高中信息科技課堂中云平臺(tái)應(yīng)用實(shí)踐與思考
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高中信息科技課堂中云平臺(tái)應(yīng)用實(shí)踐與思考 當(dāng)前，高中信息科技課堂教學(xué)基本上是在學(xué)校機(jī)房進(jìn)行的，教師要借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)各種有利的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展他們的思維空間。但在教育教學(xué)的過程中，教師也遇到了各種各樣的問題：第一，經(jīng)常要對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行更新升級(jí)，導(dǎo)致了教師的工作量較大且運(yùn)維成本居高不下。第二，為了方便教師維護(hù)，學(xué)生機(jī)都安裝了還原卡，但這樣又會(huì)使操作系統(tǒng)的防病毒、防攻擊等安全工作不能有效進(jìn)行，容易導(dǎo)致操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件崩潰，甚至完全癱瘓。第三，部分學(xué)生的課堂積極性不高、參與性不強(qiáng)，甚至有些學(xué)生覺得信息科技課成了補(bǔ)覺課，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)科教學(xué)的有效性。基于上述問題，筆者利用云平臺(tái)創(chuàng)建有利的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生主動(dòng)參與課堂教學(xué)，打破了常規(guī)教學(xué)時(shí)空的限制，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，取得了較好的教學(xué)效果。
● 云平臺(tái)應(yīng)用教學(xué)的課程資源整合
云平臺(tái)在高中信息科技課堂的應(yīng)用，促進(jìn)了課程內(nèi)容的變革與創(chuàng)新，促使學(xué)生學(xué)技術(shù)、用技術(shù)并親身體驗(yàn)、合作探究，深度內(nèi)化了其學(xué)科素養(yǎng)。
1.學(xué)科內(nèi)容的整合
上海市高中信息科技課程在初中信息科技課程的基礎(chǔ)上，增加了信息的獲取、收集、處理以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等內(nèi)容，同時(shí)也更加強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的信息技術(shù)的綜合理解與應(yīng)用能力。因此，教師利用教學(xué)應(yīng)用云平臺(tái)，針對(duì)初中信息科技課中的計(jì)算機(jī)的硬件與軟件模塊以及一些軟件的簡單操作模塊進(jìn)行了裁剪，并重新整合教材內(nèi)容，結(jié)合云平臺(tái)的搭建與使用，為學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，提高了他們的實(shí)際操作能力;同時(shí)，針對(duì)數(shù)據(jù)與信息的處理及應(yīng)用模塊，增加了相應(yīng)的課時(shí)，以加深學(xué)生的理解和應(yīng)用。按照教材的設(shè)計(jì)主線信息基礎(chǔ)知識(shí)、信息的處理工具以及科技與人的關(guān)系，并結(jié)合學(xué)科本身的特點(diǎn)，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、活動(dòng)探究中達(dá)成三維目標(biāo)。
2.學(xué)習(xí)資源的豐富
當(dāng)前，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、移動(dòng)社交、人工智能等主流技術(shù)廣泛地影響著這個(gè)時(shí)代，而且如今的高中生個(gè)個(gè)都有智能手機(jī)，能隨時(shí)隨地刷微博、上微信、聊QQ，因此，教師需要選擇新的科技熱點(diǎn)來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。而將云平臺(tái)應(yīng)用于高中信息科技課堂，能有效豐富學(xué)生的熱點(diǎn)技術(shù)知識(shí)，使他們主動(dòng)融合應(yīng)用相關(guān)的信息技術(shù)。
3.學(xué)科知識(shí)的拓展
云平臺(tái)在高中信息科技教學(xué)中的應(yīng)用，拓展了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。云平臺(tái)的使用不僅涉及網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、最新的軟硬件配置及部署方式，還有最新的小組協(xié)作學(xué)習(xí)、在線協(xié)同編輯、分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及本地化存儲(chǔ)等信息科技學(xué)科前沿發(fā)展知識(shí)，能使學(xué)生在日常學(xué)習(xí)過程中，獲得全新的認(rèn)知。例如，網(wǎng)頁制作單元，傳統(tǒng)課堂主要講解FrontPage等網(wǎng)頁制作工具的使用方法及操作實(shí)踐，并沒有相應(yīng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容的制作。