模擬教學法在信息技術教學中的實踐與探究

陶軍毅

信息技術課堂中常用的教學方法有很多，模擬教學法便是其中的一種。模擬教學法是指老師通過創設課堂教學情境，學生利用實物進行模擬演練;結合模擬，引導學生思考問題產生的原因，剖析問題蘊含的基本規則，總結問題解決的方法和步驟;學生通過探究實踐，從問題的解決中獲取知識和技能。模擬教學法構架起理論與實踐相結合的橋梁，有助于增強教學的互動性和認知性，使教學內容更加形象，教學思路更加清晰，有助于優化教學設計，夯實教學重點，破解教學難點，拓展課后練習，從而有效地提高課堂教學成效。

模擬教學法優化教學設計

課堂教學要考慮學生的知識經驗和情感需求，從學生的角度出發，選擇適合學生的教學方法，對于知識點比較繁雜的章節，利用模擬教學法能深入剖析教學內容，揭示知識點之間的內在聯系，有利于教師優化教學設計，有助于學生理清學習思路。

如浙教版初中第四冊《圖層動畫》一課的教學中，如果直接參考教材，按照“講→演→練→評”模式進行設計與教學，效果并不好，教學中發現學生中普遍存在三大問題：（1）搞不清圖層之間的位置關系;（2）不明白月影的位置變化與天色明暗之間的對應關系;（3）不清楚哪些對象需要制作動畫，哪些對象只需延長時間。針對這些問題，我通過自制教具，讓學生模擬日全食的發生發展，使問題得以順利解決。

首先，通過模擬，明確圖層的位置關系。動手演練后，學生知道此動畫包含三個對象，即月影、太陽、背景;根據“一層一對象”的原則，需要建立三個圖層;通過觀察對象的前后順序明確圖層的位置關系。

其次，結合模擬，確定動畫的制作順序。動畫的制作本著由內而外、由簡而繁的原則進行，即先制作“太陽”層動畫，然后制作“月影”層動畫，最后制作“背景”層動畫。

最后，利用模擬，探究動畫的制作過程。模擬時，月影從太陽的一側移到另一側，從而引導學生得出：“月影”層動畫需二個關鍵幀，中間只需經過太陽即可;月影移動時，提示學生，背景將發生“亮-暗-亮”變化，最暗處即月影完全遮掩太陽時，此時間點可通過拖動播放頭確定。

利用模擬教學法，課后我對教學環節重新進行了構思，優化后的教學流程設計如圖1所示。

總之，課堂教學中運用模擬教學法，能將繁雜的教學內容條理化，使教學思路更加明晰、教學過程更加流暢、學生學習更加深入，從而提高課堂的教學效果。

模擬教學法破解教學難點

教學難點是指學生不易理解的知識或較難掌握的技能。教學難點的確定需依據學生的認知能力和知識深度而定，不同層次的學生，其教學難點是不同的，通常難點的難度稍高于學生的實際水平。利用模擬教學法破解教學難點，需要教師創設合適的教學場景并制作相應的教具，通過模擬實驗引導學生探究難點隱含的基本規律，拓展難點破解的思維方式，總結難點破解的基本方法，進而達成即定的教學目標。

如浙教版第五冊“循環結構程序設計”一課，基于我校學生基礎弱及本課知識點多且難的學情，將該課的難點定為“愷撒密碼的移位問題”，為了適應不同層次學生的教學，又將該教學難點細化為三層：第一層針對學困生，僅需解決加密問題，加密（后移）后的字母不超過尾字母“z”和“Z”;第二層針對中等生，需解決加密和解密（前移）二個問題，加密和解密后的字母也不超過字母“z”和“Z”“a”和“A”;第三層針對學優生，也需解決加密和解密二個問題，但加密和解密時移動距離為任一正整數K。對于前兩層教學難點，通過asc（）和chr（）函數的探究、練習，幫助學生掌握字符的移位，利用for循環、mid（）和len（）函數引導學生解決“每一個字符的移位”問題。

對于第三層教學難點，教學中模擬撲克游戲，將26個字母分別寫在26張卡片上，字母的編碼從0開始順序編寫，然后將卡片依字母順序首尾相接組成一個環。教學中通過模擬演練，引導學生得出第i張撲克后移k位得到的編碼為（i+k） mod 26，進而得出加密時大寫字母后移k位生成密文字母的ascii碼公式：（asc（ch）-65+k） mod 26+65，小寫字母后移k位生成密文字母的ascii碼公式：（asc（ch）-97+k） mod 26+97。解密時，有學生提出“在原有公式的基礎上，將K之前的‘+號變成‘-號”就是解密公式，為此我讓學生探究“當k值大于25時，能否得到正確的明文”問題，學生通過編碼、調試，發現不能得到正確的結果，由此引發思考，最終發現代碼中“（asc（ch）-97-k） mod 26”的值可能為負，從而產生錯誤;為了獲得正確的解密結果，教學中通過多次模擬，引導學生進行逆向思維，將解密視為反向加密，即往后移k位（k<26）等同于往前移26-k位;因此解密和加密公式相同，僅需更改密鑰k的值即可，其值的計算公式：k=26- k mod 26。

