利用“知识节点”理论进行信息技术有效教学

徐启发

摘 要：利用知识节点理论可以引起学生注意，激活学生的思维，唤起学生已有知识经验与当前学习内容之间的联系，纠正学生出现的各种问题，使新知识顺利进入他们的知识节点网络，在极大程度上促进信息技术有效教学。

关键词：知识 信息技术 教学

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）06-0086-02

1 两种教学现象

首先我们来看两种教学现象：①我们在信息技术教学实践中经常会遇到类似情况：有的计算机知识比较难，教师虽然耐心讲解，学生听的似懂非懂，操作起来错误百出。但其他同学却能给他讲懂，他操作起来顺利流畅，效果很好。②杜郎口中学在教学改革上取得了巨大的成功，他们的教学模式体系中的时间模式是：“10+35”（教师讲解少于10分钟，学生活动大于35分钟） 或者“0+45”（教师基本不讲）。

在这两种教学现象背后到底隐藏着怎样的教学规律？我们该如何将这种教学规律应用到信息技术教学中来？

2 “知识节点”理论构想

2.1 理论构想

我经过多年的信息技术教学实践发现，人的知识体系是由若干彼此联系的知识链组成，而每条知识链是由若干个顺序排列的知识节点组成的，从这个知识节点到另外的知识节点可能有很多的路径。从知识节点1到知识节点4存在很多路径，这里只选取两条，分别是：①从知识节点1出发，经过知识节点2和知识节点3，最终达到知识节点4。②从知识节点1出发直接到达知识节点4。

教师解决问题范式：从知识节点1出发，直接到达知识节点4。由于教师知识和经验丰富，他们有能力根据已有的经验和知识体系，选择最优的路径，直接从知识节点1跳跃到知识节点4，中间不经过知识节点2和知识节点3，但此时问题已得到完美的解决。

学生解决问题范式：在解决同一个问题时，学生由于已有的知识体系不够丰富，当他们从知识节点1出发的时候，要到达知识节点4，有很多路径可以走，包括正确的路径和错误的路径。其中必然会有一部分学生走到错误的路径上，这时候如果请教教师，会出现什么情况呢？由于教师自己头脑中已建构好“知识节点1直接到知识节点4”的路径，教师不可避免的按照头脑中已有的知识路径来引导学生，此时教师默认学生已经熟练掌握知识节点2和知识节点3，导致学生对教师的讲解感到理解困难，所以收效甚微。而让其他同学交流展示，因为其他同学具备同样的学习水平，要达到知识节点4，必须经历知识节点2和知识节点3，而该同学已经经历过，所以其他同学能迅速指出这位同学“卡壳”的地方，并及时引导他走入成功的路径。因此同学们互相交流探究，互相纠正“出错点”，能够高效理解掌握知识，找到通向知识节点4的路径，连通知识节点空间，也就是自身能力有了极大的提高。这就是杜郎口中学提倡教师少讲，或者完全不讲，只靠学生积极主动参与交流所能得到巨大成功的原因，也是新课程理念所提倡的。

2.2 理论兼容性

根据“知识节点”的原理，我们能很好理解其他重要的教育、心理重要理论，如“最近发展区”理论。通过测试法、观察法、实验法等方法分析测定学生课前具有的水平，也就是了解学生现有的知识节点结构（知识节点1），通过自主探究和组内、组间探讨交流，形成向新的知识节点的路径（知识节点4），学生的水平也就提高了。从最初的只能解决知识节点1的能力，建构到能够解决知识节点1、知识节点2、知识节点3、知识节点4的能力。这既是有效教学的目标，也是新课程所追求的目标。

3 有效教学的策略

有了“知识节点”理论后，我们再来看有效教学。何谓有效？教育部基础教育课程改革专家工作组组长钟启泉教授认为：“所谓‘有效，主要是指通过教师在一段时间的教学后，学生所获得的具体进步或发展。”1对应“知识节点”理论就是从知识节点1→知识节点4。那么我们就有必要知道学生现在的认知结构和水平（知识节点1），学习后将要达到的水平（知识节点4）。我们要依靠现有教育、心理理论指导教学，找到教学的最佳切入点，优化教学策略，使得教学效率最大化。

3.1 课前准备策略

3.1.1 备学生：学生知识节点空间状态预评估。

学生的知识节点空间状态可以通过软件来测试，而教师教学中积累下来的“学生出错点”记录表就是对学生真实学习路径的再现，尤其是错误路径能够检测学生的能力，看看学生是否已经从错误概念中走出，获得了连通知识节点的能力。

