尹秋紅

在信息科技學(xué)科教學(xué)中，知識(shí)概念不少，但很多學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)卻還局限于死記硬背。在期中、期末考試前經(jīng)常聽(tīng)到有學(xué)生說(shuō)“信息還沒(méi)有背”，這讓筆者感到教學(xué)中還存在很多問(wèn)題，如何扭轉(zhuǎn)學(xué)生死記硬背的學(xué)習(xí)方法，是一線教師必須面對(duì)的一個(gè)課題。筆者現(xiàn)將概念教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)，與大家分享如下。

注重知識(shí)聯(lián)系，形成概念體系

認(rèn)識(shí)論原理指出，人們對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí)不可能一次性完成，需要經(jīng)歷一個(gè)由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的循環(huán)往復(fù)的過(guò)程；同時(shí)，由于事物不可能孤立地存在，因此必須用聯(lián)系的觀點(diǎn)才能認(rèn)清事物的本質(zhì)。鑒于此，對(duì)于概念教學(xué)的規(guī)律，教師應(yīng)該從過(guò)程和聯(lián)系兩個(gè)角度進(jìn)行考察，也就是把概念放到相應(yīng)的概念體系中去，考察它的來(lái)龍去脈，不僅要知道學(xué)習(xí)這一概念需要怎樣的基礎(chǔ)，還要知道掌握它以后能干什么，這樣才能幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)更強(qiáng)大的概念體系。

在概念教學(xué)的過(guò)程中，教師可以適當(dāng)?shù)貙?duì)教材進(jìn)行重組，構(gòu)建一個(gè)良好的知識(shí)體系框架，進(jìn)行高結(jié)構(gòu)化的概念教學(xué)，有基礎(chǔ)、有鋪墊、有延伸，充分運(yùn)用知識(shí)遷移的原理來(lái)進(jìn)行概念教學(xué)。例如，在教學(xué)《信息的概念》一課時(shí)，教材只是簡(jiǎn)單地給出信息的特征：信息是用來(lái)消除不確定性的東西。如果教師就此一筆帶過(guò)，學(xué)生對(duì)信息及香農(nóng)都不會(huì)有太多了解，但如果引入如何量化地度量信息量這個(gè)問(wèn)題，不僅能讓學(xué)生對(duì)信息論創(chuàng)始人香農(nóng)有感性認(rèn)識(shí)，也能讓他們對(duì)“比特”這個(gè)信息量的度量單位有初步認(rèn)識(shí)。因此，筆者先通過(guò)讓學(xué)生猜硬幣的正反面游戲（硬幣的正面用1表示，反面用0表示），使學(xué)生明確猜一枚硬幣的正反面需要的信息量就是1bit，這時(shí)再引出二進(jìn)制數(shù)字，原來(lái)bit來(lái)自binary digit（二進(jìn)制數(shù)字），二進(jìn)制數(shù)系統(tǒng)中每個(gè)0或1就是一位（bit）。接著，筆者趁熱打鐵，以圖表的形式請(qǐng)學(xué)生填寫：一盞燈泡的狀態(tài)（如果開(kāi)用1，關(guān)用0表示），可用多少位存放；兩盞燈泡的狀態(tài)，可用多少位存放……四盞燈泡的狀態(tài)，可用多少位存放。然后，筆者再反問(wèn)：“4bit是幾位二進(jìn)制數(shù)，有多少種狀態(tài)？可以存放從幾到幾的十進(jìn)制數(shù)？”學(xué)生們馬上得出4bit即4位二進(jìn)制數(shù)，有16種狀態(tài)，可以存放0到15的十進(jìn)制數(shù)字，8bit即8位二進(jìn)制數(shù)，有256種狀態(tài)，可以存放0到255的十進(jìn)制數(shù)字。最后，筆者又給出字節(jié)與比特的關(guān)系，原來(lái)8bit就是1字節(jié)，1字節(jié)可以存放0到255間的任意一個(gè)整數(shù)……通過(guò)這樣的知識(shí)聯(lián)系，學(xué)生對(duì)信息的概念有了清晰的認(rèn)識(shí)。

對(duì)下載速度的單位bps，學(xué)生的理解也是存在偏差的。筆者設(shè)置了這樣一個(gè)情境：電信局在你家的安裝協(xié)議上寫的是10Mbps，但是大家下載文件的時(shí)候，真能達(dá)到這個(gè)速度嗎？為什么呢？這時(shí)候再把B和b的區(qū)別告訴學(xué)生，經(jīng)過(guò)這樣的概念引入，學(xué)生通過(guò)建立、鞏固、深化的過(guò)程，然后對(duì)新概念和已學(xué)概念進(jìn)行整理、歸類，就形成了自己的概念體系。

另外，按照教育學(xué)理論，當(dāng)知識(shí)構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，人們對(duì)知識(shí)的理解和記憶將會(huì)更為有效與深刻。所以，教師開(kāi)展概念教學(xué)時(shí)，應(yīng)盡可能地將原有知識(shí)體系與新的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，制作出相應(yīng)的思維導(dǎo)圖，這對(duì)體系化的知識(shí)點(diǎn)教學(xué)是相當(dāng)有用的。例如，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)時(shí)，將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件體系進(jìn)行分層分類，形成一張思維導(dǎo)圖，這也是一種相當(dāng)有效的手段。

