教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的數(shù)字思維：內(nèi)涵與特征

摘要：數(shù)字思維是數(shù)字主體的重要認(rèn)知和實(shí)踐方式，直接影響教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的理念形成、規(guī)劃制訂、實(shí)施過程和評價(jià)指向，對教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型起著牽引作用。數(shù)字思維能幫助人們分析、解決復(fù)雜問題和提升數(shù)字素養(yǎng)，是數(shù)字時(shí)代教師的必備能力素養(yǎng)，是一種“人—機(jī)—技”協(xié)同的合成思維，也是教師利用數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)解決復(fù)雜問題的認(rèn)知工具。數(shù)字思維具有數(shù)據(jù)為基、實(shí)時(shí)互動、多元綜合、人機(jī)協(xié)同四大關(guān)鍵特征。關(guān)鍵詞：教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型；數(shù)字思維；內(nèi)涵；組態(tài)；特征數(shù)字化轉(zhuǎn)型是在數(shù)字化轉(zhuǎn)換、數(shù)字化升級的基礎(chǔ)上，在戰(zhàn)略層面進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，全面推進(jìn)數(shù)字化意識、數(shù)字化思維和數(shù)字化能力的過程[1]。其中，數(shù)字化思維是數(shù)字化建設(shè)的思想基礎(chǔ)[2]。這要求人們建立數(shù)字化思維，提升數(shù)字素養(yǎng)。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為數(shù)字思維的典型應(yīng)用，其核心要義在于思維方式的轉(zhuǎn)型。具備數(shù)字思維或“轉(zhuǎn)思維”是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在。因此，準(zhǔn)確把握數(shù)字思維的內(nèi)涵、意義與關(guān)鍵特征，能夠?yàn)榻逃龜?shù)字化戰(zhàn)略提供重要的理論參考。一、數(shù)字思維的內(nèi)涵與意義（一）數(shù)字思維的內(nèi)涵思維是借助語言、表象或動作實(shí)現(xiàn)的對客觀事物的概括性認(rèn)識，是認(rèn)識的高級形式。它能揭示事物的本質(zhì)特征和內(nèi)部聯(lián)系，并主要表現(xiàn)在概念形成、問題解決和決策等活動中[3]。數(shù)字思維最初是指一種借助計(jì)算推理和數(shù)理公式來解決實(shí)際問題的數(shù)學(xué)思維。隨著時(shí)間的推移，它也被賦予了很多新的意義。綜合國內(nèi)外相關(guān)定義，我們認(rèn)為從廣義上看，數(shù)字思維指的是數(shù)字時(shí)代所偏重的思維方式，如用戶思維、數(shù)據(jù)思維、系統(tǒng)思維、價(jià)值思維等；從狹義上看，數(shù)字思維是一種“人—機(jī)—技”協(xié)同的合成思維，包含數(shù)據(jù)賦能的算法推理、問題求解、創(chuàng)新決策等一系列心智活動，是思維主體利用數(shù)字技術(shù)解決各種抽象、復(fù)雜問題的認(rèn)知工具。數(shù)字思維與數(shù)字化思維、數(shù)據(jù)思維是相互聯(lián)系的一組概念。一般而言，數(shù)字思維和數(shù)字化思維并無本質(zhì)區(qū)別，但二者的側(cè)重點(diǎn)與應(yīng)用范圍有所差異。數(shù)字化思維的側(cè)重點(diǎn)是利用數(shù)字技術(shù)將文字、圖像、聲音等表征方式的資料轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，強(qiáng)調(diào)數(shù)字技術(shù)與工具在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的應(yīng)用價(jià)值。而數(shù)字思維作為一種循證式認(rèn)知能力，其重點(diǎn)是構(gòu)建基于數(shù)據(jù)分析、算法推理的決策模型。數(shù)據(jù)思維是指人類使用數(shù)據(jù)創(chuàng)造價(jià)值的一種思維能力，其目的是培養(yǎng)收集、理解和處理數(shù)據(jù)的能力[4]。數(shù)字思維與數(shù)據(jù)思維的共通之處在于，都強(qiáng)調(diào)了先進(jìn)技術(shù)在思維過程中的應(yīng)用價(jià)值，共同推動智能化、精準(zhǔn)化的決策行為。不同之處在于，數(shù)字思維的運(yùn)行邏輯是由數(shù)字技術(shù)、數(shù)學(xué)算法和數(shù)據(jù)模型等多種數(shù)字化元素綜合而成，具有更加廣泛的分布范圍與涉及領(lǐng)域。