紀最后一位偉大的人文主義者——芒福德，進一步指出：如果環境文化已經深入人心，我們的審美觀念就不會只停留在一些風景名勝震撼人心的地貌上，而應該同等對待大地的每一個角落，還必須強調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環境。

從生態學的角度把人類看作自然界的一部分，我們強調生物的總體和環境的作用。地球上的所有生命一起構成了一個實體，所有的需要都從這個人居環境取得，因此，不能只著眼于它的各個部分建設，還要達到整體的完滿，既達到作為“生物的人”在這個生物圈內存在的條件的滿足，又達到作為“社會的人”在社會文化環境中需要的條件的滿足。因此，人工建設必然以人居環境的和諧作為前提和目的，園林景觀設計實踐同樣不例外。

新時代的園林景觀設計， 賦予新的形式、材料、科技、革新的同時， 傳統的民族文化及特征需與現代設計理念相結合。中國豐富的自然景觀和卓越的園林文化遺產是現代風景園林師的寶貴財富，其中蘊涵的自然文化理念、園

林生態美學和再現地域景觀的手法， 值得我們認真研究、借鑒， 并融會貫通于實踐之中。

三、結語

21世紀我們面對的將是一個全球性的生態意識覺醒，并開始進入積極行動的時代。人居環境是人類與自然之間發生聯系和作用中介，人居環境建設本身就是人與自然相聯系和作用的一種形式，理想的人居環境是人與自然的和諧統一，或如古語所云“天人合一”。因此，現代的景觀設計應積極為居民創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的景觀環境活動空間，加強居民與綠地的聯系，調動居民參與景觀環境設計與管理的積極性。在發揮景觀環境、景觀功能的同時，最大限度地提高城市住區的生態環境質量，滿足居民進行社會性活動的需要，保持和發展其地域文化傳統，共同營造人居環境的和諧美好。

參考文獻

[1] 吳良鏞.關于人居環境科學.城市發展研究.1996 (1) 1.

[2] 吳良鏞.芒福德的學術思想及其對人居環境學建設的啟示.城市規劃.1996.1.

第3篇：環境設計導論論文范文

從事數學教研工作多年，他不輕信，不盲從，保持著清晰的專業判斷力。國家督學、江蘇省教育科學研究所原所長成尚榮先生這樣評價蔡宏圣：“他身上有鮮明的理性氣質，課堂深刻、新穎、靈動。深刻，源于其善于把握所教內容的理性本質，充分彰顯數學課堂的學科特性；新穎，源于其對教學內容的獨到理解，原創性的教學細節處理；靈動，是其教育觀念中自覺的兒童立場的凸顯。”

在教學和學生之間，蔡宏圣努力探尋著平衡，追求淺顯中見深刻、平和中現經典的教學境界。問其何能如此，他的回答也頗有“猴性”：“走自己的路，讓別人發現這也是條路。”

起航：勤于思考，不斷積累

思考，一直貫穿于蔡宏圣的求學和教研之路。1983年他考入南通師范學校學習時，便開始了撰寫教學論文的嘗試，并在當時較有影響的《自學導報》上公開發表文章。畢業前夕，學校組織去旅游，他留在學校，在圖書館里抄錄《外國著名教育家教育思想錄》。“我記得那時摘錄最多的是盧梭的《愛彌兒》，這個摘錄本現在還保存著，有時候打開看看，心里還會升騰起一種感嘆，當時怎么就一筆一劃抄了那么多呢？”回憶當時，蔡宏圣至今還為自己的勤奮而感慨。現在常有人稱贊他的文字干凈、準確，與他當時的勤奮練筆是分不開的。

勤于思考的習慣應該說就在這種最初的鍛煉中逐漸養成。1987年12月，工作還不到一年半的蔡宏圣，就以《學生間信息傳遞、轉化及其最優化問題》一文，獲得南通市小學數學論文評比二等獎，而排在前面的一等獎獲得者，則是當時已在小學數學教育界享有盛名的特級教師張興華，這讓蔡宏圣深受鼓舞并大為興奮，他說：“以一種思考者的眼光看待教育教學，把理論的思考與教育的實際問題結合起來，讓我充分體會到了教育的樂趣。”

此后的三四年時間里，蔡宏圣幾乎每個月都有文章發表，這更有力地促使他投入到研讀與思考中。他回憶說：“那時候的大部分星期天，我都會去辦公室，花上半天時間，看看書，翻翻資料，記記筆記，幾年下來，摘錄的卡片足有半米高。”蔡宏圣有隨手記筆記的習慣，看到有關資料或者在教學中有了點滴體會，他都會及時記下來，還用膠水粘貼進教材中，日積月累，他用過的每一本教材，厚度幾乎都翻了一番。

1997年12月，蔡宏圣參加南通市小學數學年會，執教了一堂觀摩課。課后，聽課的數學名師張興華發現：“這個小伙子有想法！”不久，蔡宏圣進入了張興華的課題組，與華應龍、徐斌、賁友林、張齊華等教師一起組成了“學習共同體”，站在了專業發展的新起跑線上。

