发挥技术优势，优化信息技术课堂

曹恒来

2013年9月26日至29日，第四届全国普通高中信息技术优质课展评活动如期举行。在本次活动中，部分教师开始积极尝试微视频、网络学习平台等技术工具，激发了学生的学习热情，改善了学生的学习方式，学生学习的水平和质量也有了明显的提升。

● 制作微视频，激发学生学习热情

算法是信息技术学科的核心概念，有关算法的定义不少，其中最为著名的是计算机科学家克努特（D.E.Knuth）的描述：“一个算法只不过是一组有穷的规则，这些规则给出求解特定类型问题的运算序列。”虽然是一个非形式化的定义，仍然具有高度的抽象性和概括性。一般程序设计教材中则是采用了一个不太精确的描述：算法就是解决问题的方法和步骤。尽管如此，但因为学生在已有的学习经历中，并没有接触过算法的概念，因而对算法的学习存在一定畏难心理，认为算法是“非常专业的、枯燥无趣的、艰难的”。其实，学生在过去的生活与学习中已经大量接触过算法，只不过未经提炼而已。教学实践中，许多教师也能从生活中的具体问题出发，寻找生活中的算法，一方面帮助学生体会算法的概念，另一方面也能消除学生的畏难心理。但往往只停留于文本的解读和图像的呈现，情境性和真实性不够，难以充分调动学生参与的积极性。

上海控江中学的周永麒老师在《算法初探》这节课中，通过微视频和学生一起寻找生活中的算法，使学生体会到算法并不陌生，从而激起他们学习算法的热情。微视频中共有两个案例：“嫌疑人口供的分析”和“还款方案”。两个视频均由控江中学的学生扮演情境中的角色，演绎案例场景，随后给出需要思考的问题：“警官是如何作出判断的？”“还款方案真的是让债务人受益了吗？”引发学生的深思，在此基础上，由主讲人对案例做出解析。本节课中微视频的运用有以下几个方面的特色：一是生动形象的画面，有效再现了生活中算法运用的情境；二是内容短小精炼，两个案例总计只有2分18秒；三是由学生自己表演、拍摄和制作，这就促使学生能主动学习和掌握视频编辑软件的使用方法，较好地体现了“做中学”的理念。

● 架设网络平台，促进学生自觉生成概念

克努特在《计算机程序设计的艺术》中给出了算法的5个特征，即有限性：确定性；输入；输出；能行性也称有效性。

相对来说，这些概念比较抽象。对于从校门到校门的大多数信息技术教师而言，由于缺乏实际的软件开发经历，对算法的这些特征没有实质性的理解，教学过程中往往是一带而过，甚至就是照书念一遍。由于缺乏具体背景的支撑，学生无法进入深层思考，只能生硬地记住这些概念。认真的教师至多再选择一些案例来进行说明，但案例往往又不够典型，或者仅仅停留于案例的简单罗列和机械陈述，缺乏充满目的性的逐层深入的分析和总结，学生的思考仍然只能触及表面性的事实知识，无法达到深层次理解的程度。

周永麒老师在《算法初探》一课中，突破了单纯机械讲授概念的做法，在网络学习平台中提供了多个算法实例，以在线测试的形式，引导学生思考、讨论、辨析各个算法实例中存在的问题。在讨论的过程中，逐步明晰认识上的盲点与误区，自然生成对算法的各个特征的认识。

例1，为了帮助学生准确地理解算法的“有限性”特征，设计如下问题。

下列求圆的面积的算法存在怎样的问题？第一步：令半径r的值为1；第二步：计算并输出圆的面积3.14×r×r；第三步：半径r的值增加1；第四步：如果半径r的值>0，那么转到第二步继续执行。

