房 瑗
(蘇州工業(yè)園區(qū)西安交通大學(xué)蘇州附屬初級(jí)中學(xué) 江蘇 蘇州 215000)
伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也隨之提升,并在多個(gè)領(lǐng)域都得到了初步應(yīng)用,逐漸已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)基于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)而產(chǎn)生,同時(shí)又是互聯(lián)網(wǎng)的深層次體現(xiàn),已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了事物和事物之間的拓展、聯(lián)系、交流和互換等;信息技術(shù)作為初中階段最為重要的一門學(xué)科,新課程賦予了該學(xué)科全新的教育目標(biāo)。但在教學(xué)實(shí)踐中,受到多種因素的制約,依然存在諸多問(wèn)題,如:教學(xué)理念滯后、教學(xué)內(nèi)容單一、教學(xué)方法滯后等,致使信息技術(shù)課堂教學(xué)效果不佳,根本無(wú)法滿足新課程下的要求。鑒于此,基于物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),將物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)知識(shí)有效的融合,更有利于學(xué)生參與探究,提高教學(xué)質(zhì)量。
物聯(lián)網(wǎng)視角下,信息技術(shù)教學(xué)有所改善,但是仍受到多因素的制約,效果不甚理想,依然存在諸多弊端:首先,信息技術(shù)教學(xué)不能夠體現(xiàn)先進(jìn)的科技思想。一直以來(lái),教師過(guò)分關(guān)注理論知識(shí)教學(xué),不關(guān)注與教材知識(shí)相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)引入,致使學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺少了興趣體驗(yàn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)檢驗(yàn)等過(guò)程,嚴(yán)重束縛了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并束縛了學(xué)生思維發(fā)展。由此可見(jiàn),受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的制約,致使當(dāng)前信息技術(shù)課堂教學(xué)根本無(wú)法滿足新課改下的要求;其次,教學(xué)方式與新課程下要求不相符。新課程下,明確了信息技術(shù)課堂教學(xué)的目標(biāo),旨在落實(shí)“立德樹(shù)人”這一任務(wù),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。但在教學(xué)實(shí)踐中,教師受到多種因素的制約,依然束縛在“理論知識(shí)為主、操作為輔”教學(xué)中,壓縮了學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)時(shí)間,以及師生交流和互動(dòng)時(shí)間??梢哉f(shuō),在這種單一的教學(xué)模式下,致使信息技術(shù)課堂教學(xué)效果不佳,難以滿足新課程下的教學(xué)要求;最后,教學(xué)評(píng)價(jià)體系與新課程不相符。課堂教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程,教學(xué)評(píng)價(jià)作為其中最為重要的組成部分,具備極強(qiáng)的導(dǎo)向性和激勵(lì)性,教師必須要堅(jiān)持全面、科學(xué)的原則,努力形成物聯(lián)網(wǎng)視角下的教學(xué)評(píng)價(jià)體系。然而,教師依然局限于知識(shí)和技能中,忽視了學(xué)生其他方面的發(fā)展,在很大程度上制約了學(xué)生的全面發(fā)展[1]。
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的一種具體表現(xiàn)形式,其核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),主要是利用無(wú)線、有線的方式,將物品和互聯(lián)網(wǎng)之間進(jìn)行有效的連接,進(jìn)而促使了物品和互聯(lián)網(wǎng)之間的信息、數(shù)據(jù)交換和通信,更加方便與物品的智能化管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控等。鑒于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),將其應(yīng)用到初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中,獲得了極大的應(yīng)用價(jià)值:
首先,促進(jìn)了初中信息技術(shù)課程教學(xué)改革。在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,旨在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)思維的轉(zhuǎn)變,強(qiáng)化學(xué)生的思維意識(shí)。同時(shí),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)在具體生活場(chǎng)景的中應(yīng)用,強(qiáng)化了學(xué)生的信息化意識(shí),促進(jìn)了學(xué)生認(rèn)知社會(huì)能力的發(fā)展,使得學(xué)生能夠運(yùn)用各種傳感器和程序?qū)崿F(xiàn)生活家居的智能化,提高知識(shí)應(yīng)用能力,并從中獲得了綜合素養(yǎng)的提升與發(fā)展,真正契合了新課程改革的要求。
其次,有助于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。就初中信息技術(shù)這一學(xué)科來(lái)說(shuō),其中涵蓋了大量、豐富的知識(shí)點(diǎn),教學(xué)內(nèi)容十分復(fù)雜。在這種情況下,部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中常常面臨著極大的困難,致使學(xué)生在學(xué)習(xí)中常常滋生出抵觸和厭煩的情緒。鑒于此,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生注入更多趣味性內(nèi)容,并拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng),使得學(xué)生在廣泛且多樣化的學(xué)習(xí)中,逐漸感悟到信息技術(shù)的魅力,并由此產(chǎn)生的濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