3.1.2 备教材：知识建模与知识节点切分

教师依据教材内容和学生知识节点空间状态，来确定对知识节点进行切分，以便更利于学生在最短时间内学到最多的知识。专家型教师和新手之间的差别很重要的评估指标，就是看他们头脑中拥有的“学生出错点及其解决方法、学习最优路径模板”的数量和质量如何，能否解决在各种出错情况下的问题。

3.1.3 备环境：创造适合学生建构的学习环境

学习环境是否利于学生的建构，可以参考前几届学生对本节课的学习过程监控数据。因为在以往学生的知识节点路径形成的过程中，遇到某个学习障碍点，后面的学弟学妹通常也会在这个知识节点出现问题。教师对学生容易出现错误的问题进行仔细研究和学习设计，促使大家利用集体力量，攻坚克难，战胜难题。教师应该多设计小组分工协作、交流讨论等交互环节，让学生能够在轻松的环境中克服学习障碍点，向更高的知识节点迈进。

3.2 学习过程策略

3.2.1 激活先期知识

学生新知识的获得，是在旧知识节点控制基元上进行的新链接，把新知识节点链接到原有知识节点空间的尾节点上。那么学生在学习新知识的时候，必然要激活先期的知识，也就是原有知识节点空间的尾节点。如何激活呢，可以适当的借助“认知冲突”。比如从学生的某个错误概念中引入，能够造成学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣。endprint

3.2.2 获取新知识

教师可以采用多种方法激发学生兴趣，获取新知，如任务驱动法、层次教学法、分组探究法、鼓励创新法等等。但是，学生在获取新知识的时候，不一定每一步都是正确的，有时候会遇到这样那样的问题。首先要定位出错点，然后根据学生出错点的位置和类型给予相应的帮助，进行认真细致的引导，使学生回归正确的方向，从而使学生获得新的知识。

3.2.3 认知精致化，促进知识网络节点连结

比如网上视频有一段关于杜郎口中学两个学生的对话，其中一个同学解释血液循环动力的时候，说“血液循环就像农田浇地时的水泵浇水一样，把水从地上抽出来”。学生头脑已经有“水循环”、“气流循环”的知识节点，因此借助这些相关概念解释“血液循环”，使“血液循环”这个图式顺应到自己的知识节点空间中去。

3.2.4关注师生、生生交互

学生在学习的时候不可避免的会遇到各种问题（从知识节点1到知识节点4的过程，有很多的路径：正确的路径和错误的路径）。比如在理解书本上的某个知识点时，或者在操作计算机时，很有可能有自己独特的看法和操作方式，教师应该鼓励学生说出自己的观点和操作方法，按照学习小组展开积极、充分的交流探究，并采取有效措施，如补充学习资源（提供素材，适合本问题的学习研究方法等）和学习过程再设计（动态生成），引导学生最终能够攻克难题（完成知识节点1到知识节点4的路径构建），使同学们的能力得到提升。

3.3 课后评价策略

教师应该及时反思课上学生自主探究和讨论中取得的成果，并反思自己教学方法应用是否恰当，为后继的课程中打下基础。通过多元评价方法，对学生取得的成果给予积极的评价，促使他们能够兴趣高涨的完成后继的学习探究。

4 知识节点理论在信息技术教学中的应用

从知识节点理论可以看到，不同的学生在学习同样的内容的时候，可能要经历不同的学习路径和遇到不同的出错点。如果能够对学生的学习路径进行监控并准确定位学生的出错点，教师就可以高效的帮助学生改正错误，优化学习路径。

我在信息技术教学中，通过Capative软件对学生知识节点路径进行了观测和研究。Capative软件提供的间轴功能，可以清楚地显示学习者每个操作花了多上时间。

同样，其他的学习路径幻灯片的鼠标操作、高亮显示等各个操作的时间都可以用表格表示出来。研究学生操作PowerPoint时，软件自动生成的截屏图像。利用这些图像，可以清楚的看到学生的操作路径，以此来推测学生的学习路径并准确定位学生的出错点。

（北京市第八中学怡海分校，北京 100070）

参考文献：

钟启泉，崔允漷，张华.基础教育课程改革纲要（试行）解读[J].上海：华东师范大学出版社，2001.endprint