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教育创新与实践

教育创新与实践

Journal of Educational Innovation and Practice

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-3599(P)
  • ISSN: 
    3080-0803(O)
  • 期刊分类: 
    教育科学
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    5
  • 浏览量: 
    448

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顺应自然经验 跨越技术理解

Adapting to natural experience and crossing technological understanding

发布时间:2025-09-04
作者: 曾大利 :宁波大学附属学校 浙江宁波;
摘要: 信息技术课堂中许多的技术理论知识,由于其抽象性,往往难以激发学生的学习兴趣,并且难以被学生所理解。如果此时我们通过“自然经验”,如借助学生的生活经验大胆想象、利用实物演练进行知识的超链、利用游戏互动进行技术模拟,利用故事情景进行技术类比等手段,可以极大激发学生的学习兴趣,加快加强学生对新技术的理解。
Abstract: Many technical theoretical knowledge in information technology classrooms, due to their abstract nature, often fails to stimulate students' interest in learning and is difficult for them to understand. If we use "natural experiences" at this time, such as boldly imagining with the help of students' life experiences, using physical exercises to create knowledge hyperlinks, using game interactions for technical simulations, and using story scenarios for technical analogies, we can greatly stimulate students' interest in learning and accelerate their understanding of new technologies.
关键词: 自然经验;技术理解;学习策略
Keywords: natural experience; technical understanding; learning strategy

引言

经过多年的课堂教学,笔者发现信息技术课堂中许多的技术知识过于抽象,如果只是单纯的讲解技术本身,教学过程中时常会遇到学生不感兴趣、技术难以被理解等诸多问题。而“为教而教”的教学方式,也已无法应对快速发展的信息社会。相反,如果我们能尊重学生的认知水平,从学生的“自然经验”出发,在新旧知识之间建立脚手架,则可以激发学生的学习兴趣,加速学生对新技术的理解,将被动的知识传授变为学生的主动学习。那么如何借助“自然经验”帮助学生更好的掌握技术?笔者认为既可以直接借助学生的生活经验,也可以利用实物演练进行突破,亦可通过做游戏、讲故事的方式,激发学生原有的自然经验。

一、实物演练进行超链接

当学生在学习新的事物或者技术时,如果知识只是通过教师的讲解进行传输,很难扎根于学生的头脑,如果此时可以找到一个存在相同属性的已知事物,经过教师引导,学生就可以在新旧知识之间建立一个链接,知识的迁移也就发生了。这不仅有利于促进学生对新技术的理解,也锻炼了学生学习新技术的方法。

案例1:文件移动模拟图片移动——思维建构比知识传递更重要

笔者在上Photoshop课时,需要将一个图片中的选区图像移动到另一个图片中,在此之前,学生并没有学过“移动工具”的使用方法。如果此时笔者用传统的教学方式,简单的将移动图片的技术教授给学生,学生至多不过是掌握了一种工具的使用方法(事实上,多数学生并非每天都在使用Photoshop,如果不是经常的使用移动工具,学生甚至会遗忘移动工具的使用方法),所以为了培养学生类比的思维方式,笔者打开了两个文件夹,“如果老师准备将星星这个图片移动到另一个文件夹之中,请问你想到了什么办法?”,当笔者抛出这个问题时,一双双手都举了起来,显然这个问题对于初中的学生来说太简单了,学生很快给出了两种方案:直接拖动以及复制粘贴。笔者马上点到即止,让学生自行尝试在Photoshop中拖动图片。

图1. 文件移动模拟图像移动

信息社会迅猛发展,软件层出不穷,如今课堂上我们教给学生的技术,等到他们未来真正应用时,或许技术本身早已发生了翻天覆地的变化。技术的迭代周期正急剧缩短,导致教育内容面临严峻的滞后性挑战。学生所掌握的特定软件技能,很可能在其步入职场前便已过时,甚至学生今天在学的技术,到明天已经不复存在。在这种情况下,仅停留在使学生掌握单一技术工具的层面,已经难以应对技术快速迭代的现实挑战,而如若我们能多从培养学生的信息素养角度出发,从培养学生终身受用的技能的角度出发,以思维建构为核心,促成学生以旧知识为载体,理解新技术,然后将各个知识点串联成知识面,学生学到的将不仅仅是一种新的技术,更重要的是一种能力。