而隨著移動(dòng)社交、智能終端的廣泛應(yīng)用，基于HTML5標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁制作也從簡單的靜態(tài)頁面轉(zhuǎn)向支持各種瀏覽器顯示屏的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。傳統(tǒng)的Web網(wǎng)站由前端信息展示+后臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的B/S結(jié)構(gòu)換成了前端頁面展示+本地化數(shù)據(jù)庫優(yōu)化存儲(chǔ)技術(shù)，這極大地方便了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及流動(dòng)，也擁有了更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。而如果沒有云計(jì)算技術(shù)的支持，那就成了不可能完成的任務(wù)，所以應(yīng)用云平臺(tái)能夠有效拓展學(xué)生原有的技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)他們主動(dòng)參與到學(xué)技術(shù)用技術(shù)的課堂教學(xué)中來。
● 云平臺(tái)應(yīng)用教學(xué)的策略
云平臺(tái)的廣泛使用，極大地方便了教學(xué)資源的共享及交流學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的信息科技課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以簡單地利用IT設(shè)備或智能終端隨時(shí)隨地一鍵登錄自己的云平臺(tái)資源庫進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、協(xié)同學(xué)習(xí)、在線探究，享受云端之旅。教師則可以利用云平臺(tái)導(dǎo)入教學(xué)資源，實(shí)時(shí)查看學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，及時(shí)進(jìn)行在線評(píng)價(jià)點(diǎn)撥，針對(duì)學(xué)生個(gè)體差異進(jìn)行分層輔導(dǎo)以及課后總結(jié)反思，開展教研活動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)信息科技課堂教學(xué)的不足，筆者結(jié)合云平臺(tái)運(yùn)用，在課堂教學(xué)中常常使用以下策略。
1.豐富教學(xué)形式
上海市信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)課程的定位是，提高學(xué)生信息素養(yǎng)和在信息化環(huán)境下的學(xué)習(xí)能力。利用云平臺(tái)，教學(xué)方式不再局限于傳統(tǒng)的多媒體教室，不再局限于利用課件來演示教學(xué)。學(xué)生可以利用云平臺(tái)進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，或者將資源共享與其他同學(xué)進(jìn)行協(xié)作式學(xué)習(xí);教師則可以實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。
2.拓展學(xué)習(xí)方式
信息科技是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，不但需要學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，還需要學(xué)生緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，主動(dòng)探究，提高自身的信息素養(yǎng)。
在高中信息科技教學(xué)中，算法模塊是比較枯燥的章節(jié)，對(duì)學(xué)生而言具有一定的難度，學(xué)生容易產(chǎn)生畏懼心理，特別是因?yàn)樗麄儧]有程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，出錯(cuò)了也不知道如何解決。在以往傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，更多的是教師在上面教，學(xué)生照搬教師的算法程序，很難有深刻的領(lǐng)會(huì)，更不要說理解之后的綜合運(yùn)用。同時(shí)，學(xué)生差異比較大，傳統(tǒng)教法不能兼顧所有學(xué)生，因此很難達(dá)到良好的課堂教學(xué)效果。運(yùn)用云平臺(tái)，學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于傳統(tǒng)時(shí)空，而是可以利用IT設(shè)備或移動(dòng)終端隨時(shí)隨地繼續(xù)學(xué)習(xí)，突破了時(shí)空的限制，提高了學(xué)習(xí)興趣，有效拓展了學(xué)習(xí)方式。
3.促進(jìn)頭腦風(fēng)暴
借助云平臺(tái)不但能夠方便師生的教與學(xué)，還能使他們互動(dòng)交流，產(chǎn)生思維的碰撞，共同探究、協(xié)同合作，以達(dá)到互助提高的學(xué)習(xí)效果。以高中信息科技《枚舉算法》第二課為例，筆者借助云平臺(tái)引入經(jīng)典算法雞兔同籠作為學(xué)習(xí)素材，提供解題思路，鼓勵(lì)學(xué)生開展頭腦風(fēng)暴，實(shí)現(xiàn)合作學(xué)習(xí)、共同探究，使不同層次的學(xué)生最終都能理解知識(shí)、技能并加以綜合運(yùn)用(如圖1)。
