顧云

摘 要：信息技術(shù)手段在教學(xué)中的嘗試和應(yīng)用使學(xué)生和教師眼前一亮，從教育系統(tǒng)的相關(guān)文件到學(xué)科教學(xué)都開(kāi)始關(guān)注信息化的發(fā)展，推動(dòng)信息化手段在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用。本文從筆者所教學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的實(shí)際教學(xué)情況出發(fā)，分析信息化手段在中等職業(yè)學(xué)校的二進(jìn)制課堂中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：信息化 ?二進(jìn)制 ?資源

中等職業(yè)學(xué)校全國(guó)性信息化大賽的舉辦已經(jīng)走進(jìn)了第六個(gè)年頭，從最開(kāi)始注重淺層技術(shù)的應(yīng)用，到如今注重技術(shù)手段和教學(xué)模式、學(xué)習(xí)模式的融合，信息化手段介入的有效性、與課堂環(huán)節(jié)的契合程度、與教學(xué)方法教學(xué)模式的契合程度，是如今信息化成熟期的關(guān)注點(diǎn)。南京師范大學(xué)的張一春教授指出：“所謂的信息化教學(xué)，是以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支持，應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法的教學(xué)。在信息化教學(xué)中，要求觀念、組織、內(nèi)容、模式、技術(shù)、評(píng)價(jià)、環(huán)境等一系列因素信息化?！毙畔⒒侄纬塑浖约案鞣N設(shè)備的支持，不可忽視的一個(gè)方面其實(shí)是信息化的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，二者相互制約又相互促進(jìn)，共同服務(wù)于教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)更加有效、高效的學(xué)習(xí)。

就中等職業(yè)學(xué)校一年級(jí)的教材《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)（第三版）》而言，教學(xué)重心在辦公軟件，因?yàn)槊磕暾n程結(jié)束的同時(shí)會(huì)組織學(xué)生參加全國(guó)計(jì)算機(jī)高新技術(shù)考試。然而二進(jìn)制這一偏理論和數(shù)學(xué)計(jì)算的教學(xué)和學(xué)習(xí)內(nèi)容卻引起了筆者的注意。二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)技術(shù)的核心，對(duì)剛剛?cè)胄５挠?jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言，這是他們后續(xù)學(xué)習(xí)必須具備的知識(shí)儲(chǔ)備。教材提供了一個(gè)生肖游戲作為學(xué)習(xí)的支撐環(huán)境，是一個(gè)吸引學(xué)生的很好方式，然而對(duì)于中職學(xué)生而言，書(shū)本上的游戲與他們閑暇時(shí)玩的游戲明顯有很大差別，同時(shí)游戲關(guān)于二進(jìn)制的分析理解并不輕松。作為一位計(jì)算機(jī)老師，筆者嘗試調(diào)整并加入信息化的元素使二進(jìn)制內(nèi)容的學(xué)習(xí)更加豐富有趣。畢竟，對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，后期編程和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置相關(guān)課程的學(xué)習(xí)還要有二進(jìn)制的基礎(chǔ)。下面筆者結(jié)合自己在實(shí)際二進(jìn)制教學(xué)中信息化手段的使用情況進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

一、教學(xué)分析

1.內(nèi)容分析

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程是中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生必修的一門(mén)公共基礎(chǔ)課。該課程選用教材《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)（第三版）》，《游戲二進(jìn)制》選自學(xué)習(xí)領(lǐng)域一的第三個(gè)項(xiàng)目，主要任務(wù)是讓學(xué)生熟悉二進(jìn)制系統(tǒng)，掌握十進(jìn)制與二進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化，共用時(shí)2課時(shí)。

2.學(xué)情分析

該課教學(xué)對(duì)象為信息技術(shù)系2015級(jí)計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，學(xué)生基本上在初中都學(xué)習(xí)過(guò)信息技術(shù)課程和物理電路的相關(guān)知識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)有著濃厚的興趣。然而通過(guò)對(duì)上屆學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式效果并不理想，學(xué)生遺忘很快。針對(duì)這樣一種客觀事實(shí)，教師嘗試借助信息化的手段，使課堂教學(xué)更加豐富多彩。