2000年2月，江蘇省召開“新世紀小學數學教學改革研討會”，蔡宏圣應邀出席。他對于幾套小學數學教改實驗教材“統計”部分內容的思考分析，引起了盛大啟、邱學華等專家的注意，于是他被邀請參加了蘇教版小學數學教材以及小學數學新課程標準實驗教材的修訂和編寫工作。

應該說，這時候的蔡宏圣在自己的專業領域里已經有了一定的成績，但他沒有滿足，而是更加發奮思考和積累，等待更好的成長機會。不久，機會再次降臨。2006年，南通市教育局進行名師培養對象第一梯隊遴選。這次遴選，讓蔡宏圣“經歷了一次思考的高峰體驗”。當時其中一個最重要的環節是封閉式備課和上課，這是最考驗平時知識積累和應變能力的時候。

“當剛拿到課題的瞬間，我腦子一片空白。”蔡宏圣至今記得當時的情形，“用一個晚上備一節課，時間看似很多，但仔細一琢磨，要做的事情還真多，讀教材、理思路、定環節、究細節、成教案、背教案、做教具，每一個流程都不能少，而當時能調動的外在資源，只有教材和教學用書中相應內容的復印件，其他什么都沒有。”不容多想，他馬上把上述的七個流程粗略分配了時間，投入到了考驗心智的備課當中。

蔡宏圣曾用大量筆墨來描述這一次備課，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、習慣、本色，純粹地展示了一個人內在的軟實力和可以打造的潛能空間。”正因為有了平時的積淀為基礎，蔡宏圣順利進入了南通市名師培養的第一梯隊，有機會沐浴在南通市名師培養導師團各位專家的智慧中。從此，他的專業視野與發展成果開始了質的飛躍。

課堂：和諧是數學教育應有的姿態

蔡宏圣經常思考這樣的問題：“一個小學數學教師，面對的是兒童，教的是數學。但兒童是什么？數學是什么？”蔡宏圣認為，在人與人的關系中，兒童用更為純正和直接的方式與人相處，兒童的表情是發自心靈深處的，顯得自然、健康，和成人比起來，兒童無疑和各種關系相處得更為和諧。而數學的發展過程充斥著猜測和想象、反駁與改進，乃至錯誤與曲折，正如數學史家克萊因所言，一門邏輯的學科卻是不合邏輯地發展。因此，數學是和諧辯證的復合體。由此，蔡宏圣得出：“兒童是和諧的生命體，數學是和諧的復合體，循乎兒童和數學的和諧本源而展開的數學教育，才是數學教育應有的姿態。”這樣，蔡宏圣的教學主張有了理論源頭。

但要“走自己的路，讓別人發現這也是條路”，還必須尋求一個支撐點。2003年是蔡宏圣從南苑小學調到啟東市教育局教研室工作的第三年，雖然離開了一線講臺，但他從未放棄對課堂的思考。這一年，他設計了“認識乘法”一課，并在當年的南通市課改研討會上執教。該課注重乘法概念形成過程的原創設計，讓聽課老師不禁感慨：原來“乘法的初步認識”還可以這樣教！年底，蔡宏圣就此撰寫了《文化視野中的小學數學教學實踐與思索》一文，獲得了江蘇省教育廳主辦的“教海探航”一等獎。這一課讓蔡宏圣明白：課堂才是思維的根，是成長的載體，絕對不能離開它。

認識到位后，蔡宏圣給自己構建了“審視現例、讀書思考、課例突破、理性總結”的專業成長路徑。2006年6月，他指導青年教師執教《用字母表示數》參加華東六省一市的賽課，雖然捧回了好獎項，但總覺得意猶未盡，于是，他又了原先的所有設計并親自試教，誕生了全新版的《用字母表示數》。在該課的教學預設中，蔡宏圣更為自覺地運用了“和諧”理念來指導教學設計，并創造性地引入了數學史的視角探尋所教知識的內涵。該課注重實踐經驗和教育理論的結合（在理性的分析中體味學生的學習障礙），注重意義建構與文化傳承的并舉（在遞進的反思中完成認知結構的重組），漂亮地回答了“以學習者為中心的學習環境設計，多要素、多視角地促進課堂和諧”的訴求。不久，據此成文的《和諧：小學數學教學設計的新視角》《捕捉數學史中的教育基因》分別發表于全國核心期刊《課程·教材·教法》和《人民教育》上。

蔡宏圣的教學主張就在這樣的課例突破中逐漸明晰起來。之后，他的《認識負數》《平行》《24時記時法》《混合運算》等一批原創性課例引起廣泛關注。2011年5月，他應邀出席華東師范大學數學系承辦的第四屆數學史與數學教育（HPM）國際研討會暨全國數學史學會第八屆學術年會，并作了20分鐘的分組報告。

