信息技术课堂教学节奏的调控策略思考

2020-02-02 03:58林思强
中国信息技术教育 2020年2期
关键词:编码注意力节奏

林思强

课堂教学不是简单地将常規环节组合起来,而应在以教师为主导、学生为主体的前提下,按照教学规律去搭配衔接,合理设置教学内容和时间。教师在把握教学节奏时,要从学生的心理活动及认知规律出发来制定教学进度的快与慢,同时也要重视学生的注意力在课堂中的变化规律。根据学生对教学内容的反应度和敏感性,在45分钟的课堂时间里,可将学生注意力变化大致分成五个阶段(如表1)。其中,学生注意力高峰(集中)阶段出现在第二、四阶段,学生注意力低谷(分散)阶段则出现在第一、三、五阶段。课堂中学生注意力变化形成波浪形的节奏曲线(如图1)。

根据学生注意力变化的节奏,教师的教学节奏也将经过“慢—快—慢—快—慢”这样一个过程。把这一过程放到课堂上,注意力低谷阶段的教学节奏就应该舒缓一些,而注意力高峰阶段的教学节奏就应紧凑一些,这样就形成了另一条波浪形的教学节奏曲线。当注意力节奏曲线和教学节奏曲线同步共振时,教学效果往往较为理想。接下来,笔者将结合《信息编码》第一课时的课堂教学实例分析,来进行课堂教学调控策略的阐述。

● 起始阶段教学节奏要从松到紧

在开始上课的前8分钟,学生刚从课间的活动中安静下来,很难全神贯注地参与课堂任务。此时,有效的做法是将学生的学习动机调动起来,进而激发其思维。课堂学习动机的产生需要情境的激发,而学生思维的产生又需要以感知为前提,基于这两点原因,创设生动有趣的课堂情境,让学生充分感知,可以激发学生探索新知的心理需求,引发其主动思考。因此,在课堂导入时,教师可以适当放慢节奏,让学生沉浸在情境中,充分感知情境内容,同时结合设疑讨论、竞赛调查等活动,在充满情趣的课堂教学中构建从松到紧的教学节奏。

例如,在本节课的导入部分,用《潜伏》电视剧中主人公接受密电的情节导入,通过剧情来激发学生思考,思考密电背后的编码原理,看看哪个小组能想出间谍破译密电编码的方法,为接下来再体验编码和解码做准备,形成“观看视频—小组讨论—班级交流”的教学过程,教学节奏逐渐拉紧。

恰当的情境创设,可以让学生在兴趣的驱动下有效地感知,激发思维,逐渐过渡到新知的学习,使课堂导入环节的节奏从轻松、舒缓到适度紧张。学生产生了浓厚的学习兴趣,学生的注意力逐渐聚集到课堂上,聚焦到所学的内容上,形成了由轻松到适度紧张的有序的课堂教学节奏。

● 把握第一个注意力高峰阶段的教学,加快教学节奏

经过第一阶段的铺垫,学生的注意力已经聚集到课堂,开始进入课堂的第一个学习的黄金时期,这是学生学习新知的最佳时期,教师要及时抓住学生的记忆力的规律,使学生在教师预设的学科知识架构中,认真学习书中的重难点知识。在这一时期,以基础知识的体验、解析为主,加大课堂信息的承载量,教师要积极发挥自己的引领职能,加快教学节奏,把握好教学过程中的黄金时间。

