邊楚女

在與同行開展教學研討時，有些教師認為信息技術理論課和技術原理課難度系數(shù)較高，教學設計難以出彩，課上講得很累，但學生卻不感興趣。有些教師甚至把課堂搬回到教室專心講授，可學生更是聽得昏昏欲睡。顯然，這些問題應該在改變教學行為上找對策。那怎樣進行設計才能提升學生對理論課和技術原理課的興趣？怎樣開展教學才能提高學習效率，讓學生輕松掌握這些“有營養(yǎng)”的理論知識和技術原理呢？

解決上述問題肯定有很多辦法，在這里我和大家探討一個方法，就是教師要想方設法把理論知識或技術原理問題化，把問題解決實踐化——通過創(chuàng)設多種情境，把教材中以陳述為主的理論知識和技術原理以問題的形式呈現(xiàn)，同時把這些問題的解決過程實踐化，讓學生在探索解決問題的過程中掌握知識、發(fā)展能力。只有有了問題，才能把教師的講轉(zhuǎn)換為學生的自主學習和思考，才能把看似難懂的理論知識變成可供學生思考探索的實踐活動。下面我以《圖像背后那些事兒》一課為例，闡析具體的教學設計理念和實踐方法。

《圖像背后那些事兒》一課源于《信息技術基礎》教材“3.3多媒體信息處理”中圖像的基礎內(nèi)容，主要包括圖像基本概念、圖像數(shù)字化原理和簡單圖像編輯處理。《圖像背后那些事兒》是其中的第一課時，由于專業(yè)術語多、理論性強、有一定的思維難點，所以它是高中階段難度系數(shù)較高的學習內(nèi)容。要想讓學生突破思維難點，更好地吸納、消化知識，需要教師精心備課。我通過對知識的梳理、整合、提升，把教材里以“是什么”這一陳述知識方式處理成“為什么”這一問題形式，通過問題引領并激活學生的學習興趣和思維，以解決問題為導向?qū)崿F(xiàn)知識內(nèi)化。我設定這節(jié)課的主要教學目標為：理解圖像相關的幾個基本概念和術語；通過對不同情境下產(chǎn)生的四個問題進行探究實踐、分析討論，讓學生經(jīng)歷從感性到理性、從抽象到具體、從定性到定量的體驗和認知，從而實現(xiàn)知識的有效建構(gòu)。

課堂教學

1.三張關聯(lián)圖像引出問題一

上課伊始，依次展現(xiàn)三張經(jīng)過巧妙設計的關聯(lián)圖像，讓每一張圖像看起來都像是在前一張圖像的基礎上增加了內(nèi)容，然后問學生：“這三張圖像的文件大小有變化嗎？如果有，會怎樣變化？”很多學生在我的“鼓動”下都認為圖像文件大小變大了，也有學生認為沒有變化但說不出所以然。當學生看到三張圖像文件大小并沒有發(fā)生變化時（如上頁圖1），問題“奇怪！圖像文件大小為什么會相同呢”就自然跳出來。課堂在這樣的認知沖突中徐徐展開，屏幕上出現(xiàn)這節(jié)課的標題——圖像背后那些事兒。

教學闡析：這節(jié)課從一開始就以問題的觸發(fā)為邏輯起點，學生的思維被問題激活、牽引，從而推動課堂逐步深入。具體上課時，也有一些班級的學生說出了這個問題的答案——分辨率相同導致圖像存儲容量一樣。這時要大聲為學生點贊，同時也要激勵這些學生繼續(xù)和同學們一起探索圖像背后的學問。

2.講述圖像基礎知識解決問題一

圖像文件大小為什么會相同呢？在這個問題驅(qū)動下，自然引出位圖圖像、像素、尺寸、分辨率等概念。學生這才明白：圖像的大小與分辨率有關，由于三張圖像的分辨率一樣，即使圖像的內(nèi)容不一樣，圖像的存儲容量也是一樣的。接下來讓學生查看三張新的圖像的分辨率，讓這些概念感性化，同時對比圖像大小得出本堂課的第一個結(jié)論：分辨率越大，圖像存儲容量就越大。

教學闡析：學生只有通過體驗才能真正理解問題的本質(zhì)。學生對圖像很熟悉，但對圖像的原理很陌生，當這些感性的圖像通過一些科學的術語來解讀時，學生會建立感性與理性的聯(lián)結(jié)，形成新的意義建構(gòu)。