蔡宏圣杜絕從“和諧”道義中去尋找理論支撐，然后拼接數學例子的做法。他認為，考究“和諧”，是要把握住“和”的思維方式，以此統合數學教育的諸多范疇，追求學生素養的全面和諧發展，敞亮和彰顯數學教育的固有規律。考究他的教學主張，會發現他的課堂以“捍衛數學特質、潤澤兒童生命”為價值取向，以“具體直白、深刻難忘”為教學內容，以“沒有過程的結果不是好的結果，不向著結果的過程不是好過程”為課堂根本，教學設計在“歷史和現實間的來回穿梭”，把握住“兒童基點、數學視野”的思維方式。他的《認識負數》（蘇教版國標教科書五年級上冊）一課，就體現了這些特征。

《認識負數》一課，蔡宏圣創設了巧妙的教學情境，以5個明星的身高導入，進行了一系列對比，層層遞進，分層次進行教學，讓學生清晰地掌握“定誰為標準量很重要”“0在尺子上有特殊的含義”等內容。當標準量發生改變，比較的結果就會不同，如果標準量為0，比它大的數就是正幾，而比它小的數就是負幾。接下來學生通過自己探究，得出了簡單的表示方法，知道了“正數和負數本是一對表示相反意義的量”。該課例的巧妙之處還在于，教師引導學生用直線上的點表示明星的身高，直接把負數的形象在豎著的“數軸”上表示出來，這與后來環節中溫度計的負數是同樣的道理。將負數在豎著的“數軸”表示，更能體現出“數形結合”的精神，也更能表示負數的意義，讓學生認識起來更加直觀和受用。

談起這節課的設計，蔡宏圣認為，教學不能從兒童的生活世界起步，最后還是會停留在經驗世界里，也不能認為演繹比歸納高明，抽象比感性高級，而用抽象的概念來蹂躪兒童的心智。他告誡同行：“要牢記，兒童只能學兒童數學，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，那么兒童對于理性的認識可以前進幾大步。”隨后，他又很自信地補充道：“本課例就是一個極好的例證！”

建議：數學老師應該讀點數學史

要想成為一名優秀的教師，閱讀是必不可少的功課。談及閱讀，蔡宏圣提起了對他影響較大的一本書——上海師范大學袁小明先生編著的《數學思想史導論》，這是一本數學史方面的書籍。對于該書，蔡宏圣有自己的評價，他認為，作為數學史方面的著作，《數學思想史導論》可能并不全面和權威，但它卻打開了一扇窗：從數學史中探尋教學智慧。由此引出了他對數學教師的一個建議：數學教師應該讀點數學史。

蔡宏圣認為，學生在課本中所接觸到的數學知識體系，是經過精心組織的公理化結果，已經和其歷史過程割裂開來。一個數學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意義。抽象的數學概念只有放在歷史背景上，和抽象活動的歷史過程結合起來，才能變簡練為豐富、變艱澀為生動，才能較完整地呈現出其經驗性和演繹性二重統一的本質，進而才更容易被學生調動相關經驗支撐其建構起概念。

他以“用字母表示數”為例，進一步闡釋他的觀點。

“用字母表示數”在幾大版本的小學數學教材中都是重要內容之一，在與教材配套的教師教學用書中，對其重要作用表述為“這是人類認識的一次飛躍”，但教師實際上很難理解其真正的意義。反而有教師認為，用字母表示數是因為不知道這個數是多少，因為在小學數學知識體系中，字母的運用主要是在解方程中用來表示未知量。可見，脫離了知識的歷史背景，就看不清它的來龍去脈，自然也就無從體會其數學本質。

而這些問題可以從數學史中找到答案。蔡宏圣說：“放在歷史的長河中，才會知道方程的解答最早是古阿拉伯數學家花拉子米用文辭敘述的，之后是古希臘數學家丟番圖用字母的縮寫表示的，直到17世紀才由法國數學家韋達不僅用字母表示未知量，甚至用字母表示系數，從而實現了人類認識的跨越，打開了近代數學的大門。換言之，用字母表示數的實質是符號化，絕不是用字母替代某數量。”

由此可知，教學“用字母表示數”的要義在于讓學生理解：一個已知的量為什么還要用字母表示。理解了這一點，才能使學生的認識實現由具體向形式化的飛躍。實際上，不僅僅是“用字母表示數”，數學中戰略性概念的建構，其背后都閃爍著數學思想的光芒，都是數學認識上的一次重大突破。所以蔡宏圣說：“脫離了歷史背景，要深刻把握其內涵都不是易事。”

正是因為把數學放到歷史長河中去探究，在歷史中認清了數學的本質，蔡宏圣能把課上得通透、深刻，《用字母表示數》又成了他的另一個經典課例。

成尚榮先生對蔡宏圣閱讀數學史的功力有過這樣的評價：“蔡宏圣對數學史的學習與研究既鏈接又融入，不過，他的數學教學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，對數學史知識較為全面的理解與把握，而非一知半解；其次是在數學史與數學教學之間尋找到融入點，再自然滲透和表達；再次是讓學生的數學認識由具體向形式飛升。這樣，即使是小學數學教學也會充滿著知識理性、科學理性和價值理性。”