例如,本节课在导入部分播放完视频、小组竞赛后,接下来就可以结合情境分析信息编码的概念了。

步骤一:通过游戏体验,突破本节课的难点——编码原理。

布置“情报传递”游戏:扮演一个打入敌人内部的情报员,要发送“找到线索”密电(密码本如表2),应该如何编码?请小组讨论后将编码写在黑板上。

答案:F1C5A4D5。

步骤二:进阶任务——结合上述密码本破译“B1A3D4”这个密码。

建立游戏的编码规则,即将汉字与单元格的名称(列标+行号=汉字)建立一一对应关系,完成字符编码方法的学习。

步骤三:师生进行问题交互。

问:说说你身边的常见的信息编码。

答:文字、名字、邮政编码、身份证、学号……

教师播放利用二维码追溯蔬菜生产过程信息的视频,拓展学生思路,然后讲解信息编码的意义,即为了将信息从一种状态转换成另一种状态,方便信息的存储、处理和传输等。

步骤四:师生共同梳理小结信息编码的原理。

信息编码是将信息的基本单位与不同的代码建立一一对应关系,然后按照编码规则来组合这些代码,来表达复杂的信息。

本环节教学通过一个生活情境再追加一个角色扮演的游戏情境,让学生过了一把特工的瘾,学生脑洞大开,在第一个注意力高峰阶段就将本节课的重难点突破了。在操作任务型的课堂上,可以将最难的知识概念和操作放在这一环节中进行学习体验。

● 在学生注意力进入低谷阶段,放慢教学节奏

学生经历过第二阶段的快节奏的学习,学习激情有所减弱,大脑和肌肉均有疲劳感觉,学生的注意力开始分散。随着课堂教学的推进,在第三阶段教师可以适当放缓授课节奏,平复学生的生理和心理状态,为迎接下一个注意力高峰期做准备。教师可采用任务设置的手段帮助学生理解新的知识点,也可以引导学生提出假设并进行论证,进而得到结论,重新调动学生的学习热情。上述策略在调动学生的学习兴趣的同时,重在开拓学生的思维发散能力和自主解决问题的能力,促使理解新知向应用新知过渡,以期达到深度感知即内化的目的。

例如,通过上个阶段的头脑风暴,学生已基本掌握编码的原理和规则,接下来就是实践环节,通过小组讨论研究如何应用编码规则来解决实际生活中的问题,从而放慢课堂节奏,留出空间和时间让学生将新知逐渐内化。

步骤一:布置活动——请你为班上的同学编个学号吧。

以小组为单位讨论研究一套学号编码规则,要求:①不重编码;②编码简短,易读懂;③能表达学生在校基本信息;④汇报时应以自己的学号为例说明编码规则。

步骤二:预设问题——明年这样的学号能否区别新初一学生的学号?如何区别高中、初中学段以及性别?

步骤三:反馈一个小组的学号编码,如学号C20140201,讲解信息编码的原理和注意事项,并用表格的形式进行归纳(如表3)。

步骤四:将学生信息的基本单位与不同的数字字符编码建立一一对应关系,然后再用代码的组合来表达复杂的学生信息。有了这样的对应关系,或者说是编码规则,就可以对学号进行编码,并保证编码的唯一性和可读性,这种编码方式又是另一种常用的编码方法。

若是操作类型的课堂教学,在這个环节还可追加一些作品展示师生互动的活动,来活跃一下气氛,给学生提供一个经验交流的机会,同时,也可以借此机会来以评促学。

教师放慢教学节奏可以缓解课堂的高压氛围,使学生在放松的状态下学习。教师合理调整课堂教学节奏,能够使学生在利用有限的时间接纳、理解新知的基础上,融入自己的观点与想法,有效地吸收内化知识。

● 在学生注意力迎来第二个高峰阶段,教学节奏再次加快

经过一段时间的放松调整,学生的生理和心理状态得以恢复,为学生的注意力第二次集中做好准备。教师要把握住第二次学习和记忆的黄金期,及时调整授课节奏,适时加快授课进程。经过前三个阶段的感知和理解,学生对新知已经基本内化,这时是将知识向深度挖掘的好时机,因此,实际教学中可以将难点内容安排在这个时间内讲解。通过再次创设情境,激发学生的好奇心,进而唤醒学生的求知欲,使其进一步进行深度学习。

例如,在给学生介绍了信息编码的原理和规则并实例验证后,迎来了本节课的又一难点:如何通过实例分析,将生活中的编码向计算机的编码原理进行转化,借以加深学生对信息编码的理解。

步骤一:观看视频《军舰海上相遇灯光交流问候》。

步骤二:学生活动——快速阅读表4-1,然后对表4-2进行编码。

步骤三:师生互动。

问:如何利用0-9编码来快速对A-F进行编码,而不出现重码的问题?

