楊兆華

摘 要:采用類比教學(xué)法可以有效提高課堂教學(xué)效率,促使抽象理論知識(shí)的教學(xué)順利進(jìn)行,讓學(xué)生較好地理解和掌握抽象理論知識(shí)體系。本文結(jié)合高中信息技術(shù)教學(xué)案例,談一下類比教學(xué)法的理論依據(jù)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:類比教學(xué)法;信息技術(shù)教學(xué);建構(gòu)主義

中圖分類號: G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1673-8454(2010)12-0038-03

高中信息技術(shù)課程中存在一些邏輯、抽象、專業(yè)的知識(shí),學(xué)生對這類知識(shí)很難理解和掌握,農(nóng)村高中學(xué)生表現(xiàn)尤為明顯,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)原因主要有兩點(diǎn):一是本地一些農(nóng)村初中教師對信息技術(shù)教育的重要性認(rèn)識(shí)不夠,認(rèn)為信息技術(shù)就是“玩電腦”,課時(shí)安排得相對較少,甚至有些學(xué)校不開設(shè)這門課,認(rèn)為信息技術(shù)課可有可無;二是部分學(xué)生家中沒有電腦,對電腦知識(shí)了解很少,更不用說信息技術(shù)了,有的學(xué)生家里有電腦,但只是打打游戲、上上網(wǎng)等,對電腦的使用停留在消遣娛樂層次上。因此在一定的程度上學(xué)生知識(shí)接觸面非常狹窄,學(xué)生的基礎(chǔ)、能力不盡如人意,參差不齊,教師施教起來,難度相對較大,講授效果也很不理想。針對本校這樣的農(nóng)村高中的特殊情況,筆者在教學(xué)實(shí)踐中努力嘗試,采取多種措施來實(shí)施教學(xué),最終發(fā)現(xiàn)采用類比教學(xué)法教這類知識(shí)更能產(chǎn)生實(shí)效。

一、類比教學(xué)法在高中信息技術(shù)有效教學(xué)中的理論依據(jù)

類比教學(xué)法是通過與教學(xué)內(nèi)容相似或相通并且為學(xué)生較熟悉的事物作類比,以建立知識(shí)模型,化抽象為具體,促使復(fù)雜化為簡單,進(jìn)而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的深化理解,以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)其創(chuàng)新思維為目標(biāo)的教學(xué)方法。類比教學(xué)法以“建構(gòu)主義”理論為理論支撐,建構(gòu)主義理論從認(rèn)識(shí)論的高度揭示了認(rèn)識(shí)的建構(gòu)性原則,強(qiáng)調(diào)了認(rèn)識(shí)的能動(dòng)性,在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上探究構(gòu)建新的知識(shí),建立知識(shí)間的聯(lián)系紐帶,促進(jìn)知識(shí)的遷移。

類比教學(xué)法從日常生活中尋找較為接近的模型,讓學(xué)生從簡單模型入手,探究與建構(gòu)知識(shí)體系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生充分聯(lián)想、主動(dòng)思維,幫助學(xué)生形成概念、強(qiáng)化記憶。筆者在教學(xué)中經(jīng)過多次嘗試,發(fā)現(xiàn)采用類比教學(xué)法可以有效提高課堂教學(xué)效率,促使抽象理論知識(shí)的教學(xué)順利進(jìn)行,讓學(xué)生較好地理解和掌握抽象理論知識(shí)體系。

下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)際案例,探索類比教學(xué)的應(yīng)用及實(shí)施模式,并對這一教學(xué)方法進(jìn)行反思。

二、類比教學(xué)法在高中信息技術(shù)有效教學(xué)中的典型應(yīng)用案例

1.案例背景

本案例是新課程體系下高中信息技術(shù)選修課《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》的一個(gè)教學(xué)案例,具體內(nèi)容為普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》(選修)第三章第二節(jié)《網(wǎng)絡(luò)通信工作原理》。案例運(yùn)用類比教學(xué)法組織實(shí)施有效教學(xué)。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)

(1)教學(xué)目標(biāo)

