讓信息技術學以致用的教學探索

在信息技術課堂中，學生和教師往往會有這樣的困惑：學生學習了信息技術知識與技能，但卻沒有實際應用的機會；教師為了教學中的一個知識點，苦心創設相應的情境，但學生的學習興趣卻不強。因此，為了改善信息技術教學，同時提高其他學科教師的信息素養，我校的信息技術組和勞動技術、研究性學習教師探索了新的課程整合，各班每周3節“綜合實踐課”，雖然還是包含原來課程設置中規定的信息技術、勞動技術、研究性學習，但不再是三位教師各自教，而是由同一位教師完成教學工作，其中有兩節是連上的，以便科技制作項目有充足的時間。學生在1～2個月的時間段內（大約12～24課時）完成一個項目研究，整個學期的教學內容以課題項目研究的形式出現，一個學期安排2～3項。在這樣整合重構的課程項目中，讓學生學習到信息技術及有效利用信息技術知識解決問題的過程和方法。以下我們將從三個信息技術學以致用的案例中，嘗試在新課程教學中，讓信息技術知識既學又用，讓學生所學的知識與技能在內化的同時也能提升自身的綜合應用能力。

● 探索一：認識計算機→DIY計算機

信息技術課程內容中的“認識計算機”一章，在常規的信息技術教學中，教師以圖片展示和語言講解為主，學生學習效果一般，過不了多久就會忘記。

我們的教學探索是：在學習計算機組成的內容后，讓學生到科技專用教室上課，每個小組桌上都放上主機、鍵盤、鼠標、顯示器，讓他們動手打開計算機機箱，拆開機箱內各個部件，最后安裝計算機恢復到原狀。這樣的安排讓學生對計算機充滿了興趣，使學生更加直觀地了解了計算機，后續安排上機操作，在線選配自己的計算機，學習在常用網站上購買計算機配件，培養了學生的動手能力、合作能力以及實踐能力。

以下是教學過程的簡述。

師：在大家面前有一套完整的計算機，包含主機箱、顯示器、鍵盤、鼠標，我們本課就要拆裝計算機。

學生躍躍欲試。

師：拆機前請大家先回顧一下計算機的組成。

生：硬件和軟件……

師：在動手前大家要注意哪些方面？

生：記住原來的連線方式，注意輕拿輕放，不能強拆……

師：最重要的是安全問題，不可以帶電操作，請一定檢查機箱和顯示器的電源線，是否插在電源插座上。如電源插在上面，一定要拔掉。安全第一！

學生檢查電源線。

師：注意觀察主機、鍵盤和鼠標的商標或品牌，一般電器都有“銘牌”，上面有電壓、功率等信息。

學生觀察外觀、拆除鍵盤、鼠標、顯示器的連線，準備拆主機。

師：機箱上的螺絲要用螺絲刀才能打開，螺絲刀還沒發之前，同學們先來回答這樣一個問題，用螺絲刀開機箱，螺絲是“順時針”旋松還是“逆時針”旋松（如圖1）？

生：逆時針。（常常會有爭論，幾乎一半的學生不知道）

師：不知道怎樣使用螺絲刀，就會造成破壞，螺絲在受力過度之后會破壞十字凹槽，從而導致螺絲報廢，以后再要打開就很困難了。

學生拆機箱，認識各個部件，拆開內存、硬盤、風扇和CPU。

師：安裝時一定要依照原來的位置。

學生將各個部件裝回機箱內，還原顯示器、鍵盤、鼠標連接線。（往往需要一兩位動手能力好的學生，幫助一些小組把各個部件裝回機箱。）

師：如果這臺計算機是我們自己買配件安裝的，還需要做不少工作，如開機自檢，安裝操作系統，安裝應用軟件，等等。

此課程之后再安排模擬安裝操作系統，這個教學環節就比較完整了，學生在獲取信息技術知識的同時培養了動手能力，實踐了親自裝機的過程，不再是僅僅停留在紙上談兵的講解上，學生學習的興趣較高、學習效果也較好。

● 探索二：學會數據統計分析→運用數據統計和分析

青少年對科技模型有著濃厚的學習興趣，航模活動課是動手動腦的一門綜合性科技活動課，學生需要學會怎樣辨別材料，學習掌握工具的使用方法并獨立完成作品。在實踐中，學生增長了創新意識，信息技術的內容加入后，提高了對該項目的要求，在培養學生運用信息技術的意識和能力的同時，也能培養他們互助協作的團隊精神。我們的課程項目安排包括以下三部分。

①了解基本的航空原理——研究性學習的運用。先由教師講解一些必要的飛行知識，然后引導學生用信息技術方法搜索資料，管理儲存和航空基礎知識整理。通過這種方式讓學生對航空理論知識有一定的了解。

②看圖制作“紙飛機”——勞動技術的運用。學生對“紙飛機”模型的圖紙進行研究和分析，在制作過程中培養基本的動手能力、交流和合作的能力，掌握必要的勞動技術。

③測試“紙飛機”的性能——信息技術的運用。在了解分析競賽規則的基礎上，測試自己的飛機性能，記錄每一次飛行數據，教學中結合信息技術“數據統計與分析”，使用Excel進行數據處理。在制作統計表時運用到了表格的規劃設計；在分析數據時運用到了函數和公式計算；在統計成績時運用到了排序；在展示成果時運用到了圖表制作。

