信息與技術融合教學為哪般？

張利波 馬建軍

信息技術學科從大的角度來分可以看成信息與技術。毫無疑問，技術是這個學科最被關注的部分，也是學生學習的基礎。隨著信息技術課程的日趨成熟，技術不再以單一直白的方式呈現，這很大程度上依賴于信息的作用。信息呈現讓技術無痕地隱藏其中，讓學生在處理信息時，自然地掌握了既定的技術。我們可以通俗地認為，學生掌握技術的最佳途徑往往是處理信息。例如，讓學生開展作業互評，挑選出優秀的5個作品并存放，本任務的信息層面是欣賞他人作品，甄選優秀作品；技術層面包含了關于對象與軟件兩個方面，其中對象操作涉及新建文件夾（用于存放文件夾）、重命名文件夾（優秀作品）、復制或移動文件（挑選之后復制或移動）等，軟件操作涉及打開文件、文件另存為（打開狀態用另存為方式實現復制）。從這個例子可以看出，技術無痕地附著在信息處理過程中，信息融合的技術學習方式更符合學生學習特征。技術學習不是根本，信息處理才是學生學習的重點，這種處理會持續地、長久地、高頻地出現在日常的生活與工作中。一般情況下，信息的取材來自生活經驗、應用情境或其他學科知識范疇等，當信息與技術融合時，信息的植入、展開是一個值得探討的話題。本文主要探討其他學科元素作為信息引入信息技術教學的思考。

● 探討一：作文VS文字處理

文字處理是初中信息技術學習的基礎操作，實用性很強。文字處理一般分為文字編輯和格式設置。我一般選用學生作文進行教學。作文屬于語文學科的范疇，格式設置是信息技術的基本操作，兩者需要妥善處理。選用作文教學，教師只需關注信息技術層面的操作與內容。一旦學科界限越過了，信息課上成語文課，說明信息技術教師專業領域范圍識別不清，基本功不過關。因此，教師上課需要謹慎又謹慎，牢牢把握自己學科的內涵。

事實上，選用作文本身就是語文與信息技術學科的交織。我們在教學時，不妨思考一下，這個內容是我教合適呢還是語文老師更合適。比如，先讓學生輸入自己的作文，這不等同于學生用筆寫作文，輸入過程中會遇到各種符號的輸入，比如“，”“、”“？”“——”“……”《》”等。這些規范的符號是文本嚴謹的表現之一，語文教師負責手寫符號的正確，那么在電腦中輸入正確符號自然是信息技術教師的責任。因此這些文稿的輸入，適宜選作信息技術的學習內容。如果再細致分析，會凸顯更多的信息技術學科特色，如符號輸入需要切換輸入法、上檔字符的輸入，全角/半角狀態等。顯然，手寫沒有那么多講究，那么放在信息技術課中正合適。

在文字輸入過程中，學生會遇到一些基本的文字編輯，比如換段落、增加文字、刪除文字、修改文字等，通常一篇文章的輸入，文字編輯的基本操作都會遇到，如有時間，可以繼續修改文稿。此時，換置語文學科情境中，這篇文章可謂完成了。但是放在信息技術學科呢？顯然，尚未成功——還需格式設置，這是信息學科不同于語文學科的思想。此時，教師可以提出信息技術的學科思維：格式影響內容表達，并引導學生觀察回憶報刊雜志的格式。學生大都能列舉一些設置的要領：以字體為例，比如正規報刊正文基本使用宋體，標題文字多用黑體……這樣的觀察有助于了解字體的規范設置，體會字體的效果作用。當談及中學生雜志時，我們驚奇地發現，正文卻變化為楷體、雅黑、宋體等，標題字體用了更為活潑的字體，基本選用楷體……為什么有這些變化？學生們紛紛表達看法：選用那些字體，文稿看起來依然舒適，便于讀者閱讀；而標題字體的多樣化使雜志更顯青春活力，凸顯初中生的年齡特征及心理需求，展現中學生的個性特征。

格式設置中，與語文學科結合最緊密的莫過于閱讀他人優秀作品，欣賞好詞好句。教學中，我們沿用語文方法：好句用波浪線標記，好詞用著重號標記。用這種方式進行格式設置，我也有遲疑，生怕越了語文的界限。賞析是語文學習的重要內容，那么放在信息技術課中來賞析是否合適？會不會東施效顰呢？其實賞析是名義，我們僅需要關注：學生能用合適的符號標記自己認為的好詞好句。因此，即使相似的教學環節，放在不同學科中，教學側重點有明顯區別，這是學科本質所決定的。

● 探討二：純循環小數VS查找與替換

查找與替換是文字批處理的常用方式，其特點是自動化，自帶計算思維。這一設計在文檔編輯處理過程中被用戶廣泛使用。通常，當用戶在文檔撰寫時帶入不正確、不合適的習慣，修正頗為麻煩。查找操作不適合人工完成，適合機器完成。諸多軟件都設置了自動查找，比如文件的查找，文檔指定內容的查找，生活相關的APP各項查找，查找地名、菜單、電影、航班……當今社會，信息裹挾著人們的生活，人們已經進入全搜索的時代。