采取多種教學(xué)方法，形成認(rèn)知體系

對(duì)概念的學(xué)習(xí)，光靠死記硬背沒(méi)用，忘記它僅僅是時(shí)間問(wèn)題。但是在理解的基礎(chǔ)上，要記住概念就容易多了，也只有在理解的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)概念的靈活運(yùn)用和深化。所以，筆者認(rèn)為在概念教學(xué)中的關(guān)鍵問(wèn)題還在于教師如何有效地引導(dǎo)和幫助學(xué)生理解概念。

例如，IP地址是一個(gè)比較抽象的概念，理論性較強(qiáng)，這就需要教師創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐認(rèn)識(shí)及理解IP地址的相關(guān)概念。筆者創(chuàng)設(shè)了如下情境：每位學(xué)生都有一個(gè)身份證號(hào)碼，來(lái)標(biāo)識(shí)自己的身份，網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)也需要一個(gè)身份證號(hào)碼，這個(gè)身份證號(hào)碼就是IP地址?，F(xiàn)在我們來(lái)看一下這個(gè)IP地址是什么樣的？有什么格式？之后，學(xué)生查看自己本機(jī)的IP地址并記錄下來(lái)。師生共同歸納IP地址的基本格式。接著，請(qǐng)學(xué)生比較一下自己的IP地址和周圍同學(xué)的IP地址有什么異同？比較后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)前三段網(wǎng)絡(luò)地址相同，最后一段主機(jī)地址不同，教師隨即引入網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的概念。最后，教師介紹三類IP地址。

在教學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容時(shí)，各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用、協(xié)議的特點(diǎn)是較難理解的，尤其是在講解網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的分組、傳輸和應(yīng)用時(shí)，如果學(xué)生在日常生活中沒(méi)有技術(shù)基礎(chǔ)，認(rèn)識(shí)理解這些概念是相當(dāng)困難的。

在具體的教學(xué)中，教師可以做一系列形象的類比，從用戶在瀏覽器點(diǎn)擊某個(gè)超鏈接開(kāi)始，從本地計(jì)算機(jī)開(kāi)始到因特網(wǎng)，這個(gè)過(guò)程中發(fā)生了什么。例如，貨物（http請(qǐng)求的數(shù)據(jù)）被傾倒入小車（數(shù)據(jù)包）中，貼上發(fā)件人地址（源IP）和收件人地址（目的IP），進(jìn)入到家門外的路上（局域網(wǎng)），經(jīng)過(guò)主干道路（交換機(jī)）和樞紐路口（路由器），離開(kāi)海關(guān)口岸（防火墻核驗(yàn)數(shù)據(jù)）后，來(lái)到廣闊的交通網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)）中。

至此，教師將數(shù)據(jù)發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程描述了一遍，接下來(lái)交給學(xué)生，讓他們完成從數(shù)據(jù)到服務(wù)器并回傳的過(guò)程，并將教材中出現(xiàn)的各個(gè)概念一一篩選，在生活中尋找合適的類比。

又如，在講解“信息壓縮”這一概念時(shí)，教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、比較、討論等方法，將抽象的概念形象化?；顒?dòng)一：教師給出一串重復(fù)的數(shù)字“2340000000000000000012”讓兩組學(xué)生傳遞，一組逐個(gè)報(bào)數(shù)，一組用“234，17個(gè)0，12”的方式報(bào)數(shù)，比較哪組傳遞得快?；顒?dòng)二：圖像壓縮游戲（“用相同顏色連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)+該顏色名稱”來(lái)計(jì)算圖像容量，發(fā)現(xiàn)圖像的容量比原來(lái)小了一半多）。學(xué)生通過(guò)活動(dòng)明白：信息可以壓縮是因?yàn)榇嬖谥貜?fù)的冗余信息。接著，教師再講解兩類壓縮的特點(diǎn)和適用范圍，用ACDSee和WinRAR軟件進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，比較壓縮前后及解壓還原后文件的大小。學(xué)生親歷活動(dòng)，對(duì)概念的理解就更深刻了。

再如，在教學(xué)《信息的編碼》時(shí)，由于編碼的過(guò)程不可見(jiàn)，比較抽象，因而不同類型的信息編碼方式是信息科技學(xué)科統(tǒng)一模塊中較難掌握的內(nèi)容，尤其是圖像的編碼方式。教材描述了矢量圖、位圖、像素、分辨率、幾位二進(jìn)制數(shù)等專業(yè)術(shù)語(yǔ)，但圖像編碼的原理對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)很抽象，僅用簡(jiǎn)單的文字描述很難在學(xué)生頭腦中建立具體的形象。那么，如何激發(fā)學(xué)生的思維，讓他們參與到圖像編碼原理的形成過(guò)程中來(lái)？怎樣才能以他們已有的知識(shí)為基礎(chǔ)，構(gòu)建出本堂課的知識(shí)體系？教師可以創(chuàng)設(shè)情境，通過(guò)“編碼設(shè)計(jì)”活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)圖像的編碼方法；通過(guò)“容量驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)位圖編碼與哪些因素有關(guān)，并得出圖像文件容量的計(jì)算方法。

愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“興趣是最好的老師”。一個(gè)人只有對(duì)某件事情感興趣，才會(huì)啟動(dòng)思維，苦思冥想；只有對(duì)某個(gè)問(wèn)題感興趣了，才會(huì)主動(dòng)尋找它的解決辦法。所以，在對(duì)一些抽象知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)提前做好設(shè)計(jì)，這樣才能最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，使其對(duì)概念的掌握更加牢固。