梁婷
● 教材分析
《因特網的應用與發展趨勢》一課是教科版高中信息技術選修模塊“網絡技術應用”單元第一節的內容。該課是整個學期的起始課,難度不大,與學生生活較為貼近,理解起來也比較容易。教材上的內容多為拓展閱讀,屬于淺層次理解,需要配合多樣化的教學資源和實踐活動來輔助學生深入理解。另外,本課教學還應基于教材內容予以調整和補充,適當增加一些因特網應用的前沿技術知識,使學生緊跟時代的步伐。
● 學習者分析
隨著因特網應用普及程度的提高,學生都或多或少了解了一些因特網的一般應用,但由于成長環境和教育條件的不同,每位學生在認知上會有所差異。另外,這個階段的學生好奇心很強,接受新事物的能力也比較強,因此,適當補充一些因特網的前沿技術知識很有必要。
● 教學目標
知識與技能目標:了解因特網的一般應用,并對前沿技術有所了解,能將所學知識應用于生活。
過程與方法目標:在實踐探究活動中學習新知,掌握自我學習與認知的方法;通過小組活動形式學會分享合作的新型學習方法。
情感態度與價值觀目標:培養關注前沿科技的習慣,對新技術、新事物保持好奇心;具有警惕信息安全隱患的意識,能保護個人隱私。
● 教學重點、難點
重點:了解因特網的一般應用,并能將其應用于生活實踐;知道因特網的前沿科技,了解其發展趨勢。
難點:理解因特網的前沿科技,特別是對物聯網的理解、思考與暢想。
● 教學策略
本課教材上的內容嚴重滯后,如果按照課本的思路根本達不到教學目標,教師需要推翻課本框架,加入新技術的介紹,但這又很容易讓課堂變成技術宣講會,因此,讓新技術教學從單一輸入變為體驗互動是很有必要的。采用任務驅動的方式讓學生在完成任務中體驗技術,在小組討論中學會溝通交流并內化新知,在思考分享中拓展思路構想未來發展。
● 教學過程
1.創設情境,感受因特網應用的豐富多彩
師:大家在生活中接觸過的因特網應用有哪些呢?
生:游戲、網購、QQ……
師:其實,因特網的應用遠比我們知道的要豐富多彩。今天,我們就一起來認識它,這里老師先給大家演示一個好玩的東西(如圖1)。
筆者使用提前自制的“全息投影設備”,配合iPad上播放的全息投影視頻演示“初音未來”(以下簡稱“初音”,為了使每位學生都能看到,筆者使用手機和分屏器配合在投影儀上轉播)。
筆者簡單地講解了“初音”的原理,由全息投影的虛擬3D成像引出虛擬現實(VR)技術,再過渡到本節課要介紹的技術。這些技術都是因特網應用的基礎與依托,教師將這些技術以學生在“初音”科技館參觀所見的形式帶入課堂。
設計意圖:以學生感興趣的“初音”作為導入,既能增強科技的親近感,又能引起學生學習的興趣,將他們帶入到本課內容上來,同時用“初音”作為導游帶領學生參觀科技館,將要講解的技術串成一條主線,這樣的課堂設計清晰明了。另外,全息投影設備是自制的,旨在告訴學生技術可以平民化,由此激發他們實踐操作的欲望。
2.科技展館之一——虛擬現實(VR)技術
(1)初識虛擬現實(VR)技術
師:請大家思考見過的VR應用。
生1:VR游戲。
生2:虛擬家居。
教師出示VR游戲的圖片讓學生更深刻地感受它,同時用春節QQ搶紅包中的VR應用這一生活中的例子引導學生總結出因特網應用趨勢的“生活化”這一特點。
(2)體驗虛擬現實(VR)技術
教師使用iPad上提前裝好的“宜家家居”APP來演示VR應用,讓學生體驗在實景中與虛擬家居互動的過程。
(3)總結及拓展虛擬現實(VR)技術應用
師:虛擬現實(VR)技術由三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及高分辨率顯示技術等生成逼真的虛擬三維環境,給用戶以身臨其境之感。
為了拓展學生對VR應用的認識,教師用兩幅圖片分別講解VR在“虛擬實戰演練”和“犯罪破案”中的應用,引導學生總結出因特網發展趨勢“人性化”這一特點。
設計意圖:單純講解技術必然會使內容顯得枯燥單調,因此將VR搬進課堂,來增強學生的課堂體驗。但是VR游戲這類應用硬件設備難以配備,很難在課堂中實現。因此,想到使用移動端VR應用“宜家家居”APP來實現這一構想,可以讓學生在課堂上體驗。
3.科技展館之二——物聯網技術
師:導游“初音”要來學校接大家去參觀展館了,由于學校地理位置偏遠,最后三公里成了大難題,請大家思考如何解決。(學生基本上可以聯想到最近火熱的“共享單車”,而共享單車是“物聯網技術”的一個很好體現)現在我們就來參觀“物聯技術館”,無錫市是物聯網技術應用的先進城市,作為市民的我們更應該去了解學習。物聯網有別于互聯網,它代表著一個物物相連的新型網絡時代,我們就跟隨使用共享單車的步驟去深入了解一下物聯技術。
(1)尋找單車
師:在搜索框中輸入所在位置,附近單車的位置信息就會發送到手機APP中,請同學們思考這些位置信息是如何獲取的呢?
