李鳳瓊
【摘 要】高中信息技術課程中的“進制之間轉換”是整個高中階段的難點,也是整個高中階段信息技術知識體系的關節性知識。學生以往對數字的認識僅限于十進制,形成了很深的思維定式,突破難度大。同時學生對信息技術課程不夠重視,形成了“不重要”等于“難度低”慣性思維。為了突破以上問題,本文從教材、學生出發,制定了“集中打擊,持久作戰”的教學策略。
【關鍵詞】進制轉換;思維定式;過程性
一、教材內容分析
1.“進制之間的轉換”是浙教版(2019)信息技術教材必修一第一章《數據與信息》第三節《數據采集與編碼》的一個知識點。進制之間的轉換包括二進制、八進制、十進制、十六進制之間的相互轉換。
2.不管是數字還是聲音、圖像、文字、視頻、條形碼、二維碼等,在計算機中都是以二進制的形式進行存儲和運算,為后面學習圖像編碼、聲音編碼、視頻編碼打下基礎,還有必修二網絡部分的IP地址也是由二進制構成,例如IPV4由32位二進制構成,IPV6由128位二進制構成。所以學會進制之間的相互轉換是學習信息技術課基礎性知識點,是學生系統性掌握信息技術課程的紐帶。
3.進制之間的轉換在教材其他章節幾乎沒有涉及,數學課程也沒有提及。
二、教學對象分析
1.高二年級的學生通過前面課程的學習,對信息技術有一定的了解,了解了數據、信息的概念及特征,掌握了數字化的過程,但是完全不會進制之間的轉換。
2.學生從小到大接觸最多的是十進制,十進制的計數和計算方法已經潛移默化成為一種習慣和思維定式,即使接觸過其他進制,他們也沒感覺,學生非常強烈的定式思維,突破難度較大。要想讓他們學會新的進制需要改變已經形成思維定式,這個過程必然是艱難的,同時也肯定是長期的。
3.二進制和其他進制的轉換需要一定的數學思維,但是數學成績和對于其他進制的學習卻不存在必然的相關性。同時因為高中信息技術課程“副科”的基本定位,讓學生對其重視程度不高,深入思考的投入度不足。往往成績優異的學生因為輕視進制轉換的難度,造成學習的困難。
三、教學目標及重難點
教學目標:
1.改變學生定式思維。
2.明確知識的紐帶性作用,引起學生的重視。
3.掌握二進制、八進制、十進制、十六進制之間的轉換方法
4.讓學生在學習中學會思考,能解決生活中的問題,對信息技術產生濃厚的興趣。
教學重點和難點:
重點:二進制、八進制、十進制、十六進制之間的轉換。
難點:突破學生的思維定式。
四、教學策略制定
根據學生的思維特點及教學內容的特點,我制定了“集中打擊,持久作戰”的教學策略。
1.集中打擊,首先就是集中學生的學習精力,明確進制轉換學習的難度和紐帶性作用,讓學生高度重視這一個知識點;其次要集中時間,進制轉換作為1課時的教學內容,講授的卻是信息技術課程基礎性理論,在教學時應把重點集中在突破學生思維定式上;最后,思維定式突破后集中及時鞏固練習也非常重要。
2.所謂“持久作戰”就是在教學過程中需要針對學生存在的不同問題,適時回顧,遇到問題隨問隨答,特別在后面學習圖像編碼、聲音編碼、視頻編碼等知識時要時常回顧進制轉換相關知識,必修二網絡部分的IP地址也是由二進制構成,例如IPV4由32位二進制構成,IPV6由128位二進制構成也要回顧進制轉換相關知識。
3.總之,在高中信息技術教學中,進制轉換及二進制是基礎性理論,紐帶性知識環節,又是“副科”中的難點,學生容易輕視,在教學中需要“集中打擊”,更應該要保持“持久作戰”的思維。
五、教學評價
根據本節課教學目標和學業水平考試的標準制作了一張練習題,讓學生練習后評定出4個等級,A等級是90至100分,B等級是80至89分,C等級是70至79分,D等級是70分以下。先輔導A等級的同學,然后讓A等級的輔導B、C等級的同學,B、C等級的同學學會了以后指派給他們D等級的同學,如果D等級的同學沒有學會,或者出現B、C等級的同學不能解決的問題就叫老師來輔導。這樣設計是因為我在長期教學過程中發現B、C等級的人數往往是最多的,通過輔導別人,讓自己提升得最快,也加強B、C等級同學的記憶,讓他們學得更透,記得更牢,同時也幫助了D等級同學進步。
六、總結反思
下課后有同學來找我,他發現把R進制轉換為十進制就是對應數字乘以,n就是R進制的位數。我覺得他非常聰明,善于動腦筋,還會歸納總結,但是只對整數部分成立,如果有小數怎么辦?讓他再思考思考。后來他再次找到我,把小數點左邊第一位規定是1位數,小數點右邊第一位規定是0位,這樣就可以是對應數字乘以,n就是R進制的位數。
下一節課可以把他的方法推廣到我教的所有班級,并且要高度表揚他這種善于思考的行為,而且剛好為接下來要學的圖像編碼、聲音編碼和必修二的IP地址做好準備,以往學生總是無法理解顏色的位深度、聲音的量化位數和IP地址由32位二進制構成。特別不會算N位二進制數可以有多少種顏色。我剛好可以用這位同學的例子來解決下一節課中遇到的難題。
總之,在整體教學設計過程中的,課程導入環節是重點,學生進入思考的引入,這個環節如果學生注意力不集中,學生會一直在知識門外徘徊,針對這類學生應及時輔導,待學生漸入佳境之后,就需要適時復習鞏固,考前回顧。