案例2:让观察比较成为一种习惯——记事本与Pascal“牵手”

笔者在上Pascal程序课第一课时,为了引出write与writeln语句的区别,在讲解了write语句后,笔者让学生输入write('*********');来表示输出一行数据,而当讲解writeln知识点时,笔者问学生如何输出三行数据,许多同学给出的答案都是用三条write语句来实现的,然而经过教师的演示,发现三条write语句的功能与一条write语句的功能相同,即多条write语句并未实现换行的功能。所以笔者在接下来请同学们再次回到“案发现场”看一看到底发生了什么事。当笔者在记事本中输入第一行数据后马上询问学生:“接下来老师做了什么事?”。学生们都不约而同地说敲了回车键,然后,笔者顺其自然的对学生说,“既然记事本需要通过键盘敲回车键产生换行的效果,那么在程序中,当我们需要换行时,也需要告诉程序进行换行操作。程序中换行就是在write后面加上ln,ln是英文单词line的缩写。”经过两种模式的超链,不仅大大的加深了学生对新知识的理解,同时也教导了学生通过多观察,多比较的方法来发现问题。

图2 记事本类比

二、用生活经验进行想象

生活的边界就是教育的边界,生活的范围就是课程的范围。正如夸美纽斯所说:“要使我们的学生在教学场所不是为了学习而学习,而是为了生活而学习”。 与此同时,学生的许多知识又往往是在生活中得到的。这些生活经验与课堂上学到的知识相比,更具画面感,也更能根基于学生的头脑。如果借助生活经验对技术进行大胆的想象,就可以让抽象的思维拥有现实的依托。通过关联生活经验和技术思维,不仅能够加快学生对新技术的理解速度,还能加深学生对新技术的理解程度。

案例3:生活是最好的老师——伺服电机的妙用

“汽车总动员”是全国虚拟机器人的热门比赛项目,近年来,笔者也一直从事相关方面的研究。在“汽车总动员”比赛过程中,要求赛车机器人在尽可能短的时间里“吃”到尽可能多的得分物。在学生的练习过程中,由于赛道很宽,而赛车较窄,学生经常“吃”不到邻近的得分物。于是笔者就启发学生,如果是你坐在这辆赛车里,你有没有办法“吃”到得分物。根据学生的生活经验,学生马上想到拿一根足够长的竹竿,伸到窗外,就可以触碰到得分物。于是在第一次的赛车改造中,学生利用“拼装块”模拟了一根竹竿,但是在实际演练中,学生很快又发现了新的问题,虽然“竹竿”的存在加宽了赛车的宽度,使得许多原本无法“吃”到的得分物轻易的被吃到了,但是在过直角转弯时,“竹竿”又成了累赘,因为“竹竿”碰到了赛道周围的墙壁,过直角转弯变得非常的困难。这时,笔者再次让学生发挥想象,如果当时你在车里,遇到这样的情况怎么办,学生很快就想到了只要把竹竿收进车里就好了,这时笔者就顺理成章地引出了伺服电机,伺服电机就像人的手一样,可以任意的进行伸缩。通过二次改造,加装伺服电机之后,新的赛车不仅能“吃”到所有的得分物,过直角转弯也变得异常轻松。

图3 伺服电机机器人

三、游戏互动进行模拟

在进行教学设计(尤其是课堂导入环节)时,以游戏互动的形式进行切入,不仅能提高学生的学习积极性,同时巧妙的游戏设计还可以模拟新技术的技术思想,不管是参与游戏的学生还是观察游戏的学生,都能从游戏之中找到新技术的认知起点。一旦游戏与新知识的纽带建立,抽象的技术思维立刻得到了形象的展示,教学中的重难点也就可以迎刃而解了。