生:單車車身裝了GPS定位裝置。
(2)掃碼開鎖
師:使用圖像識別技術對二維碼進行掃描解讀,首次使用單車都會出現“押金繳納”提示,恰巧導游“初音”的余額不夠押金,怎么辦?支付寶聯合單車推出免押金業務,只要用戶信用積分達到600分以上即可,這可是個好消息。請同學們思考我們使用支付寶時的個人信用積分是如何評估出來的呢?
生:根據我們平時使用支付寶時的消費記錄信息獲得。
師:同學們說得很對,這里其實涉及到了另一項技術,叫做“大數據”。平時,我們使用淘寶,都體驗過個性化推送功能吧,這也是大數據技術的體現。現在,我們通過一個平臺去看看大數據技術的神奇魅力,打開桌面上老師發送的快捷圖標(圖標是一個瀏覽器,首頁已提前配置為阿里數據http://alizs.taobao.com/area),來看看“阿里數據平臺”有什么有趣的內容。可以選擇不同類型的商品,看看淘寶網上這些商品購買者的特點分析,如星座、年齡、喜好和所在地區等(如下頁圖2)。
師:同學們,這些有趣的數據背后其實是互聯網商業,通過數據的分析來總結商品購買情況的趨勢,從而推出相應的營銷策略,以此提高銷售量。押金問題解決以后就可以開鎖了,通過傳感器的控制,鎖自動彈開,現在就可以使用單車了。
(3)鎖車付費
師:到達目的地后,需要手動把車鎖撥回鎖定狀態,通過傳感器手機端就可以知道行程結束了,最后根據行程付費,通過線上支付完成。請同學們思考使用單車的行程是如何被計算出來的呢?
生:車身的GPS定位裝置實時記錄了單車位置,通過這些位置信息最終計算出行程。
(4)單車的自我保護機制
師:共享單車如此便利,改善了我們的出行方式,但同時卻有一些不好的事情發生在它們身上,違停、肆意破壞、隨便擺放等問題層出不窮,但有“物聯技術”的支撐,這些問題都能迎刃而解。用戶一旦發現問題車輛,就可以通過APP的舉報功能進行報修,選擇相關損壞情況并上傳,那么請同學們思考如何知道是哪輛單車出了問題呢?