要求學(xué)生理解OSI模型及TCP/IP協(xié)議的基本知識(shí),理解網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程及數(shù)據(jù)交換的技術(shù);培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的一些事情的規(guī)律、方法和步驟,并把它運(yùn)用到對新知識(shí)的理解中去的能力;通過對一些問題的討論、探究,一層層揭開網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)交換技術(shù)的神秘面紗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,體驗(yàn)解決問題的樂趣。

(2)內(nèi)容分析

本節(jié)是“網(wǎng)絡(luò)是如何工作的”第二節(jié)“網(wǎng)絡(luò)通信工作原理”,內(nèi)容比較抽象,但卻是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)內(nèi)容。只有在理解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸過程和數(shù)據(jù)交換技術(shù)的基礎(chǔ)上,才能更好地理解網(wǎng)絡(luò)的服務(wù),利用好網(wǎng)絡(luò),為以后學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

(3)學(xué)生分析

高一的學(xué)生已學(xué)過前兩章的相關(guān)內(nèi)容,對于因特網(wǎng)提供的各種服務(wù)的應(yīng)用已經(jīng)較熟練,尤其像本校的學(xué)生,初中階段的學(xué)習(xí)主要是重應(yīng)用,輕理論知識(shí),真正能了解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信工作原理的學(xué)生很少,因此在教學(xué)、學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)中,應(yīng)該避免技術(shù)與應(yīng)用、理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象。

(4)教學(xué)策略分析

從教學(xué)內(nèi)容來看,本節(jié)是純理論課,內(nèi)容比較抽象,因此筆者采用教學(xué)策略如下:首先通過生活實(shí)例“郵政系統(tǒng)送信實(shí)例”引入,分析并討論與數(shù)據(jù)傳輸過程相類比,使學(xué)生理解分層和約定的思想;接著創(chuàng)設(shè)類比教學(xué)情境“通過絲綢之路運(yùn)輸絲綢從西安至土耳其”,分析運(yùn)輸過程,引導(dǎo)學(xué)生類比OSI概念模型,了解OSI模型的傳輸工作過程;再利用類比實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移,讓學(xué)生在了解了OSI模型的基礎(chǔ)上對照理解TCP/IP協(xié)議體系;最后類比情境教學(xué)拓展,讓學(xué)生分析討論數(shù)據(jù)交換的技術(shù)。

3.類比教學(xué)法在高中信息技術(shù)教學(xué)過程的實(shí)際描述

(1)借助生活實(shí)例

引入生活實(shí)例“郵政系統(tǒng)”類比數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶哟谓Y(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生深入剖析郵政系統(tǒng)信件的傳遞過程。在郵政系統(tǒng)傳遞信件的過程中主要涉及三個(gè)子系統(tǒng),即用戶子系統(tǒng)、郵局子系統(tǒng)、運(yùn)輸子系統(tǒng),類比于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也需要有類似的層次型的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)才能更加有效地傳輸數(shù)據(jù);各系統(tǒng)之間在完成一個(gè)信件傳送過程中必須遵守一定的約定,而且系統(tǒng)內(nèi)部各功能層之間也要遵守相應(yīng)的約定才能完成信件傳送任務(wù),類比于各功能層之間也要遵守相應(yīng)的約定,這個(gè)約定在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的過程中稱為“協(xié)議”。為了實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同類型的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)開放性的交流,就出現(xiàn)了“OSI 模型”,用于為不同類型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的制定提供參考。

(2)創(chuàng)設(shè)類比情境

設(shè)置利用絲綢之路運(yùn)輸絲綢的過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的問題,通過類比的方式解釋、總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生理解OSI參考模型中各個(gè)層次的大概功能。

情境:漢代對外貿(mào)易不斷發(fā)展,現(xiàn)有多批絲綢需要通過絲綢之路運(yùn)輸?shù)酵炼?假如你是張騫,要負(fù)責(zé)絲綢的運(yùn)輸工作。

問題如下:

①一批批絲綢如何運(yùn)輸?(絲綢類比于網(wǎng)絡(luò)中要傳送的數(shù)據(jù),如何把它運(yùn)送到土耳其就是我們所要關(guān)注的問題。妥當(dāng)?shù)匕b好數(shù)據(jù),對應(yīng)于OSI參考模型中的應(yīng)用層)

②是否需要貼標(biāo)簽和附上洗滌使用說明等?是否要翻譯成別國語言?(包裝上標(biāo)明一些說明信息,并且按需要翻譯成兩國語言,對應(yīng)于OSI參考模型中的表示層)

