怎样引导学生找到信息技术高速公路入口

刘少银

【摘 要】通过游戏、实验等营造一种直接、快速的通道，让学生找到理解进位制之于信息技术中高速公路的入口。

【关键词】高速入口信息技术教学主动学习自主学习

“墙上的洞”是印度新德里一条穷人街上的孩子因家穷，没钱读书，整天就在街上游荡。研究者为了探索孩子的学习欲望与学习能力，在墙上挖了一个洞并放上电脑，洞的高度与孩子差不多高，孩子只要触摸电脑屏，便可用英文上网。孩子们没见过这些东西来了兴趣，大家一起探讨，大胆的孩子还动起了手。一个星期后，少数孩子摸出点门道。又一个星期，不少孩子学会了英文上网。三个星期后，穷人街所有孩子都能用英文上网了。

故事揭示：孩子有学习天性，渴望学习；学习是一种建构，建立在已有经验之上；建构有相应的环境和条件，变化是建构的特征。

“墙上的洞”被隐喻为“高速公路入口”。其具有如下要义，第一，学生的学习就像行走，但只有在高速公路上才能走得顺畅，才会更快到达目的地；第二，要走上高速公路，必须先找到入口，而找到入口老师可以提供帮助；第三，寻找高速公路入口是探究、发现、辨别方向和选择的过程，需要能力和合适的方式；第四，学习终究是学生自己的事，教师在于帮助学生找到入口，即打好基础，让学生有“带得走的东西”。它揭示了教学的核心问题，即学生主动学习和学会学习。

信息技术人知道，信息技术是0、1的世界，没有0、1，也就没有信息技术。因此让学生认识、理解0、1之于信息技术对于学生走进信息技术是最重要的知识基础。而让小学生、中学生认识0、1与信息技术的关联却是一道难以逾越的鸿沟。如何创设让学生认识0、1与信息技术的高速入口呢？

情境一、卡片数学游戏认识二位制：

准备5张卡片，分别写上16、8、4、2、1（或画相应点），请5位同学游戏。

1. 同学们各拿一张卡片，并按16、8、4、2、1从左至右排成一行；

2. 说出一个32以内的数字，5位同学翻转卡片表示该数，如29，29=16+8+4+0+1，即从左至右依次是16、8、4、空白、1；

3. 用1表示正面（数字面）、0表示反面（无数字面），29可表示为11101，29是日常用的十进制数，而11101则是人们不了解的二进制数。它们表示的是同一个数值，即：（29）10=（11101）2；

4. 用更多的卡片可以表示更大的数。

情境二、电路实验认识二进制如何表示自然现象：

电路（1）：数字表示电路闭合（或灯泡亮灭）：

1表示闭合（或灯亮），0表示打开（或灯灭）。

电路（2）：增加电路的复杂性，认识位的作用

电路中有灯泡1和灯泡2（或开关触点1、开关触点2）亮、灭（或开合）用一位数字无法表示，需要增加数字的位，即用两位数字来描述。用0表示灯泡1，用1表示灯泡2、亮用1表示、灭用0表示，灯泡1亮表示为01，灭表示为00，11则表示灯泡2亮，10表示灭。同理也可表示开关触点1和开关触点2的开合状态。

情境三、用单片机来验证二进制控制系统运行

硬件准备：51单片机、1KΩ排阻、发光二极管、串口通信数据线、5V电源（也可用电脑USB电源代替）

软件准备：keil软件KeilC51v612、SST仿真单片机下载软件STC-ISP-V4.83

电路图：（如右图）

程序1：点亮第一个发光二极管：

#include //52系列单片机头文件

Sbit led1=P1^0； //声明单片机P1口的第一位

Void main（） //主函数

{

Led1=0； //点亮第一个发光二极管

}

程序2：点亮8个二极管：

#include //52系列单片机头文件

Void main（） //主函数

{

P1=0； //点亮第一个发光二极管

}

程序3：1357亮，2468灭

Void main（） //主函数

{

P1=0xaa； //点亮第1、3、5、7二极管

}

（说明： aa是十六进制数，0x表示十六进制，0xa=（1010）2，0xaa=（10101010）2）

1. 焊接电路（可现场制作，让学生参与）；

2. 简述原理，让学生明白二极管为什么会发亮；

3. 启动keil，输入程序1、程序2、程序3，并分别用STC-ISP-V4.83下载到单片机中；

4. 连接电源，观察现象并适时讲解。

【参考文献】

[1] 郭天祥编著.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社.

[2] 孙俊峰，杨帆.不插电的计算机科学[M].华中科技大学出版社.