案例4:让幸福成为一种习惯——做游戏,玩程序

一直以来,程序对于许多学生而言都是艰涩枯燥的代名词,笔者在讲解Pascal选择排序时,并没有直接的去讲述if及else的用法,而是与全班学生做了一个“猜数字”的游戏,游戏开始前,笔者先请一位学生上台背对黑板,然后在黑板上写了数字38,然后请上台的同学来猜,台上同学每猜一次,台下所有同学齐声给予反馈。之后,笔者请学生总结刚才游戏的过程并归纳如下:

(一)在黑板上写数字

(二)游戏开始

(三)同学猜数字

如果同学猜的数字小了,那么底下同学反馈小了

如果同学猜的数字大了,那么底下同学反馈大了

如果同学猜中了数字,那么底下同学反馈对了

(四)游戏结束

图4 程序模拟游戏的实现

笔者发现,代码的编写事实上就是游戏规则的描述(如图4所示),如果用游戏的方式作为切入点来讲述知识,不仅可以极大提升学生的兴趣,也可以加深学生对新知识的理解。由于现实中的游戏在学生的头脑中留下了记忆的痕迹,做完游戏后,如果学生写不出代码时,笔者只需让学生回想游戏的过程,学生往往能幡然醒悟。

后来当笔者在讲解Pascal选择排序时,与学生一同做了一个“身高排队”的游戏,游戏的开始,笔者从班级中选了6位学生随机的排成了一排,然后将排在第一的同学的身高记录到了黑板上,然后6位学生依次报出自己的身高,在第一次报身高的过程中,老师在黑板上始终记录身高最高的学生名字。当6位学生报完身高后,老师根据黑板上的名字,请该名学生与第1位学生交换了位置。之后,除了第1位身高最高的同学外,其余5位学生重复做上面的游戏,直到所有的学生都按照顺序进行排列着,游戏就结束了。熟悉算法的人一看就明白了这是一个模拟选择排序的游戏。经过游戏的演绎,原本枯燥艰涩的理论知识马上变得生动,学生深刻领悟了选择排序算法的精髓。游戏之后,当笔者再讲解选择排序算法的思想时,学生的想象有了现实的依托,理解起来都显得游刃有余。

四、故事情景进行类比

除了游戏之外,故事的讲解也同样能吸引学生的注意力,从学生的角度思考,听一个故事远比听一个技术来的有趣,除此之外,通过故事,可以轻易消除学生学习新知识的排斥感,因为故事与新技术之间包含着相同的要素,这种屏障一旦被打破,知识就可以以一种无形的方式进行传输。通过将故事和新技术之间进行类比,可以大大的降低学习新技术的难度。

案例5:故事里的故事——故事重现递归算法

在Pascal教学中,讲解递归算法时,笔者先行给学生讲了一个小故事:从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚和小和尚。老和尚对小和尚说:“从前有座山,山里有座庙……”。事实上,在讲述这个故事之前,大多数的学生都已经听过这个故事,甚至可以进行口述,也就是说学生已经有了关于“递归”的体验,只是还没有对其进行归纳,也不了解递归的概念。所以教师的教学任务从一开始的递归理论的讲解变成了对故事的剖析。随着故事挖掘的深入,学生对递归的认识也越发深刻。在本课中,笔者首先引导学生发现这个小故事的最大特点是“故事中包含相同的故事”。然后笔者继续向学生进行提问:“如果刚才老师讲故事时不停的说,故事里的故事最多可以被循环多少次?”在得到无限次的答案之后,笔者进一步向学生进行讲解,在计算机程序中,算法必须要在有限步里完成执行(即算法的有穷性),递归是程序的一个算法,所以不能无限制的进行执行,否则会造成死循环。从而引出递归的两大特点:“一、递归终止条件,二、在自身的函数或者过程中调用自身”。

图5 递归类比

学生对新技术的认知并不是一蹴而就的,新技术从提出到被学生真正的接受领悟需要一个过程。所以在信息技术课堂教学过程中,应当尊重学生的认知规律,借助“生活经验”“实物演练”“游戏”“故事”等手段,唤醒学生头脑中固有的“自然经验”,然后在“自然经验”和新技术之间找到联结点,以“自然经验”为脚手架,循序渐进的向学生传输新技术,进而建立知识的大厦。

参考文献:

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