3.四張關聯(lián)圖片引出問題二

解決第一個問題后，我再展示經(jīng)過處理的四張圖片，這些圖片有相同的分辨率，但學生發(fā)現(xiàn)圖片存儲容量卻不一樣，而且差異性很大（如圖2）。一個新的問題又撞擊著學生：太奇怪了！為什么這些圖像的分辨率一樣，文件大小又不相同了呢？

教學闡析：解決了第一個問題，學生建立了初步認知。一個新的情境又打破了這種認知，產(chǎn)生了新的沖突和問題。知識從不完整到完整，又從完整到不完整，課堂一步步遞進，推動學生進一步去思考和實踐。

4.實踐研究解決問題二

我沒有直接告訴學生答案，而是讓學生對圖片進行研究?！昂脛印钡膶W生研究后發(fā)現(xiàn)四張圖片除了“位深度”不同，其他圖片屬性都一樣。難道是位深度導致圖片大小不一樣嗎？那什么是位深度呢？我也不告訴學生，讓學生自己上網(wǎng)搜索理解。等學生自主學習了解后，我才講解位深度的概念，讓學生理解每個像素在計算機中使用的位數(shù)就是“位深度”，圖像的色彩越豐富，位深度的值就越大。同時讓學生明晰1位（黑白2色、單色）、4位（16色）、8位（256色）、24位（224色、真彩色）中“位”與“色”的關系。

隨后我讓學生繼續(xù)開展實踐活動，在畫圖軟件中把一張24位色圖片依次另存為256色、16色和單色位圖，并觀察文件大小變化和色彩變化。經(jīng)過操作、分析和對比，學生自然得出本課的第二個結(jié)論：相同的分辨率下，圖像位深度越大，容量越大。同時，為了讓學生更深刻認知24位色可以表示16.7兆種顏色，我結(jié)合Photoshop軟件，講解計算機RGB三原色模式，并讓學生查看、填寫特殊顏色的三原色。

教學闡析：有了問題，教師不要急于給出答案，應指導學生先學習研究，學生經(jīng)過自主學習后，教師再來點撥講授，這樣的學習效果更好，也符合“先學后教”的理念。要把課堂還給學生，就要創(chuàng)造各種機會讓學生自主學習、思考和質(zhì)疑，創(chuàng)造條件讓學生多實踐。

5.實踐活動引出問題三

接下來給學生四分半鐘時間，完成一個實踐活動：在畫圖軟件中略有創(chuàng)意地畫一個分辨率為800×600的圖像，然后以單色位圖格式保存后提交，提交后查看其文件大小。

在有限的時間里，學生開始“涂鴉”。他們很好奇：教師這樣做有什么目的？幾分鐘后，大部分學生都交上了他們的“涂鴉”作品。打開作品存放文件夾，他們發(fā)現(xiàn)：大家的作品文件大小都一樣。但隨即頓悟：分辨率和位深度一樣，文件大小當然一樣。當然由于分辨率設置出錯或存儲時顏色選錯，也會有個別學生的文件大小與其他同學不一樣，這樣的錯誤剛好可以形成對比（如圖3）。突然，大家驚奇地發(fā)現(xiàn)：這些正確的文件大小全都是59KB。又一個問題跳出來：由于分辨率和位深度一樣，每位學生的文件大小一樣是可以理解的，但為什么大小是59KB呢？

教學闡析：“59KB”這個數(shù)字把課堂提升到一個新的高度，課堂到這里進入轉(zhuǎn)折點，對圖像的定性分析已經(jīng)完成，定量分析之旅拉開帷幕。

6.探究計算公式解決問題三

學生開始探究“為什么大小是59KB”這個問題，有了前面的位深度作鋪墊，這個探究應該在學生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)。同時，為了使學生探究更有效，我在課堂伊始設計了一個熱身環(huán)節(jié)，讓學生回顧計算機信息表示和存儲單位的相關內(nèi)容（如圖4）。在學生研究過程中，我在屏幕上再次展示剛才熱身回顧的內(nèi)容，助力學生更好地開展研究。

有部分學生經(jīng)過研究后，得出了結(jié)果。在學生研究的基礎上，我再分析，推導出黑白圖像存儲容量計算公式。同時，廣而推之，得出本課的第三個結(jié)論：位圖圖像存儲空間=分辨率×每個像素所占位數(shù)/8（單位：字節(jié)B）。

