高中信息科技課堂中云平臺應用實踐與思考

王文斌

當前，高中信息科技課堂教學基本上是在學校機房進行的，教師要借助計算機網絡技術、多媒體技術為學生創設各種有利的學習情境，激發學生的學習興趣，拓展他們的思維空間。但在教育教學的過程中，教師也遇到了各種各樣的問題：第一，經常要對應用軟件進行更新升級，導致了教師的工作量較大且運維成本居高不下。第二，為了方便教師維護，學生機都安裝了“還原卡”，但這樣又會使操作系統的防病毒、防攻擊等安全工作不能有效進行，容易導致操作系統或應用軟件崩潰，甚至完全癱瘓。第三，部分學生的課堂積極性不高、參與性不強，甚至有些學生覺得信息科技課成了“補覺課”，嚴重影響了教學質量以及學科教學的有效性。基于上述問題，筆者利用云平臺創建有利的教學環境，使學生主動參與課堂教學，打破了常規教學時空的限制，提高了學生學習的積極性，取得了較好的教學效果。

● 云平臺應用教學的課程資源整合

云平臺在高中信息科技課堂的應用，促進了課程內容的變革與創新，促使學生學技術、用技術并親身體驗、合作探究，深度內化了其學科素養。

1.學科內容的整合

上海市高中信息科技課程在初中信息科技課程的基礎上，增加了信息的獲取、收集、處理以及數據的存儲等內容，同時也更加強調提高學生的信息技術的綜合理解與應用能力。因此，教師利用教學應用云平臺，針對初中信息科技課中的“計算機的硬件與軟件”模塊以及一些軟件的簡單操作模塊進行了裁剪，并重新整合教材內容，結合云平臺的搭建與使用，為學生提供動手實踐的機會，提高了他們的實際操作能力；同時，針對“數據與信息的處理及應用”模塊，增加了相應的課時，以加深學生的理解和應用。按照教材的設計主線——信息基礎知識、信息的處理工具以及科技與人的關系，并結合學科本身的特點，讓學生在自主學習、活動探究中達成三維目標。

2.學習資源的豐富

當前，大數據、物聯網、云技術、移動社交、人工智能等主流技術廣泛地影響著這個時代，而且如今的高中生個個都有智能手機，能隨時隨地刷微博、上微信、聊QQ，因此，教師需要選擇新的科技熱點來調動學生的學習熱情。而將云平臺應用于高中信息科技課堂，能有效豐富學生的熱點技術知識，使他們主動融合應用相關的信息技術。

3.學科知識的拓展

云平臺在高中信息科技教學中的應用，拓展了學生的知識結構。云平臺的使用不僅涉及網絡知識、最新的軟硬件配置及部署方式，還有最新的小組協作學習、在線協同編輯、分布式數據存儲以及本地化存儲等信息科技學科前沿發展知識，能使學生在日常學習過程中，獲得全新的認知。例如，“網頁制作”單元，傳統課堂主要講解FrontPage等網頁制作工具的使用方法及操作實踐，并沒有相應的動態內容的制作。而隨著移動社交、智能終端的廣泛應用，基于HTML5標準的網頁制作也從簡單的靜態頁面轉向支持各種瀏覽器顯示屏的動態擴展。傳統的Web網站由前端信息展示+后臺數據庫服務器的B/S結構換成了前端頁面展示+本地化數據庫優化存儲技術，這極大地方便了數據的存儲及流動，也擁有了更快的數據傳輸速度。而如果沒有云計算技術的支持，那就成了不可能完成的任務，所以應用云平臺能夠有效拓展學生原有的技術知識結構，引導他們主動參與到“學技術”“用技術”的課堂教學中來。

● 云平臺應用教學的策略

云平臺的廣泛使用，極大地方便了教學資源的共享及交流學習。在傳統的信息科技課堂教學的基礎上，學生可以簡單地利用IT設備或智能終端隨時隨地一鍵登錄自己的云平臺資源庫進行自主學習、協同學習、在線探究，享受云端之旅。教師則可以利用云平臺導入教學資源，實時查看學生學習進度，及時進行在線評價點撥，針對學生個體差異進行分層輔導以及課后總結反思，開展教研活動。針對傳統信息科技課堂教學的不足，筆者結合云平臺運用，在課堂教學中常常使用以下策略。

1.豐富教學形式

上海市信息科技課程標準針對課程的定位是，“提高學生信息素養和在信息化環境下的學習能力”。利用云平臺，教學方式不再局限于傳統的多媒體教室，不再局限于利用課件來演示教學。學生可以利用云平臺進行主動學習、探究學習，或者將資源共享與其他同學進行協作式學習；教師則可以實時關注學生的學習進展。

