概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中的實踐探究

概念資源圖是上海教育資源庫提出并使用的一種典型的組合性資源，它通過概念圖將多個資源進(jìn)行有效組織并展示，是一種教與學(xué)的工具，能輔助教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和幫助學(xué)生更好地認(rèn)知。一個概念資源圖包括概念、命題、交叉連接、層級結(jié)構(gòu)、注釋、鏈接等要素。

信息技術(shù)學(xué)科是一門兼具理論與技術(shù)特性的學(xué)科，其中基礎(chǔ)概念的掌握又是正確進(jìn)行技術(shù)操作的前提，將概念資源圖運用于信息技術(shù)教學(xué)，不但能激勵學(xué)生主動建構(gòu)概念，幫助學(xué)生更好地理解信息技術(shù)的相關(guān)概念，理清概念之間的關(guān)系，而且能夠使學(xué)生在理解概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的計算機(jī)操作，有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和反思，提高信息素養(yǎng)。另外，概念資源圖還可以幫助學(xué)生建立課程知識體系，使概念、思考圖形化、外顯化，對學(xué)生發(fā)散性思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也起到一定的促進(jìn)作用。

● 概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中的實踐案例

地圖版高中信息技術(shù)《計算機(jī)的硬件構(gòu)成》一節(jié)，是高中信息技術(shù)的基礎(chǔ)理論課，本節(jié)課概念較多。對于這樣的課，教師常常根據(jù)自己的思路進(jìn)行講授，忽視了知識的形成過程和學(xué)生的體驗過程，泯滅了學(xué)生的創(chuàng)新潛能。筆者在聽課的基礎(chǔ)上，利用上海教育資源庫概念資源圖，對本節(jié)課進(jìn)行了二次設(shè)計，并在教學(xué)中進(jìn)行實踐，收到了較好效果。

1.教學(xué)準(zhǔn)備：概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用的理論分析

（1）教學(xué)設(shè)計思路

計算機(jī)硬件是計算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)化學(xué)習(xí)計算機(jī)系統(tǒng)的起始課。高中學(xué)生已經(jīng)接觸并學(xué)習(xí)過一些計算機(jī)的基本知識，本節(jié)課進(jìn)一步系統(tǒng)學(xué)習(xí)馮·諾依曼體系計算機(jī)的邏輯構(gòu)成，硬件配件及外部設(shè)備，這些內(nèi)容是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。如何理清概念之間的關(guān)系，系統(tǒng)了解計算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)是本節(jié)課需要解決的重點問題。

概念資源圖是幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的一個行之有效的教學(xué)工具。本節(jié)課以概念資源圖為支架，引入計算機(jī)系統(tǒng)，通過學(xué)生合作探究，制作“計算機(jī)硬件系統(tǒng)”概念資源圖，進(jìn)行交流展示，完成計算機(jī)硬件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。概念資源圖的使用充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，讓學(xué)生在合作中學(xué)習(xí)知識、發(fā)展能力。

在對計算機(jī)硬件系統(tǒng)知識掌握的基礎(chǔ)上，結(jié)合計算機(jī)硬件配件實物，學(xué)生能在理解概念的基礎(chǔ)上，對學(xué)所知識進(jìn)行合理分類，利用概述資源圖進(jìn)行評價，再現(xiàn)知識間的聯(lián)系，進(jìn)而理解、內(nèi)化知識，形成科學(xué)的思考分析問題的方法。

（2）教學(xué)內(nèi)容分析

計算機(jī)的硬件構(gòu)成，具體掌握馮·諾依曼體系和計算機(jī)的五大邏輯部件，計算機(jī)硬件的主要配件、計算機(jī)的外部設(shè)備。

（3）學(xué)生學(xué)情分析

學(xué)生是一所農(nóng)村中學(xué)高一年級學(xué)生，有一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)，班級大部分學(xué)生來自農(nóng)村，家里沒有計算機(jī)，只有機(jī)會在學(xué)校使用計算機(jī)，這部分學(xué)生雖然學(xué)過信息技術(shù)，但缺少操作機(jī)會，計算機(jī)知識相對欠缺，特別是理論知識，掌握相對零散，沒有系統(tǒng)化。因此，本節(jié)課選用簡單易操作的上海教育資源庫概念資源圖創(chuàng)作系統(tǒng)（見圖1）進(jìn)行概念資源圖設(shè)計，保證教學(xué)內(nèi)容的完成，盡量不深化教學(xué)任務(wù)，以免造成學(xué)生對信息技術(shù)學(xué)習(xí)的恐懼。針對現(xiàn)狀制定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)（見表1）。