第4篇：環境設計導論論文范文

李藝：教授，教育技術學博士生導師，南京師范大學教育技術學科帶頭人，兼任2013―2017全國普通高校教育技術與方法專業教學指導委員會/教育技術學專業教學指導分委員會副主任委員、中國教育技術協會信息技術教育專業委員會副主任委員、第二屆全國基礎教育課程教材專家工作委員會委員、第二屆全國教師教育課程資源專家委員會教育技術及綜合實踐工作委員會委員、全國教育科學規劃學科規劃組成員等職。研究方向為中小學信息技術課程、教育游戲研發與應用、漢字信息標識與處理、教育技術哲學等。

對話嘉賓：

荊曉虹：江蘇省丹陽高級中學信息技術學科高級教師，鎮江市學科帶頭人，同時從事信息學奧林匹克競賽輔導工作。曾獲江蘇省信息技術科普先進工作者、鎮江市“十佳教師”等榮譽稱號。2012年被評為鎮江市高中拔尖人才培養優秀教練；2014年被評為全國信息學奧林匹克競賽優秀指導教師；2015年在“一師一優課”評比中，所講的課被評為省級優課。曾主持省教研重點課題“基于計算思維培養的高中信息技術教學模式研究”等多項課題，多篇論文在省級、國家級期刊發表，2016年4月，論文《基于計算思維培養的“做中學”教學模式探究》被中國人民大學《復印報刊資料》轉載。

在新課標中，信息技術學科的核心素養被界定為：信息意識、計算思維、數字化實踐力、信息社會責任。對于核心素養中的“計算思維”，我們該如何解讀呢？這個問題很重要，因為它將引導我們明確課程價值和教學目標，實施有意義的教學活動。那么，計算思維是什么？

荊曉虹：李教授，您好！新課標已經明確了信息技術學科的核心素養，圍繞核心素養繼續進行課程建設應該是下一步工作的重心。當前，隨著信息技術的普及應用，對信息的感知、判斷和再利用，已經深刻影響著每個人的生活。例如，我們外出旅行，就可利用相關設備、技術感知和旅行相關的信息，如氣候、景點、交通工具等，并運用合適的工具對信息進行加工，為出行做充分的準備。在活動過程中，我們都圍繞著信息技術工具的應用，進行數據的收集與處理，也進行著思考，并且思考問題和解決問題的方法也因受信息技術的影響而發生改變，這些應該和信息技術核心素養密切相關，與計算思維密切相關吧？

李藝：是的。人類認識自然與社會的過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。人的進步，首先是思維的進步。在信息社會，現實世界中的事物將被數字化，以“數據抽象和自動化處理”為代表的計算方式正改變著人們的行為方式和心理歷程，這種轉變，若需要一個標簽來標識的話，計算思維應該是不二之選。我們甚至可以說，計算思維正逐步成為人們解決問題的一種重要思維方式。

從生活的角度看核心素養的表現，對指導教師教學活動的開展有啟發作用。數字化環境需要我們對信息發展變化過程有敏銳的感知能力，能夠根據問題的需要自覺主動地獲取、加工、表達和交流信息。與此同時，我們還要對信息來源的可靠性、內容正確性以及問題解決的有效性作出判斷。在解決問題的過程中，我們用著別人的成果，同時也應該自覺形成創造和奉獻的意識和責任，要遵守信息社會的法律法規，安全地使用信息技術，養成信息社會學習、工作、生活的良好習慣，共同建設具有多元文化的信息社會。因此，培養具有信息意識、計算思維、數字化實踐力、信息社會責任的公民是基礎教育階段信息技術學科的重要目標。

荊曉虹：從課程實踐的角度看，我們似乎必須向現實生活尋找答案。以旅行為例，我們可以將問題分解為選擇旅行地點、選擇旅行線路、制訂游玩計劃等子問題。對每一個子問題，我們再抽象問題特征，建立結構模型，對數據進行分析和組織。我們可以將計劃旅行的各個景點與景點間的線路抽象為圖結構的模型，采集相關數據并對數據進行合理組織，借助工具進行計算和分析。這樣，一個個生活中的問題就轉變成為一個個尋求利用數字化工具自動解決方案的問題。我所說的這些，似乎都和“計算思維”有關，因此我覺得核心素養中“計算思維”是最基礎的。李教授怎樣看這個問題呢？

李藝：信息科學與技術在促成社會高度信息化的同時，也拓寬和革新了傳統的思維方式，以“抽象”和“自動化”為精髓的計算思維已成為信息社會中處理問題的重要思維方式。從這個意義上講，我們要通過信息技術課程給中小學生以系統的、科學的“計算思維”的教育，因為，中小學生身處多元、互動、開放的信息化環境，將要面對的是充滿新奇的、變幻莫測的未來信息世界，只有幫助他們建立科學的思維方式，才能使其理解高速l展的信息世界，正確認識技術、個人、社會的內在關系，發揮信息技術的積極因素。而在這個“科學的思維方式”之中，計算思維就是重要一員。具有系統、科學的計算思維能力的學生可以在“學技術”“用技術”的基礎上，批判性地認識技術變革給予信息環境帶來的整體影響，并應用學科思維解決現實生活中的問題。在基礎教育中，合適的內容和合適的方法是課程設計與實施中的重要問題，作為具有豐富教學經驗的優秀一線教師，荊老師您覺得計算思維中有哪些是適合中學生的？