答:与0-9编码相反。

步骤四:用“表4-2”中的光亮长短码来表示“你真牛”(如下页图2)。

步骤五:讲解。

如图3所示,规则1用符号表示光亮长短,规则2用符号组合表示字符,规则3用字符组合表示汉字,通过三个编码规则实现了灯光信号表达汉字。三个编码规则都遵循了信息编码的原理。

步骤六:通过提问引导学生理解0和1编码的由来。

问:能否将灯光的长亮和短亮替换灯的开和关?

答:可以。

问:如果将灯的开对应编码1,关对应编码0,如何表达字母B?

答:0001。

问:相比开关,用灯光长短进行信息编码存在什么不足?哪种表达方式更快捷?

答:改动后表达信息代码的时间大大缩短。同时,还有一个优势,灯的数量越多,可对应信息基本单位就越多,可表达的信息就越复杂。

步骤七:进行灯光信息的编码规则的课堂小结。

灯光信号,有“开”与“关”两种状态,所以我们就用1和0编码对应开与关的两种状态,灯光的“长亮”与“短亮”同理。1和0的编码位数决定表示信息基本单位的数量,位数每增加一位,可表达的信息基本单位成倍增加,即2n。

教师通过军舰海上相遇灯光交流问候,让学生尝试给灯光信号编码,并创造性地与上一环节中的案例结合,让学生进一步体验到用四位灯光信号的长短组合表示字母和数字,再用密码本,将字母和数字的组合与文字对应上,完成多重编码转换。在高节奏中,为下一节课理解计算机的编码奠定坚实的基础。

● 结尾阶段放缓教学节奏,提供必要的感知帮助学生巩固新知

经过一系列的认知、学习活动,学生的注意力集中的时间已经达到极限,在临近下课的最后几分钟学生很难再保持专心致志的状态。此时教师就要放缓教学节奏,在轻松的氛围下巩固当堂所学内容,帮助学生加深感知,建立知识脉络:可以考虑采用发布自测题的形式或采用问答的形式,让学生自我评价对新知的掌握程度;也可以采用可视化表达方式引导学生回顾本节课的重难点,直观地感知本节课知识的脉络,明确授课内容的主旨。在轻松的氛围中,有效地调整心理状态,以舒缓的教学节奏为整堂课做个圆满的收尾,并为迎接下一次的学习做准备。

例如,在本节课的课堂总结部分,教师给学生出示了思维导图(如图4),通过可视化的方式帮助学生梳理知识的脉络,找到知识点之间彼此的联系;或者布置课后思考问题,以拓展并延伸学生信息编码的相关知识;也可以增加一些测验题,在有效加深学生学习记忆的同时,帮助学生内化知识。

课后思考问题如下:

身份证号不同位数代表的含义是什么?身份证号会重码吗?为什么?(回顾所学)处理信息的工具有很多,现在我们生活中最主要的处理信息的工具是什么呢?生活中还有哪些地方用到计算机可以识别的信息编码呢?(二维码、条形码等)手机中的文字、照片、音视频又是如何进行编码的呢?

测验题如下:

1.信息编码是处理信息时赋予________以代码的过程。

A.信息    B.信息元素

2.信息编码的原理就是将信息的基本单位与不同的代码建立________关系。

A.一对多   B.多对一

C.多对多   D.一一对应

3.信息编码的目的是________。

A.将信息可视化

B.将信息容量缩小

C.将信息存在计算机中

D.将信息从一种状态转换成另一种状态

另外,课堂结尾时,教师也可结合本节课教学主题,用言简意赅的语言概括升华出贴近学生的正向价值观和积极的世界观等,让学生感受到收获知识和启迪心灵的双重喜悦,使课堂余音绕梁,耐人寻味,这也是信息技术课堂的“画龙点睛”之笔。

在实际课堂教学中,我们常观察到,有效的课堂教学,教师能审时度势,注重轻重缓急的搭配。当学生思维处于相对静止、停顿、休整阶段时,课堂教学进入平稳阶段;当学生思维处在最集中、最兴奋阶段时,课堂教学达到高潮;在教学进行到一定阶段以后,让学生自由支配一些时间,从而避免“囫囵吞枣”。这就是教学的节奏。课堂在教师的引导下,学生有动手和动口的机会,有回味和思考的余地,学生的认知节奏与教师的教学节奏和谐共生,从而达到预期的教学目标。

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