云計算在初中信息技術(shù)教育中的應(yīng)用研究

金苗苗 周躍良

【摘要】云計算是科技業(yè)的一次新革命,它的海量數(shù)據(jù)存儲和海量數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)那些看起來不切實(shí)際甚至是不可能完成的任務(wù)。文章介紹了云計算的特點(diǎn)、云計算與信息技術(shù)教育的關(guān)系、并且以Google Docs云產(chǎn)品為例簡要介紹了云計算在信息技術(shù)教育中的應(yīng)用及意義。

【關(guān)鍵詞】云計算;信息技術(shù)教育;Google Docs;應(yīng)用

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097(2009)08—0064—03

“云”是個大家熟悉的名詞,但當(dāng)它與“計算”相結(jié)合,它的含義就演變的泛泛而且虛無縹緲。那么什么是云計算呢?它如何應(yīng)用在初中信息技術(shù)教育中呢?

一 云計算簡介

1 什么是云計算

Google全球副總裁大中華區(qū)總裁李開復(fù)博士這樣講述云計算。“如果你正要打開電腦,在一個文字處理軟件中寫下未來一周的旅行計劃,那么你不妨試一試這樣一種全新的文檔編輯方式:打開瀏覽器,進(jìn)入Google Docs頁面,新建文檔,編輯內(nèi)容,然后直接將文檔的URL分享給你的朋友——沒錯,整個旅行計劃現(xiàn)在被濃縮成了一個URL,無論你的朋友在哪里,他都可以直接打開瀏覽器訪問URL。無論你分享給多少朋友,他們都可以與你同時編輯、修訂那份誘人的旅行計劃……如果你喜歡上了這種新穎的編輯體驗(yàn),那么恭喜你,你正在擁抱一個美麗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式——云計算。”

云計算是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的新發(fā)展,或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計算是分布式計算技術(shù)的一種,其最基本的概念,是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序,再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。透過這項技術(shù),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi),達(dá)成處理數(shù)以千萬計甚至億計的信息,達(dá)到和“超級計算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。[1]云計算技術(shù)允許人們隨時隨地從任意終端訪問信息、技術(shù)及其它服務(wù)。來自全球的任何一個用戶只需一部簡單的接入設(shè)備即可通過互聯(lián)網(wǎng)在本地獲取這種服務(wù),實(shí)現(xiàn)低配置設(shè)備享受高性能計算服務(wù)。它可提供一種轉(zhuǎn)變基礎(chǔ)設(shè)施的途徑,從而能夠滿足互聯(lián)世界的需求,最終改變?nèi)藗儷@取信息、分享內(nèi)容和互相溝通的方式。

2 云計算的特點(diǎn)

(1) 數(shù)據(jù)海量存儲可靠安全

云計算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心,用戶不必?fù)?dān)心電腦上數(shù)據(jù)丟失、病毒侵入等麻煩,只要把文檔保存在類似Google Docs的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上,把照片上傳到類似Google Picasa的網(wǎng)絡(luò)相冊里,有全世界最專業(yè)的團(tuán)隊來幫你管理信息,有全世界最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來幫你保存數(shù)據(jù)。而且可以海量存儲數(shù)據(jù),不必?fù)?dān)心存儲空間不夠。

(2) 對用戶端設(shè)備要求低

比爾?蓋茨在一次演講中稱,有了云計算,個人用戶的內(nèi)存只需640K足矣。 云計算只要你有一臺可以上網(wǎng)的電腦,有一個喜歡的瀏覽器,然后在瀏覽器中鍵入URL,就可以享受到云計算帶給你的無限樂趣。再也不用擔(dān)心你的硬件設(shè)備是否陳舊、軟件是否是最新版本的問題。

(3) 信息共享

共享即分享。在云計算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中,數(shù)據(jù)只有一份,保存在“云”的另一端,你的所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng),就可以同時訪問和使用同一份數(shù)據(jù)。同時啟用云計算服務(wù)提供的共享機(jī)制還能輕松把文檔與其他人協(xié)作共享。以Google Docs為例,你可以把未完成的寫作帶回家,也可以與伙伴一起協(xié)同完成文檔,并同其他伙伴分享。