荊曉虹：李教授，我學習過您及其他專家在計算思維方面的文章。鐘柏昌等專家提出計算思維可以分解為“對象化思維和過程思維”“抽象思維和可視化思維”“工程思維和自動化思維”三單元六概念的結構，并對每個部分都進行了比較詳細的刻畫。[1]在您的文章中，您是站在信息技術課程的核心素養體系設計的立場上，對核心素養體系進行了刻畫，給出了“對象與管理”“設計與制作”“系統與工程”“規則與安全”“合作與協作”“倫理與道德”五單元十概念的結構，這實際上也是一種“學科思維”的結構方式。

對比以上兩種結構，同時借鑒了過往經驗，我選取并提煉出以“抽象”與“自動化”為核心，并且涵蓋與現代信息社會生活密切相關的諸如“問題解決”“數據應用”“信息搜索”“交互協作”等多組概念的計算思維框架，具體包括抽象和分層抽象、自動化（排序的思維、算法思維、問題求解思維）、關聯的思維、聚集成庫的思維、化整為零、不同性能資源的組合優化、分工合作與協同求解復雜系統問題等計算思維。提煉出這些具體內容有助于比較順利地將這些思維的培養在中學信息技術課上落地生根。但思維是抽象的，還需為其找到實施教學的抓手，所以我認為您在《談核心素養》一文中提出的“雙基層”應該是抓手，是計算思維依附的載體。這個問題您怎么看？

如何在信息技術課程中落實計算思維？

李藝：在課程設計的意義上認識計算思維是一回事，將其落實到具體的教學中又是另一回事。在具體的信息技術課程教學中，如何像語文課培養學生閱讀寫字一樣，去關注和培養學生計算思維，是教師面臨的重要問題，如前所述，走進生活并走出生活，應該是很好的方法，也還有其他類似的抽象類比、化繁為簡的方法。計算機科學知識與“計算思維”之間的關系要妥善處理，中小學生雖然可以通過學習計算機科學與技術的過程而獲得計算思維的能力，但深奧難懂的專業知識顯然不容易實施教學，因此也必然不能獲得較好的“計算思維”教學效果。

不同學科的研究對象與方法不同，其知識表達形式亦不相同。例如，“0”和“1”作為信息技術學科最基本的符號，連同程序設計形式化語言一起，是信息技術學科表達的基礎，也是表達“抽象”思維的重要內容，不可或缺。只有學會使用該學科特定的符號、概念、公式等表達方式，并運用本學科的基本符號、術語、概念表達思想、意見與觀點，才能學會運用該學科特有的思維方式進行思考與表達。學習程序設計相關知識和技能固然是培養計算思維的主要途徑，然而由于抽象符號的枯澀難懂，導致重要知識難以普及。近年來，為了普及程序設計知識及算法思維，降低程序設計學習的難度，許多優秀的圖形化程序設計平臺相繼出現。學習者可以通過可視的圖形化平臺進行知識的學習和操作實踐，達到理解抽象、算法、自動化等計算思維的目標。

另外，教師們還可以借助學生使用大眾化工具的既有經驗，為計算思維鋪墊基礎。根據信息技術課程以往的經驗，與大眾信息加工工具應用相關的基本知識和技能是信息社會學習和生活的基本武器，也是實施“計算思維”教學的主要抓手。實際上，我國基礎教育領域實施信息技術教育（前期稱為計算機教育）已有數十年，在小學、初中乃至高中的所有課程經驗中，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、網絡工具使用和基于網絡的交流等，都聚集了計算思維的大量運用，這些是教師培養學生計算思維的肥沃土壤。同時，在過去大眾化工具的研究和使用過程中，教師們積累了大量的教學經驗，對相關知識和技能教學的核心要素也十分清晰，這些都是協助計算思維教學的有力武器。

荊曉虹：是的，我有過一些教學實踐，曾嘗試利用大眾工具軟件培養學生的計算思維。我曾利用“在Excel中繪制二次函數”的問題，讓學生學習和體驗簡單的數據抽象、自動計算、算法、數據可視化等專業知識和相關計算思維。

算法和數據結構知識是呈現計算思維的重要內容，但往往因為它的抽象而使教學難以實施。教師同樣可以借助大眾工具和圖形化表示，幫助學生理解其內涵。我舉一個例子：在地圖上標出小明家和博物館的位置，以及兩地的步行線路，問小明從家走到博物館，最近的路應該怎樣走？

