顧云

摘 要：信息技術手段在教學中的嘗試和應用使學生和教師眼前一亮，從教育系統(tǒng)的相關文件到學科教學都開始關注信息化的發(fā)展，推動信息化手段在教學中的廣泛應用。本文從筆者所教學科和專業(yè)的實際教學情況出發(fā)，分析信息化手段在中等職業(yè)學校的二進制課堂中的應用。

關鍵詞：信息化 ?二進制 ?資源

中等職業(yè)學校全國性信息化大賽的舉辦已經(jīng)走進了第六個年頭，從最開始注重淺層技術的應用，到如今注重技術手段和教學模式、學習模式的融合，信息化手段介入的有效性、與課堂環(huán)節(jié)的契合程度、與教學方法教學模式的契合程度，是如今信息化成熟期的關注點。南京師范大學的張一春教授指出：“所謂的信息化教學，是以現(xiàn)代教學理念為指導，以信息技術為支持，應用現(xiàn)代教學方法的教學。在信息化教學中，要求觀念、組織、內(nèi)容、模式、技術、評價、環(huán)境等一系列因素信息化?！毙畔⒒侄纬塑浖约案鞣N設備的支持，不可忽視的一個方面其實是信息化的教學方法和學習方法，二者相互制約又相互促進，共同服務于教學內(nèi)容，實現(xiàn)更加有效、高效的學習。

就中等職業(yè)學校一年級的教材《計算機應用基礎（第三版）》而言，教學重心在辦公軟件，因為每年課程結(jié)束的同時會組織學生參加全國計算機高新技術考試。然而二進制這一偏理論和數(shù)學計算的教學和學習內(nèi)容卻引起了筆者的注意。二進制是計算機技術的核心，對剛剛?cè)胄５挠嬎銠C專業(yè)學生而言，這是他們后續(xù)學習必須具備的知識儲備。教材提供了一個生肖游戲作為學習的支撐環(huán)境，是一個吸引學生的很好方式，然而對于中職學生而言，書本上的游戲與他們閑暇時玩的游戲明顯有很大差別，同時游戲關于二進制的分析理解并不輕松。作為一位計算機老師，筆者嘗試調(diào)整并加入信息化的元素使二進制內(nèi)容的學習更加豐富有趣。畢竟，對于計算機軟件專業(yè)的學生而言，后期編程和網(wǎng)絡設置相關課程的學習還要有二進制的基礎。下面筆者結(jié)合自己在實際二進制教學中信息化手段的使用情況進行詳細的介紹。

一、教學分析

1.內(nèi)容分析

計算機應用基礎課程是中等職業(yè)學校學生必修的一門公共基礎課。該課程選用教材《計算機應用基礎（第三版）》，《游戲二進制》選自學習領域一的第三個項目，主要任務是讓學生熟悉二進制系統(tǒng)，掌握十進制與二進制之間的相互轉(zhuǎn)化，共用時2課時。

2.學情分析

該課教學對象為信息技術系2015級計算機軟件專業(yè)的學生，學生基本上在初中都學習過信息技術課程和物理電路的相關知識，對計算機有著濃厚的興趣。然而通過對上屆學生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學方式效果并不理想，學生遺忘很快。針對這樣一種客觀事實，教師嘗試借助信息化的手段，使課堂教學更加豐富多彩。

3.目標和重難點分析

結(jié)合學習內(nèi)容和學生學情，設立以下三維教學目標。知識目標為熟悉數(shù)制、基數(shù)、權的概念;理解二進制、八進制、十六進制的特點。能力目標為能進行十進制、二進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化。情感目標為培養(yǎng)學習計算機基礎技能的興趣;培養(yǎng)利用信息技術學習的意識。

根據(jù)教學目標，教學重難點設定有：教學重點——二進制數(shù)的基本特征;教學難點——十進制數(shù)、二進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化。

4.模式分析

本節(jié)課在智慧教室進行，采用基于資源的學習模式，軟件開發(fā)、學習先行，借助學習平臺，自定進度、自主學習;課堂中進行討論，整理收獲，探究討論、協(xié)作學習，最后評價反饋并進行課外拓展。學習平臺既是多種教學資源的載體，又提供了數(shù)字化交流的途徑，同時也對傳統(tǒng)的課堂教學在時間空間上進行了拓展。

