馬美芳
初中信息技術課程主要由理論知識與技能操作兩部分組成,理論知識是操作技能的基礎,一堂信息技術課缺少了理論支撐,技能操作也只會是無本之木。在信息技術課堂理論知識教學中,培養學生的學習興趣,積極發揮學生自主探究的意識,努力提高學生的信息素養,是每一位信息技術教師需要面對的課題。
● 信息技術理論課堂教學的尷尬及對策
理論知識“一帶而過”。相對于優美的圖像和生動的動畫來說,理論知識顯得枯燥無味,不僅學生不愛聽,有些教師在潛意識中也不愿去講授這塊內容。例如,在Photoshop教學中,教師拿起圖片就操作,制作濾鏡、蒙版等,學生迷迷糊糊跟著操作,一節課下來,仍然云里霧里:為什么要采用濾鏡?蒙版到底起什么作用?在信息技術教學中,這種教學往往導致學生“知其然,卻不知其所以然”,有些學生經過三年初中信息技術學習,卻不知道信息在計算機內部以“二進制”形式存儲,更沒有聽說過“馮·諾依曼”。
教學方式“不接地氣”。信息技術理論知識相對比較抽象,且會出現一些生活中較難遇到的專業術語,如HTTP協議、遮罩層、元件等,同時初中學生好奇心強,喜歡直觀體驗。如果教師沒有將知識點重新整合,只是簡單地照搬羅列,采用單一教學方法,忽視知識與生活的聯系,忽視內容與情境的融合,那么知識點就很難講解透徹,學生也很難理解這些抽象晦澀的概念。
學生意識“信息即上機”。傳統信息技術課堂教學的三部曲是教師演示操作步驟、學生操作、學生完成作業并上交。久而久之,學生便誤認為信息技術課就等于上機,與理論原理性知識無關,他們只對上機操作類知識感興趣,在“不接地氣”的教學方式下也不愿去了解“其所以然”。這樣一來,學生就很少去思考,也無法用正確的理論知識去指導實踐。
那么,面對信息技術理論知識抽象、初中學生喜歡直觀體驗這樣的情況,如何將理論知識更透徹形象地展現呢?這就需要教師多思考,多積累,敢于不斷地嘗試、總結。
筆者在教學實踐過程中也一直在積極地摸索與探究。2018年,筆者參加了第五屆全國初中信息技術優質課展評活動,執教了《探秘二進制》一課。這是一節理論原理課,在眾多專家的指導下,學生清楚透徹地理解了計算機內部的二進制存儲原理,收獲頗多。在教學中,筆者緊緊抓住本課的知識重點與難點,利用VB編寫的小程序軟件研究相對應的突破策略,激發學生好奇心,引導學生思維活動,幫助學生將模糊抽象的知識清晰化,提升相關的思維能力,實現信息技術核心素養的自然內化。
VB語言作為面向對象的可視化程序設計語言,以事件驅動作為運行機制,且提供了易學易用的應用程序集成開發環境。教師能很方便地運用工具箱創建豐富的圖形指令,利用便捷的對象屬性設置界面效果,采用事件驅動編程實現良好交互的程序效果。由于VB語言具備這些優點,教師能很快入手,可根據教學需要快速編程制作出學生喜歡的小程序軟件。其用戶界面生動形象,操作方便互動較強,且以.exe文件保存運行,容量小,無需安裝運行環境,很適合作為教學輔助工具。
● 課例片段展示及分析
《探秘二進制》一課作為理論原理課,以認識二進制及其轉換為主線,使學生理解計算機中的信息最終都要轉換成計算機能識別的二進制代碼才能運行。初中學生通過前期的學習,已經具備了一定的信息處理能力,但是對機器語言和計算機內部的存儲機制接觸較少,對枯燥的理論知識講解課也避之不及。面對學生的學情,在《探秘二進制》一課中,筆者利用VB設計的小程序進行了積極的教學嘗試。
1.創設情境,激發求知欲
本課導入環節,利用VB設計了“猜姓氏”游戲,學生在互動中充滿著樂趣,又在樂趣中不知不覺地埋下了好奇的種子——老師是如何猜出姓氏的?這充分激發了學生的好奇心,學生對這個新本領也充滿了期待,由此順理成章地引入本課課題——探秘二進制。
利用VB程序的可視化界面的優點,以色彩豐富的畫面展示百家姓,良好的交互優勢創設問題情境,喚起學生的思維,激發學生強烈的問題意識與求知欲望,從而引發思考,順利導入課題,進而提出問題,分析問題,趣味而愉快地解決問題。
2.直觀互動,擊破難點
本節課的教學難點:計算機為什么要采用二進制?那么,如何“探秘”二進制呢?筆者在追及“圖靈原理”時發現,采用文字描述、圖片展示、視頻播放等形式都無法讓學生與二進制“直接對話”,這使他們對二進制的理解仍然停留在表面的認知上。在比較探討后,筆者以VB編寫的小程序直觀模擬圖靈機0、1的變化,學生動手實踐,體會思考,在形象直觀中擊破難點。筆者借此機會拋出問題:請同學們思考,三盞燈最多能表示幾種狀態?同樣,如圖1所示,學生借助VB程序軟件摸索、體驗、思考,在動手操作中理解歸納,在實踐體驗中理解“逢二進一”,在實踐互動中感受利用二進制能使計算更簡單、更容易實現。
