如何有效提高學生信息素養(yǎng),是信息技術教學設計的重要研究課題之一,而教學素材則是教學內(nèi)容的基本元素。與其他學科相比,信息技術學科具有知識綜合性高、操作實踐性強、思維開放性廣等特點。筆者經(jīng)過長期的觀察和積累,結(jié)合教學實際創(chuàng)作或改編了一系列的教學素材。媒體形式包括文字、圖片、動畫、電影剪輯、音樂等。教學領域涉及信息技術基礎、網(wǎng)絡、多媒體、程序設計等多個板塊,逐漸匯聚成《信息技術課程內(nèi)容設計集錦》系列文章(陸續(xù)發(fā)表中)。筆者試圖通過本文,講述素材設計的思路與意圖,權當拋磚引玉,希望能吸引更多讀者一起加入到此項工作中來。
設計思路一:縱橫穿插,體現(xiàn)學科綜合性
信息技術學科與其他各類學科有著兩方面的聯(lián)系:一方面,諸如數(shù)學、物理學、語言學、邏輯學、哲學等眾多學科的成果直接推動了信息技術的發(fā)展和進步;另一方面,信息技術又成為能夠?qū)崿F(xiàn)其他學科研究任務的強大工具。但許多信息技術教師在課程設計中,往往強調(diào)了后者卻忽視了前者。因此,筆者有意在素材設計中縱橫穿插,引入一些利用其他學科思想解決信息技術問題的例子。比如,利用數(shù)學中的循環(huán)公式“Y=1/(1-x)”解決“剪刀-石頭-布”循環(huán)優(yōu)勝模式就是既簡單又能有效說明問題的一個例子。
設計思路二:抽絲剝繭,還原學科獨有特色
利用信息技術有效解決實際問題,是體現(xiàn)信息素養(yǎng)的一個重要方面,不過一些教師只是把注意力放在“解決實際問題”上面,卻沒有去考慮信息技術獨特學科MRydXv51pSu5qPl3q3PsbQ==思維對于解決這些問題的作用,這便有舍本求末之嫌。為了還原信息技術學科所獨有的特色,需要抽絲剝繭,直觀本質(zhì)。比如,通過原始人吃蘋果的故事,體會信息技術的本質(zhì)內(nèi)涵;通過007拆解炸彈的悖論,體會電腦實施任務中的算法思維模式;通過SETI@HOME項目,了解分布式計算思想等。
設計思路三:遙相呼應,建立知識和技能網(wǎng)絡
信息技術課程中,知識掌握和技能要求往往呈點狀散布于整個學年教學過程中各個階段,點和點之間相互穿插關聯(lián),遙相呼應。因此,一些教學素材就要起到溝通知識、關聯(lián)技能的作用。例如,通過阿雷西博望遠鏡“給外星人寫信”這一真實事件,可引伸拓展出許多信息技術學科相關的內(nèi)容:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制的問題;二進制數(shù)據(jù)編碼策略的問題;二進制數(shù)據(jù)接收中分布式計算的問題;使用分支判斷語句分析數(shù)據(jù)的問題;使用循環(huán)語句分析數(shù)據(jù)的問題等。
設計思路四:意猶未盡,提供拓展教學空間
設計教學素材的一個重要思路是試圖為教師和學生提供一個更廣闊的教學空間。因此,每個素材都是一個發(fā)散點,許多相關聯(lián)的知識和技能并不在素材之內(nèi)說明,而是等待教師和學生的進一步發(fā)掘。以二戰(zhàn)時德國加密機“Enigma”與英國在布萊切利公園成功解密時的解密機“炸彈”相互較量的真實歷史事件為例,不僅可用來闡述分布式計算原理,還可以由此為中心拓展出數(shù)據(jù)分析、編碼解碼、圖靈自動機、電腦的發(fā)明、電腦基本組成等內(nèi)容。所以,素材的言外之意有時要比言內(nèi)之意更有價值。甚至許多原來說不清、道不明的內(nèi)容都可借由故事闡釋清楚。例如,講到人工智能發(fā)展的瓶頸時可引入下面的問題:“Kaikai用程序設計了一條金魚,這條金魚可以聰明地做許多事情,然而有人說,一條不會犯錯誤的金魚怎么可能有真正的智慧呢?于是Kaikai準備修改程序以使他的金魚犯錯誤,可是他究竟能否成功呢?”問題雖然很簡單,卻大有拓展討論的空間,如將來電腦能否具有真正的智能?怎樣的智能才能算是真正的智能?未來的電腦能否擁有自我意識和自主意志?
設計思路五:預設懸疑,鍛煉學生的開放性思維
許多教學素材都預設懸疑,使教師能夠更靈活地將素材運用到具體的教學過程中。例如在機房上課,學生尚未來齊時,利用屏保或廣播播放一些和本課有關的謎語,自然地營造出學習氣氛;在講課中時不時抖出一個包袱(相聲用語),由此增加教師的語言魅力;在上機試驗前預備好一個懸念,讓學生在運行出試驗結(jié)果后大吃一驚,從而激發(fā)進一步探索的熱情,如此等等。筆者在講授《搜索引擎》一課的時候,最得意的懸疑就是,讓學生在Google上查找關鍵字“最有水平的老師”的結(jié)果,學生們會發(fā)現(xiàn)大跌眼鏡的結(jié)果(當然實現(xiàn)特殊的效果需要做大量的前期準備工作),此時再講解搜索引擎的原理,當然是事半功倍。
設計思路六:寓教于樂,培養(yǎng)學生的學習興趣
興趣是最好的老師,趣味濃的素材更易為學生接受,許多逸聞軼事、幽默笑話、奇趣故事甚至腦筋急轉(zhuǎn)彎,稍加改編就能變成很好的教學素材。例如這個來自因特網(wǎng)的小幽默:“There are 10 kinds of people in the world - those who understand binary and those who don't.”一旦看明白,便能為其異趣會心一笑,當然,前提是必須先知道二進制是怎么一回事。下面的例子同樣來自因特網(wǎng),在講到人機交互、人工智能等內(nèi)容時就能派上用處:
Kaikai:Please call me a taxi.(請給我叫輛出租車。)
R2D2(某種型號的機器人):You are a taxi.(你就是一輛出租車。)
當然有時也嘗試自己創(chuàng)造一些具有幽默感的素材,如這道測驗題目:
計算一段文字所占存儲量,最可能的答案是什么,選擇的理由是什么?
A.kaikai_rabbit
B.17bits
C.Hobbit
D.48bits
E.Nine Bits
雖然答案和理由五花八門,但無疑選擇D是最有可能的,因為以一個字節(jié)合8個比特,選擇答案中僅有48bits是8的倍數(shù)。而kaikai_rabbit是筆者的郵件名字,Hobbit是《魔戒》中的人物。這些故意融入選擇題中的調(diào)料,讓學生在做測驗的時候都感覺興味盎然。
以上是對于信息技術課程素材創(chuàng)作的思路和意圖的粗略總結(jié)。只要筆者身處信息技術教學崗位,就力圖將素材創(chuàng)作工作堅持進行下去。這里要感謝所有支持我以及給予我靈感的同行和朋友。還要感謝《信息技術教育》雜志提供了如此難得的陣地,能夠和大家在一起碰撞出靈感的火花。