這個測試和調整過程是反復多次的，能充分培養學生對科學知識勇于探究的精神。三個階段是不可割裂的，需要螺旋式地反復進行，如果學生的飛機出現問題需要調整，那么又要回到第一步分析飛行原理，第二步進行動手修正，第三步再測試……往復不斷、愈來愈熟練。學生在解決一個又一問題時，知識和技能逐步內化了；在紙飛機一次一次延長留空時間時，創新能力提高了；最后這些只有通過親身經歷才會獲得的“直接經驗”，會深深地印在他們的腦海中。

在此一系列過程中培養了學生“信息的識別與獲取、信息的存儲與管理、信息的加工與表達、信息的發布與交流”四方面的綜合能力。

● 探索三：學會編程語言→編程控制機器人

在信息技術選修的課程中，單純的程序設計學習是很枯燥的，學生普遍感到缺乏實用性；而把編程運用到機器人教學中，學生的學習興趣能獲得極大的提高。“機器人教學的趣味性、實用性、對抗性是其他教學形式不可比擬的，它是集動手能力、理論知識、邏輯思維等多種教育為一體的教育教學方式，此教學方式得到了各方面的肯定和支持。但在現實義務教育階段，機器人還沒有普及，機器人教學在很大程度上是由各種機器人大賽來推動著。這就注定了機器人教學的主要對象，只是少部分來自競賽班的學生。出現這樣的現象，其中有機器人價格問題、知識難度問題、課程標準問題、師資的問題，等等。這些問題不解決，只會導致機器人教學的緩慢發展。

我校張涌根老師自主研發出了“簡易機器人”，把機器人價格壓縮到幾乎無法相信的地步，為普及機器人教學提供了經濟上的可能；他為實施課堂教學而編寫出了相應的校本課程。這就為機器人普及教學掃清了障礙，迄今為止我校的機器人課已堅持開設了7年。

在“簡易機器人”課程中，學生見證并親自體驗了一個完整的工程項目，他們學習到了工具的使用、電子元器件的功能、電路錯誤的分析和檢查、人工智能的初步認識、算法的實現、程序的結構……以及最重要的：開心愉悅的學習過程。在我們的“簡易機器人”課上，學生每人一把電烙鐵、一個單片機、一套電子元器件、一輛遙控小車，在教師的指導下，一步一步搭建自己的機器人；學生們學習計算機編程語言，編寫出有趣的程序，而后讓機器人連接計算機，把程序輸入機器人的大腦——單片機。就這樣神奇，一個自主運動的機器人就完成了！

以下是機器人巡線的基本程序。

$regfile = "m8def.dat" //定義單片機

Dim A As Word

Config Portd = Output //設定D端口為輸出

Config Portc = Input //設定C端口為輸出

Portc = 255

Config Adc = Single ， Prescaler = Auto ， Reference = Avcc //模數轉換

Start Adc

Do //循環結構

A = Getadc（0） //模數轉換的值賦給A

If A > 300 Then //通過判斷紅外傳感器的值，指引機器人行走方向

Portd = 4 //前輪左轉

Waitms 10

Portd = 4 + 1 //前輪左轉且后輪前進

Waitms 5

Else

Portd = 8 //前輪右轉

Waitms 10

Portd = 8 + 1 //前輪右轉且后輪前進

Waitms 5

End If

Loop

上述程序的編寫和執行在學習程序的三種基本結構（如圖2）后就可以進行了，學生調試程序的過程比起單純的在計算機上的程序學習少了一份枯燥，多了一份實踐的機會，最后享受到成功的樂趣。鳳翔的“簡易機器人”制作，是信息技術（程序控制）運用到勞動技術（電子技術）中的成功例子。

● 反思

在機器人教學中，機器人要真正動起來不是一件容易的事，涉及軟件硬件兩方面的領域，一點小毛病就會導致故障，對學生與教師都是一個挑戰。同時，學生的學習能力、動手能力差距會非常顯著地表現出來，能力強的學生早就等著做下一步了，而能力弱的學生一直拖著跟不上。所以，在人數眾多的整班授課的情況下，怎樣讓較弱的學生也能大幅提高動手能力，還有待我們思考、學習和實踐。

安全問題是在動手學習中必須注意到的問題，因此信息技術教師擔任勞動技術的課程任務，就需要有極大的安全責任意識，在課程實施中要多向有經驗的教師請教，不斷總結反思。我們在教學時就遇到學生被電烙鐵“燙手”之類的問題，要解決好此問題也是值得多次探討的。

在整合過程中，學科融合重構對教學有提升，但是對教師的能力要求也同時提高了，而且提高的幅度相當大，如信息技術教師就需要學習勞技和研學課程。如果任課教師把握不好，效果還不如原來的三門學科各自開設；如果可以勝任，那么對自己對學生都是有利的。

正如《江蘇省義務教育信息技術課程指導綱要（試行）》所述，信息技術課程要在重視運用信息技術工具解決生活和學習中的具體問題的同時，注重將信息技術充分運用到各門學科的學習活動中，使信息技術課程不僅成為課程結構體系中的一部分，而且也成為學生改進學習方式的信息化學習平臺。教師應本著一切從學生的實際出發，尊重學生的興趣、愛好和需要，發揮學生在活動過程中的主動性和積極性，為學生提供開放的個性發展空間，這是信息技術的教學宗旨。同時希望能盡我們的綿薄之力，對信息技術教學的探索作出一些貢獻。