信息科技概念教学的策略与方法研究

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在信息科技学科教学中，知识概念不少，但很多学生对概念的学习却还局限于死记硬背。在期中、期末考试前经常听到有学生说“信息还没有背”，这让笔者感到教学中还存在很多问题，如何扭转学生死记硬背的学习方法，是一线教师必须面对的一个课题。笔者现将概念教学中的经验，与大家分享如下。

注重知识联系，形成概念体系

认识论原理指出，人们对事物本质的认识不可能一次性完成，需要经历一个由感性认识到理性认识的循环往复的过程；同时，由于事物不可能孤立地存在，因此必须用联系的观点才能认清事物的本质。鉴于此，对于概念教学的规律，教师应该从过程和联系两个角度进行考察，也就是把概念放到相应的概念体系中去，考察它的来龙去脉，不仅要知道学习这一概念需要怎样的基础，还要知道掌握它以后能干什么，这样才能帮助学生形成结构更强大的概念体系。

在概念教学的过程中，教师可以适当地对教材进行重组，构建一个良好的知识体系框架，进行高结构化的概念教学，有基础、有铺垫、有延伸，充分运用知识迁移的原理来进行概念教学。例如，在教学《信息的概念》一课时，教材只是简单地给出信息的特征：信息是用来消除不确定性的东西。如果教师就此一笔带过，学生对信息及香农都不会有太多了解，但如果引入如何量化地度量信息量这个问题，不仅能让学生对信息论创始人香农有感性认识，也能让他们对“比特”这个信息量的度量单位有初步认识。因此，笔者先通过让学生猜硬币的正反面游戏（硬币的正面用1表示，反面用0表示），使学生明确猜一枚硬币的正反面需要的信息量就是1bit，这时再引出二进制数字，原来bit来自binary digit（二进制数字），二进制数系统中每个0或1就是一位（bit）。接着，笔者趁热打铁，以图表的形式请学生填写：一盏灯泡的状态（如果开用1，关用0表示），可用多少位存放；两盏灯泡的状态，可用多少位存放……四盏灯泡的状态，可用多少位存放。然后，笔者再反问：“4bit是几位二进制数，有多少种状态？可以存放从几到几的十进制数？”学生们马上得出4bit即4位二进制数，有16种状态，可以存放0到15的十进制数字，8bit即8位二进制数，有256种状态，可以存放0到255的十进制数字。最后，笔者又给出字节与比特的关系，原来8bit就是1字节，1字节可以存放0到255间的任意一个整数……通过这样的知识联系，学生对信息的概念有了清晰的认识。

对下载速度的单位bps，学生的理解也是存在偏差的。笔者设置了这样一个情境：电信局在你家的安装协议上写的是10Mbps，但是大家下载文件的时候，真能达到这个速度吗？为什么呢？这时候再把B和b的区别告诉学生，经过这样的概念引入，学生通过建立、巩固、深化的过程，然后对新概念和已学概念进行整理、归类，就形成了自己的概念体系。

另外，按照教育学理论，当知识构成一个网络时，人们对知识的理解和记忆将会更为有效与深刻。所以，教师开展概念教学时，应尽可能地将原有知识体系与新的知识点结合起来，制作出相应的思维导图，这对体系化的知识点教学是相当有用的。例如，在学习计算机软硬件系统时，将整个计算机系统软硬件体系进行分层分类，形成一张思维导图，这也是一种相当有效的手段。

采取多种教学方法，形成认知体系

对概念的学习，光靠死记硬背没用，忘记它仅仅是时间问题。但是在理解的基础上，要记住概念就容易多了，也只有在理解的基础上，才能进一步实现概念的灵活运用和深化。所以，笔者认为在概念教学中的关键问题还在于教师如何有效地引导和帮助学生理解概念。

例如，IP地址是一个比较抽象的概念，理论性较强，这就需要教师创设情境，引导学生动手实践认识及理解IP地址的相关概念。笔者创设了如下情境：每位学生都有一个身份证号码，来标识自己的身份，网络中的计算机也需要一个身份证号码，这个身份证号码就是IP地址。现在我们来看一下这个IP地址是什么样的？有什么格式？之后，学生查看自己本机的IP地址并记录下来。师生共同归纳IP地址的基本格式。接着，请学生比较一下自己的IP地址和周围同学的IP地址有什么异同？比较后，学生发现前三段网络地址相同，最后一段主机地址不同，教师随即引入网络地址和主机地址的概念。最后，教师介绍三类IP地址。

在教学计算机网络的内容时，各网络设备的作用、协议的特点是较难理解的，尤其是在讲解网络中数据的分组、传输和应用时，如果学生在日常生活中没有技术基础，认识理解这些概念是相当困难的。

在具体的教学中，教师可以做一系列形象的类比，从用户在浏览器点击某个超链接开始，从本地计算机开始到因特网，这个过程中发生了什么。例如，货物（http请求的数据）被倾倒入小车（数据包）中，贴上发件人地址（源IP）和收件人地址（目的IP），进入到家门外的路上（局域网），经过主干道路（交换机）和枢纽路口（路由器），离开海关口岸（防火墙核验数据）后，来到广阔的交通网络（互联网）中。

至此，教师将数据发送至互联网的过程描述了一遍，接下来交给学生，让他们完成从数据到服务器并回传的过程，并将教材中出现的各个概念一一筛选，在生活中寻找合适的类比。

又如，在讲解“信息压缩”这一概念时，教师可以通过创设情境、比较、讨论等方法，将抽象的概念形象化。活动一：教师给出一串重复的数字“2340000000000000000012”让两组学生传递，一组逐个报数，一组用“234，17个0，12”的方式报数，比较哪组传递得快。活动二：图像压缩游戏（“用相同颜色连续出现的次数+该颜色名称”来计算图像容量，发现图像的容量比原来小了一半多）。学生通过活动明白：信息可以压缩是因为存在重复的冗余信息。接着，教师再讲解两类压缩的特点和适用范围，用ACDSee和WinRAR软件进行压缩实验，比较压缩前后及解压还原后文件的大小。学生亲历活动，对概念的理解就更深刻了。

再如，在教学《信息的编码》时，由于编码的过程不可见，比较抽象，因而不同类型的信息编码方式是信息科技学科统一模块中较难掌握的内容，尤其是图像的编码方式。教材描述了矢量图、位图、像素、分辨率、几位二进制数等专业术语，但图像编码的原理对学生来说很抽象，仅用简单的文字描述很难在学生头脑中建立具体的形象。那么，如何激发学生的思维，让他们参与到图像编码原理的形成过程中来？怎样才能以他们已有的知识为基础，构建出本堂课的知识体系？教师可以创设情境，通过“编码设计”活动，让学生体会图像的编码方法；通过“容量验证”实验，体验位图编码与哪些因素有关，并得出图像文件容量的计算方法。

爱因斯坦曾经说过“兴趣是最好的老师”。一个人只有对某件事情感兴趣，才会启动思维，苦思冥想；只有对某个问题感兴趣了，才会主动寻找它的解决办法。所以，在对一些抽象知识点进行教学时，教师应提前做好设计，这样才能最大程度激发学生的学习兴趣和求知欲，使其对概念的掌握更加牢固。