針對(duì)枚舉范圍，筆者首先列出2個(gè)變量x、y，分別對(duì)應(yīng)雞和兔的數(shù)量，并讓學(xué)生寫出2個(gè)變量的取值范圍及步長，提示他們思考篩選的條件、取值范圍及其之間的關(guān)系，引導(dǎo)他們根據(jù)篩選條件自主畫出流程圖。最后結(jié)果如上頁圖2所示。
在交流環(huán)節(jié)，一位學(xué)生指出：為什么一定要用2個(gè)變量呢?用1個(gè)變量是不是也可以實(shí)現(xiàn)?教師充分肯定了這位學(xué)生的想法，引導(dǎo)學(xué)生展開討論，比較定義2個(gè)變量與1個(gè)變量在循環(huán)次數(shù)以及代碼的寫法及執(zhí)行效率上有什么區(qū)別，學(xué)生們積極思考，展開了激烈的討論，實(shí)現(xiàn)了思維的碰撞。到底能不能實(shí)現(xiàn)這個(gè)一題多解的算法程序呢?筆者引導(dǎo)學(xué)生把各自流程圖及算法代碼寫出來，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較。比較后可以得知，設(shè)置不同變量個(gè)數(shù)從流程圖制作、循環(huán)嵌套層數(shù)、代碼長度及執(zhí)行效率上來看，確實(shí)有很大的區(qū)別：雙變量循環(huán)需要執(zhí)行1225次(3535)，而單變量循環(huán)只需要35次就可以了。筆者總結(jié)：在硬件性能一定的限制條件下，軟件代碼行數(shù)越少，執(zhí)行效率越高;變量越少、循環(huán)嵌套的層數(shù)越少，設(shè)計(jì)出來的程序出錯(cuò)率就越低。因此，在設(shè)計(jì)程序時(shí)，應(yīng)盡量減少不必要的系統(tǒng)開銷，節(jié)省資源，優(yōu)化代碼，提高程序的高可靠性及穩(wěn)定性。
在代碼書寫的過程中，利用云平臺(tái)的互動(dòng)交流、小組合作，不僅解決了部分學(xué)生代碼書寫不規(guī)范及語句塊不完整的問題，還避免了在VB編程環(huán)境下由于代碼書寫錯(cuò)誤導(dǎo)致的機(jī)器程序不響應(yīng)或者死機(jī)，提高了課堂效率，幫助學(xué)生養(yǎng)成了良好的編程習(xí)慣及書寫規(guī)范。
4.提升教學(xué)效能
學(xué)生在寫代碼的過程中難免會(huì)遇到各種各樣的問題，這時(shí)他們可以在平臺(tái)上針對(duì)錯(cuò)誤代碼協(xié)同修改。學(xué)生分別以自己的賬號(hào)登錄云平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同合作學(xué)習(xí)時(shí)，能夠在同一個(gè)文檔下同時(shí)修改(如圖3)，實(shí)現(xiàn)所見即所得的效果。同時(shí)在在線修改的過程中，學(xué)生協(xié)同處理，互相提高，能及時(shí)獲得正確答案。
另外，在指導(dǎo)學(xué)生操作的過程中，教師發(fā)現(xiàn)了問題可以在線及時(shí)指出，學(xué)生也能在第一時(shí)間看到教師的點(diǎn)撥，方便了師生的教與學(xué)(如圖4)。
圖5是學(xué)生的修改反饋。在問題得到解決之后，點(diǎn)擊教師評(píng)論處的表示問題已解決，及時(shí)處理錯(cuò)誤點(diǎn)。同時(shí)，教師通過在線跟蹤，可以針對(duì)學(xué)生容易犯錯(cuò)的地方實(shí)時(shí)添加備注說明，提示注意事項(xiàng)，并根據(jù)學(xué)生具體操作過程中的步驟在線點(diǎn)評(píng)，提高他們的學(xué)習(xí)效率。師生間的交流互動(dòng)以及課堂教學(xué)效率得到了極大的提高。
5.促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)
云平臺(tái)能夠保存學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)進(jìn)程，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的痕跡，并針對(duì)他們修改的部分分別予以保存。部分學(xué)生如
果課堂上有未完成的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以在課后登錄云平臺(tái)，反復(fù)查看，繼續(xù)學(xué)習(xí)，滿足碎片化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。學(xué)生在云平臺(tái)上進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)、實(shí)踐體驗(yàn)、探索研究以及協(xié)作交流，將信息科技運(yùn)用融合到自身的學(xué)習(xí)實(shí)踐、探究活動(dòng)中，潛移默化地強(qiáng)化了信息化意識(shí)，提高了學(xué)科核心素養(yǎng)及信息素養(yǎng)，增強(qiáng)了主動(dòng)參與及實(shí)踐的意識(shí)，提高了使用信息技術(shù)解決問題及自主學(xué)習(xí)的能力。
云平臺(tái)的應(yīng)用，不但方便了師生的教與學(xué)，還促進(jìn)了教師專業(yè)能力的提升;通過學(xué)生積極參與、教師點(diǎn)撥引領(lǐng)而形成的教與學(xué)資源，有利于教師課后開展學(xué)科教研，促進(jìn)教研反思，促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展。
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