3.目標(biāo)和重難點(diǎn)分析

結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情，設(shè)立以下三維教學(xué)目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)為熟悉數(shù)制、基數(shù)、權(quán)的概念;理解二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制的特點(diǎn)。能力目標(biāo)為能進(jìn)行十進(jìn)制、二進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化。情感目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)技能的興趣;培養(yǎng)利用信息技術(shù)學(xué)習(xí)的意識(shí)。

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重難點(diǎn)設(shè)定有：教學(xué)重點(diǎn)——二進(jìn)制數(shù)的基本特征;教學(xué)難點(diǎn)——十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化。

4.模式分析

本節(jié)課在智慧教室進(jìn)行，采用基于資源的學(xué)習(xí)模式，軟件開(kāi)發(fā)、學(xué)習(xí)先行，借助學(xué)習(xí)平臺(tái)，自定進(jìn)度、自主學(xué)習(xí);課堂中進(jìn)行討論，整理收獲，探究討論、協(xié)作學(xué)習(xí)，最后評(píng)價(jià)反饋并進(jìn)行課外拓展。學(xué)習(xí)平臺(tái)既是多種教學(xué)資源的載體，又提供了數(shù)字化交流的途徑，同時(shí)也對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)在時(shí)間空間上進(jìn)行了拓展。

二、過(guò)程分析

教學(xué)過(guò)程分為課前、課中和課后三個(gè)部分，課前教師在學(xué)習(xí)平臺(tái)中通過(guò)公告的方式分發(fā)問(wèn)題：什么是進(jìn)制？進(jìn)制有什么特點(diǎn)？你知道二進(jìn)制在生活中有哪些用處嗎？十進(jìn)制、二進(jìn)制如何轉(zhuǎn)化？學(xué)生操作教師上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)的游戲和相關(guān)軟件，結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)上搜索獲得的資料形成自己的理解，并整理成Word文檔上傳至平臺(tái)，其他學(xué)生可以登錄平臺(tái)自由瀏覽，與此同時(shí)，學(xué)生以跟帖的方式回答教師發(fā)布的四個(gè)問(wèn)題。

學(xué)生在前面自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成教師在學(xué)習(xí)平臺(tái)上預(yù)留的練習(xí)題并提交，通過(guò)及時(shí)反饋查看預(yù)習(xí)效果。教師根據(jù)學(xué)生在平臺(tái)上的學(xué)習(xí)情況，采取組間同構(gòu)、組內(nèi)異構(gòu)的方式，將學(xué)生分成四組進(jìn)行正式的課堂活動(dòng)。

1.以“四大問(wèn)題”為導(dǎo)向的課堂教學(xué)

課堂活動(dòng)主要圍繞課前教師在平臺(tái)的公告區(qū)提出的四個(gè)問(wèn)題展開(kāi)。

（1）你知道的進(jìn)制有哪些？課前教師整理學(xué)生在公告區(qū)關(guān)于該問(wèn)題的跟帖，發(fā)現(xiàn)他們都能給出有效回答（如十進(jìn)制、二進(jìn)制、十二進(jìn)制、七進(jìn)制……），因此在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中該問(wèn)題不用花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間講解，而是請(qǐng)學(xué)生代表上臺(tái)結(jié)合生活實(shí)際介紹自己在跟帖中提及的進(jìn)制，這樣能達(dá)到解決問(wèn)題的目的，更重要的是幫助學(xué)生形象地回憶和共享之前的自學(xué)成果。

（2）進(jìn)制有什么樣的特點(diǎn)？課前學(xué)生已經(jīng)通過(guò)平臺(tái)了解到“數(shù)制、基數(shù)和權(quán)”三個(gè)專(zhuān)有名詞的概念，學(xué)生基本都在帖子上寫(xiě)出了十進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)，教師通過(guò)Xmind軟件對(duì)學(xué)生的跟帖進(jìn)行匯總，以清晰的脈絡(luò)呈現(xiàn)進(jìn)制的特點(diǎn)。