教學時，我通過如下過程培養學生的思維方式。

①利用畫圖、Word等工具，幫助學生將問題抽象重述（如圖1所示，小明現在A地，要去往B地的博物館，他想要最快到達，應該怎樣走呢）。

②對問題進行分析，設計算法，建立搜索樹模型（如圖2）。

③利用模型描述算法，用表格記錄計算過程（如下頁表）。

④發現規律并化簡。列舉當前位置向下走的每一種可能，將新到達的位置依次加入到“隊伍”后面，并將上述操作過程提煉為能夠解決同類問題更一般的方案，算法步驟如下：

步驟一：將起始點放入隊中；步驟二：從隊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，將新到達的結點添加到隊后面，計算并記錄當前路徑長度；步驟四：如果還可以有其他走法，轉到步驟三，否則轉到步驟五；步驟五：如果隊中結點還沒走完，則定位到隊中待繼續走的下一個結點并轉到步驟二，否則轉到步驟六；步驟六：比較所有當前位置是B的路徑長度，選擇一個最短的走法。

⑤算法形式化表示（可以抽象為流程圖或者偽代碼描述）。教師根據學生對上述過程的理解情況，將自然語言描述的算法描述為流程圖或者偽代碼，使學生進一步理解抽象的概念及思S方法。

⑥將上述過程自動化。將電子表格計算過程中的用時數據存儲到指定的單元格內，并在計算時引用這些單元格，當用時數據發生變化時，仍然可以求解，從而讓學生更深入地理解抽象以及自動化的思維。這就為下一步抽象為能夠完成自動計算的計算機程序作鋪墊。

李藝：這些教學實踐要繼續堅持，以不斷積累經驗。另外，我們還可以通過提供數字化學習環境，設計有效的數字化實踐活動實施計算思維的培養。

在數字化時代，信息技術的飛速發展使得不同地域的人們可以跨時空連為一體，共同工作、學習和生活。人們通過新環境下的社會實踐，不斷改變著現實生活條件，同時也改變著自己的思維方式。一方面，人們不僅需要具備相應的生存能力，更需要用數字化實踐能力去適應相應的生存環境并發展自我；另一方面，培養某種思維能力必須使學習者在教學活動中運用、發展這種思維能力，特定數字化環境下的問題情境能夠促使計算思維的產生。在數字化學習環境下，當學生試圖解決某一問題時，需要先對已有的知識進行理解，使之內化為自身知識結構的一部分，然后綜合運用知識來解決問題。對知識的綜合運用有賴于思維，學生綜合運用知識解決問題的過程也就自然而然地鍛煉了思維。

如何設計培養計算思維的教學活動？

荊曉虹：近年來，虛擬現實學習環境、網絡學習環境、數字化校園、數字化學習等研究十分火熱，甚至已經形成了許多比較成熟的平臺。但我感覺部分教師在運用信息技術構建學習環境時，過分強調了學習環境“實體”的構建，機器和技術只有實體，沒有靈魂。我認為，利用信息技術構建學習環境除了包括應用信息技術構建環境實體外，還應依據學習理論進行科學的教學設計，并在教學設計的過程中將教育理念的“靈魂”賦予“實體”。面向計算思維培養的數字化環境應該是要創造一個優質的教學環境，此種環境除了能改進教師的教學方法，改善學生的學習效果外，還應是一個多元的、互動性高的、能培養學生主動探索問題并有利于解決問題的環境，是一個生動活潑、富有創意的教學或學習環境。

李藝：信息技術課程是學生接觸信息技術、掌握信息技術并充分應用信息技術到現實世界中進行探索的重要課程，數字化環境為探索過程提供了便利。思維能力為解決問題提供有力支持，也從問題解決中獲得了提升，問題解決是思維培養的重要途徑。教師通過問題解決的過程，闡述并講解計算機科學基礎概念及知識，如數據抽象、數學建模、選擇算法、設計程序等，傳授計算機科學中的原理和方法；在知識“貫通”的過程中滲透0和1的思維、抽象思維、算法思維、問題求解思維等計算思維，使學生鞏固并理解相關知識和原理；最后讓學生通過運用相關的計算思維解決新環境下的問題或新問題，加深理解計算思維，并提升解決問題的能力。這樣，以“問題”為中心，形成知識、能力和思維相輔相成、互相促進的良好穩定的三角結構。

新課標也明確提出：培養學生運用數字化資源、數字化工具和數字化平臺，開展自主學習與群體協作。在信息技術學科教學中，提供數字化學習環境，設計有效的數字化實踐活動，是培養學生計算思維的重要途徑。數字化學習環境以學習環境設計理論為指導思想，它具有穩定的教學活動結構框架和活動程序。在課堂教學實施中，教師創設基于信息技術應用的新型學習環境，從而營造一種具有信息技術特征的課堂氛圍。荊老師應該也有一些有益的經驗可以跟大家一起分享吧。

荊曉虹：在具體教學中，我主要通過設計教學活動，讓學生在數字化學習環境中，自主探究或者合作解決問題，體驗分析問題、搜索資源、采集數據、加工數據、分析數據、解決問題并分享結論的整個過程，每一個環節都盡量設計包容多種解決方案的子問題，充分滲透計算思維的應用。例如，我通過提供多種工具，在采集數據環節，讓學生體驗不同層級的抽象，在加工數據環節，讓學生體驗不同程度的自動化過程等。