二、過程分析

教學過程分為課前、課中和課后三個部分，課前教師在學習平臺中通過公告的方式分發(fā)問題：什么是進制？進制有什么特點？你知道二進制在生活中有哪些用處嗎？十進制、二進制如何轉(zhuǎn)化？學生操作教師上傳到學習平臺的游戲和相關軟件，結(jié)合在網(wǎng)絡上搜索獲得的資料形成自己的理解，并整理成Word文檔上傳至平臺，其他學生可以登錄平臺自由瀏覽，與此同時，學生以跟帖的方式回答教師發(fā)布的四個問題。

學生在前面自主學習的基礎上完成教師在學習平臺上預留的練習題并提交，通過及時反饋查看預習效果。教師根據(jù)學生在平臺上的學習情況，采取組間同構(gòu)、組內(nèi)異構(gòu)的方式，將學生分成四組進行正式的課堂活動。

1.以“四大問題”為導向的課堂教學

課堂活動主要圍繞課前教師在平臺的公告區(qū)提出的四個問題展開。

（1）你知道的進制有哪些？課前教師整理學生在公告區(qū)關于該問題的跟帖，發(fā)現(xiàn)他們都能給出有效回答（如十進制、二進制、十二進制、七進制……），因此在實際教學過程中該問題不用花費過多的時間講解，而是請學生代表上臺結(jié)合生活實際介紹自己在跟帖中提及的進制，這樣能達到解決問題的目的，更重要的是幫助學生形象地回憶和共享之前的自學成果。

（2）進制有什么樣的特點？課前學生已經(jīng)通過平臺了解到“數(shù)制、基數(shù)和權”三個專有名詞的概念，學生基本都在帖子上寫出了十進制數(shù)的特點，教師通過Xmind軟件對學生的跟帖進行匯總，以清晰的脈絡呈現(xiàn)進制的特點。

學生通過玩“生肖游戲”（教材的提供素材）明白邏輯判斷的關鍵是“有”和“沒有”兩種狀態(tài)的確定，教師自主開發(fā)的“二進制學習軟件”的“二進制數(shù)原理”版塊，從“態(tài)”“形”“數(shù)”三個方面進行形象生動的展示，學生操作該軟件掌握二進制的特點。學生登錄平臺重溫游戲，并參照十進制數(shù)模式在小組的電腦上總結(jié)二進制數(shù)的特點，教師將學生總結(jié)呈現(xiàn)到教師機。

在此基礎上，第一組和第二組討論并利用Xmind軟件完成八進制數(shù)特點總結(jié)，第三組和第四組討論并利用Xmind軟件完成十六進制數(shù)特點總結(jié)，教師巡視各組討論情況并適當引導，教師將學生總結(jié)呈現(xiàn)到計算機，此問題和環(huán)節(jié)的設置目的在于突出教學重點。

（3）二進制在實際生活中有哪些運用？結(jié)合學生課前在學習平臺上的跟帖以及學生代表上臺展示，發(fā)現(xiàn)二進制在諸如開關、計算器、光盤、計算機等領域有廣泛運用，進而引出二進制在與所學專業(yè)相關的計算機中是如何運用的。

（4）十進制數(shù)/二進制數(shù)如何相互轉(zhuǎn)化？在本節(jié)課之前學生剛剛學習過計算機的組成，課后曾經(jīng)給學生布置拆裝鍵盤的操作，學生結(jié)合圖片回憶鍵盤內(nèi)部構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)每一個按鍵均連接著不同的電路。借助“二進制學習軟件”的“模擬鍵盤”板塊發(fā)現(xiàn)，鍵盤鍵入字母或者數(shù)字，內(nèi)部電路實際上是將其轉(zhuǎn)化為0和1的組合傳送給計算機，以便于屏幕顯示和其他用途，計算機是依靠二進制進行工作的。

