林思強



課堂教學不是簡單地將常規環節組合起來,而應在以教師為主導、學生為主體的前提下,按照教學規律去搭配銜接,合理設置教學內容和時間。教師在把握教學節奏時,要從學生的心理活動及認知規律出發來制定教學進度的快與慢,同時也要重視學生的注意力在課堂中的變化規律。根據學生對教學內容的反應度和敏感性,在45分鐘的課堂時間里,可將學生注意力變化大致分成五個階段(如表1)。其中,學生注意力高峰(集中)階段出現在第二、四階段,學生注意力低谷(分散)階段則出現在第一、三、五階段。課堂中學生注意力變化形成波浪形的節奏曲線(如圖1)。
根據學生注意力變化的節奏,教師的教學節奏也將經過“慢—快—慢—快—慢”這樣一個過程。把這一過程放到課堂上,注意力低谷階段的教學節奏就應該舒緩一些,而注意力高峰階段的教學節奏就應緊湊一些,這樣就形成了另一條波浪形的教學節奏曲線。當注意力節奏曲線和教學節奏曲線同步共振時,教學效果往往較為理想。接下來,筆者將結合《信息編碼》第一課時的課堂教學實例分析,來進行課堂教學調控策略的闡述。
● 起始階段教學節奏要從松到緊
在開始上課的前8分鐘,學生剛從課間的活動中安靜下來,很難全神貫注地參與課堂任務。此時,有效的做法是將學生的學習動機調動起來,進而激發其思維。課堂學習動機的產生需要情境的激發,而學生思維的產生又需要以感知為前提,基于這兩點原因,創設生動有趣的課堂情境,讓學生充分感知,可以激發學生探索新知的心理需求,引發其主動思考。因此,在課堂導入時,教師可以適當放慢節奏,讓學生沉浸在情境中,充分感知情境內容,同時結合設疑討論、競賽調查等活動,在充滿情趣的課堂教學中構建從松到緊的教學節奏。
例如,在本節課的導入部分,用《潛伏》電視劇中主人公接受密電的情節導入,通過劇情來激發學生思考,思考密電背后的編碼原理,看看哪個小組能想出間諜破譯密電編碼的方法,為接下來再體驗編碼和解碼做準備,形成“觀看視頻—小組討論—班級交流”的教學過程,教學節奏逐漸拉緊。
恰當的情境創設,可以讓學生在興趣的驅動下有效地感知,激發思維,逐漸過渡到新知的學習,使課堂導入環節的節奏從輕松、舒緩到適度緊張。學生產生了濃厚的學習興趣,學生的注意力逐漸聚集到課堂上,聚焦到所學的內容上,形成了由輕松到適度緊張的有序的課堂教學節奏。
● 把握第一個注意力高峰階段的教學,加快教學節奏
經過第一階段的鋪墊,學生的注意力已經聚集到課堂,開始進入課堂的第一個學習的黃金時期,這是學生學習新知的最佳時期,教師要及時抓住學生的記憶力的規律,使學生在教師預設的學科知識架構中,認真學習書中的重難點知識。在這一時期,以基礎知識的體驗、解析為主,加大課堂信息的承載量,教師要積極發揮自己的引領職能,加快教學節奏,把握好教學過程中的黃金時間。
例如,本節課在導入部分播放完視頻、小組競賽后,接下來就可以結合情境分析信息編碼的概念了。
步驟一:通過游戲體驗,突破本節課的難點——編碼原理。
布置“情報傳遞”游戲:扮演一個打入敵人內部的情報員,要發送“找到線索”密電(密碼本如表2),應該如何編碼?請小組討論后將編碼寫在黑板上。
答案:F1C5A4D5。
步驟二:進階任務——結合上述密碼本破譯“B1A3D4”這個密碼。
建立游戲的編碼規則,即將漢字與單元格的名稱(列標+行號=漢字)建立一一對應關系,完成字符編碼方法的學習。
步驟三:師生進行問題交互。
問:說說你身邊的常見的信息編碼。
答:文字、名字、郵政編碼、身份證、學號……
教師播放利用二維碼追溯蔬菜生產過程信息的視頻,拓展學生思路,然后講解信息編碼的意義,即為了將信息從一種狀態轉換成另一種狀態,方便信息的存儲、處理和傳輸等。
步驟四:師生共同梳理小結信息編碼的原理。
