信息技术课堂的知识建构探究

发布时间:2019-03-20  点击量:

作者:王燕萍
  【中图分类号】G633.67 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)49-0111-02
  美国教育家Anita Woolfolk认为:如果先前任何时候学过的东西正在影响当前的学习或先前问题的解决并影响你解决一个新的问题,此时迁移就发生了。现代建构主义认为,学习不是被动地接受信息,而是在自己原有经验背景下,主动地选择和加工处理,从而形成自己的知识体系。这种新旧学习之间的相互影响就是知识的迁移。充分运用迁移规律,实现知识的有效迁移,是高效课堂的一个重要环节。
  一、运用学科知识“迁移”,帮助学生理解进制转换
  算法思想与数学思维有着密切的联系,学生有着扎实的数学基础,如果教师能提示并帮助学生实现知识“迁移”,学生会比较容易接受将要学习的知识。如在讲到二进制与十进制及十六进制的转换及特征时,可以先请学生讲一下十进制的特征及运算规则,一步步引导学生总结出课堂需要的内容:十进制有0~9十个数码,权值是10的n次方,运算规则是“逢十进一,退一当十”。再讲二进制和十六进制学生就会容易接受。
  二、运用生活知识实现知识“迁移”
  如“桶排序”的理解是个难点,但老师可以让学生回忆一下,前几天期中考试后,怎么帮老师把改好的试卷按班级分开的,并加以适当的引导。学生就会关注到分试卷的关键点,就是在地上划分出12块有序的区域,代表12个班级,学生只需把试卷一张张放到每个班代表的区域中就行了,分好后,老师按照从小到大的顺序再把试卷拿起来,虽然仍然是一大叠试卷,但其实这叠试卷已经按从1班到12班的顺序放好了。
  查找是算法教学中的一个重要内容,如果能跟学生讨论一下为什么需要查找算法,查找算法到底需要找到什么,让学生明确学习查找算法重要性,学生就有了学习的动力,学起来就事半功倍了。生活中的“翻抽屉找东西”就是一个很好的例子,小明的妈妈喜欢把家里的物品都摆放在各个抽屉里,平时需要什么妈妈都会拿出来给他,但有一天妈妈出差去了,小明刚好需要用一下剪刀,他只能从第一只抽屉开始一只一只地开始找下去,直到找到了为止。用好剪刀以后再放回原处了(这是一个好习惯),那么小明最应该记住的是什么呢?学生都能回答出:当然是剪刀放在哪只抽屉中了,下次还需再用的时候就不用再一只一只翻看下去了。那么查找算法最终目的是找到数据所在的位置。
  三、注意知识的连贯性和递进性,像“造房子”一样帮助学生建构算法知识
  信息技术中的各个算法之间不是孤立存在的,而是互相联系,互为因果的。必须有起点,有依托,不能切断知识之间的内在联系,回顾、概括、归纳旧知,形成程序性知识,从而建立良好的知识网络结构。 高中信息技术中的算法知识之间前后递进关系如图所示。
  四、运用图示法等直观性强的方法帮助学生建构知识
  前苏联著名教育家苏霍姆林斯基在数学教学中要求学生把应用题画出来,因为利用图形的直观性,能发现数据之间存在的联系,能达到化难为易、化繁为简的目的。信息技术学科中的算法与数学思维有着紧密的联系,把算法“画”出来,可以优化学生解决问题的途径,帮助理解有困难的学生顺利建构知识,以实现计算思维的全面提高。
  赋值语句在程序中的地位可想而知,它就像造房子时用的砖头,无处不在。多条赋值语句按先后顺序放在一起就是顺序结构,那么这时候讲变量值的交换就是最佳时期,充分理解两个变量值的交换过程,可以为以后学习排序算法打下基础。两个变量值交换过程如图所示:
  计数语句c=c+1和累加语句s=s+a是赋值语句中的精华部分,同时也是老师容易一笔带过的内容,很多老师想当然的认为学生一定会理解,但其实学生在数学课中学到的知识会阻碍学生全盘接受这两条语句,因为从表面上看是违背数学规律的。此时最好的方法是用通俗易懂的语言加图示来帮助学生建构知识比较适合。可以把累加语句描述成“取出来再放回去”的动态过程,提醒学生s还是同一个s,但有一个时间差。学生只有真正理解了这两条语句,才能没有负担地去学习复杂的算法。
  理解了计数语句、累加语句和变量值交换的过程,就可以开始学习冒泡排序和选择排序等复杂算法。用最直观的彩色图示法可帮助学生建构知识,排序算法中数据的比较和交换过程可以画成色彩冲击力强的图示。如冒泡排序过程图示如下:
  对于数据的查找,可以引用学生熟悉的QQ用户群来引起学生的兴趣:腾讯公司有上亿的QQ用户,他是如何快速从上亿的数据中找到需要的数据的,而学生的兴趣有助于学生顺利建构知识。同时教师也需提供简洁有效的分析方案,因为根据历年选考和各地模拟卷中发现对“对分查找的有效分析”是顺利答题的利器,而学生也从一次次顺利解决疑难问题中获得乐趣,知识建构就更加牢固。笔者发现“列表跟踪法”能有效分析对分查找。
  例如有数据规模为15的升序序列,找数据28,对分查找过程如下图所示:
  建议把能找到的情况和找不到的情都列表跟踪一遍,同时提一些关键性的问题。如查找完成后,m,i,j三个变量的值分别是多少,依次被访问的数据是哪些,查找了几次等问题。
  学习本质上是知识的主动建构过程,只有自己勤于思考总结出科学且具有自己特色的思維方式,才能充分体现知识建构的意义。在教学中,教师不仅要让学习者知道什么,更要让学习者感受到什么。老师要创设一定的环境,促进学生自己主动建构知识的意义,并适时提供点拨和帮助,进一步促进学生的建构活动。
  作者简介:
  王燕萍(1974年-),女,浙江绍兴人,中学一级教师,研究方向:浙江省高考7门选考科目之一的技术科目教学研究。

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