教學難點的分層和破解如圖2所示。

利用模擬法破解教學難點，主要是將抽象問題具體化，通過分析具體問題，提煉出解決問題的基本步驟，歸納出解決問題的基本公式，然后用計算機去實現，這其實也是信息技術課程核心素養的要求之一。

模擬教學法夯實教學重點

教學重點是依據教學目標，對教材進行詳細分析的基礎上確定的最基本、最核心的教學內容。教學重點如何夯實，怎樣讓學生學得扎實牢固，一直是老師們關注的焦點。教學中，應根據教學內容特點選擇合理的教學方法，對于內容比較抽象的教學重點，利用模擬教學法是提高課堂效率有效的途徑之一。

如浙教版初中第三冊“圖層的初步應用”一課，通過分析教材內容，發現“圖層”這一概念比較抽象，學生不易理解，于是將教學重點之一定為：理解圖層概念。為此，我準備了三張玻璃紙：一張畫“胡楊樹”，一張畫“沙漠”，另一張空白。根據圖層特性結合實物模擬，設計三個問題：（1）若將圖層比作玻璃紙，圖層有什么特性？（2）若將上圖層的“胡楊樹”擦掉，下圖層的“沙漠”有沒有變化？圖層有什么特性？（3）交換兩張玻璃紙的位置，你又看到什么？圖層有什么特性？

結合“圖層調板”又設計下列三個問題：（1）擦“樹“時，“沙漠”沒有被擦掉，體現了圖層的什么特點？（2）調整圖層的位置關系后“樹”不見了，體現了圖層的什么特點？（3）擦“沙漠“時，“樹”露出來了，體現了圖層的什么特點？

利用模擬法，將現實的玻璃紙與虛擬的圖層結合在一起，使學生對“圖層”教學重點有了透徹的理解。教學重點是一堂課的精華，教學前需要老師對重點知識進行詳細分析，在此基礎上，制作模擬教具，設計系列問題，創設教學情境等，然后利用模擬法進行教學，是夯實教學重點的有效途徑之一。

模擬教學法拓展課后練習

課后練習是課堂教學的補充和延伸，其形式分為章節性練習和階段性練習。利用模擬法拓展章節性練習，可依據教學目標，結合學生實際，從提高學習興趣、鞏固學習成果的角度進行設計; 利用模擬法拓展階段性練習，可從知識的整體性、系統性出發，圍繞構建和完善知識體系的角度進行設計。課后練習的拓展有助于學生系統地把握知識和技能，提升解決問題的能力。

如在浙教版第四冊的教學中，為了檢驗學生的階段學習情況，設計“制作時鐘并模擬秒針和分針走五分鐘的動畫”課后練習。此練習分成二部分：一是鐘面繪制，二是模擬秒指和分針走動;其中第一部分主要檢測前六課學習情況，第二部分檢測第七課的學習情況。

作品制作時，提示學生注意如下三個問題：

（1）如何模擬秒針每秒跳一次？

（2）分針和秒針的變化幅度？

（3）時間軸的長度？

階段性練習的拓展，應考慮學生已有的知識體系和實際運用知識的能力。其中“模擬時鐘走動”的設計所基于的知識體系歸納如圖3所示。

利用模擬教學法拓展課后練習必須兼顧學生現有的知識基礎，綜合學生解決問題的能力，從提升學生的學習興趣、問題意識、學習能力的角度出發，促進學生的全面發展。

課堂教學實踐證明，模擬教學法適合內容繁雜、知識點抽象、難點問題突出的章節。模擬教學法的一般流程歸納如下：首先，老師對教學內容進行詳細地分析，在此基礎上創設相應的課堂教學情景并制作相關教具;其次，結合實物模擬演練，引導學生思考問題的起因，剖析問題蘊含的內在規律，總結問題解決的方法和步驟;最后，學生通過實踐探究，在解決系列問題過程中獲取知識與技能。模擬教學法具有互動性、趣味性、直觀性的特點，能夠最大限度地調動學生的學習積極性，從而提高學習興趣，提升學習效率。