信息編碼是將信息的基本單位與不同的代碼建立一一對應關系,然后按照編碼規則來組合這些代碼,來表達復雜的信息。
本環節教學通過一個生活情境再追加一個角色扮演的游戲情境,讓學生過了一把特工的癮,學生腦洞大開,在第一個注意力高峰階段就將本節課的重難點突破了。在操作任務型的課堂上,可以將最難的知識概念和操作放在這一環節中進行學習體驗。
● 在學生注意力進入低谷階段,放慢教學節奏
學生經歷過第二階段的快節奏的學習,學習激情有所減弱,大腦和肌肉均有疲勞感覺,學生的注意力開始分散。隨著課堂教學的推進,在第三階段教師可以適當放緩授課節奏,平復學生的生理和心理狀態,為迎接下一個注意力高峰期做準備。教師可采用任務設置的手段幫助學生理解新的知識點,也可以引導學生提出假設并進行論證,進而得到結論,重新調動學生的學習熱情。上述策略在調動學生的學習興趣的同時,重在開拓學生的思維發散能力和自主解決問題的能力,促使理解新知向應用新知過渡,以期達到深度感知即內化的目的。
例如,通過上個階段的頭腦風暴,學生已基本掌握編碼的原理和規則,接下來就是實踐環節,通過小組討論研究如何應用編碼規則來解決實際生活中的問題,從而放慢課堂節奏,留出空間和時間讓學生將新知逐漸內化。
步驟一:布置活動——請你為班上的同學編個學號吧。
以小組為單位討論研究一套學號編碼規則,要求:①不重編碼;②編碼簡短,易讀懂;③能表達學生在校基本信息;④匯報時應以自己的學號為例說明編碼規則。
步驟二:預設問題——明年這樣的學號能否區別新初一學生的學號?如何區別高中、初中學段以及性別?
步驟三:反饋一個小組的學號編碼,如學號C20140201,講解信息編碼的原理和注意事項,并用表格的形式進行歸納(如表3)。
步驟四:將學生信息的基本單位與不同的數字字符編碼建立一一對應關系,然后再用代碼的組合來表達復雜的學生信息。有了這樣的對應關系,或者說是編碼規則,就可以對學號進行編碼,并保證編碼的唯一性和可讀性,這種編碼方式又是另一種常用的編碼方法。
若是操作類型的課堂教學,在這個環節還可追加一些作品展示師生互動的活動,來活躍一下氣氛,給學生提供一個經驗交流的機會,同時,也可以借此機會來以評促學。
教師放慢教學節奏可以緩解課堂的高壓氛圍,使學生在放松的狀態下學習。教師合理調整課堂教學節奏,能夠使學生在利用有限的時間接納、理解新知的基礎上,融入自己的觀點與想法,有效地吸收內化知識。
● 在學生注意力迎來第二個高峰階段,教學節奏再次加快
經過一段時間的放松調整,學生的生理和心理狀態得以恢復,為學生的注意力第二次集中做好準備。教師要把握住第二次學習和記憶的黃金期,及時調整授課節奏,適時加快授課進程。經過前三個階段的感知和理解,學生對新知已經基本內化,這時是將知識向深度挖掘的好時機,因此,實際教學中可以將難點內容安排在這個時間內講解。通過再次創設情境,激發學生的好奇心,進而喚醒學生的求知欲,使其進一步進行深度學習。
例如,在給學生介紹了信息編碼的原理和規則并實例驗證后,迎來了本節課的又一難點:如何通過實例分析,將生活中的編碼向計算機的編碼原理進行轉化,借以加深學生對信息編碼的理解。
步驟一:觀看視頻《軍艦海上相遇燈光交流問候》。
步驟二:學生活動——快速閱讀表4-1,然后對表4-2進行編碼。
步驟三:師生互動。
問:如何利用0-9編碼來快速對A-F進行編碼,而不出現重碼的問題?
答:與0-9編碼相反。
步驟四:用“表4-2”中的光亮長短碼來表示“你真牛”(如下頁圖2)。
步驟五:講解。
如圖3所示,規則1用符號表示光亮長短,規則2用符號組合表示字符,規則3用字符組合表示漢字,通過三個編碼規則實現了燈光信號表達漢字。三個編碼規則都遵循了信息編碼的原理。
步驟六:通過提問引導學生理解0和1編碼的由來。
問:能否將燈光的長亮和短亮替換燈的開和關?