（4）教學(xué)重點、難點

馮·諾依曼體系計算機(jī)的邏輯構(gòu)成。

（5）教學(xué)策略

以學(xué)生為主體，通過學(xué)生主動學(xué)習(xí)、合作探究，促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展。

2.教學(xué)過程：概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中的實踐詳解

（1）新課引入：用概念資源圖創(chuàng)設(shè)情境

師：我們在初中已經(jīng)學(xué)過信息技術(shù)，同學(xué)們應(yīng)該對計算機(jī)有所了解。計算機(jī)應(yīng)該由什么來構(gòu)成？

先給出完整的電子計算機(jī)系統(tǒng)概念資源圖的收縮圖，啟發(fā)學(xué)生回答，逐步展開節(jié)點，得到完整的電子計算機(jī)系統(tǒng)概念資源圖（見圖2）。

師：計算機(jī)處理信息的過程是什么？

教師啟發(fā)，師生共同完成（見圖3），由計算機(jī)處理信息的過程引出計算機(jī)邏輯構(gòu)成。

設(shè)計意圖：概念資源圖以知識可視化的方式展現(xiàn)概念及其相互之間的關(guān)系，利用概念資源圖創(chuàng)設(shè)問題情境，利用節(jié)點自由伸縮功能，有效啟發(fā)了學(xué)生思維，有利于學(xué)生對概念的理解與掌握，并能促進(jìn)知識結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步分化和合理化。

（2）合作探究：用概念資源圖進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)

小組合作探究，完成任務(wù)。

任務(wù)：完成計算機(jī)硬件系統(tǒng)的概念資源圖。

小組明確成員的具體分工，共同討論設(shè)計思路，然后進(jìn)行資料的搜集整理，在此過程中可以充分利用教材、主題學(xué)習(xí)網(wǎng)站等資源，并通過概念資源圖評價量規(guī)進(jìn)行評價（見表2）。

部分小組完成的計算機(jī)硬件系統(tǒng)概念資源圖（見圖4）。

設(shè)計意圖：開展有效的合作學(xué)習(xí)，關(guān)鍵要調(diào)動每一位組員的積極性。利用概念資源圖進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，在合作繪制概念資源圖的過程中，充分調(diào)動了每一位成員的積極性，使學(xué)生體會到同一主題可以從不同角度展開，并在學(xué)習(xí)他人的同時進(jìn)行自我反思，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（3）交流展示：用概念資源圖表達(dá)知識

各小組把完成的概念資源圖作品在課堂上展示交流，全班學(xué)生發(fā)表意見，教師適當(dāng)給予引導(dǎo)性的建議，各小組將討論意見匯總，進(jìn)行再次修訂，形成最終的計算機(jī)硬件系統(tǒng)概念資源圖，在全班進(jìn)行匯報交流。學(xué)生對所繪概念資源圖進(jìn)行講解時，不僅要講出概念資源圖中的概念及其關(guān)系，更重要的是要使其他學(xué)生和教師清楚地了解所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，這樣，學(xué)生的概念資源圖才是成功的，學(xué)生獲得的知識和概念也是基本正確和完整的。

圖5是一個經(jīng)過小組修改后的計算機(jī)硬件系統(tǒng)概念圖。

設(shè)計意圖：概念資源圖是展示完整的知識體系框架和學(xué)生思維的有效工具。用概念資源圖進(jìn)行交流展示，使知識表達(dá)和傳遞更加有條理，更加高效。通過學(xué)生對知識可視化的展示，及時了解學(xué)生的思維過程及學(xué)生對概念的理解程度，適時地給予針對性的指導(dǎo)。

