云计算在初中信息技术教育中的应用研究

金苗苗 周跃良

【摘要】云计算是科技业的一次新革命,它的海量数据存储和海量数据分析实现那些看起来不切实际甚至是不可能完成的任务。文章介绍了云计算的特点、云计算与信息技术教育的关系、并且以Google Docs云产品为例简要介绍了云计算在信息技术教育中的应用及意义。

【关键词】云计算;信息技术教育;Google Docs;应用

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097(2009)08—0064—03

“云”是个大家熟悉的名词,但当它与“计算”相结合,它的含义就演变的泛泛而且虚无缥缈。那么什么是云计算呢?它如何应用在初中信息技术教育中呢?

一 云计算简介

1 什么是云计算

Google全球副总裁大中华区总裁李开复博士这样讲述云计算。“如果你正要打开电脑,在一个文字处理软件中写下未来一周的旅行计划,那么你不妨试一试这样一种全新的文档编辑方式:打开浏览器,进入Google Docs页面,新建文档,编辑内容,然后直接将文档的URL分享给你的朋友——没错,整个旅行计划现在被浓缩成了一个URL,无论你的朋友在哪里,他都可以直接打开浏览器访问URL。无论你分享给多少朋友,他们都可以与你同时编辑、修订那份诱人的旅行计划……如果你喜欢上了这种新颖的编辑体验,那么恭喜你,你正在拥抱一个美丽的网络应用模式——云计算。”

云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的新发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是分布式计算技术的一种,其最基本的概念,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。[1]云计算技术允许人们随时随地从任意终端访问信息、技术及其它服务。来自全球的任何一个用户只需一部简单的接入设备即可通过互联网在本地获取这种服务,实现低配置设备享受高性能计算服务。它可提供一种转变基础设施的途径,从而能够满足互联世界的需求,最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。

2 云计算的特点

(1) 数据海量存储可靠安全

云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心,用户不必担心电脑上数据丢失、病毒侵入等麻烦,只要把文档保存在类似Google Docs的网络服务上,把照片上传到类似Google Picasa的网络相册里,有全世界最专业的团队来帮你管理信息,有全世界最先进的数据中心来帮你保存数据。而且可以海量存储数据,不必担心存储空间不够。

(2) 对用户端设备要求低

比尔•盖茨在一次演讲中称,有了云计算,个人用户的内存只需640K足矣。 云计算只要你有一台可以上网的电脑,有一个喜欢的浏览器,然后在浏览器中键入URL,就可以享受到云计算带给你的无限乐趣。再也不用担心你的硬件设备是否陈旧、软件是否是最新版本的问题。

(3) 信息共享

共享即分享。在云计算的网络应用模式中,数据只有一份,保存在“云”的另一端,你的所有电子设备只需要连接互联网,就可以同时访问和使用同一份数据。同时启用云计算服务提供的共享机制还能轻松把文档与其他人协作共享。以Google Docs为例,你可以把未完成的写作带回家,也可以与伙伴一起协同完成文档,并同其他伙伴分享。

(4) 强大的计算能力

云计算为网络应用提供了强大的计算能力,可以为普通用户提供每秒10万亿次的运算能力,完成用户的各种业务要求。这种超级运算能力在普通计算环境下是难以达到。《纽约时报》租用Amazon的云计算服务,使用基于云计算的开源软件Hadoop,将其自1851年以来的1100万份报道转变成可搜索的数字化PDF文档,耗时仅一天。如果用传统方法,这项工作可能要数月才能完成。

(5) 极其廉价

由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云,“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

二 云计算在初中信息技术教育中的应用及意义

1 云计算与初中信息技术教育

在目前初中信息技术教育中,学生学习计算机的兴趣浓厚、热情高,但是计算机基础知识不扎实,运用电脑能力差,缺乏一定的探索研究能力。普遍存在的问题就是硬件档次低、更新慢。硬件设施的投入对于整个学校来说是一笔不小的开支,所以很多学校往往投入一次以后,就很少花钱来更新机器设备,由此导致很多信息技术活动不能开展。再加上大部分学生对目前的信息技术教材不感兴趣,信息技术这门课程并未涉及到升学问题,因此大多数学生并不重视,观念认识不到位,很大一部分学生认为信息技术课就是玩,就是上网聊天打游戏。虽然有的学生已经意识到开设信息技术课是为了利用网络来解决平常生活和学习中碰到的问题,但是他们不知从何入手。

有了云计算,我们可以从新的角度来思考信息技术教育。云计算的特点使其比其他新技术更容易进入教育领域,云计算的特点也决定了它在信息技术教育上将大受欢迎。对用户设备要求低这一特点可以解决初中学校硬件档次低、更新慢的问题。云计算的共享性协作性可以提高学生的学习兴趣,培养学生的探索研究能力,能解决现有教材中存在的一些问题。云计算能大大减少学校为维护和升级操作系统和应用软件投入的费用。

