中圖分類號:G434 文獻標識碼:A論文編號:1674—2117(2025)13—0063-03
《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)提出“科”與“技”并重,同時倡導真實性學習,鼓勵學生“做中學”。但在信息科技概念教學中,教師在將上述要求融會貫通的同時,還面臨三重挑戰,即如何找到學生學習概念的生長點、如何在課堂中更好地激發學生的學習興趣、如何引導學生深入理解技術背后的原理。因此,筆者聚焦上述問題,系統探究信息科技概念教學的實施路徑與解決策略。
“觀”以剖析
1.注重原理表層,忽視基本概念理解
筆者曾在某節公開課后對學生進行采訪,學生能夠描述課堂教學中所教授的語音識別的整個過程,但對每一步驟的意義與作用并不了解。學生僅僅記住了一個個新名詞,卻沒有理解各個概念之間的關系,以及每個步驟在整個問題解決中所承擔的價值與意義,更難以用自己的語言去輸出理解。
2.缺失趣味性,難以讓學生怦然心動
當前的課堂教學缺乏生動的案例與引人人勝的描述,難以讓學生產生共鳴與深入探索的興趣,進而阻礙學生進一步理解概念,以及與原有概念進行聯結。
3.教師關注進度,導致個體 理解缺失
在實際的課堂教學中,教師往往根據部分學生的課堂回應推進課堂進度,未關注到個別沒有跟上的學生,導致這些學生在此環節脫節而造成理解的缺失。
“思”以尋跡
古人云:欲知人者,先知己。剖析自身學習某知識點的過程,方能以微知著,找到降維通途。針對概念的理解,筆者認為應遵循思考的邏輯進行層層剖析,具體如下頁圖1所示。
① 情境。教師應將概念蘊含在情境中,讓學生在情境中面向真實問題的解決,進而引出概念。
② 原有認知。教師在授課時應扎根于學生思維與概念的生長點,讓他們找到概念之間的聯系,并生成一定的學科思維模型。
③ 基本原理。在教學中很多看起來毫不相關的問題其內含的學科基本邏輯是相同的,如菜園中的自動澆花系統與家庭中的照明系統,它們都有感應、執行模塊,傳導的數據都經過MQTT協議實現控制。因此,在教學中教師應通過正確的引導,讓學生形成抽象與具象的能力,從而更好地理解基本原理。
④ 學科觀念。在運用信息科技手段解決問題時,往往要找到其痛點,并不斷優化與迭代。因此,在教學中要引導學生用數據的眼光看待問題,用信息的視角感知世界,用創新的方式解決痛點問題,逐步形成學科觀念。
“法”以破局
1.在盲點中理解原理
概念不是孤立存在的,概念之間是相互聯結的。學習對學生而言就是將未知變成已知的過程,但在從未知到已知的途中,教師應緊緊抓住“學生熟悉但不清楚的點”開展教學,讓學生連接已知,破解盲點,加載新知。
展下列實驗:將路由器替換成交換機是否還能上網?再通過Tracert命令查看路由的躍遷,理解路由器的作用。通過對接真實生活場景,讓學生了解設備存在的作用與必要性,解除盲點,將未知變成新的已知,為后續的網絡協議等概念的學習奠定基礎。
案例二:探究云端文件存儲形式。
云存儲有一個非常有特色的功能——秒傳。學生的原有認知是所有的文件均會被保存在服務器的硬盤中。教師提問:“老師搭建的網盤總容量是30G,如果每位同學將1.2G大小的文件進行上傳,服務器中還存得下嗎?讓我們一起設計實驗進行驗證(如圖2)。\"實驗發現能存下來,而且是秒存。教師再提問:“當有一個人存儲文件之后,第二個人去存儲一樣的文件時,還會
本節課主要涉及網絡連接方式與常用連接設備。在本課中,學生的盲點為:難以辨別路由器與交換機。因此教師設計如下環節——教師拿著帶有天線的路由器提問“是不是路由器都帶有天線”(部分學生回答“是”),并展示工業級路由器。接著,展示交換機的圖片并追問:“這兩者從外觀上難以區別,究竟哪個是路由器?哪個是交換機?”(學生難以回答)于是,引導學生開再存一遍嗎?它會以怎樣的方式保存?”學生回答:“我覺得它可能只存了一遍,做了個標記。”接著,教師通過動畫進行展示,讓學生總結歸納秒傳的原理。學生通過一次次的實驗,不僅感受到技術創新帶來的實用價值,也體會到數據、算法等精妙協同、精巧設計的魅力。
2.在趣點中觸及原理
案例一:辨別交換機與路由器。
在課堂教學中。教師不僅要將真實情境融入課堂,而且要挖掘出情境中的趣點,以激發學生的學習興趣。通過情境中的趣點,帶領學生將抽象的原理具體化,使原理概念更容易被理解和接納,同時提升學習效率,培養學生的觀察力和解決問題的能力。
案例三:網頁的化靜為動。
學生第一次真正接觸網頁中的HTML標簽,如果直接把現存的網頁發給學生,必將困難重重。于
是,筆者從小點切入,為學生提供一個介紹古詩詞的網頁,讓學生在了解文本標簽后,通過實驗探究圖像標簽的相關作用,并提示:“如果想更改網頁中的圖像,讓蜻蜓能動起來,只需要修改一個地方,就能實現。”接著,引導學生通過實驗驗證(如圖3),觀察頁面中圖像的具體變化,理解圖像標簽內隱的含義,并由小及大推演至超級鏈接等標簽的理解與使用。當然,實驗不只有驗證性實驗,也可由學生自行設計實驗并加以驗證。
3.在隱點中揭示原理
圖像識別是一個復雜的過程教師將真實的識別過程呈現在學生面前,展現其層層轉化過程。筆者拿出從田間挖出的薺菜,并提供自制軟件讓學生體驗,幫助學生理解圖像識別(如圖4)中的數字化、特征提取等過程。
會得到怎樣的特征呢?”通過動畫的展示,讓學生觀察卷積核運算出多個薺菜特征的具體圖像,并將特征提取的動作放慢,使其感受卷積運算的魅力。
技術解決一般問題的計算過程通常是高效的,而教學則需要揭示內核,所以,教學必須放慢節奏,拆解這些“隱點”。通過逐步展示每個環節的輸出,使學生直觀感知原理間的關聯;只有呈現數據流向與轉化、算法設計的精妙之處以及系統各模塊的協作機制,才能真正幫助學生構建知識體系,形成學科思維框架。
在學生了解識別薺菜的過程后,教師繼續提問:“薺菜的特征究竟是怎么提取出來的?特征提取的過程究竟是怎樣的?”同時,展示兩個矩陣,告知學生只要將兩個矩陣相乘,就能得到薺菜的特征。(學生則手動計算)教師接著提問:“如果將所有格子運算完畢,再將顏色與灰度值相對應,你發現了什么?”這時學生恍然大悟——原來小小的一個卷積核相乘就能得出薺菜的特征。教師繼續引導:“如果選擇另一種矩陣來進行運算,又案例四:識別田野的薺菜。
在新課標的引領下,教師要基于信息科技的學科特質,設計合理的提問引導學生理解技術背后的思想;帶領學生走進妙趣橫生的課堂,在解決真實問題的同時找到“趣點”驅動學習;采取降維的方式,由現象到實質,再由數據與算法的技術原理理解到宏觀的學科觀念,讓學習在學生腦海中真正發生,培育學生的核心素養。
參考文獻:
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