初中信息技術(shù)概念教學(xué)的實(shí)施策略

隨著初中學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力的提升，初中信息技術(shù)學(xué)科除了關(guān)注操作實(shí)踐外，更要關(guān)注概念理解與思維品質(zhì)的培養(yǎng)，本文以“上海市中小學(xué)（幼兒園）教材教法研修一體網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)”項(xiàng)目——初中信息科技學(xué)科課程開發(fā)過(guò)程中的問(wèn)題、案例、經(jīng)驗(yàn)為例，探討運(yùn)用游戲、操作、故事、概念圖等方法，在初中信息技術(shù)課堂中有效開展概念教學(xué)的策略。

一、概念教學(xué)的意義

概念是學(xué)習(xí)知識(shí)的基礎(chǔ)，是判斷和推理的起點(diǎn)；概念能反映同類事物的重要特征，深化人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)；概念更是思維的基本單位，有了概念才能進(jìn)一步進(jìn)行判斷、推理等思維活動(dòng)。

初中學(xué)生正處于概念形成、思維發(fā)展的重要階段，在信息技術(shù)學(xué)科中關(guān)注概念教學(xué)，能夠幫助學(xué)生從機(jī)械記憶概念向理解建構(gòu)概念轉(zhuǎn)變，了解各個(gè)概念間的前世今生、來(lái)龍去脈，梳理形成學(xué)科知識(shí)圖譜，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生思維能力，超越簡(jiǎn)單的操作與技術(shù)應(yīng)用，理解更廣泛的信息技術(shù)基本思想，全面提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

二、概念教學(xué)存在的問(wèn)題

1.缺少對(duì)概念教學(xué)的系統(tǒng)研究

截至2018年6月，筆者在中國(guó)知網(wǎng)基礎(chǔ)教育資源總庫(kù)上以“概念教學(xué)”為主題關(guān)鍵字進(jìn)行搜索，可以搜到8200多篇文章，但其中大部分是數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科，其中還有不少是借助信息技術(shù)手段幫助開展概念教學(xué)的，但與信息技術(shù)或計(jì)算機(jī)學(xué)科直接相關(guān)的僅30多篇，且大多發(fā)表于2014年之后，可見信息技術(shù)教師對(duì)概念教學(xué)缺少關(guān)注與研究。

2.對(duì)概念的學(xué)習(xí)要求不夠明確

在初中信息技術(shù)的課堂教學(xué)中，教師們往往比較重視軟件的操作與實(shí)踐，相對(duì)輕視概念的理解與建構(gòu)，缺少幫助學(xué)生識(shí)別、理解、掌握概念的方法，對(duì)學(xué)科重要概念也沒有給出具體學(xué)習(xí)要求；學(xué)生對(duì)概念往往是死記硬背、機(jī)械記憶，缺少體驗(yàn)概念的形成過(guò)程，很難構(gòu)建起概念與概念之間的邏輯關(guān)系。比如：硬盤是外存儲(chǔ)器還是內(nèi)存儲(chǔ)器？雖然教師在講解計(jì)算機(jī)五大部件時(shí)會(huì)提及內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器，但往往是只言片語(yǔ)，一筆帶過(guò)，沒有真正讓學(xué)生理解兩者的概念與區(qū)別。學(xué)生則簡(jiǎn)單地認(rèn)為硬盤在計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)所以是內(nèi)存儲(chǔ)器，錯(cuò)誤的概念就這樣形成了。

3.缺少檢驗(yàn)學(xué)生概念掌握情況的手段

概念包含前概念和科學(xué)概念，前概念是學(xué)生在沒有接受正式教育前，對(duì)所感知的現(xiàn)象、生活中的常識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)加工所得出的認(rèn)識(shí)和理解；而科學(xué)概念是對(duì)事物本質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí)，是在感覺和知覺基礎(chǔ)上產(chǎn)生的對(duì)科學(xué)事物的概括性認(rèn)識(shí)。前概念并不完全是錯(cuò)誤的概念，有些會(huì)與科學(xué)概念一致，有些會(huì)與科學(xué)概念相悖，但它們一定程度上會(huì)影響科學(xué)概念的形成。事實(shí)上，大部分教師并不了解學(xué)生前概念的情況，也無(wú)法有效檢測(cè)學(xué)生概念學(xué)習(xí)后的掌握情況，就很難有針對(duì)性地將學(xué)生的錯(cuò)誤概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。

4.新技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致概念發(fā)生變化

信息技術(shù)的快速發(fā)展，使信息技術(shù)學(xué)科不斷有新概念產(chǎn)生，舊概念消失，原有概念的內(nèi)涵與外延也在不斷發(fā)生變化。比如：學(xué)生們已經(jīng)基本不接觸軟盤了，而是更多地使用U盤或者云盤；學(xué)生們對(duì)人機(jī)交互的理解已經(jīng)不僅僅是鍵盤、鼠標(biāo)，而可能是觸控屏幕、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和傳感器了。這就特別需要教師主動(dòng)關(guān)注和研究新技術(shù)相關(guān)的概念與原理。