數(shù)據(jù)思維則是基于數(shù)據(jù)聯(lián)動、數(shù)據(jù)啟示的認(rèn)知或決策方式。數(shù)據(jù)思維是數(shù)字思維的下位概念，是廣義數(shù)字思維的核心要素。（二）數(shù)字思維的意義1.數(shù)字思維是數(shù)字公民的普適技能近年來，大數(shù)據(jù)、元宇宙、生成式人工智能等已經(jīng)滲透到社會的方方面面，成為我們生活中不可或缺的一部分。數(shù)字思維也成為數(shù)字時(shí)代公民的普適技能。數(shù)字思維涵蓋了所有面向數(shù)字時(shí)代的思維工具，能夠?qū)?shù)字化過程中的信息、數(shù)據(jù)和技術(shù)匯聚一體，構(gòu)建多元化、智能化的問題解決方案，從而提升社會成員的數(shù)字勝任力。培養(yǎng)數(shù)字思維，是為了讓人類利用數(shù)字技術(shù)去完成機(jī)器無法做到的事情，是人類進(jìn)階為數(shù)字公民的價(jià)值確認(rèn)。2.數(shù)字思維是數(shù)字創(chuàng)新的內(nèi)生動力數(shù)字思維作為一種認(rèn)知工具，能夠培養(yǎng)個體在數(shù)字環(huán)境中的創(chuàng)新素養(yǎng)，有助于組織創(chuàng)新管理模式、提升工作效率、提高決策質(zhì)量。數(shù)字思維是基于技術(shù)驅(qū)動的認(rèn)知過程，即通過發(fā)揮數(shù)字技術(shù)導(dǎo)向的行為與決策，洞察數(shù)字化發(fā)展的新趨勢，為數(shù)字創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)動力。它既強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新素養(yǎng)，也要求個體保持對新知識、新技能的開放態(tài)度。在數(shù)字創(chuàng)新的過程中，擁有數(shù)字思維的人能夠系統(tǒng)整合不同領(lǐng)域的知識和技能，充分發(fā)揮不同要素的功能，打造充滿活力的數(shù)字創(chuàng)新文化。3.數(shù)字思維是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的智慧引擎隨著數(shù)字時(shí)代的發(fā)展，數(shù)字化已經(jīng)成為數(shù)字社會發(fā)展的重要動力，產(chǎn)生了能夠顛覆現(xiàn)有價(jià)值理念的躍遷式創(chuàng)新，各行各業(yè)都面臨著全新思維模式下的挑戰(zhàn)與重塑，即形成以數(shù)字思維為向心力的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)字思維在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中具有至關(guān)重要的引領(lǐng)作用。它通過協(xié)調(diào)和平衡各方利益，確保數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展預(yù)期的目標(biāo)和效果，并貫穿于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全領(lǐng)域、全過程，對數(shù)字化建設(shè)進(jìn)行全方位把控。總體而言，數(shù)字思維是系統(tǒng)全面部署數(shù)字化戰(zhàn)略的價(jià)值前提與基本保障。只有將發(fā)展數(shù)字思維作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐的起點(diǎn)和導(dǎo)向，才能進(jìn)一步引領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字產(chǎn)業(yè)以及數(shù)字中國建設(shè)的智慧創(chuàng)變。二、數(shù)字時(shí)代的思維組態(tài)“組態(tài)”是指在特定背景下，對某系統(tǒng)中各種要素及要素間關(guān)系或排列進(jìn)行布置和安排的過程，以形成一個整體的結(jié)構(gòu)。例如，數(shù)字化發(fā)展領(lǐng)域的組態(tài)由“硬組態(tài)”與“軟組態(tài)”構(gòu)成?！坝步M態(tài)”指的是數(shù)字新基建，包括數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字應(yīng)用平臺、數(shù)字社會環(huán)境等；“軟組態(tài)”指的是數(shù)字技能，包括數(shù)字思維、數(shù)字素養(yǎng)、數(shù)字韌性等。數(shù)字時(shí)代的思維組態(tài)是一組適應(yīng)數(shù)字時(shí)代需求的數(shù)字思維集群，一般指人們在數(shù)字時(shí)代中識別、理解、分析和解決問題的思維過程，是一種數(shù)字技術(shù)驅(qū)動的數(shù)字思維集群。隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，人類需要重新理解思維的發(fā)展規(guī)律與運(yùn)行模式。人類最理想的思維運(yùn)行方式是多種思維兼用并舉，互相反饋，各施其能[5]。