③運(yùn)輸前雙方是否需要溝通?(事先和對方溝通協(xié)調(diào)運(yùn)輸事項(xiàng),準(zhǔn)備運(yùn)輸,對應(yīng)于OSI參考模型中的會(huì)話層)

④運(yùn)輸?shù)耐局惺欠褚ＷC絲綢的安全?保證貨物不會(huì)遺失?(采取一定的保護(hù)措施,確保絲綢的安全,對應(yīng)于OSI參考模型中的傳輸層)

⑤需要根據(jù)實(shí)際情況選擇一條最佳的路徑——絲綢之路送貨。(最佳運(yùn)輸路線的確立,保證絲綢最快運(yùn)送,對應(yīng)于OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層)

⑥開始運(yùn)輸之前,最后核對檢查絲綢數(shù)目及相關(guān)信息。(進(jìn)行運(yùn)輸前的最后檢查,如地址信息、絲綢質(zhì)檢等,對應(yīng)于OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層)

⑦檢查正確后,按選擇好的絲綢之路實(shí)施運(yùn)輸。(對應(yīng)于OSI參考模型中的物理層)

緊接著展示OSI模型各層數(shù)據(jù)傳遞過程的示意圖片。根據(jù)圖示,講解數(shù)據(jù)在7層之間傳遞的過程,加深學(xué)生對OSI模型的理解。

(3)類比遷移,模型對照

通過OSI模型的學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生對照掌握TCP/IP協(xié)議體系。首先提出各個(gè)國家都有自己的語言,不同國家的兩個(gè)人之間要怎樣才能相互交流溝通呢?問題提示:各個(gè)國家的人都能夠說同一種語言,即英語。類比問題:因特網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)”,各網(wǎng)之間要通過什么樣的規(guī)則來傳輸數(shù)據(jù)呢?問題提示:因特網(wǎng)中最為重要、使用最頻繁的協(xié)議是TCP/IP協(xié)議,它正是因特網(wǎng)上的一種“世界語”。接著展示TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型對比圖,引導(dǎo)學(xué)生討論并回答以下幾個(gè)問題:①TCP/IP概念層和OSI參考模型的不同之處在哪里?②TCP協(xié)議和IP協(xié)議分別在哪一層工作?③TCP協(xié)議和IP協(xié)議的主要工作分別是什么?

(4)類比情境教學(xué)拓展,引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)交換技術(shù)

①創(chuàng)設(shè)情境、引入問題、問題提出

問題:假設(shè)“神州七號”需要通過鐵路從制造廠運(yùn)到發(fā)射場,現(xiàn)有三種選擇:專列專線、專列非專線、非專列非專線,先讓學(xué)生一起討論分析這三種方案的優(yōu)劣。

②問題分析

方案1:專門安排一列火車運(yùn)輸“神州七號”,并安排專線,其他列車次不得占用。引導(dǎo)學(xué)生與電路交換技術(shù)進(jìn)行類比,結(jié)合老式電話實(shí)例理解工作原理。

方案2:專門安排一列火車運(yùn)輸“神州七號”,但不使用專線,該火車按照正常的火車時(shí)刻表,服從鐵路部門的調(diào)度。如:現(xiàn)按照正常的車次進(jìn)入第一個(gè)站點(diǎn)?？?聽候調(diào)度,有合適的火車頭和線路才能繼續(xù)開往下一站點(diǎn),如此循環(huán),直至將火箭運(yùn)到目的地。引導(dǎo)學(xué)生與報(bào)文交換技術(shù)進(jìn)行類比,結(jié)合電報(bào)系統(tǒng)實(shí)例理解報(bào)文交換技術(shù)采用的“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”機(jī)制。

方案3:不安排專列來運(yùn)輸,而是將“神州七號”進(jìn)行拆分,拆分之后飛船與普通貨物一起進(jìn)行運(yùn)輸?？梢娺@是在運(yùn)輸方案2的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn),由于飛船拆分之后與普通貨物同等對待,對火車頭的依賴較小,可掛靠在任何一個(gè)火車頭上。一來可以有效地提高運(yùn)輸速度,二來可以提高鐵路的利用率,與其他貨物均擔(dān)費(fèi)用,降低了運(yùn)輸飛船的費(fèi)用。由此可見,相對于方案2,方案3的方式更加靈活。但相比之下它也有個(gè)缺點(diǎn):運(yùn)輸前后需要對飛船進(jìn)行拆分和組裝。引導(dǎo)學(xué)生與分組交換技術(shù)進(jìn)行類比,結(jié)合IP電話實(shí)例理解分組交換技術(shù)的工作原理。