三、概念教學(xué)的策略與案例

1.游戲教學(xué)法

游戲符合初中生的特點(diǎn)，將游戲融入教學(xué)中，一是可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，二是可以將原本枯燥的“填鴨式”概念學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒?dòng)的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)過(guò)程，讓學(xué)生在游戲過(guò)程中先獲得具體的感性經(jīng)驗(yàn)，再逐步轉(zhuǎn)化為抽象的理性知識(shí)，在輕松歡快的活動(dòng)氛圍中理解原本煩瑣枯燥的概念，不知不覺地體驗(yàn)概念的形成與應(yīng)用。

“二進(jìn)制”是信息技術(shù)學(xué)科的核心概念，只有正確理解“二進(jìn)制”的概念，才能理解后續(xù)的信息編碼、存儲(chǔ)單位和存儲(chǔ)容量等諸多概念。但學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中少有應(yīng)用二進(jìn)制的體驗(yàn)，因而教師可以設(shè)計(jì)一些“二進(jìn)制”小游戲，如：用“聽口令做動(dòng)作”游戲體驗(yàn)生活中的二進(jìn)制編碼，用“二進(jìn)制牌”輔助實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)變，用“破解二進(jìn)制密碼”“點(diǎn)燈”等游戲讓學(xué)生深入理解二進(jìn)制的概念，最后學(xué)生在理解二進(jìn)制概念的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)“二進(jìn)制”游戲，最終實(shí)現(xiàn)從理解概念到應(yīng)用概念的升華。（如圖1、圖2）

2.操作教學(xué)法

計(jì)算機(jī)操作是信息技術(shù)學(xué)科的基本教學(xué)要求，但操作不僅僅是學(xué)習(xí)技能的途徑，教師可以通過(guò)操作將抽象的陳述性概念知識(shí)分解，落實(shí)為具體的程序性實(shí)踐，讓學(xué)生經(jīng)歷從實(shí)踐操作技能逐步向概念建構(gòu)內(nèi)化的過(guò)程，再配合教師對(duì)概念的講解，自下而上地理解概念，建構(gòu)知識(shí)。

“計(jì)算機(jī)病毒”是一個(gè)重要概念，學(xué)生都聽說(shuō)過(guò)，也知道它的存在，但對(duì)遭遇計(jì)算機(jī)病毒的具體情況和防范措施、經(jīng)驗(yàn)并不多，更難以理解“計(jì)算機(jī)病毒”的概念和特征。教師可以編寫一個(gè)小程序，取名為“小游戲”，故意與學(xué)習(xí)資料一起打包發(fā)送給學(xué)生，當(dāng)有學(xué)生出于好奇打開了它，首先出現(xiàn)游戲畫面，但當(dāng)點(diǎn)擊“開始”按鈕后，進(jìn)入的卻不是游戲，而是計(jì)算機(jī)“被關(guān)機(jī)”或“您已經(jīng)中病毒了”的界面，進(jìn)而將下發(fā)的學(xué)習(xí)資料一并刪除，學(xué)生自然是一片嘩然……雖然教師編寫的程序并不是真正的病毒，但這個(gè)模擬遭遇病毒的操作體驗(yàn)是真實(shí)而深刻的，學(xué)生就可以提煉出“計(jì)算機(jī)病毒”是一種人為編制的、可能對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲(chǔ)信息造成危害的計(jì)算機(jī)程序，并對(duì)計(jì)算機(jī)病毒的破壞性、隱蔽性等特征有所了解。

3.科技故事教學(xué)法

信息技術(shù)的發(fā)展歷程中有許多有趣動(dòng)人的故事，而每一項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展都有著特殊的歷史背景，教師可以通過(guò)揭示技術(shù)艱難曲折的發(fā)展歷程，讓學(xué)生了解相關(guān)技術(shù)概念產(chǎn)生的原因、背景，從源頭真正理解這些概念，使學(xué)生感悟科學(xué)精神，提高人文素養(yǎng)。

“驗(yàn)證碼”的概念雖然在初中教材中沒有出現(xiàn)，但卻是學(xué)生在注冊(cè)、登錄各種賬號(hào)時(shí)經(jīng)常接觸到的，有些驗(yàn)證碼還特別復(fù)雜，學(xué)生們經(jīng)常認(rèn)錯(cuò)、輸錯(cuò)，他們就會(huì)問(wèn)起為什么會(huì)有驗(yàn)證碼，甚至?xí)X得這是一項(xiàng)“反人類”的科技發(fā)明。此時(shí)教師就可以通過(guò)故事的形式，告訴學(xué)生驗(yàn)證碼出現(xiàn)的背景是自動(dòng)注冊(cè)程序和自動(dòng)垃圾郵件分發(fā)程序的出現(xiàn)導(dǎo)致用戶和服務(wù)商不堪其擾，而驗(yàn)證碼的原理是“反圖靈測(cè)試”，驗(yàn)證碼的發(fā)明人是年僅21歲的路易斯·馮·安，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證碼技術(shù)所解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題以及隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)化的驗(yàn)證碼，讓學(xué)生對(duì)“驗(yàn)證碼”概念有深刻的認(rèn)識(shí)，真正理解并接納“驗(yàn)證碼”這項(xiàng)技術(shù)，還有助于培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、探索創(chuàng)新的精神。（如圖3）