2.拓展學習方式

信息科技是一門應用性很強的學科，不但需要學生動手操作實驗，還需要學生緊跟時代發展步伐，學會學習，主動探究，提高自身的信息素養。

在高中信息科技教學中，“算法”模塊是比較枯燥的章節，對學生而言具有一定的難度，學生容易產生畏懼心理，特別是因為他們沒有程序設計基礎，出錯了也不知道如何解決。在以往傳統的課堂教學中，更多的是教師在上面教，學生照搬教師的算法程序，很難有深刻的領會，更不要說理解之后的綜合運用。同時，學生差異比較大，傳統教法不能兼顧所有學生，因此很難達到良好的課堂教學效果。運用云平臺，學生的學習不再局限于傳統時空，而是可以利用IT設備或移動終端隨時隨地繼續學習，突破了時空的限制，提高了學習興趣，有效拓展了學習方式。

3.促進頭腦風暴

借助云平臺不但能夠方便師生的教與學，還能使他們互動交流，產生思維的碰撞，共同探究、協同合作，以達到互助提高的學習效果。以高中信息科技《枚舉算法》第二課為例，筆者借助云平臺引入經典算法“雞兔同籠”作為學習素材，提供解題思路，鼓勵學生開展頭腦風暴，實現合作學習、共同探究，使不同層次的學生最終都能理解知識、技能并加以綜合運用（如圖1）。

針對枚舉范圍，筆者首先列出2個變量x、y，分別對應雞和兔的數量，并讓學生寫出2個變量的取值范圍及步長，提示他們思考篩選的條件、取值范圍及其之間的關系，引導他們根據篩選條件自主畫出流程圖。最后結果如上頁圖2所示。

在交流環節，一位學生指出：為什么一定要用2個變量呢？用1個變量是不是也可以實現？教師充分肯定了這位學生的想法，引導學生展開討論，比較定義2個變量與1個變量在循環次數以及代碼的寫法及執行效率上有什么區別，學生們積極思考，展開了激烈的討論，實現了思維的碰撞。到底能不能實現這個一題多解的算法程序呢？筆者引導學生把各自流程圖及算法代碼寫出來，并引導學生進行比較。比較后可以得知，設置不同變量個數從流程圖制作、循環嵌套層數、代碼長度及執行效率上來看，確實有很大的區別：雙變量循環需要執行1225次（35×35），而單變量循環只需要35次就可以了。筆者總結：在硬件性能一定的限制條件下，軟件代碼行數越少，執行效率越高；變量越少、循環嵌套的層數越少，設計出來的程序出錯率就越低。因此，在設計程序時，應盡量減少不必要的系統開銷，節省資源，優化代碼，提高程序的高可靠性及穩定性。

在代碼書寫的過程中，利用云平臺的互動交流、小組合作，不僅解決了部分學生代碼書寫不規范及語句塊不完整的問題，還避免了在VB編程環境下由于代碼書寫錯誤導致的機器程序不響應或者死機，提高了課堂效率，幫助學生養成了良好的編程習慣及書寫規范。

4.提升教學效能

學生在寫代碼的過程中難免會遇到各種各樣的問題，這時他們可以在平臺上針對錯誤代碼協同修改。學生分別以自己的賬號登錄云平臺進行協同合作學習時，能夠在同一個文檔下同時修改（如圖3），實現所見即所得的效果。同時在在線修改的過程中，學生協同處理，互相提高，能及時獲得正確答案。

另外，在指導學生操作的過程中，教師發現了問題可以在線及時指出，學生也能在第一時間看到教師的點撥，方便了師生的教與學（如圖4）。

圖5是學生的修改反饋。在問題得到解決之后，點擊教師評論處的“√”表示問題已解決，及時處理錯誤點。同時，教師通過在線跟蹤，可以針對學生容易犯錯的地方實時添加備注說明，提示注意事項，并根據學生具體操作過程中的步驟在線點評，提高他們的學習效率。師生間的交流互動以及課堂教學效率得到了極大的提高。

5.促進個性化學習

云平臺能夠保存學生個性化的學習進程，記錄學生學習的痕跡，并針對他們修改的部分分別予以保存。部分學生如果課堂上有未完成的學習內容，還可以在課后登錄云平臺，反復查看，繼續學習，滿足碎片化、個性化的學習需求。學生在云平臺上進行知識建構、實踐體驗、探索研究以及協作交流，將信息科技運用融合到自身的學習實踐、探究活動中，潛移默化地強化了信息化意識，提高了學科核心素養及信息素養，增強了主動參與及實踐的意識，提高了使用信息技術解決問題及自主學習的能力。

云平臺的應用，不但方便了師生的教與學，還促進了教師專業能力的提升；通過學生積極參與、教師點撥引領而形成的教與學資源，有利于教師課后開展學科教研，促進教研反思，促進教師的專業化發展。