林水衛
【摘要】高中信息技術培養學生的信息素養,“大數據”作為教材教學內容,指導學生認識概念和生活意義;也作為一種教學信息來源,通過數據融合,指導教師改進教學模式和方法,探索信息技術教學新途徑,從而打造更適合學生學習和思維以及個人能力發展的教學課堂。
【關鍵詞】高中信息技術;大數據;融合
“大數據”是近年來流行的名詞,旨在通過總體信息處理分析,得出不同的結果,根據結果實施不同的教學策略。高中信息技術教學融合“大數據”探析教學新途徑,提升學生的計算機各項基礎能力,解決傳統信息技術課程的問題,提高了教育教學中信息的鋪展面。本文從四個方面分析“大數據”背景下信息技術教學策略的變更,通過數字化的信息指向,尋找相對適合學生的教學策略,增強教學的高效性和科學性。
一、分析項目需求,尊重個性
高中信息技術教學,應結合特定的項目需求進行分析。項目展示學生的思維、性格和個性,在一定的教學活動中,通過學生的學習信息構建的數據,動態地呈現學生參與過程、學習進度、狀態、出現的問題以及角色需求。通過項目得出的結論,有助于教師建立學生的“數據庫”,尊重個性發展需求,建立多樣化的學習任務,從而突出不同學生的優勢。
例如,學習必修1 第六章6.2《人工智能的應用》。首先,要求學生填寫問卷調查表,以獲知學生對于人工智能了解程度以及對其感興趣的方向,問卷圍繞人工智能整體項目需求,像“人工智能憑借什么設備進行實體感知”“人工智能如何能準確回答人類的問題”“在未來社會,在哪些行業人工智能會取代人類”等,學生會對感興趣的問題進行詳細回答,而對不感興趣的問題則選擇簡單應付。所以,通過問卷結果分析,可以了解學生的興趣方向,通過學生的興趣掌握學生的個性特征,結合個性特征為學生布置不同的任務或者作業。學生在興趣基礎上的研究對于學生學習效率和成果起到極大的促進作用,同時也為后續深入學習課程奠定基礎。
沒有教不會的學生只有教不好的老師,千篇一律重復的教學只會讓某些學生陷入學不會、不想學、沒興趣的極端,分析學生項目角色和完成情況構建下一步教學計劃,針對不同類型的學生展開不同的項目側重點,才能實現真正的尊重個性化發展。
二、進行拓展分析,定制方案
上文中提到,尊重學生個性發展,就需要結合學生個性特征制定不同的教學方案?!按髷祿睒嫿ǖ臄祿畔?,是基于當前學生的綜合信息給出的數字化的信息,通過對數字進行拓展分析研究,掌握課程的發展方向,為定制化教學提供了參考方向。這種“大數據”下的教學方案設定,將高中信息技術課堂的固定教學模式進行變更,學生學的開心、教師教的省心。
例如,學習必修1第三章3.1.1《人工解決問題的過程》。我給學生出了具體題目,1+2+3+…+100如何實現快速計算?要求學生根據已有經驗和知識進行計算。有的直接相加,有的首位相加,如果將項目繼續增加,一直加到1000或者10000?有個別學生通過仔細思考,總結經驗,一列順序數和一列倒序數相加,除2直接獲得結果。對學生提出的計算方式進行信息采集和分析,直接進行加法計算的學生,思考方式較為單一,對數字不敏感,需要進行額外的數字訓練,繼續挖掘他們的敏感項目,比如顏色或者形狀,將數字與之結合進行學習,幫助他們拓展邏輯思維。而針對使用其他算法的學生,則在后期的程序設計中可以要求他們嘗試深層次的邏輯開發運算,以獲得更深層次的發展。
所以,通過數據拓展分析下對課程模式和結構進行變更,有效解決了當前教學課程模式統一、格式單調、時間有效、內容重復等的問題,為教學向數字化發展提供了方向,向學生展示了全新的教學模式,提高了學生的學習興趣。
三、實現學科交叉,共享資源
“大數據”為高中信息技術教學提供了研究方向,其應用不應局限于信息技術教學,而是能夠形成共享資源,將信息技術的應用發散到不同的學科教學中。通過對“大數據”信息的處理,使其能夠服務于多種綜合學科的信息處理,實現資源的合理開發利用。
例如,學習必修1第一章1.1《數據及其特征》。在學生的慣性思維中,數據就是數字組成的不同信息,實際上,現實世界中存在的一切信號都可以稱之為數據,大家看電視或者手機的圖形、圖像、視頻,我們購買家具的尺寸,微信圖標,學習數學時的幾何圖形、統計計算等,都是信號。在一次教學中,我要求學生將本地一個月的天氣溫度、濕度、空氣質量的數據進行存儲,再使用折線圖或者其他圖形進行匯總表達,同時輸入當地的人文故事和歷史風情,再加入相應的歷史圖片、動畫或者其他網絡鏈接,當學生進行數理統計知識學習時,不僅可以看到數字化的數據信息,同時可以了解當地的歷史信息,既為課程學習提供了參考,同時實現了資源的合理利用。
所以,“大數據”信息對于高中課程教學具有深遠意義,對教師而言,多學科融合下的信息技術便于信息調用和講授,對學生而言,資源開放后的系統為他們深入學習某個課程或知識點提供了參考,同學之間信息互動交流便捷,構成了共享的學習反饋和學習研究的資源庫。
四、打造成長平臺,協調合作
“大數據”的最終目的,是打造適學生成長的平臺。結合當代網絡技術的發展,可以基于“大數據”構建信息技術學習平臺,向學生提供多資源的在線課堂,為學生完成網絡協調合作學習提供了可能。
例如,學習必修1第五章5.4《數據的可視化表達》,意味著通過對數據進行某些處理,使之成為圖像,動態展示數據,方便學生更好地理解數據。如何進行數據處理就是學習的重點,針對網絡天氣數據,我要求學生分組,第一組體驗Seaborn,自主運行“程序直方圖”;第二組體驗Bokeh,自主運行“程序散點圖”;第三組使用excel進行直方圖和散點圖繪制。成圖后,要求學生針對自己的任務進行講解,并指出自己負責模塊的制作方式和特點。對所有模塊講解完成,要求學生比較不同方式的優缺點,結合他人思維有點,對自己的方法進行改進,形成協調合作機制,完成課程學習。
所以,依托大數據信息,打造成長平臺,學生實現了自主學習和全面學習,給學生提供了協調合作學習的機會,訓練了學生的綜合學習能力。
綜上所述,中學信息技術教師應該全方位理解大數據概念和形態,并能意識到大數據對于各科教學的重要性,從而能發揮大數據的宏觀和微觀作用,通過信息處理進行教學模式變更,給與學生更多的發展空間和成長空間,以增強其協作、配合能力,從而提升教學的高效性、科學性。
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