4.概念圖教學(xué)法

概念教學(xué)重在幫助學(xué)生有意義地建構(gòu)概念，將概念圖應(yīng)用于概念教學(xué)中，可以促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生、引導(dǎo)學(xué)生參與建構(gòu)掌握概念，并形成科學(xué)的概念體系，提升思維品質(zhì)。同時(shí)，教師還可以將概念圖用于檢驗(yàn)學(xué)生前概念的掌握情況，進(jìn)而在教學(xué)中有針對(duì)性地將錯(cuò)誤概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念，并最終對(duì)學(xué)生概念掌握情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

“信息編碼”是信息技術(shù)的一個(gè)重要概念，學(xué)生平時(shí)接觸的身份證、車牌號(hào)、郵編等都是生活中信息編碼的實(shí)例，但他們對(duì)這些編碼的規(guī)則并不清楚，對(duì)計(jì)算機(jī)中的信息編碼就知之更少了。教師可以先提供一個(gè)簡(jiǎn)單的半成品概念圖，讓學(xué)生根據(jù)自己的常識(shí)填寫；教師通過(guò)對(duì)提交的概念圖進(jìn)行分析，尋找學(xué)生前概念中的錯(cuò)誤元素，分析錯(cuò)誤原因；之后在課堂中再著重將錯(cuò)誤概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念，并最終由學(xué)生自主構(gòu)建完成“生活中的信息編碼”“計(jì)算機(jī)中的信息編碼”等概念圖。當(dāng)然，每位學(xué)生對(duì)概念都會(huì)有自己獨(dú)特的理解，我們并不要求提交的都是標(biāo)準(zhǔn)答案，主要是通過(guò)概念圖，教師抓住了學(xué)生概念學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵問(wèn)題，學(xué)生則自主完成了科學(xué)概念的建構(gòu)。（如圖4）

四、概念教學(xué)的實(shí)施建議

初中信息技術(shù)學(xué)科關(guān)注概念教學(xué)的時(shí)間并不長(zhǎng)，還面臨著概念多、課時(shí)少、發(fā)展快等問(wèn)題，筆者經(jīng)過(guò)三年實(shí)踐對(duì)概念教學(xué)總結(jié)出以下五點(diǎn)建議。

1.合理選取概念與術(shù)語(yǔ)

盡管教材中涉及的概念或術(shù)語(yǔ)非常豐富，但并不是每個(gè)概念都適合在課堂中深入學(xué)習(xí)，因此教師要注意精選教學(xué)內(nèi)容，選擇重要概念、核心概念、學(xué)生經(jīng)常接觸的概念、有教育意義的概念呈現(xiàn)給學(xué)生，同時(shí)還要規(guī)避一些初中學(xué)生難以理解的概念和術(shù)語(yǔ)。

2.精心安排課時(shí)與方法

信息技術(shù)學(xué)科的課時(shí)非常有限，重視開展概念教學(xué)，不是說(shuō)要從本已有限的課時(shí)中專門拿出課時(shí)來(lái)進(jìn)行概念的學(xué)習(xí)，而是要精心編排課堂教學(xué)的內(nèi)容，合理運(yùn)用多種方法，將概念教學(xué)有機(jī)融合、滲透在日常的課堂教學(xué)中。

3.把握學(xué)情選編科技故事

并不是所有的科技故事都具有典型性、教育性，有些網(wǎng)絡(luò)上找到的故事其科學(xué)性、真實(shí)性也存在問(wèn)題，甚至對(duì)同一項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)生過(guò)程還有多種說(shuō)法。教師需要合理把握概念涉及的要點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況選編科技故事，盡可能把學(xué)生帶入技術(shù)發(fā)展的歷史背景中，才能幫助學(xué)生理解技術(shù)產(chǎn)生的意義和價(jià)值，進(jìn)而深刻理解概念。

4.理清概念之間的關(guān)聯(lián)

教師除了關(guān)注單個(gè)概念的教學(xué)外，還需要特別關(guān)注概念與概念之間的關(guān)聯(lián)，可以通過(guò)使用“是、由……發(fā)明、由……組成、導(dǎo)致、包括、受……影響”等詞匯將多個(gè)概念建立起關(guān)聯(lián)，使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)核心概念的掌握更為牢固。

5.研究新技術(shù)相關(guān)概念

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，教師除了使用新技術(shù)外，更要理解新技術(shù)產(chǎn)生的背景、與原有技術(shù)的關(guān)系以及新技術(shù)所涉及的核心概念，才能做到“知其然，知其所以然”，才能滿足數(shù)字時(shí)代學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)習(xí)的需求。