③緊接著分析小結(jié),比較這三種運(yùn)輸方案的優(yōu)劣(即三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的優(yōu)劣)。

4.類比教學(xué)法在高中信息技術(shù)有效教學(xué)中的注意點(diǎn)

在課堂教學(xué)實(shí)踐中,類比教學(xué)使用得好會(huì)促進(jìn)教學(xué),反之會(huì)影響教學(xué),甚至?xí)煜龑W(xué)生對知識(shí)的理解,信息技術(shù)教師在備課時(shí),要認(rèn)真研究抽象知識(shí)本身是否有利用類比教學(xué)的必要、能否找到合適的類比對象、學(xué)生對類比的對象是不是很熟悉等因素。筆者認(rèn)為在運(yùn)用類比教學(xué)時(shí)要注意以下幾點(diǎn):

(1)類比中的對象必須是學(xué)生熟悉并能夠理解的,要符合學(xué)生的生活實(shí)際和年齡特點(diǎn),否則類比就失去應(yīng)有的效果,反而使學(xué)生對知識(shí)掌握更加糊涂。

(2)類比中的對象要與類比的抽象知識(shí)具有某種同一性和相似之處,否則不能起到啟發(fā)學(xué)生思考、認(rèn)知與建構(gòu)的作用,反而會(huì)模糊學(xué)生的理解,浪費(fèi)教學(xué)時(shí)間。

(3)類比教學(xué)是手段不是目的,只能起到過渡啟發(fā)認(rèn)知的作用。在使用時(shí),不應(yīng)在類比中的對象身上作過多的描述和渲染,以免喧賓奪主。

在實(shí)際教學(xué)中,類比教學(xué)的應(yīng)用是很廣泛的,比如在講解“人機(jī)界面越來越友好”時(shí),將一部普通款的黑白屏的手機(jī)和一部智能化的3G手機(jī)作為教具帶到課堂上,讓學(xué)生直接參與演示討論操作的界面及輕松駕馭的時(shí)間,體驗(yàn)界面操作的異同,促使學(xué)生深刻體會(huì)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)通過這樣的實(shí)物演示類比,直觀性較強(qiáng),學(xué)生們對“人機(jī)界面越來越友好”更容易理解。

再比如在講解“搜索引擎工作方式”時(shí),利用搜索引擎查找網(wǎng)站和網(wǎng)頁可以使用目錄索引類(分類導(dǎo)向法)和全文搜索(關(guān)鍵字查找法)。類比在圖書館查詢圖書:可以按照目標(biāo)圖書的類別一步一步地細(xì)化直至找到圖書類比目錄索引,也可以按照目標(biāo)書名的筆畫或拼音找到圖書就類比于全文搜索(關(guān)鍵字查找法)。兩種查找方式各有優(yōu)缺點(diǎn):利用類別細(xì)化查找比較慢,但能夠查到相關(guān)、相近的其他書籍,對大范圍查找經(jīng)常用到;書名查找比較快,但不能查到相關(guān)或相近的其他圖書,便于準(zhǔn)確查找。搜索引擎的工作方式也是一樣,通過類比就能促使學(xué)生比較容易把握使用搜索引擎的方法。

在教學(xué)過程中巧設(shè)類比,并結(jié)合其他教學(xué)方法,創(chuàng)設(shè)類比教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極探究,讓學(xué)生愉快地自主學(xué)習(xí)。通過學(xué)生的熟悉事物類比聯(lián)想,啟發(fā)、認(rèn)知,實(shí)現(xiàn)對抽象知識(shí)的意義建構(gòu),加深學(xué)生對抽象概念的理解,促使學(xué)生思維能力的培養(yǎng),從而有效提高課堂教學(xué)的效率,真正體現(xiàn)新課程的理念并付諸實(shí)施。

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(編輯:王天鵬)