那么二進制和十進制之間相互轉(zhuǎn)化的原理究竟是怎樣的呢？實際生活中只有數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器對其進行了充分的運用。本課中對這兩個轉(zhuǎn)換過程進行簡化，各小組內(nèi)部協(xié)作交流，觀察和分析十進制/二進制的互化過程，教師巡視各組討論情況并進行適當引導。

一方面，當輸入電壓后，模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過不斷的比較中間值，大則記1，小則記0，成功將其轉(zhuǎn)換為8位二進制，如輸入21，模數(shù)轉(zhuǎn)換器會通過不斷的取值比較，最終轉(zhuǎn)換為如視頻呈現(xiàn)的8位二進制數(shù)。另一方面，在數(shù)模轉(zhuǎn)換器中，二進制8位數(shù)值會通過8條帶開關的線路匯總以便于顯示，受二進制位權的影響，各線路的電流從高到低為128到1不等，0/1分別控制開關的斷開和閉合，以此控制電流匯合與否，視頻是8位二進制00010101，通過8條線路匯總到電壓表的過程，電壓表顯示21，成功將二進制轉(zhuǎn)化為十進制。

在學生理解十/二互相轉(zhuǎn)化的原理之后，展示“二進制學習軟件”的“進制轉(zhuǎn)化”板塊，讓學生從數(shù)學模型的角度掌握二進制數(shù)和十進制數(shù)的互相轉(zhuǎn)化在實際計算過程中整數(shù)部分和小數(shù)部分轉(zhuǎn)化的方法和規(guī)律。學生代表發(fā)言總結(jié)規(guī)律并填寫計算機的Xmind軟件中的思維導圖，得到完整的十進制和二進制互化的規(guī)律。此問題和環(huán)節(jié)設置的目的在于突破教學難點。

2.評價反饋

學生微信掃描教師預留在學習平臺的二維碼，進入問卷星，完成進“游戲二進制”練習題，此環(huán)節(jié)的設置旨在將學生的理論知識放到具體的計算中進行檢驗，學生在練習本上計算后將答案填寫在問卷星上，提交問卷可以獲得即時反饋。教師通過查看學生練習情況，發(fā)現(xiàn)學生習題正確率很高，通過對錯誤題目進行一對一詢問發(fā)現(xiàn)屬于計算失誤。學生全部掌握，但仍需要注意細節(jié)，避免失誤。與往屆學生學習情況進行比較發(fā)現(xiàn)，當前引進信息化的學習更加有效。

3.課后拓展

課后在學習平臺發(fā)布公告。

（1）你們的師兄師姐很快就要學習到一節(jié)課《IP地址》小組合作利用中學時期學習的vb知識，編寫一個十進制和二進制互化的十/二進制轉(zhuǎn)換器，幫助他們快速實現(xiàn)IP地址學習過程中十進制和二進制的互化，減輕計算壓力，將工程文件和可執(zhí)行程序上傳平臺。

（2）結(jié)合本節(jié)課所學小組合作完成閃爍的彩燈策劃案，并向物理老師請教其可實現(xiàn)性。

三、教學反思

二進制的學習更加偏向理論知識和數(shù)學計算，單一看本小節(jié)和其他內(nèi)容之間的關聯(lián)并不大，但是在后面專業(yè)知識的學習中比較重要，需要每個學生熟練掌握。數(shù)制以及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)化，內(nèi)容相對枯燥，游戲、軟件以及學習平臺的介入將數(shù)學運算和生活實際相結(jié)合，從而更好地探索二進制的奧秘，學生在整個學習過程中借助學習平臺和網(wǎng)絡大量獲取和分析資源，課堂氣氛活躍，師生互動良好，學生探索積極性高，知識點掌握牢靠，學生運用信息技術手段進行學習的意識明顯提高。

參考文獻：

[1]張一春.教師教育技術能力建構(gòu)——信息化環(huán)境下的教師專業(yè)發(fā)展[M].南京：南京師范大學出版社，2007.

[2]馬成榮.計算機應用基礎 [M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2015.

（作者單位：南京市玄武中等專業(yè)學校）