高中信息技術(shù)課堂生成性資源應(yīng)用探究
——以《數(shù)據(jù)與計算》教學(xué)為例

顧紅燕

（江蘇省泰州中學(xué)，江蘇 泰州 225000）

高中信息技術(shù)必修教材《數(shù)據(jù)與計算》分成五單元，每單元由各小節(jié)組成，每小節(jié)通過情境案例將學(xué)習(xí)內(nèi)容分成幾個子任務(wù)。課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生分析案例，設(shè)計解決方案；學(xué)生主動參與，自主學(xué)習(xí)完成任務(wù)。通過真實情境的項目化學(xué)習(xí)，學(xué)生獲得新知識，提升解決問題的能力。在教學(xué)過程中會產(chǎn)生諸多生成性資源，信息技術(shù)生成性資源是在課堂教學(xué)過程中產(chǎn)生的，是在特定的情境和教學(xué)方式下出現(xiàn)的，是瞬時的、動態(tài)的和隨機出現(xiàn)的。生成性資源的內(nèi)容可以是師生互動交流中思想碰撞產(chǎn)生的新想法，突然出現(xiàn)的教學(xué)情境以及學(xué)生課堂實踐中的典型錯誤等。信息技術(shù)課堂生成性資源可以引導(dǎo)學(xué)生深度思考，迸發(fā)出新的思維火花；激發(fā)學(xué)生探究的興趣，活躍課堂氣氛，提高信息技術(shù)課堂教學(xué)效率。高中信息技術(shù)課程的核心理念是全面提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。優(yōu)化和利用課堂生成性資源是完善高中信息技術(shù)教學(xué)的有效途徑。

一、信息技術(shù)課堂生成性資源形成的必要性

生成性資源是教師在實際教學(xué)環(huán)境下形成的，充分利用課堂中隨機出現(xiàn)的教學(xué)靈感，積極引導(dǎo)教師，與師生合作的教學(xué)方法或手段。注重學(xué)生在正常狀態(tài)下對意外現(xiàn)象的反應(yīng)能力，培養(yǎng)高中生信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)的實際操作能力。在信息技術(shù)課堂生成性資源的形成過程中，教師主要起到引導(dǎo)作用，要求學(xué)生主動掌控課堂，成為學(xué)習(xí)的主人，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。教學(xué)過程中突如其來的亮點或難點，都在挑戰(zhàn)和推動著教師教學(xué)理念的創(chuàng)新。高中信息技術(shù)課程在理論和實踐上都傾向于實踐。由于高中計算機技術(shù)教材知識的理論性較強，在一定程度上會產(chǎn)生一些沖突。枯燥的理論講解會削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，影響信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)效果。教師要做好充分的備課準備，利用生成性資源提高實操的新穎性和靈動的動畫效果，讓高中的信息技術(shù)課堂活起來。

二、信息技術(shù)課堂生成性資源的優(yōu)化和利用

國內(nèi)有學(xué)者指出：“傳統(tǒng)教學(xué)理念認為，教學(xué)過程主要是教師教的過程；現(xiàn)代教學(xué)理念認為，教學(xué)過程是教師主導(dǎo)與學(xué)生主體相統(tǒng)一的過程；后現(xiàn)代教學(xué)理念認為，教學(xué)過程主要是學(xué)生主動學(xué)習(xí)和建構(gòu)的過程。”生成性資源出現(xiàn)在課堂教學(xué)中，是在學(xué)生已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，接近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，是學(xué)生進一步發(fā)展的支撐點和腳手架。課堂教學(xué)的生命力體現(xiàn)在既定預(yù)設(shè)下的動態(tài)生成，生成性是課堂教學(xué)生命的重要特征。利用信息技術(shù)課堂的生成性資源，可以促進學(xué)生知識體系的建構(gòu)和學(xué)習(xí)能力的生成。信息技術(shù)課堂生成性資源的優(yōu)化和利用可以從以下方面展開：

（一）重視課堂中出現(xiàn)的典型錯誤

高中信息技術(shù)課程《數(shù)據(jù)與計算》的前言以“君子不器”開篇，闡述在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代，海量的數(shù)據(jù)通過計算機程序聯(lián)系著現(xiàn)實與虛擬世界，提出學(xué)生要善于運用計算思維來解決問題。第二單元“編程計算”第4節(jié)“周而復(fù)始的循環(huán)”的教學(xué)內(nèi)容通過“學(xué)習(xí)投資理財”這個項目展開，設(shè)置了“計算存款收益”和“計算理財產(chǎn)品收益”這兩個子任務(wù)，要求學(xué)生學(xué)會For 循環(huán)和While循環(huán)。拓展練習(xí)題目中，第2 小題這樣描述：某一年期理財產(chǎn)品實際收益率為4.25%，由于產(chǎn)品一直在持續(xù)運作，投資者不按時贖回視為自動再投資。在收益不變的情況下，至少多少年后投資可以翻倍。