學(xué)生通過(guò)玩“生肖游戲”（教材的提供素材）明白邏輯判斷的關(guān)鍵是“有”和“沒(méi)有”兩種狀態(tài)的確定，教師自主開(kāi)發(fā)的“二進(jìn)制學(xué)習(xí)軟件”的“二進(jìn)制數(shù)原理”版塊，從“態(tài)”“形”“數(shù)”三個(gè)方面進(jìn)行形象生動(dòng)的展示，學(xué)生操作該軟件掌握二進(jìn)制的特點(diǎn)。學(xué)生登錄平臺(tái)重溫游戲，并參照十進(jìn)制數(shù)模式在小組的電腦上總結(jié)二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)，教師將學(xué)生總結(jié)呈現(xiàn)到教師機(jī)。

在此基礎(chǔ)上，第一組和第二組討論并利用Xmind軟件完成八進(jìn)制數(shù)特點(diǎn)總結(jié)，第三組和第四組討論并利用Xmind軟件完成十六進(jìn)制數(shù)特點(diǎn)總結(jié)，教師巡視各組討論情況并適當(dāng)引導(dǎo)，教師將學(xué)生總結(jié)呈現(xiàn)到計(jì)算機(jī)，此問(wèn)題和環(huán)節(jié)的設(shè)置目的在于突出教學(xué)重點(diǎn)。

（3）二進(jìn)制在實(shí)際生活中有哪些運(yùn)用？結(jié)合學(xué)生課前在學(xué)習(xí)平臺(tái)上的跟帖以及學(xué)生代表上臺(tái)展示，發(fā)現(xiàn)二進(jìn)制在諸如開(kāi)關(guān)、計(jì)算器、光盤(pán)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域有廣泛運(yùn)用，進(jìn)而引出二進(jìn)制在與所學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)中是如何運(yùn)用的。

（4）十進(jìn)制數(shù)/二進(jìn)制數(shù)如何相互轉(zhuǎn)化？在本節(jié)課之前學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)過(guò)計(jì)算機(jī)的組成，課后曾經(jīng)給學(xué)生布置拆裝鍵盤(pán)的操作，學(xué)生結(jié)合圖片回憶鍵盤(pán)內(nèi)部構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)每一個(gè)按鍵均連接著不同的電路。借助“二進(jìn)制學(xué)習(xí)軟件”的“模擬鍵盤(pán)”板塊發(fā)現(xiàn)，鍵盤(pán)鍵入字母或者數(shù)字，內(nèi)部電路實(shí)際上是將其轉(zhuǎn)化為0和1的組合傳送給計(jì)算機(jī)，以便于屏幕顯示和其他用途，計(jì)算機(jī)是依靠二進(jìn)制進(jìn)行工作的。

那么二進(jìn)制和十進(jìn)制之間相互轉(zhuǎn)化的原理究竟是怎樣的呢？實(shí)際生活中只有數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)其進(jìn)行了充分的運(yùn)用。本課中對(duì)這兩個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，各小組內(nèi)部協(xié)作交流，觀察和分析十進(jìn)制/二進(jìn)制的互化過(guò)程，教師巡視各組討論情況并進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)。

一方面，當(dāng)輸入電壓后，模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)不斷的比較中間值，大則記1，小則記0，成功將其轉(zhuǎn)換為8位二進(jìn)制，如輸入21，模數(shù)轉(zhuǎn)換器會(huì)通過(guò)不斷的取值比較，最終轉(zhuǎn)換為如視頻呈現(xiàn)的8位二進(jìn)制數(shù)。另一方面，在數(shù)模轉(zhuǎn)換器中，二進(jìn)制8位數(shù)值會(huì)通過(guò)8條帶開(kāi)關(guān)的線路匯總以便于顯示，受二進(jìn)制位權(quán)的影響，各線路的電流從高到低為128到1不等，0/1分別控制開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和閉合，以此控制電流匯合與否，視頻是8位二進(jìn)制00010101，通過(guò)8條線路匯總到電壓表的過(guò)程，電壓表顯示21，成功將二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制。