教師可以設計基于信息技術應用的實驗環境，利用與生活相關的問題，引導學生將生活經驗遷移到問題情境中，在數字化學習環境中尋求解決方案。例如，我設計了一個問題：小明家的商店出售牛奶，媽媽告訴小明，牛奶如果賣價高了，售出的量就小，賣價低一些，售出量就會增加，但也不能一味降低r格。媽媽給上高一的小明出了一個難題，怎樣定價才能保證一天的盈利達到100元呢？學生思考回顧并得出解決問題的一般過程，即發現問題、明確問題、提出解決方法、檢驗解決方法。在此過程中，學生要先確立問題解決中的難點和要素，并初步了解抽象的概念和學習抽象的方法。在對數據進行加工的環節引入自動計算的概念，歸納運用自動計算工具（計算機）解決問題的一般過程：分析現實問題、搜集問題的數據、建立數學模型、設計算法并自動計算。這樣，學生通過數字化環境下的一個實驗既解決了生活中的一個問題，也發展了計算思維能力。

又如，我讓學生在數字化學習環境中調查當前中學生數字閱讀的狀況。學生進行了問卷調查，并從一堆有關數字閱讀的信息（微信、微博、網絡空間等）中提取信息。學生將收集到的信息分離、提純和簡略之后抽象為待加工的數據，稍復雜的問題還需要將信息分類、分層抽象，可以認識和把握數據間的關系，選擇不同功能的加工工具輔助加工，如表格數據可以借助Excel、Access等工具軟件加工處理。計算機抽象的數據可以用更豐富的結構存貯信息，從而實現更多的加工需求，并借助程序設計方法實現更智能化加工。學生通過解決簡單問題，理解數據、數據抽象方法、數據存貯結構等概念，建立基礎知識學習與問題解決的聯系。數字化學習環境保障了所有活動環節的順利進展，讓學生通過體驗提高學習品質。設計學生活動時，我盡量考慮融入對學生計算思維的培養。李教授，您覺得還有其他思考角度嗎？

李藝：運用計算機解決實際問題時，最重要的是建立數學模型，即將問題中各個要素抽象為從基本的數據類型到復雜的構造類型的各類操作對象，并設計對象處理的可行算法。問題的求解過程為：輸入對象―對象處理―輸出對象，關注的重點是對象及對對象的操作。現實世界中每一個利用信息技術解決的問題都是如此，包括教師的教學過程。如果教師能夠把計算思維應用到自己的教學行為中，并幫助學生清晰地解讀行為，學生就會更充分地理解計算思維，更深刻地認識到它的重要性，從而也會在學習過程中盡量去應用計算思維。

荊曉虹：對呀，課堂教學的過程也可以從計算思維的角度去思考。一次教學活動可以被抽象成一個求解問題模型，教學中的各個要素則被抽象為具有各種性質的對象，教學過程被分段抽象成施加到對象上的各種操作。如果把怎樣上好一節課看作一個待解決的問題，教師會重點考慮問題的輸入是什么，問題的輸出是什么，我們可以借助的結構和方法有哪些，怎樣操作可以減少冗余，怎樣在不確定的情況下（如學情）進行規劃、調整，并預估效果，從最壞的情況進行調整和系統恢復以保證最佳解決效果等。

計算思維如何實現育人價值？

計算思維作為連接虛擬世界和現實世界的橋梁，在生活中處處可見它的影子，如人們有秩序地排隊與算法中的排序思維、自覺合理使用網絡與關聯思維、科學管理與分層抽象思維等。計算思維的培養最終也是為了育人，李教授是否可以從“育人”的意義上講一講這個問題？

李藝：面向計算思維的信息技術課程是期望學生將信息技術學科思維方式合理遷移至日常生活與學習之中，將學科方法滲透到解決信息問題之中，期望他的能夠成為信息社會的問題解決者、革新者和創造者。我在《談核心素養》一文中將核心素養的“雙基”“問題解決”“學科思維”三層關系解讀為“問題解決以雙基為基礎，學科思維以雙基和問題解決為基礎；學科思維喚醒并照耀著問題解決層和雙基層，使之一并產生價值和意義”，同時又指出“思維方法和價值觀，必須是經過系統的和較長時間的體驗式學習活動而潛移默化到思想深處的、穩定的、可遷移的思維方式或思維模式且形成習慣”。計算思維是教學活動所要達成的目標，繼而具備了計算思維的學生又是新的教學活動所要重視的對象，如此循環不斷強化，才能讓計算思維融入學生的意識，真正成為他們的“核心素養”。

同時，構建核心素養體系，是面向整個社會的需求，是提升我國人才培養質量，增強國家核心競爭力的關鍵環節。各學科在落實核心素養時，既要落實跨學科的綜合性核心素養，又要彰顯本學科獨特的育人價值，確立學科自身的核心素養。所謂學科核心素養，粗略地說是指凸顯學科本質，具有獨特、重要育人價值的素養。