數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要形成面向數(shù)字時(shí)代的跨界思維，構(gòu)建以數(shù)字思維為核心的思維組態(tài)，如圖1所示。（一）從數(shù)字化的本質(zhì)屬性上看數(shù)字變革是數(shù)碼化（digitization）、數(shù)智化（digitalization）與數(shù)字化轉(zhuǎn)型（digitaltransformation）所構(gòu)成的連續(xù)統(tǒng)[6]，數(shù)字思維是數(shù)字時(shí)代發(fā)展的必然選擇，是映射數(shù)字化變革過程的應(yīng)有之義，具體包括共生思維、生態(tài)思維以及連續(xù)統(tǒng)思維。共生思維是一種關(guān)注整體性、聯(lián)動性和相互依存關(guān)系的思維方式。它強(qiáng)調(diào)各個元素之間的相互合作、相互促進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)更大的效益和可持續(xù)發(fā)展，其主要特點(diǎn)是互為主體性、利他協(xié)同性和積極生長性。生態(tài)思維是指“從生態(tài)哲學(xué)維度審視人與自然的復(fù)雜關(guān)系，并以其協(xié)同進(jìn)化與和諧發(fā)展為價(jià)值取向的思維方式”[7]，其主要特點(diǎn)是相互依存性、整體性、多元開放性。連續(xù)統(tǒng)思維是指運(yùn)用連續(xù)統(tǒng)的思想來從事對象化的研究方式，它注重各部分組成的整體、事物之間的普遍聯(lián)系以及事物周圍的各種具體環(huán)境與條件，是一種綜合性、兼容性的思維方法。事物的發(fā)展是一個連續(xù)、動態(tài)的變化過程，連續(xù)統(tǒng)思維能夠追求各種要素之間的協(xié)調(diào)和諧，從而發(fā)揮出事物整體的效益[8]。（二）從數(shù)字化應(yīng)用的角度上看數(shù)字思維是一種以算法模型、數(shù)據(jù)中臺和產(chǎn)品設(shè)計(jì)為成果導(dǎo)向的方法論，具體包括設(shè)計(jì)思維、計(jì)算思維、數(shù)據(jù)思維以及創(chuàng)新思維。設(shè)計(jì)思維是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中支撐創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵要素，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新的最大化，促進(jìn)教育生態(tài)系統(tǒng)的敏捷進(jìn)化。它是一種運(yùn)用技術(shù)實(shí)施革新或創(chuàng)新的思維框架。成功的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是創(chuàng)新性“人為干預(yù)”的進(jìn)化過程，也是設(shè)計(jì)思維的思考、工作和實(shí)踐過程[9]。計(jì)算思維是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等的一系列思維活動。它囊括了算法思維、編程思維、科學(xué)思維等核心思維內(nèi)容[10]。數(shù)據(jù)思維從本質(zhì)上講是利用數(shù)據(jù)化的策略與工具研究社會活動的測量框架。它以人們獲得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，再利用已經(jīng)擁有的數(shù)據(jù)知識對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、綜合、抽象和概括，進(jìn)而形成概念、推理和判斷，使之對客觀事物的認(rèn)識從感性上升到理性的一種思維過程[11]。創(chuàng)新思維是指建立在新技術(shù)和新發(fā)明的產(chǎn)品應(yīng)用上，強(qiáng)調(diào)可行性和實(shí)用性、追求社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的再生性思維，源自于超越先前標(biāo)準(zhǔn)的需要[12]。（三）從個體的角度上看數(shù)字思維是適應(yīng)“易變性、不確定性、復(fù)雜性、模糊性”和“脆弱性、焦慮感、非線性、不可理解的”時(shí)代特征的決策思維模型，是以實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值為目標(biāo)的數(shù)字化認(rèn)知方式，具體包括用戶思維、價(jià)值思維、賽道思維以及敏捷思維。用戶思維是指在產(chǎn)品或服務(wù)設(shè)計(jì)過程中，以用戶為中心，將用戶需求、體驗(yàn)和反饋?zhàn)鳛殛P(guān)鍵考量因素的一種思維方式。它強(qiáng)調(diào)從用戶的角度出發(fā)，深入理解用戶的需求、行為和期望，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和改進(jìn)，以提供更好的用戶體驗(yàn)，比如以體驗(yàn)為核心的數(shù)字孿生。