教學闡析：這塊內(nèi)容是課堂教學難點，我依舊遵循先學后教的思想，同時提供充分的研究資源，讓學生在探究時有據(jù)可循，而不是盲目研究。從定性到定量，學生對圖像的認識進入新境界。由于課堂時間有限，這節(jié)課先以黑白圖像為例開展研究，其他位深度的圖像在第二節(jié)課時再拓展和練習鞏固。

7.查看圖片格式引出問題四

通過這節(jié)課，學生了解了位圖圖像的構(gòu)成原理，也明確了BMP（Bit Map Picture）這一圖像格式。接下來，我讓學生上網(wǎng)下載一些圖片及進行QQ截圖操作，然后分析這些圖片格式。學生發(fā)現(xiàn)：大部分網(wǎng)上下載的圖像都不是BMP格式，QQ截圖圖片則是PNG格式，而且文件容量都比較小。這是為什么呢？

教學闡析：學習圖像知識的目的之一是為了更好地理解圖像在生活中的應用，讓技術原理與生活實踐對接起來，這應是信息技術課的一大訴求。只有這樣，知識才接地氣，才有落腳點。

8.分析操作理解問題四

我直接告訴學生，BMP格式是圖像的源文件格式，按照分辨率和位深度進行存儲，容量較大。為了實現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸，需要對BMP格式進行壓縮或以新的方式存儲。那么BMP格式圖像文件容量如何變?。砍Ｒ姷膱D像壓縮格式有哪些呢？要解決這個問題，我讓學生在畫圖軟件中把相應圖片另存為JPEG、GIF、TIF、PNG等格式，觀察文件大小和圖像質(zhì)量變化，同時，講述各種格式的特點和實際應用。

教學闡析：通過實踐操作體驗不同圖像格式的特點，學生的認知與生活打通，這樣的學習，學生會感到更有意義。

9.總結(jié)本課知識結(jié)構(gòu)

課堂最后，我總結(jié)并展現(xiàn)整個知識結(jié)構(gòu)（如上頁圖5），同時把課堂開始時的標題“圖像背后那些事兒”改為“圖像背后的科學”。

教學闡析：課堂最后，把標題“圖像背后那些事兒”改為“圖像背后的科學”，這是這節(jié)課的畫龍點睛之設計。在不斷的問題解決中，學生終于明白：原來我們熟悉的圖像，竟有這么多有趣的科學奧妙。

課堂綜述

教材上有這些問題嗎？沒有！教材上有實例分析嗎？沒有！教材上有圖像計算公式推導嗎？沒有！但我們有能力通過對教材的深度解讀和二次開發(fā)，對知識進行邏輯重構(gòu)，把知識問題化，把問題實踐化。在具體的課堂教學中，以這些問題為串接結(jié)點，步步為營，多米諾骨牌式地依次生發(fā)四個問題（如上表），課堂在這四個問題的產(chǎn)生、化解、融合中，將圖像的一些知識點串聯(lián)起來，同時，學生在親歷問題的產(chǎn)生和解決過程中逐漸理解了位圖圖像、像素、分辨率、位深度（圖像顏色）、圖像格式等知識點，也建立了這些知識點之間的關聯(lián)。通過問題的漸次消融，一種相對完整、穩(wěn)定的知識結(jié)構(gòu)已被學生主動建構(gòu)。

觀點總結(jié)

周國平曾言：“一切教育本質(zhì)上都是自我教育，一切學習本質(zhì)上都是自學?！币虼耍瑹o論是看似枯燥乏味的理論知識還是深澀難懂的技術原理，只要教師把握教育和學習的本質(zhì)，以學生為本，站在學生的角度了解他們的所思所想，學生就一定會愿意傾聽、主動思考和積極實踐。把知識問題化，把問題解決實踐化，是一種尊重學習本質(zhì)的教學設計和實施理念。用問題引領學生從知識的起點走到終點，用解決問題的過程推動學生主動建構(gòu)知識、發(fā)展能力。當然，在這個過程中，教師要深刻把握教學內(nèi)容，對理論知識的前因后果有清晰的認識，對技術原理的來龍去脈有精準的理解，在此基礎上設計鉤連知識的問題鏈，讓問題成為激活學生思維的原動力、推動知識建構(gòu)的邏輯鏈和引領學生自主探究的引擎機，從而助力學生在認知沖突的土壤中生長新思想、新方法和新知識。

親愛的教師，您的課堂真的有“問題”嗎？這是個問題！