最后,有助于促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。信息技術(shù)新課程背景下,課堂教學(xué)不再局限于知識(shí)與技能中,而是以物聯(lián)網(wǎng)為載體,加強(qiáng)教材內(nèi)容與生活家居之間的聯(lián)系,提升學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。對(duì)此,教師應(yīng)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,使其具備前瞻性和先進(jìn)性,并且與初中生的認(rèn)知成長(zhǎng)特征相契合。鑒于此,通過(guò)物理網(wǎng)技術(shù)的融入,以其特有的特點(diǎn),體現(xiàn)信息改變生活的理念,增強(qiáng)學(xué)生的興趣,推動(dòng)了學(xué)生的全面發(fā)展[2]。
在傳統(tǒng)“灌輸填鴨式”的教學(xué)模式下,嚴(yán)重束縛了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,阻礙了學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的理解和領(lǐng)悟。面對(duì)這一現(xiàn)狀,初中信息技術(shù)教師應(yīng)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)這一方式,強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),促使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣,為促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
案例一:物聯(lián)網(wǎng)在機(jī)器人探測(cè)的應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo):幫助學(xué)生聊耳機(jī)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、工作原理,明確程序?qū)τ跈C(jī)器人的控制作用,能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法掌握機(jī)器探測(cè)的原理,明確紅外傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用。
教學(xué)材料:學(xué)生機(jī)器人,紅外探測(cè)器,LED 燈
教學(xué)過(guò)程:
(1)展示機(jī)器人視頻,當(dāng)機(jī)器人在移動(dòng)的過(guò)程中,遇到障礙物,LED 燈亮起,然后,機(jī)器人轉(zhuǎn)向,避開(kāi)障礙物,繼續(xù)移動(dòng)。隨后,教師引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)器人是如何判斷障礙物的,其中的工作原理是什么?
(2)學(xué)生合作探究,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制作機(jī)器人。首先,教師演示“學(xué)生機(jī)器人”的工作過(guò)程,并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)機(jī)器人的主要部分進(jìn)行了解,學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí),很快就能夠理解“學(xué)生機(jī)器人”的主要模塊“執(zhí)行部件”、“控制部件”和“傳感器部件”,并能夠明確其各個(gè)組成部分的主要功能和作用。其次,編制軟件程序,賦予機(jī)器人具體的任務(wù)。學(xué)生通過(guò)編程平臺(tái)運(yùn)用模塊化的語(yǔ)言進(jìn)行編程:當(dāng)機(jī)器人在移動(dòng)中,紅外傳感器測(cè)量出前方的物體距離機(jī)器人20cm時(shí),LED燈亮起,機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng),并轉(zhuǎn)向,如果前方近距離內(nèi)沒(méi)有物體,機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)。最后,執(zhí)行所編輯的程序,并依據(jù)機(jī)器人的工作過(guò)程,對(duì)程序進(jìn)行修改和優(yōu)化,直到滿足要求。
(3)交流展示,互相分析物聯(lián)網(wǎng)在機(jī)器人探測(cè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),教師對(duì)學(xué)生的參與過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng),提高學(xué)生的實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。
信息技術(shù)知識(shí)點(diǎn)多,專業(yè)術(shù)語(yǔ)晦澀難懂,操作繁瑣,學(xué)生不容易掌握,難以真正滿足新課程下的教學(xué)要求。鑒于此,為了落實(shí)新課程下的教學(xué)目標(biāo),初中信息技術(shù)教師必須要積極推進(jìn)課堂教學(xué)改革,充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),為傳統(tǒng)信息技術(shù)課堂教學(xué)注入新鮮的血液和活力,最終促使學(xué)生學(xué)習(xí)中獲得知識(shí)、能力、思維等全面發(fā)展,真正滿足新課程下的教學(xué)目標(biāo)。例如,在“網(wǎng)站設(shè)計(jì)與制作”的教學(xué)中,為了讓學(xué)生在實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)病毒的危害性,并依托操作掌握計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防途徑和方法,教師在開(kāi)展課堂教學(xué)時(shí),就融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并圍繞相關(guān)的內(nèi)容,為學(xué)生精心設(shè)計(jì)了層次化的探究任務(wù):如何安排必要的補(bǔ)丁程序,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)?通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查閱,哪一種殺毒軟件有效?下載安裝并將其進(jìn)行隔離和刪除?為了預(yù)防類似現(xiàn)象的發(fā)展,應(yīng)安裝防火墻,請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)方案?設(shè)計(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)安防方案,為智能小區(qū)的安防監(jiān)控系統(tǒng)作出指導(dǎo)。這四項(xiàng)教學(xué)任務(wù)層層遞進(jìn),使得學(xué)生在任務(wù)引導(dǎo)下,機(jī)制主動(dòng)參與到探究中,并在任務(wù)探究中完成了知識(shí)的高效學(xué)習(xí)。