教師引導(dǎo)學(xué)生通過Python 編程解決問題，用input 函數(shù)獲取最初投資額，有些學(xué)生寫出如圖1所示的錯誤代碼：

圖1 錯誤代碼

變量money 表示初始投資額，2*money 表示投資額翻倍。在投資金額沒有翻倍的情況下，計算每年的投資金額，并將投資年數(shù)year 加1。初看這段語句的表達沒有邏輯錯誤，學(xué)生運行后發(fā)現(xiàn)結(jié)果出不來，百思不得其解。小組同學(xué)展開討論，起初大多數(shù)人都沒能找出錯誤，有的學(xué)生甚至覺得這個代碼比設(shè)置固定的初始投資額還要好一些。

抓住這個錯誤典型，師生一起分析代碼。教師要提醒學(xué)生注意以下幾點：While 循環(huán)是在條件滿足時循環(huán)，條件不滿足時退出；在程序中money 是一個變量，在程序運行過程中不斷發(fā)生變化；用money<=2*money 作為判斷條件，無法判斷循環(huán)什么時候結(jié)束，所以程序出錯。

由代碼可知money 表示每一年的投資額，在程序沒有進入循環(huán)前的值是輸入的初始投資額，可以增加一個語句m=money，將初始金額用變量m 表示，m 不參加循環(huán)體的計算，這樣投資額小于翻倍的條件能正確表達，學(xué)生修改后的正確代碼如圖2所示，經(jīng)過調(diào)試運后出現(xiàn)了正確的結(jié)果。

圖2 正確代碼

經(jīng)過糾錯，學(xué)生對變量的概念有了深入的認識，意識到在程序運行中變量的正確定義和使用非常關(guān)鍵，同時對循環(huán)的判斷條件也有了更深的領(lǐng)悟。

如何將學(xué)生的思維轉(zhuǎn)化為程序設(shè)計的算法，并借助于程序語言準確地表達出來是計算思維的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。對于課堂教學(xué)中出現(xiàn)的這種瞬時的典型錯誤，教師要充分挖掘其內(nèi)在的原因，引導(dǎo)學(xué)生思考和探究，進而加深對課堂教學(xué)重點和難點的理解和運用。

再比如，學(xué)生在機房幾乎每節(jié)課都會犯各種類型的操作錯誤。操作失誤是指操作者知道正確的操作步驟，但操作不當(dāng)。在處理這些錯誤時，教師要正確對待，找出錯誤的原因，是緊張還是粗心，或是不經(jīng)心，然后根據(jù)不同的原因采取不同的措施有針對性解決。教師應(yīng)鼓勵和肯定學(xué)生因緊張而犯的錯誤；對于粗心造成的錯誤，要正確引導(dǎo)，直到養(yǎng)成認真的操作習(xí)慣。還有一些“電腦專家”會偷偷更改開機密碼和鍵盤按鍵，這都會影響正常的教學(xué)秩序。但是，教師不應(yīng)盲目批評或簡單禁止，而應(yīng)積極引導(dǎo)。在充分肯定學(xué)生“能力”的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法。比如讓這些學(xué)生做小程序。這樣既符合因材施教的原則，又滿足了學(xué)生的表達欲和創(chuàng)造力。

（二）捕捉學(xué)生的新想法

循環(huán)是算法中的基本結(jié)構(gòu)，循環(huán)體在循環(huán)中非常關(guān)鍵。結(jié)合教材后面的內(nèi)容，教師用水仙花數(shù)的例子講解“數(shù)位分離”的算法，具體代碼如圖3所示：

圖3 水仙花數(shù)的數(shù)位分離

學(xué)生調(diào)試程序后，提出問題：如果數(shù)字位數(shù)更多怎么辦？教師拓展了玫瑰花數(shù)、五角星數(shù)、六合數(shù)等相關(guān)知識。這些特色數(shù)字激發(fā)了學(xué)生探究的興趣，如果要找出這些數(shù)字就要學(xué)會多位數(shù)的數(shù)位分離。經(jīng)過分組討論，有小組提出如下算法：①將要分離的數(shù)對10 取余數(shù)。②將要分離的數(shù)除以10 得到新的待分離的數(shù)。③重復(fù)①②直到最后數(shù)字為0。大家都覺得可行，于是輸入如圖4所示代碼，并調(diào)試運行，成功實現(xiàn)了數(shù)字從低位向高位的輸出。