(4) 強(qiáng)大的計算能力

云計算為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了強(qiáng)大的計算能力,可以為普通用戶提供每秒10萬億次的運(yùn)算能力,完成用戶的各種業(yè)務(wù)要求。這種超級運(yùn)算能力在普通計算環(huán)境下是難以達(dá)到。《紐約時報》租用Amazon的云計算服務(wù),使用基于云計算的開源軟件Hadoop,將其自1851年以來的1100萬份報道轉(zhuǎn)變成可搜索的數(shù)字化PDF文檔,耗時僅一天。如果用傳統(tǒng)方法,這項工作可能要數(shù)月才能完成。

(5) 極其廉價

由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點(diǎn)來構(gòu)成云,“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本,“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升,因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢,經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的任務(wù)。

二 云計算在初中信息技術(shù)教育中的應(yīng)用及意義

1 云計算與初中信息技術(shù)教育

在目前初中信息技術(shù)教育中,學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)的興趣濃厚、熱情高,但是計算機(jī)基礎(chǔ)知識不扎實(shí),運(yùn)用電腦能力差,缺乏一定的探索研究能力。普遍存在的問題就是硬件檔次低、更新慢。硬件設(shè)施的投入對于整個學(xué)校來說是一筆不小的開支,所以很多學(xué)校往往投入一次以后,就很少花錢來更新機(jī)器設(shè)備,由此導(dǎo)致很多信息技術(shù)活動不能開展。再加上大部分學(xué)生對目前的信息技術(shù)教材不感興趣,信息技術(shù)這門課程并未涉及到升學(xué)問題,因此大多數(shù)學(xué)生并不重視,觀念認(rèn)識不到位,很大一部分學(xué)生認(rèn)為信息技術(shù)課就是玩,就是上網(wǎng)聊天打游戲。雖然有的學(xué)生已經(jīng)意識到開設(shè)信息技術(shù)課是為了利用網(wǎng)絡(luò)來解決平常生活和學(xué)習(xí)中碰到的問題,但是他們不知從何入手。

有了云計算,我們可以從新的角度來思考信息技術(shù)教育。云計算的特點(diǎn)使其比其他新技術(shù)更容易進(jìn)入教育領(lǐng)域,云計算的特點(diǎn)也決定了它在信息技術(shù)教育上將大受歡迎。對用戶設(shè)備要求低這一特點(diǎn)可以解決初中學(xué)校硬件檔次低、更新慢的問題。云計算的共享性協(xié)作性可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的探索研究能力,能解決現(xiàn)有教材中存在的一些問題。云計算能大大減少學(xué)校為維護(hù)和升級操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件投入的費(fèi)用。

2 Google Docs在信息技術(shù)教育中的具體應(yīng)用

Google公司的Google Docs產(chǎn)品就是一個典型的云計算產(chǎn)品,Google Docs是類似于微軟Office的一套在線辦公軟件,它可以處理和搜索文檔、表格、幻燈片。[2] Google Docs最大的特點(diǎn)是協(xié)作共享,Google Docs的協(xié)作允許不同位置的多個用戶對同一個項目同時進(jìn)行編輯和查看,它的共享機(jī)制使“分享”變得更容易。Google Docs不僅具有云計算的特點(diǎn),還具有以下兩個特點(diǎn):

(1) 不能上網(wǎng)也能編輯文檔

Google Docs具有離線功能,在電腦不能上網(wǎng)的情況下,也可以進(jìn)行文檔的編輯,一旦系統(tǒng)檢測到網(wǎng)絡(luò),Google Docs會自動將文檔上的內(nèi)容上傳保存。現(xiàn)在的中小學(xué)校,硬件設(shè)施不好,時常斷網(wǎng),有了Google Docs的離線功能,學(xué)生在斷網(wǎng)的情況下,也能進(jìn)行文檔的編輯。給學(xué)生帶來了很大的方便,為學(xué)生創(chuàng)建靈活敏捷的學(xué)習(xí)方式,有助于提高學(xué)習(xí)效果。

(2) 海量存儲文檔,查找方便

為了機(jī)房的維護(hù),一般的學(xué)生電腦都裝有還原卡,出故障重啟或者下一次上課時往往找不到以前的資料。有了Google Docs,學(xué)生可以把上課的文檔保存到Google Docs,下次上課時不必為要重做文檔而擔(dān)心。Google Docs提供了搜索文檔功能,學(xué)生可以通過文檔名稱、編輯時間、共享者很方便的找到自己需要的文檔。不用擔(dān)心文件多,找不到所需文檔的問題。