（4）學(xué)習(xí)評價：用概念資源圖評價學(xué)習(xí)效果

師：學(xué)習(xí)了本節(jié)知識后，請同學(xué)們完成以下練習(xí)。

試題1：請用以下所給概念完成“計算機(jī)的邏輯構(gòu)成”概念資源圖。

“中央處理器”、“輸入設(shè)備”、“存儲器”、“運算器”、“控制器”、“輸出設(shè)備”。

試題2：根據(jù)所學(xué)知識，繪制“計算機(jī)系統(tǒng)組成”的概念資源圖。

設(shè)計意圖：概念資源圖是一種評價工具，主要用于測評學(xué)生的陳述性知識。利用概念資源圖進(jìn)行評價彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測評帶來的缺陷，不僅對學(xué)生已有知識進(jìn)行測評，還能夠測查學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、知識的內(nèi)部組織方式、學(xué)生對整體知識之間聯(lián)系的理解程度和建構(gòu)能力。在信息技術(shù)教學(xué)中對有關(guān)概念及其之間聯(lián)系的考查除使用傳統(tǒng)的填空、選擇、問答等方式外，利用概念資源圖設(shè)計開放性任務(wù)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的高級思維能力。

（5）教師點撥

師：隨著對計算機(jī)知識進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，本節(jié)課所繪制的概念資源圖可以不斷地補(bǔ)充和完善。通過計算機(jī)的硬件構(gòu)成的學(xué)習(xí)，我們知道，計算機(jī)是由相互聯(lián)系的設(shè)備構(gòu)成的，各個設(shè)備承擔(dān)各自的功能。請同學(xué)們思考，處理數(shù)據(jù)的程序存儲在什么地方？處理不同問題的程序都一樣嗎？

通過以上問題的問答引入“存儲程序”思想，進(jìn)一步加深學(xué)生對馮·諾依曼體系計算機(jī)的邏輯構(gòu)成的認(rèn)識。并完成填圖（見圖6、圖7）。

(6)小結(jié)與作業(yè)

師：我們很多同學(xué)家中還沒有計算機(jī)，如果要買一臺計算機(jī)，你應(yīng)該從哪幾方面考慮，它們的功能分別是什么？請用概念資源圖完成。

● 概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)實踐中的反思

1.效果分析

運用概念資源圖講授《計算機(jī)的硬件構(gòu)成》，大部分學(xué)生能夠完成學(xué)習(xí)任務(wù)，一部分學(xué)生還能夠遷移到其他學(xué)科的學(xué)習(xí)。在合作探究環(huán)節(jié)，學(xué)生對概念資源圖非常感興趣，積極配合，共同完成概念資源圖的制作與修改。小組協(xié)作過程中表現(xiàn)出良好的交流溝通能力和團(tuán)隊合作意識。

概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中的實踐，能有效地幫助學(xué)生理清概念及概念間的關(guān)系，引導(dǎo)思維過程可視化，從而宏觀把握學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，增強(qiáng)邏輯分析能力。

實踐表明，概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)化了信息技術(shù)教學(xué)，提高了學(xué)習(xí)效率，學(xué)生在知識、技能、情感方面均有所發(fā)展，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活都產(chǎn)生了積極影響。

2.反思與建議

（1）概念資源圖有效地促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)

概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中使用的最終目標(biāo)是實現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)，概念資源圖是一種教學(xué)手段，提高了信息技術(shù)教學(xué)效率。學(xué)生在使用過程中，要明確教學(xué)目標(biāo)，以概念資源圖為學(xué)習(xí)支架，在有效地完成信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)的同時，感受到概念資源圖在學(xué)習(xí)中的魅力，提高信息素養(yǎng)。

概念資源圖在信息技術(shù)教學(xué)中的實踐要避免只關(guān)注概念資源圖的制作而忽視信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

（2）概念資源圖可以用于其他學(xué)科的教與學(xué)

概念資源圖作為一種有效的教學(xué)手段，與上海教育資源庫有機(jī)結(jié)合，能有效整合教學(xué)資源，可以作為備課工具、課堂教學(xué)工具等，在其他學(xué)科的教與學(xué)中有廣泛用途。

（3）概念資源圖可以用于教學(xué)評價

學(xué)生可以用概念資源圖進(jìn)行自我評測，教師可以利用概念資源圖對教學(xué)效果進(jìn)行評價。用概念資源圖進(jìn)行評價，不僅可以了解學(xué)生掌握多少知識，還可以了解學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，有利于促進(jìn)了學(xué)生高級思維的發(fā)展。

概念資源圖作為一種新型的評價方式，是對傳統(tǒng)教學(xué)評價方式的有益補(bǔ)充，具有廣闊的應(yīng)用前景。