3.放射思維,延伸課堂
學生已經在互動、自主探究中理解了信息在計算機內部的二進制表示,在趣味中學會了二進制的狀態表示。于是,筆者借此機會將“橄欖枝”拋向學生:通過獲取的密碼本,借助破譯軟件(如圖2),利用二進制的原理解密闖關。
學生利用VB軟件游戲進行自主探究、合作解密,在自由的探究與合作中走向思維的深度。課堂充分發揮VB程序互動的優勢,讓學生進行多維度思維的碰撞,學生在感受、體驗、思考、表達的基礎上,通過一系列的思維活動來解決問題,在合作中探究,在分享中成長。
4.技術支持,爭做課堂幫手
VB面向對象、可視化編程,且生成的可執行程序容量小、兼容性好、執行速度快,在課堂上方便“信手拈來”,可作為課堂的實用小工具,有針對性、實效性地服務于課堂。例如,在二進制與十進制互相轉換環節,針對初中生的認知特點,筆者讓學生利用相關的學習資源自主探究二進制與十進制的轉換,小組合作完成任務單,并且上臺來分享交流學習經驗。最后,在掌握的基礎上,一起解密“如何猜出姓氏”。在這一環節,通過小組合作和解密游戲,學生在全程的互動中達成一個個小目標,跨上一個個新臺階。為了更好地了解學生對知識點的掌握達成進度,同時為了使學生在任務活動中更好地把控時間,筆者特地用VB程序設計了倒計時軟件。實踐證明,利用該軟件學生能更緊湊而有序、高效地完成任務。
● VB小程序設計助力課堂策略的提煉
1.教學內容緊密聯系學生實際,有的放矢
在信息技術理論知識教學中,可以通過有趣、生動、直觀的VB小程序激發學生學習興趣。但在小程序的設計上,首先需要針對教學內容,從課堂教學內容的情境引入,從課堂知識的基本概念與基本原理等入手,做到程序“小而精”,避免空洞抽象或嘩眾取寵。同時針對學生實際,VB設計的小程序要引人入勝,能夠使初中學生很快喜歡上,提高興趣,激發求知欲。因此,在《探秘二進制》一課中,筆者設計了多種引入方案,經過多次實踐教學發現,以現場猜姓氏的VB小程序游戲的形式導入效果最好,短短3分鐘的互動,很快激起學生探秘游戲、探索新知的興趣。
2.簡單直觀的人機互動
在認識新知教學的過程中,學生充分利用VB小程序界面友好、人機交互的特點,參與交互,展開自主探究和合作學習。學生根據各自的學習水平,可以自主控制速度的快慢,進行有節奏、有重復、有跳躍的學習,真正實現因材施教。
在教學《認識二進制》的過程中,筆者遵循學生認知規律,從“圖靈機模擬”小程序循序漸進到“二進制燈”小程序。同時,“二進制燈”中對三盞燈的控制分別設置了按鈕,學生根據認知水平自我把控進程,“重新開始”按鈕便于學生在歸納三盞燈狀態出現混淆狀態時重新理清思路,打破了傳統信息課教學過程中的齊步走模式,使各層次學生通過良好的人機交互都能獲得發展。
3.富于啟發,注重學生發展
“不憤不啟,不悱不發”。VB小程序展現的知識不能是教材內容的簡單呈現,而應為學生搭建一個適合自己尋找知識的橋梁。要充分發揮VB程序設計軟件的優勢,在興趣中給予啟發,使學生處于“憤、悱”的狀態,讓它起到激勵、誘導、傳授知識的效果。對于“三盞二進制燈能表示幾種狀態?”這樣的問題,剛接觸二進制的學生很難理解,借助VB小程序,學生通過自主摸索,對狀態的歸納有了很好的思路,難題也迎刃而解。
在學生已經具備一定的知識儲備后,VB小程序設計既要立足于學生,又要有所延伸,引導學生聚合思維,激活學生的思維發散區。在“二進制在生活中的應用”環節,要有意識地引導學生通過前期學到的知識進行學以致用。在利用VB、程序設計“單色電子顯示屏上的文字顯示”“字符的二進制表示”時,要給學生留有探索和創造的空間,讓學生在探究活動中實現從感性認識到理性認識的提升。
綜上所述,利用VB設計的小程序軟件助力信息技術理論課堂,利用VB語言的可視化、面向對象良好交互的特點,能激發學生學習興趣,擊破難點,同時開放學生思維,起到延伸課堂的作用。在實踐教學中,筆者還設計了五大部件頭腦運行機小程序、SMTP與POP3友誼接力小程序、冒泡排序小程序等來輔助信息技術理論教學。同時,教師在設計小程序時應該堅持針對性、層次性、啟發性、發展性的原則,通過抓住學生的興趣點來激活學生的思維,在互動中增強學生的創新性和成就感,并要靈活運用VB程序設計的優勢,使課堂教學知識變抽象為生動,變枯燥為有趣,使學生在樂趣中得到思維的開放與飛揚。