當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)得到了高速發(fā)展,基本上實(shí)現(xiàn)了整個(gè)社會(huì)范圍的覆蓋,幾乎每一家每一戶都得到了都在網(wǎng)絡(luò)的條件下,獲得了極大的便利。鑒于此,教師應(yīng)基于物聯(lián)網(wǎng)的延展性,將課堂內(nèi)容延伸到學(xué)生的生活中,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居。
案例二:運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居
教學(xué)任務(wù):學(xué)生依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),分析如何運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)家居生活的智能化,學(xué)生自主選擇探究項(xiàng)目,并將自己設(shè)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)智能家居方案和實(shí)際操作效果在班級(jí)中展示。
學(xué)生一:家居恒溫控制。為了保持家里的溫度在24-25攝氏度之間,我設(shè)計(jì)了一個(gè)家居恒溫控制系統(tǒng)。購(gòu)買了一個(gè)溫度控制開(kāi)關(guān),然后將其與家里的空調(diào)連接,并編輯了一小段代碼,當(dāng)室內(nèi)溫度高于25 攝氏度的時(shí)候,空調(diào)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入制冷模式,直到降溫后,空調(diào)關(guān)閉,當(dāng)室內(nèi)溫度低于24攝氏度的時(shí)候,空調(diào)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入制熱模式,直到升溫后,空調(diào)關(guān)閉。隨后,學(xué)生展示了自己的成果和控制視頻。
學(xué)生二:臥室智能遙控?zé)?。使用材料:紅外開(kāi)關(guān)。制作過(guò)程,通過(guò)沒(méi)有按鈕的紅外開(kāi)關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的臥室燈開(kāi)關(guān),然后找到與之對(duì)應(yīng)的紅外頻率遙控器,或是將紅外開(kāi)關(guān)與手機(jī)相連,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地運(yùn)用手機(jī)或遙控器開(kāi)關(guān)臥室燈的效果了。
學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)了許多基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居作品,很多學(xué)生運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)改善了家居生活,既深入地理解了教學(xué)內(nèi)容,也提高了學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和實(shí)踐能力,促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。
課堂教學(xué)作為一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程,必須要構(gòu)建一套科學(xué)、先進(jìn)的教學(xué)評(píng)價(jià)模式,這樣才能夠完善教學(xué)活動(dòng),提高教學(xué)效果。鑒于當(dāng)前課堂教學(xué)實(shí)踐現(xiàn)狀,教師應(yīng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)現(xiàn)階段的信息技術(shù)課程教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行完善和優(yōu)化,著眼于學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程,深層次挖掘?qū)W生在學(xué)習(xí)中的閃光點(diǎn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面、客觀地評(píng)價(jià),并依托教學(xué)評(píng)價(jià)及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題,繼而推進(jìn)課堂教學(xué)改革[3]。例如,在“程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”教學(xué)中,教師依據(jù)學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)視角下的學(xué)習(xí)情況和成果,開(kāi)展全面、科學(xué)的評(píng)價(jià),并圍繞學(xué)生編寫(xiě)的程序、任務(wù)探究過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià),全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并基于學(xué)生在程序編寫(xiě)中暴露出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)、調(diào)整教學(xué)方案等,為推動(dòng)初中信息技術(shù)高效教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,信息技術(shù)教學(xué)也要融入物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容,豐富課堂內(nèi)容,加強(qiáng)信息技術(shù)與生活的聯(lián)系,給學(xué)生學(xué)習(xí)、思考、探究和體驗(yàn)的空間,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。教師唯有積極推進(jìn)課堂教學(xué)改革,樹(shù)立全新的教學(xué)觀念,促使學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的指導(dǎo)下,激活信息技術(shù)學(xué)習(xí)興趣、體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì),并將物聯(lián)網(wǎng)滲透到教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生的課外探究活動(dòng)中,激趣勵(lì)學(xué),實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。