A.确定性 B.可行性

C.有穷性 D.有输入和输出

由于半径r的值永远大于0，所以算法不会终止。而算法的“有穷性”要求它的执行步骤是有限的，即算法应是能够终止的。

下面的问题则用于认识算法的“确定性”。

例2，近日，有网友晒出北京交通大学学生食堂“请”到机器人炒菜，如将“加食盐少许”这一步骤加入到炒菜机器人的菜谱算法中，该菜谱算法不符合算法的哪一个特点？

A.确定性 B.可行性

C.有穷性 D.有输入和输出

“少许”这样的指导是不确定的，可以被定义为“少于八分之一茶匙”，也可以定义为“少于四分之一茶匙”，或许盐的数量是明确定义的，然而，把盐加在哪儿呢？这样的指导对于一个训练有素的厨师可能是十分适当的，但对于计算机来说却是无法执行的。

这样的教学情境不仅能激发学生的学习兴趣，而且能使学生很快进入深层思维状态，帮助他们去“发现”或“再创造”概念，从而真正理解概念，而不是死记硬背概念。

● 探索前沿技术，提高合作学习的黏性

合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确责任分工的互助性学习。合作学习中关键的因素有两个：一个是“分工”，另一个是“同学”。“分工”是合作的前提与基础。“同学”是合作的目标，也是合作学习的任务。

北京市第十八中学殷春婷老师执教的《信息的鉴别与评价》这节课中，以“谁是秘书？”（有删减）这样一个信息鉴别案例，有效地开展了合作学习。

例3，最近，单位派王经理到国外考察，因为走得匆忙，还有一些重要资料没来得及送到单位，于是他把钥匙交给了小区的保安队长小李，并说他的秘书下午会过来取。不过，下午小李却等来了甲、乙、丙三个秘书，小李给王经理打电话却发现已经关机了……

为了证明自己认识王经理，三个人纷纷拿出了证据：甲拿出王经理给他传真的委托函；乙翻出了自己手机里存储的王经理在单位工作的照片，里面还有他和王经理的合影；丙给小李听了王经理的微信语音，语音里王经理说让丙来家里取资料。

小李看看委托函、照片，又听了听语音，不知如何是好……

请同学们当一次福尔摩斯帮助保安小李。引导学生发表自己的看法：谁才是王经理的秘书？我们应该怎么去验证？在学生的分享中总结出鉴别、评价信息的四种方法：溯源法、比较法、佐证法和逻辑法，然后要求学生运用技术手段对三人提供的笔迹、图片、声音等资料进行鉴别。在殷老师的个人博客中，提供了三种手段的充足的技术资料：①笔迹：利用操作系统自带的画图软件，截取相同的文字进行放大比较。②图片：图片鉴别中技术手段比较丰富，一是用反向图片搜索引擎寻找原图；二是观察或查看图片的属性，判断图片是否经过PS处理；三是使用JpegSnoop工具鉴别图片是否被编辑或修改过。③声音：采用声纹识别技术确认微信语音是否王经理本人。

首先将全班学生分成多个组，大约4～5位为一个小组，每个小组选择笔迹鉴别、图片鉴别、声音鉴别中的一个任务，并根据本组选定的任务自学博客资料。然后开展小组的合作学习，组内成员有明确的分工。组织者——负责组内成员的分工，安排本组合作学习的进程，可以由教师、同学推荐，或学生自荐担任；发言人——负责记录整理讨论过程中小组成员的发言，以及本组鉴定的方法、过程和结论，并负责向全班同学汇报；技术员——为本组的鉴定活动提供技术支持，如重要操作步骤的截图，以及汇报过程中辅助发言人展示本组的鉴定方法；鉴定员——每个小组成员都是鉴定员，根据老师博客及技术员提供的技术资料进行鉴定。同时提供“小组报告.ppt”模板，引导学生有理有据地呈现验证的过程，最后分组汇报每组所采用的方法、验证过程和最终的结论。整节课下来，不仅有了合作学习的形，更有了合作学习的神。每个小组的任务是学生自己选择的，而不是教师强加的；每个小组成员都有自己的个体责任，而不是个别操作能力强的学生包办代替；通过小组成员的共同努力，完成信息的鉴别任务。endprint