價(jià)值思維是指個體或群體在思考和行動中，基于價(jià)值觀念和原則來進(jìn)行判斷、決策和行為的一種思維方式。它強(qiáng)調(diào)將價(jià)值觀念作為指導(dǎo)，考慮行為和決策的長遠(yuǎn)影響，追求符合道德、倫理和社會責(zé)任的行為準(zhǔn)則[13]。賽道思維是以競技賽道為比喻所引申出的一種思維方式，主要用于戰(zhàn)略規(guī)劃、前瞻決策與問題預(yù)判，強(qiáng)調(diào)根據(jù)瞬息萬變的競爭環(huán)境選擇最適合的發(fā)展路徑，如“教育數(shù)字化是我國開辟教育發(fā)展新賽道和塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢的重要突破口”。敏捷思維是一種以快速適應(yīng)和靈活應(yīng)對變化為核心的思維方式。它強(qiáng)調(diào)在復(fù)雜環(huán)境中，個體通過持續(xù)性的學(xué)習(xí)、試錯和調(diào)整來應(yīng)對各種風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。敏捷思維能夠幫助人們洞察不同情境下的問題本質(zhì)，從而確定最高效的解決方案[14]。三、數(shù)字思維的關(guān)鍵特征數(shù)字思維在本質(zhì)上表現(xiàn)為一種人機(jī)共生、人機(jī)合成、和合共生的綜合思維，是能與數(shù)字空間保持同步聯(lián)結(jié)的智能工具。它具體表現(xiàn)出數(shù)據(jù)為基、實(shí)時(shí)互動、多元綜合和人機(jī)協(xié)同四種重要特征。（一）數(shù)據(jù)為基數(shù)據(jù)是數(shù)字思維的關(guān)鍵要素、核心內(nèi)驅(qū)力和動能，是數(shù)智時(shí)代的核心資產(chǎn)，可以說沒有數(shù)據(jù)便沒有數(shù)字思維。大數(shù)據(jù)不再只是一堆用作統(tǒng)計(jì)的普通代碼或字符串，而正在成為一種賦能社會變革的戰(zhàn)略資產(chǎn)和科學(xué)力量。數(shù)字思維的核心引擎是由數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)聯(lián)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動所構(gòu)成的認(rèn)知與決策模型連續(xù)統(tǒng)。數(shù)字思維的本質(zhì)是基于數(shù)據(jù)循證的決策過程。主體借助數(shù)據(jù)開展基于循證的數(shù)字思維活動，能夠推動更加科學(xué)、規(guī)范和有“據(jù)”可依的數(shù)字化實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)從“經(jīng)驗(yàn)本位”到“數(shù)據(jù)循證”的認(rèn)知決策。例如在教育領(lǐng)域中，教師可借助數(shù)據(jù)開展精準(zhǔn)化教學(xué)，構(gòu)建數(shù)據(jù)賦能的學(xué)生評價(jià)畫像。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的量化學(xué)習(xí)分析，通過對學(xué)習(xí)者知識能力分析、認(rèn)知風(fēng)格分析、學(xué)習(xí)興趣挖掘和情感狀態(tài)識別及學(xué)習(xí)效果預(yù)測，可以有效幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，為學(xué)習(xí)者提供個性化學(xué)習(xí)服務(wù)；通過群體學(xué)習(xí)動力學(xué)、群體學(xué)習(xí)行為模式、協(xié)作學(xué)習(xí)以及參與互動話語行為分析等，可以準(zhǔn)確識別學(xué)習(xí)者的群體學(xué)習(xí)行為，構(gòu)建數(shù)字時(shí)代的新型學(xué)習(xí)方式。當(dāng)然，在認(rèn)識到數(shù)據(jù)價(jià)值的同時(shí)，我們也要警惕數(shù)據(jù)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，避免陷入數(shù)據(jù)主義、數(shù)據(jù)崇拜的泥沼，要彰顯數(shù)字主體性力量，具備駕馭數(shù)據(jù)的數(shù)字素養(yǎng)與元認(rèn)知能力，以有效避免可能產(chǎn)生的“數(shù)據(jù)尾氣”及其對數(shù)字生態(tài)的污染與破壞，進(jìn)而扭曲認(rèn)知和決策。（二）實(shí)時(shí)互動數(shù)智時(shí)代，人類從傳統(tǒng)的二元空間發(fā)展到由物理空間、社會空間和信息空間所構(gòu)成的三元空間交互的社會物理信息系統(tǒng)。互聯(lián)網(wǎng)場域是基于三元交互的數(shù)字思維空間。