基于Google Docs的特點(diǎn),Google Docs在初中信息技術(shù)教育中的應(yīng)用設(shè)計如下:

(1) 幫助學(xué)生分組

由于不同學(xué)生的信息技術(shù)基礎(chǔ)存在一定的差異,根據(jù)異質(zhì)分組原則,5～6個同學(xué)一組,每組選定一個組長。向?qū)W生展示評價標(biāo)準(zhǔn),每個小組以老師給定的主題為依據(jù)選擇一個感興趣的主題,再根據(jù)主題和評價標(biāo)準(zhǔn)以Google Docs為平臺制作一份文檔,組長要明確每位組員在協(xié)作中需要完成的任務(wù),最后以小組的形式進(jìn)行匯報。

(2)創(chuàng)建Google賬戶

打開網(wǎng)頁(https://www.google.com/accounts/NewAccount),只需輸入當(dāng)前電子郵件,密碼,再通過郵件進(jìn)行賬戶創(chuàng)建確認(rèn),就可以輕松完成賬戶的創(chuàng)建。創(chuàng)建賬戶界面如圖1所示:

(3) 登錄Google,開始文檔的編輯

通過http://docs.google.com進(jìn)入Google Docs編輯界面。每組根據(jù)選擇的主題在Google Docs上創(chuàng)建新文檔,也可以從本機(jī)上上傳文檔。Google Docs簡單易學(xué),學(xué)生很容易入門。

(4) 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上協(xié)作編輯文檔

Google Docs文檔可以同時有10個人編輯一個在線文檔,可以與200個人共享一個在線文檔,足以滿足初中信息技術(shù)課堂的需要。通過共享功能邀請同組同學(xué)一起進(jìn)行文檔的編輯,為同學(xué)設(shè)置權(quán)限,可以設(shè)置為查看者或者協(xié)作者,設(shè)置界面如圖2所示。

學(xué)生協(xié)作完成教師布置的任務(wù),這比以前學(xué)生孤軍奮戰(zhàn)的學(xué)習(xí)更有效率。2007年,國際教育技術(shù)協(xié)會(ISTE)為學(xué)生制定的國際教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (NETS) 和行為準(zhǔn)則中將交流與協(xié)作(Communication and Collaboration)排在第二位[3],可以看出在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生交流與協(xié)作能力的重要性。學(xué)生在協(xié)作學(xué)習(xí)中,相互探討、相互學(xué)習(xí)、相互了解、增加同學(xué)之間的人際交往,更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,有效提高學(xué)習(xí)效率。

(5) 發(fā)布作品。在Google Docs中,“發(fā)布”使用戶可以向全世界提供在線文檔。發(fā)布了文檔,其他學(xué)生通過URL就能訪問在線文檔。

(6) 評價作品。各個小組匯報自己的作品,進(jìn)行自我評價、同學(xué)評價和教師評價。使學(xué)生在評價中及時體驗(yàn)到學(xué)習(xí)信息技術(shù)的樂趣,使同學(xué)之間能相互學(xué)習(xí),在欣賞同學(xué)作品的同時,知道自己作品的不足,以便下次改進(jìn)。

未來的人才除了具備基本素質(zhì)外,還要具備使用信息、應(yīng)用信息進(jìn)行創(chuàng)新的能力。運(yùn)用Google Docs云產(chǎn)品創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),保持學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。協(xié)作式的學(xué)習(xí)方法,學(xué)生協(xié)作的過程就是探索創(chuàng)新的過程,這種方式有利于學(xué)生能力的鍛煉,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三 總結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)的精神實(shí)質(zhì)是自由、平等和分享。云計算是一種最能體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)精神的計算模型。基于云計算的特點(diǎn)和Google Docs的特征,將Google Docs應(yīng)用于信息技術(shù)教育當(dāng)中,不僅能培養(yǎng)學(xué)生使用信息技術(shù)工具的能力,而且能培養(yǎng)學(xué)生在信息技術(shù)環(huán)境下與人協(xié)作的能力。 Google Docs默認(rèn)的是英文界面,使用時可以設(shè)置為中文,這樣界面會更和善,更易于學(xué)生學(xué)習(xí)。如果使用時出現(xiàn)“該頁無法顯示”的提示,可以使用https://docs.google.com/來訪問Google Docs,這將極大提高訪問的穩(wěn)定性,其原理是對于加密的https,防火墻無能為力。