再回到文檔的查找與替換，這些自動化、批量處理即為計算思維的內涵。那么接下來，我們怎樣把這種事交代給機器，并且讓機器完成呢？根據生活經驗，學生羅列關鍵信息：查找什么？哪里去查找？沒錯，這就是查找要素。然后操作，果然一下子全找出來了（如圖1），并顯示查找結果：當前位置第幾個匹配，一共幾處匹配。

那么，機器到底怎么查找的呢？當然也像人工一樣逐個查找，那為什么我們沒感受到這個過程呢？因為它的速度遠遠超過了人類。那又怎么來證明它真的是一個個查找呢？沒錯，我們可以使用“查找下一處”來回放搜索過程。既然自動化、批處理一次完成更快，為何還要再設置“逐項查找”的功能呢？顯然這是人性化的考量，當遇到實際問題時，查找或替換并不是絕對操作，當中某些內容需要甄別。比如要把“的、地、得”進行更正，有些人的書寫習慣，會將“地、得”誤用為“的”，當我們去查找時，可能會找到“地方”的“地”，也可能會找到“得意”的“得”……文檔中找到的詞語可能超出我們原來的想象，因此設置“逐項查找”的功能，目的在于機器與人工的結合操作，預計了文檔出現的可能性，提出了更加注重現實的問題解決方法。這種預計與容錯的設計也是計算思維的體現。

以上我們大致清楚了查找與替換功能。那么它與數學中的純循環小數有什么關聯？純循環小數是一個特殊的文本，從外在來看，它是一串數字，區別于一般意義的文檔，從本質來看，數字也像中文字符、英文一樣同屬于字符；從操作來看，數字查找與中文字符查找沒有本質區別。由此，我們認為：純循環小數可以作為查找與替換的素材。

接下來看兩者的相關性。純循環小數是七年級數學知識，查找與替換是七年級信息技術學習內容，一般情況下，信息技術教學時，學生已經從數學課中學過這個內容，熟知純循環小數概念。教師利用最近發展區，將數學知識作為學習鋪墊，進行教學。不難看出，數學課中的判別帶有人工性質，那么讓計算機進行判別呢？會不會有不一樣的味道？向學生展現相同內容，從不同學科維度，呈現不一樣的學科色彩，這也是拓寬學生思路的一種嘗試。那么具體到查找，人工與機器有什么區別？再次回到純循環小數概念：從小數點后面第一位起就循環的小數。下面的例題關鍵在于查找循環節。絕大多數情況下，循環內容是不確定的，屬于真實生活劣構性問題。

例：請用合適的方法，驗證下列小數是否為純循環小數。

……

2/97=0.020618556701030927835051546391752577319587628865979381443298969072164948453608247422680412371134020618556701030927835051546391752577319587628865979381443298969072164948453608247422680412371134…

……

第一級查找：查找可能的循環節。一般都是從小數點后第一位開始取幾個數字，如果循環節存在，那么在若干數字后面還會再次出現這幾個相同的數字。怎樣設置呢？這里可以取若干個數字，02061或02061855，如此等等。當然，查找與替換把這些數字都用作字符處理。查詢之后突出顯示（如圖2）。不難發現，可能的循環節：02061……71134。

第二級查找：驗證循環內容。如何驗證？即所有小數的數字如果完全是這個數字段覆蓋，沒有多余的其他數字，那么它才是真正的循環節。此時數學中的經驗完全移植到信息課中，那么如何用信息技術的方式來驗證呢？學生已經提供了若干種思路：

①把數字段02061……71134作為查找內容，接下來查找并突出顯示。如果所有數字都突出顯示了，那么循環節成立。

②把數字段作為查找內容，并且用a進行替換，如果最后全部是a，那么驗證結果為純循環小數。

③如果用其他字符替換，還需要修改回來。我們把數字段作為查找內容，替換內容不變（用空白亦可），但可以用字體格式等方法進行標記，比如替換成紅色，如果替換后，所有數字都是紅色，那么驗證成功。

……

回過頭來再看純循環小數的例子，如果遇到一個循環節超長的小數，我們還會用人工的方法去驗證嗎？顯然讓機器完成比較科學。此處，對于查找與替換輸入字符是否有限定，限定數量為多少，我們沒有做進一步探究。

同樣的方法，我們驗證了1/29為純循環小數，1/28不是純循環小數，結合2/97也是純循環小數，此時拋出問題：“從中你得到的結論是什么？”對于這個問題的拋出，我猶豫再三，在信息課上適合總結這個數學范疇的問題嗎？現在看來，信息課完全可以勝任這個問題：首先，我們使用計算機工具進行真實問題的求解驗證；其次，我們采用了取樣的科學研究方法；然后，我們對取樣結果進行相互關聯，并做猜測和歸納；最后，我們得出自己的歸納結論：分母為質數（2、5除外）的質分數所得的小數為純循環小數。那么，這個結果正確嗎？其實這是著名的費爾馬定理。

“讓學生像計算機科學家一樣思考！”We did it！本例中學生驗證數學問題是真實情境，查找與替換是切合的方法論，查找結果從信息的角度還是離散的，并不能產生思維品質的提高，但是從離散的例子到歸納猜想，這是抽象的特征，符合計算思維本質，當學生能抽象出這些例子的內在特性時，其思維品質又上升了一個臺階。