生:通過圖像識別技術掃描車身二維碼,就可以將車輛信息進行關聯。
師:完全正確,二維碼就是車輛的身份證,是唯一的標識,是物物相連的物聯網世界的一個地址。
小結:隨著物聯網技術的不斷發展,未來會出現更多、更好、更便民的產品。
設計意圖:如果能用一個實體將物聯網技術串在其中,學生會更容易理解。共享單車最近很火,把它作為實體搬進課堂會是個不錯的選擇,讓學生跟著使用單車的步驟去了解物聯網,也讓技術線路更加清晰明了。
4.科技館視頻賞析館之百度神燈
師:經過剛才的學習,同學們會發現共享單車背后是由多項技術一同支持的,“技術的融合”也是當今因特網應用的發展趨勢之一。接下來在視頻賞析館中,讓我們來看另一個體現技術融合的神奇產品。
教師播放視頻“百度神燈搜索”,學生觀看并感受。
師:搜索技術、全息投影技術、人工智能技術、語音技術等,一同支持催生出了全新的搜索方式,讓搜索體驗更加真實。
設計意圖:多媒體教學手段對晦澀難懂的技術講解來說是個不錯的教學方法,用視頻方式能讓學生更為直觀地了解技術,讓教學變得生動有趣且高效。
5.科技館觀后感之未來暢想
師:同學們,今天的科技館展覽行程到此結束。請同學們根據今日課上所學,發揮你們的想象力,以小組為單位思考并討論技術還能從哪些方面使我們的生活更加美好。(筆者給出引導提示:智能文具盒、AR教具等)
生1:虛擬教師。虛擬教師可以讓一些沒法接受正常學校教育的特殊學生也能享受同樣的教育模式,足不出戶,教師就能在你的面前為你授課。
生2:智能黑板。這樣的黑板就像一臺智能計算機,不僅包含豐富的教輔工具,還可以在線解答疑惑,如果學生有問題,老師又剛好不在,它就能幫我們解答疑惑。
生3:智能拐杖。智能拐杖具備自動導航功能,可以幫助老人去想去的地方;還具有GPS定位裝置,與家人的手機綁定,再也不用擔心老人走丟;還應帶有自動報警功能,老人一旦有安全隱患,立即按鍵即可呼叫救護車。
生4:虛擬寵物。如果你熱愛寵物,但得不到父母的同意喂養,可以試試虛擬寵物,與QQ寵物不同,虛擬寵物要實現更多的交互功能,讓它成為你的虛擬玩伴。
設計意圖:教師單方面的輸入難以達到最佳的教學效果,讓學生參與進來,學以致用、發散思維并結合小組討論,有助于學生將知識內化,改善教學效果。另外,科技的發展就是一個將幻想變為現實的過程,隨著創客時代的到來,鼓勵學生暢想未來,可以為學生未來的發展、創業做好準備。
6.總結課堂,回顧新知
師:因特網的應用不只局限于游戲、網購,還有更多的人性化、生活化、個性化、智能化、多元化的應用。
設計意圖:對一整堂課進行概括總結,沒有再梳理知識,而是去概括一種趨勢,這也是本課教學目標之所在,技術太多,一一掌握不是教師所要求的,而是要讓學生理解技術背后的發展趨勢。
● 教學反思
本課內容對于偏重技術層面的信息技術學科而言,或許是常常被忽略的,加之高中學生學業考試壓力比較大,所有很多教師都會選擇一帶而過或者直接跳過此課。備課前,筆者翻閱課本發現書上的內容陳舊落后,如果照本宣科,必然乏味無趣,因此引入新技術來豐富課本內容,用技術線作為本課的主線。然而,技術線的選擇并不好處理,存在很多問題:面對如此多的技術,該選哪些進入課堂呢?選擇的技術要講解的深度應該是多少?如何帶入技術讓學生沒有距離感?帶入之后怎么講解、怎么演示、怎么體驗?對于以上疑惑,筆者的應對辦法如下:導入環節使用學生非常喜歡的動漫人物“初音”,現場使用自制設備演示全息投影效果,并將初音科技館作為整堂課的貫穿線,這個設計反響較好;從技術的講解來看,通過實體——共享單車來剖析技術,讓技術對學生而言不再陌生和有距離感;從體驗角度來看,使用移動設備APP可以給學生盡可能多的體驗機會,混合多媒體手段能使學生直觀感受新技術的魅力;同時加入討論暢想環節,拓展學生思路,并采用小組形式,鍛煉他們的團隊協作能力。
當然,本課的設計還存在很多不足之處。首先,筆者自身教學功底還不夠扎實,課堂提問環節中,自問自答的情況出現了好多次,對學生的引導欠缺方法;其次,在體驗環節中,由于設備數量和軟件使用方式的限制,只能讓部分學生得到體驗;最后,在技術的帶入上還不夠自然,顯得太刻意,其實應該多從生活角度帶入,技術本就源于生活,脫離生活不利于課堂內容的展開。