在學(xué)生理解十/二互相轉(zhuǎn)化的原理之后，展示“二進(jìn)制學(xué)習(xí)軟件”的“進(jìn)制轉(zhuǎn)化”板塊，讓學(xué)生從數(shù)學(xué)模型的角度掌握二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的互相轉(zhuǎn)化在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中整數(shù)部分和小數(shù)部分轉(zhuǎn)化的方法和規(guī)律。學(xué)生代表發(fā)言總結(jié)規(guī)律并填寫(xiě)計(jì)算機(jī)的Xmind軟件中的思維導(dǎo)圖，得到完整的十進(jìn)制和二進(jìn)制互化的規(guī)律。此問(wèn)題和環(huán)節(jié)設(shè)置的目的在于突破教學(xué)難點(diǎn)。

2.評(píng)價(jià)反饋

學(xué)生微信掃描教師預(yù)留在學(xué)習(xí)平臺(tái)的二維碼，進(jìn)入問(wèn)卷星，完成進(jìn)“游戲二進(jìn)制”練習(xí)題，此環(huán)節(jié)的設(shè)置旨在將學(xué)生的理論知識(shí)放到具體的計(jì)算中進(jìn)行檢驗(yàn)，學(xué)生在練習(xí)本上計(jì)算后將答案填寫(xiě)在問(wèn)卷星上，提交問(wèn)卷可以獲得即時(shí)反饋。教師通過(guò)查看學(xué)生練習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生習(xí)題正確率很高，通過(guò)對(duì)錯(cuò)誤題目進(jìn)行一對(duì)一詢問(wèn)發(fā)現(xiàn)屬于計(jì)算失誤。學(xué)生全部掌握，但仍需要注意細(xì)節(jié)，避免失誤。與往屆學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前引進(jìn)信息化的學(xué)習(xí)更加有效。

3.課后拓展

課后在學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布公告。

（1）你們的師兄師姐很快就要學(xué)習(xí)到一節(jié)課《IP地址》小組合作利用中學(xué)時(shí)期學(xué)習(xí)的vb知識(shí)，編寫(xiě)一個(gè)十進(jìn)制和二進(jìn)制互化的十/二進(jìn)制轉(zhuǎn)換器，幫助他們快速實(shí)現(xiàn)IP地址學(xué)習(xí)過(guò)程中十進(jìn)制和二進(jìn)制的互化，減輕計(jì)算壓力，將工程文件和可執(zhí)行程序上傳平臺(tái)。

（2）結(jié)合本節(jié)課所學(xué)小組合作完成閃爍的彩燈策劃案，并向物理老師請(qǐng)教其可實(shí)現(xiàn)性。

三、教學(xué)反思

二進(jìn)制的學(xué)習(xí)更加偏向理論知識(shí)和數(shù)學(xué)計(jì)算，單一看本小節(jié)和其他內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)并不大，但是在后面專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)中比較重要，需要每個(gè)學(xué)生熟練掌握。數(shù)制以及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)化，內(nèi)容相對(duì)枯燥，游戲、軟件以及學(xué)習(xí)平臺(tái)的介入將數(shù)學(xué)運(yùn)算和生活實(shí)際相結(jié)合，從而更好地探索二進(jìn)制的奧秘，學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中借助學(xué)習(xí)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)大量獲取和分析資源，課堂氣氛活躍，師生互動(dòng)良好，學(xué)生探索積極性高，知識(shí)點(diǎn)掌握牢靠，學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)手段進(jìn)行學(xué)習(xí)的意識(shí)明顯提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]馬成榮.計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) [M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2015.

（作者單位：南京市玄武中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校）