答:可以。
問:如果將燈的開對應編碼1,關對應編碼0,如何表達字母B?
答:0001。
問:相比開關,用燈光長短進行信息編碼存在什么不足?哪種表達方式更快捷?
答:改動后表達信息代碼的時間大大縮短。同時,還有一個優勢,燈的數量越多,可對應信息基本單位就越多,可表達的信息就越復雜。
步驟七:進行燈光信息的編碼規則的課堂小結。
燈光信號,有“開”與“關”兩種狀態,所以我們就用1和0編碼對應開與關的兩種狀態,燈光的“長亮”與“短亮”同理。1和0的編碼位數決定表示信息基本單位的數量,位數每增加一位,可表達的信息基本單位成倍增加,即2n。
教師通過軍艦海上相遇燈光交流問候,讓學生嘗試給燈光信號編碼,并創造性地與上一環節中的案例結合,讓學生進一步體驗到用四位燈光信號的長短組合表示字母和數字,再用密碼本,將字母和數字的組合與文字對應上,完成多重編碼轉換。在高節奏中,為下一節課理解計算機的編碼奠定堅實的基礎。
● 結尾階段放緩教學節奏,提供必要的感知幫助學生鞏固新知
經過一系列的認知、學習活動,學生的注意力集中的時間已經達到極限,在臨近下課的最后幾分鐘學生很難再保持專心致志的狀態。此時教師就要放緩教學節奏,在輕松的氛圍下鞏固當堂所學內容,幫助學生加深感知,建立知識脈絡:可以考慮采用發布自測題的形式或采用問答的形式,讓學生自我評價對新知的掌握程度;也可以采用可視化表達方式引導學生回顧本節課的重難點,直觀地感知本節課知識的脈絡,明確授課內容的主旨。在輕松的氛圍中,有效地調整心理狀態,以舒緩的教學節奏為整堂課做個圓滿的收尾,并為迎接下一次的學習做準備。
例如,在本節課的課堂總結部分,教師給學生出示了思維導圖(如圖4),通過可視化的方式幫助學生梳理知識的脈絡,找到知識點之間彼此的聯系;或者布置課后思考問題,以拓展并延伸學生信息編碼的相關知識;也可以增加一些測驗題,在有效加深學生學習記憶的同時,幫助學生內化知識。
課后思考問題如下:
身份證號不同位數代表的含義是什么?身份證號會重碼嗎?為什么?(回顧所學)處理信息的工具有很多,現在我們生活中最主要的處理信息的工具是什么呢?生活中還有哪些地方用到計算機可以識別的信息編碼呢?(二維碼、條形碼等)手機中的文字、照片、音視頻又是如何進行編碼的呢?
測驗題如下:
1.信息編碼是處理信息時賦予________以代碼的過程。
A.信息? ? B.信息元素
2.信息編碼的原理就是將信息的基本單位與不同的代碼建立________關系。
A.一對多? ?B.多對一
C.多對多? ?D.一一對應
3.信息編碼的目的是________。
A.將信息可視化
B.將信息容量縮小
C.將信息存在計算機中
D.將信息從一種狀態轉換成另一種狀態
另外,課堂結尾時,教師也可結合本節課教學主題,用言簡意賅的語言概括升華出貼近學生的正向價值觀和積極的世界觀等,讓學生感受到收獲知識和啟迪心靈的雙重喜悅,使課堂余音繞梁,耐人尋味,這也是信息技術課堂的“畫龍點睛”之筆。
在實際課堂教學中,我們常觀察到,有效的課堂教學,教師能審時度勢,注重輕重緩急的搭配。當學生思維處于相對靜止、停頓、休整階段時,課堂教學進入平穩階段;當學生思維處在最集中、最興奮階段時,課堂教學達到高潮;在教學進行到一定階段以后,讓學生自由支配一些時間,從而避免“囫圇吞棗”。這就是教學的節奏。課堂在教師的引導下,學生有動手和動口的機會,有回味和思考的余地,學生的認知節奏與教師的教學節奏和諧共生,從而達到預期的教學目標。