計算思維的育人價值是什么？或者說，學習了信息技術課程，會發生什么樣的變化？這是個非常復雜的話題，或許今后我會認真思考并專門撰文討論，此處只能泛泛而談，不會十分嚴謹，僅供參考吧。例如，學習者通過學習信息技術課程，可以學會如何認識對象，理解對象可能是一個數據，也可能是眾多資源的聚集，甚至是現實中的一個問題；可以多角度地認識對象，一個問題還可以重新闡述成一個便于利用工具解決的問題；通過熟悉計算方法的多樣性，了解計算方法的特定性及優勢，學會如何提取和描述對象的屬性，自覺形成借助技術方法高效解決問題的習慣；理解對象可以選擇合適的方式組織存貯，便于利用相互間的關聯構建合適的結構，產生新的價值；對于身邊大量的信息和資源，能夠化簡分解、甄別篩選、合理組織，多維度多角度地進行關聯與分析，分層級地管理信息和解決問題；通過體驗系統中的對象如何分解分層、協調合作的過程，理解設計系統可以使各個對象優勢互補，集聚眾力，發揮對象的更大價值。從而他能夠認識到：人不是孤立存在的，在與他人、物、環境等各種對象的交互和交往中，要樹立自我保護意識，確立良好的交往可以幫助提升生活品質的信念；正確理解競爭與合作的關系，會利用合力，有效運用資源和高效解決問題；樹立面對復雜問題運用科學方法解決的勇氣與信念，以及人、技術、社會和諧共存的信心。

荊曉虹：想不到信息技術課程還有這么多寶藏可以挖掘啊！對于計算思維的育人價值我是這樣理解的。例如，抽象是信息技術的首要特征，現實世界到虛擬世界的第一步轉換便是抽象，因此抽象思維是計算思維中的重要組成部分。對于育人來講，信息技術學科中的抽象可以幫助學生從不同的角度觀察和分析事物、多個維度建立聯系、分層級地分解和化簡事物，更具有普遍意義。這一認識客觀世界的獨特方式，是每個社會公民無論從事何種職業都不可或缺的基本素養。這些便是抽象思維所獨有的、最核心的育人價值。所以f，計算思維最終目標是塑造人的品質。最后，李教授能否從課程建設者的角度給一線教師提些建議呢？

李藝：我認為在“核心素養”的概念下把握課程，應該從“學科思維”“問題解決”“雙基（基礎知識、基本技能）”三個層面同步推進，缺一不可。借鑒哈爾濱工業大學戰德臣等學者在將計算思維落實到高校相關專業或課程之中的研究成果，教師可以構建問題解決、知識技能和思維三者相輔相成、互相促進的良好穩定的三角結構，使得“知識/術語”隨著“思維”的講解而介紹，“思維”隨著“知識”的貫通而形成，（行為）能力隨著思維的理解而提高[2]，采用如下頁圖3所示的三角結構來引導計算思維在教學中的落實問題。

圖3可以解讀為：以信息社會人類解決的社會/自然問題為背景，并將問題以適合基礎教育階段學生理解的層次呈現出來，通過問題解決/分析的過程，將知識/概念的講解、行為/能力的提升、計算思維的培養三個方面互相融合和促進，使得知識/概念在解決問題的行為中得到鞏固，同時也體現出知識/概念對問題解決的必要支持；使得計算思維在問題解決過程中得到更深刻的認識，同時計算思維也指導實施更加有效的行為；問題解決為枯澀的概念與抽象的思維間架設了橋梁，使思維借助知識更具體化，思維也使知識更系統。在計算思維的引領下，隨著知識、能力和學科思維的不斷提升，學生的內在思維品質也會在潛移默化中得到強化和提升。

參考文獻：

[1]鐘柏昌，李藝.詳論計算思維――科學涵義與社會價值解析[J].江漢學術，2016（2）：88-97.

[2]戰德臣，聶蘭順.大學計算機：計算思維導論[M].北京：電子工業出版社，2013.

對話印象

2013年，我領銜的工作室有幸請來了信息技術教育專家李藝教授。在工作室的第一次活動中，我上了一節教學研究課。在課上，我打破“學經典，用經典”的常規算法教學思路，嘗試引導學生在開放的實驗環境中構建“經典算法”。但由于學生實踐能力的差異，導致教學目標的達成率并不高，這讓我很是沮喪。“我平時只帶三五個學生，四五十個學生的課堂不容易啊。”李教授幽默而深刻的話語讓我沮喪的心情得到平復，也讓我明白了教學中應該更加關注學情和教學資源，應該從關注自己的“教”轉移到關注學生的“學”。

在李教授的引領下，我開始系統地學習計算思維，研究計算思維在教學中的培養方式，開始探索學科發展的新道路。李教授非常忙碌，向李教授請教的過程，包括此次對話，大多是借助網絡和電話完成的。在李教授線上、線下的精心指導下，我的學科思路逐漸清晰起來。回憶走過的三年，我的內心充滿感激。