《信息交換方式——程序中斷》教學案例

董小莉

【摘 要】程序中斷方式是計算機原理信息交換方式中的重要內容。教者把這節課的教學重點放在中斷處理的過程上，其教學設計遵循的是一條“概念—分析”的路子，教師預設在課堂上引導學生經歷由理性到感性、由抽象到直觀的思維過程，以便讓學生很容易地掌握中斷的處理過程。從教學方法上說，設想引導學生通過教師講解和自主探索而獲得對中斷處理的理解，學生走的是一條發現學習的道路。

【關鍵詞】計算機教學；課堂實錄；教學反思

想像力是學生的翅膀。有了想像力，再抽象的知識也能容易理解。課堂教學中教師要充分了解學生的心理活動，給學生插上想像的翅膀，才能切實提高課堂教學的效率。正如美國著名的教育心理學家Ausubel所指出的：影響學習的最重要因素是學生已經知道了什么，我們應該根據學生原有的知識狀況去進行教學。

一、課堂實錄

師說：我們剛剛學習了信息交換方式中的程序查詢方式，此種方式適用于低速的外設設備，CPU等待的時間很長，因此此種方式的效率很低，假如你是一個計算機設計者，你用什么方法來提高外設和主機之間的數據交換速度？

（設計目的：激發學生的想像力，讓學生自己去經歷去粗存精的思維過程，最終獲得提高外設和主機之間的數據交換速度的方法）

生A：外設的速度與CPU的速度相差太大，不管用哪種方法，CPU都要等待外設，除非快速的提高外設速度，若維持現狀，我不知道能有什么好方法？

師說：他的這一猜測似乎有一定的合理之處，但想法顯然過于狹窄了。

（生A的發言令教者頗感意外，一下子打亂了教學預想，課堂上有幾個學生也在悄悄細語，莫非他們跟學生A有同感？若直接給出答案，這樣灌輸，教學效果必然不好。面對學生的想像力缺乏，教者決定因勢利導，臨時改變教學設計。通過模擬CPU和外設，引導大家找到提高外設和主機之間數據交換速度的方法。）

師說：這樣吧，暫時不要去簡單的空想。我們來做個游戲。假設教師是CPU，生C是外設，生D計算時間，我們來模擬打印程序任務。

（看著教師與生C的表演，學生有的帶著笑，有的在沉思，更加感性的掌握了程序查詢方式的缺點所在。）

師說：現在要提高效率，而CPU與外設的速度沒變，怎么辦？

生E：在相同的時間內多完成任務是否也是提高速度的一種方法？

師說：很好，他給了我們另一個思維角度，速度快和效率高有時有異曲同工之處。在不能提高速度的前提下，這種角度無疑是明智的。

生F：讓CPU與外設各做各的事，等外設準備好后，CPU再來處理外設的事情，這樣在同樣的時間里完成的任務不是多嗎？

（生F的回答使很多同學恍然大悟，有兩名同學自告奮勇地用生F的方法模擬打印程序任務，果然，在相同的時間里，這種方法完成的任務更多些。）

師說：中斷處理方式就像他說的這樣，此時CPU處于被動，外設處于主動。當外設準備就緒后，就通知CPU來處理，這樣無疑提高了CPU與外設的數據處理速度。中斷處理有四個過程（略）

師（總結）：中斷處理過程與現實生活中的例子非常想像。比如我在看書，此時有人打電話給我，這是中斷請求；我準備接電話并對看書的位置作了標記，這是中斷響應；我接了電話，這是中斷處理；打完電話后繼續看書，這是中斷返回。

程序中斷方式由軟件和硬件共同控制，此時CPU處于被動，外設主動，這樣的CPU的實時性得到了大大提高。

二、教學反思

1.尊重學生的主體地位，在課堂教學中把尊重學生真實的思維過程和思維特點落在實處。傳統教學過分關注教師的主導作用，讓學生沿著教師既定的線路前進，這實際上是教師以自己的思維代替了學生的思維。教師要充分尊重學生的思維特點，在講解抽象問題時要采取一定的手段讓學生想象起來，否則學生的頭腦中有太多的困惑和不解，久而久之學生會喪失學習的主體性和主動性。中學生正處于求知欲旺盛的年齡，要不斷的引導學生提高思維品質是教師教學工作的首要任務。本節課從暴露學生真實的思維活動入手，設計了一個激發學生想像力的游戲，讓學生自然地將抽象問題感性化，滿足了學生的思維需要和情感需要，體現了以人為本的教育理念。

2.職業教育課程背景下教師和學生的角色定位要求教師在組織者和引導者的位置上正確處理學生的知識、技能的掌握與學生的能力發展，以及創新意識養成之間的關系。學生是學習的主人。按照建構主義的學習理論，學生的知識學習并不能依靠外界硬塞而獲得，學生的學習主要是一種建構式的學習，教師的重要責任是為學生的建構學習搭建獲取知識的平臺。通過本節課的學習，學生獲得的知識和技能并不多，但在教師的引導下，學生親身經歷了一次較為完整的知識產生過程，增強了想象力，學生的獲益是多層次的，從而實現了多維的教學目標。

3.處理好專業課教學中教學與教育的矛盾關系是職業教育課程背景下教師專業發展的必須要求。計算機原理是一個相對抽象的學科，學生對它沒有絲毫的感性認識，這要求我們在教學設計時一定要充分考慮學生的思維特點和可接受程度，思考采用怎樣的教學手段以便學生達到教學的目標。

在這節課的教學實施中，學生對計算機原理問題進行了充分的感知，既有對抽象問題的實際模擬，又有對中斷處理的歸納總結，這樣的教學既滿足了學生專業知識能力的發展要求，也符合學生的身心發展規律，較好地處理好專業與教育的關系，為學生的后續學習奠定了良好的智力基礎和情感支持。

【參考文獻】

[1]《計算機原理》高等教育出版社