在這一空間里，數(shù)字思維主體可基于數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)分析在信息空間環(huán)境中實(shí)時(shí)分享觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)，與信息空間的事物建立聯(lián)系和互動，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，及時(shí)傳遞關(guān)鍵信息，實(shí)施科學(xué)運(yùn)思和精準(zhǔn)決策，處理龐雜信息、傳播知識、跨媒介交流和解決復(fù)雜問題。與此同時(shí)，還要防止主體在運(yùn)思和決策過程中的碎片性、偏離性和遲延性，以及避免信息繭房和回音壁效應(yīng)等。因此，數(shù)字思維是一種多元主體基于問題導(dǎo)向和問題情境實(shí)時(shí)互動交流的思維模型，具有典型的現(xiàn)時(shí)性、在線化、網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)。（三）多元綜合數(shù)字思維是一種多元融合的、適應(yīng)數(shù)字化生存的跨界思維。它從跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨時(shí)空等各種“跨”中實(shí)現(xiàn)模式識別，發(fā)現(xiàn)問題求解的創(chuàng)新路徑，如協(xié)同進(jìn)化的生態(tài)思維、顛覆變革的創(chuàng)新思維、自然和諧的共生思維，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動的敏捷思維和用戶思維等。這些思維的特點(diǎn)強(qiáng)調(diào)相關(guān)依存性、互為主體性、打破常規(guī)、快速響應(yīng)和以體驗(yàn)為核心等。數(shù)字思維有益于人們主動適應(yīng)內(nèi)外部世界的變化與挑戰(zhàn)，在復(fù)雜多變的數(shù)字世界中提升虛實(shí)交替下的敏捷性與洞察力。數(shù)字世界中的數(shù)據(jù)信息、價(jià)值觀念往往在無序中交織碰撞，容易導(dǎo)致人們陷入僵化、模糊的認(rèn)知障礙。數(shù)字思維致力于形成多元模態(tài)的價(jià)值共同體，并將不同的數(shù)字要素看作一個相輔相成、相得益彰的有機(jī)系統(tǒng)，引導(dǎo)人們用關(guān)聯(lián)主義的方法論去看待數(shù)字時(shí)代的復(fù)雜性、多樣性。數(shù)字思維將彼此獨(dú)立、偶然堆砌的知識信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化重組，推動思維主體在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的跨界式發(fā)展。（四）人機(jī)協(xié)同“人類與其想贏過人工智能，不如把重點(diǎn)放在人工智能的維護(hù)和運(yùn)用上?！盵15]也就是說，人類與機(jī)器之間是相互協(xié)作、相互融合的智能伙伴關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的智能融合[16]。人機(jī)協(xié)同是數(shù)字思維的另一大重要特征。不要讓人去做機(jī)器做的工作，反之亦然。數(shù)字思維作為一種“共生共存”的人機(jī)智能思維，它既不是基于人類思維的軟智能，也不是基于機(jī)器思維的硬智能，而是為了達(dá)成“人人、機(jī)機(jī)、人機(jī)”之間的兼容平衡、協(xié)同相依。數(shù)字思維要讓人與機(jī)器分別在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中找到屬于自己的生態(tài)位，防止“偏害共生”或“偏利共生”的分立導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)“互利共生”的人機(jī)協(xié)同形態(tài)。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)涉及戰(zhàn)略愿景、基礎(chǔ)設(shè)施、領(lǐng)導(dǎo)力建設(shè)、數(shù)字素養(yǎng)、基于數(shù)據(jù)的教學(xué)與評價(jià)、數(shù)字治理、安全保障等方面的系統(tǒng)工程，教、學(xué)、管、評、建等諸要素都要將數(shù)字思維作為底層邏輯。數(shù)字思維在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用是全方位、全要素、全過程和全業(yè)務(wù)的，其中包括我們熟知的精準(zhǔn)教學(xué)、數(shù)字畫像、教育治理、循證教育決策、多場域協(xié)同的教育生態(tài)、高質(zhì)量發(fā)展的數(shù)字教育新基建等。如數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育教學(xué)評價(jià)可依托無感式、伴隨式數(shù)據(jù)采集，建立長周期、全過程、多維度的數(shù)字檔案，支撐各學(xué)段全過程縱向評價(jià)和德智體美勞全要素橫向評價(jià)，為學(xué)生成長提供指導(dǎo)。四、結(jié)語上述關(guān)于數(shù)字思維的探討僅僅是一個開端。由于數(shù)字思維本身的新