2 Google Docs在信息技术教育中的具体应用

Google公司的Google Docs产品就是一个典型的云计算产品,Google Docs是类似于微软Office的一套在线办公软件,它可以处理和搜索文档、表格、幻灯片。[2] Google Docs最大的特点是协作共享,Google Docs的协作允许不同位置的多个用户对同一个项目同时进行编辑和查看,它的共享机制使“分享”变得更容易。Google Docs不仅具有云计算的特点,还具有以下两个特点:

(1) 不能上网也能编辑文档

Google Docs具有离线功能,在电脑不能上网的情况下,也可以进行文档的编辑,一旦系统检测到网络,Google Docs会自动将文档上的内容上传保存。现在的中小学校,硬件设施不好,时常断网,有了Google Docs的离线功能,学生在断网的情况下,也能进行文档的编辑。给学生带来了很大的方便,为学生创建灵活敏捷的学习方式,有助于提高学习效果。

(2) 海量存储文档,查找方便

为了机房的维护,一般的学生电脑都装有还原卡,出故障重启或者下一次上课时往往找不到以前的资料。有了Google Docs,学生可以把上课的文档保存到Google Docs,下次上课时不必为要重做文档而担心。Google Docs提供了搜索文档功能,学生可以通过文档名称、编辑时间、共享者很方便的找到自己需要的文档。不用担心文件多,找不到所需文档的问题。

基于Google Docs的特点,Google Docs在初中信息技术教育中的应用设计如下:

(1) 帮助学生分组

由于不同学生的信息技术基础存在一定的差异,根据异质分组原则,5～6个同学一组,每组选定一个组长。向学生展示评价标准,每个小组以老师给定的主题为依据选择一个感兴趣的主题,再根据主题和评价标准以Google Docs为平台制作一份文档,组长要明确每位组员在协作中需要完成的任务,最后以小组的形式进行汇报。

(2)创建Google账户

打开网页(https://www.google.com/accounts/NewAccount),只需输入当前电子邮件,密码,再通过邮件进行账户创建确认,就可以轻松完成账户的创建。创建账户界面如图1所示:

(3) 登录Google,开始文档的编辑

通过http://docs.google.com进入Google Docs编辑界面。每组根据选择的主题在Google Docs上创建新文档,也可以从本机上上传文档。Google Docs简单易学,学生很容易入门。

(4) 引导学生进行网上协作编辑文档

Google Docs文档可以同时有10个人编辑一个在线文档,可以与200个人共享一个在线文档,足以满足初中信息技术课堂的需要。通过共享功能邀请同组同学一起进行文档的编辑,为同学设置权限,可以设置为查看者或者协作者,设置界面如图2所示。

学生协作完成教师布置的任务,这比以前学生孤军奋战的学习更有效率。2007年,国际教育技术协会(ISTE)为学生制定的国际教育技术标准 (NETS) 和行为准则中将交流与协作(Communication and Collaboration)排在第二位[3],可以看出在教学中培养学生交流与协作能力的重要性。学生在协作学习中,相互探讨、相互学习、相互了解、增加同学之间的人际交往,更能激发学生的创造力,有效提高学习效率。

(5) 发布作品。在Google Docs中,“发布”使用户可以向全世界提供在线文档。发布了文档,其他学生通过URL就能访问在线文档。

(6) 评价作品。各个小组汇报自己的作品,进行自我评价、同学评价和教师评价。使学生在评价中及时体验到学习信息技术的乐趣,使同学之间能相互学习,在欣赏同学作品的同时,知道自己作品的不足,以便下次改进。

未来的人才除了具备基本素质外,还要具备使用信息、应用信息进行创新的能力。运用Google Docs云产品创设教学情境,能引发学生的学习兴趣,激发学生的学习动机,保持学生学习的主观能动性。协作式的学习方法,学生协作的过程就是探索创新的过程,这种方式有利于学生能力的锻炼,更有利于培养学生的创新能力。

三 总结

互联网的精神实质是自由、平等和分享。云计算是一种最能体现互联网精神的计算模型。基于云计算的特点和Google Docs的特征,将Google Docs应用于信息技术教育当中,不仅能培养学生使用信息技术工具的能力,而且能培养学生在信息技术环境下与人协作的能力。 Google Docs默认的是英文界面,使用时可以设置为中文,这样界面会更和善,更易于学生学习。如果使用时出现“该页无法显示”的提示,可以使用https://docs.google.com/来访问Google Docs,这将极大提高访问的稳定性,其原理是对于加密的https,防火墙无能为力。