圖4 多位數(shù)的數(shù)位分離

經(jīng)過這場頭腦風(fēng)暴式的討論，各種特色數(shù)字的問題迎刃而解。課堂是互動的空間，師生的思維碰撞可以產(chǎn)生新的思維火花。在課堂上出現(xiàn)的疑惑和新想法可以激發(fā)學(xué)生參與互動、相互學(xué)習(xí)的熱情，拓展他們思維的廣度和深度。

（三）順應(yīng)突發(fā)的教學(xué)情境

信息技術(shù)核心素養(yǎng)包含信息社會責(zé)任，要求高中生在現(xiàn)實和虛擬空間中遵守法律法規(guī)，信守道德與倫理準則，有信息安全意識和理性判別能力。信息技術(shù)課堂上有時會出現(xiàn)計算機的軟硬件故障、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的異常以及網(wǎng)頁上的不良信息干擾等突發(fā)情況。這些突發(fā)的教學(xué)情境會轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意力，教師要順應(yīng)突發(fā)的教學(xué)情境，引起學(xué)生的好奇心，促使學(xué)生去實踐探索，以增強學(xué)生的信息社會責(zé)任。例如，《我們身邊的數(shù)據(jù)》這節(jié)課，要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)、信息的概念和特點。在課堂教學(xué)上教師采用自主合作的方式，組織學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)獲取信息，并進行加工整理得出結(jié)論，形成新知識。網(wǎng)絡(luò)是個開放的課堂，學(xué)生所獲得的數(shù)據(jù)會有干擾信息，教師要及時引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會甄別，判斷信息來源，養(yǎng)成良好的信息習(xí)慣。在課堂教學(xué)中，教師組織關(guān)于信息社會責(zé)任的討論，主題是“如何合理運用網(wǎng)絡(luò)資源”，學(xué)生分成正反方進行辯論，分別闡述觀點，進行辯駁。短短幾分鐘的討論，提升了學(xué)生的信息意識和信息責(zé)任，以后再遇到相似的情形就能正確做出判斷和選擇。

比如，教師在教畫畫的時候，突然一個漂亮的蝴蝶飛進了教室。一瞬間，所有人的目光都被蝴蝶吸引住了。如果在這個時候，教師要求學(xué)生停止看蝴蝶，繼續(xù)教學(xué)，估計效果不大，學(xué)生的注意力肯定會被那只蝴蝶吸引。教師可以改變教學(xué)設(shè)計，要求學(xué)生冷靜下來，仔細觀察蝴蝶。然后，讓學(xué)生根據(jù)自己的觀察，在電腦上畫蝴蝶。通過細心觀察，學(xué)生掌握了蝴蝶的特點，作品完成得很快，質(zhì)量也比預(yù)期的要高。這是及時掌握動態(tài)生成的教學(xué)資源的成功范例。

三、高中信息技術(shù)課堂生成性資源的使用策略

信息技術(shù)課堂教學(xué)是充滿生機、動態(tài)生成的過程。教師在課堂教學(xué)中要善于發(fā)現(xiàn)、主動捕捉，利用有價值的生成性資源引導(dǎo)學(xué)生主動探究、創(chuàng)造性地解決問題。在應(yīng)用中要注意以下幾個方面：

（一）及時利用

信息技術(shù)課堂的生成性資源是瞬時的，有偶然性。在不同的班級或者采用不同的教學(xué)方法，生成性資源出現(xiàn)的內(nèi)容和概率也不同。在課堂教學(xué)中教師要及時抓住機會，順應(yīng)當(dāng)時的教學(xué)情境和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對學(xué)生進行正確的引導(dǎo)。

信息技術(shù)課堂充滿著新鮮和好奇。信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，速度快，跨度大，對于新科技的好奇也是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。每次寒暑假返校后，學(xué)生在信息技術(shù)課堂都上顯得相當(dāng)活躍。比如每年春晚的“黑科技”就是他們津津樂道的話題。教師利用這個熱度，在新學(xué)期的前幾節(jié)課上進行年度新技術(shù)的討論，讓學(xué)生了解和掌握社會上新興的技術(shù)發(fā)展和變革，討論這些信息技術(shù)對社會的生產(chǎn)和人民生活帶來的影響，增強學(xué)生的信息社會責(zé)任。

在課堂教學(xué)中出現(xiàn)的生成性資源有很大的偶然性。教師在教學(xué)中要充分發(fā)揮課堂教學(xué)組織者的作用，利用出現(xiàn)的生成性資源，鼓勵學(xué)生進行自主合作探究，積極實踐，保護學(xué)生的創(chuàng)造靈感，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（二）適度運用

信息技術(shù)課堂是動態(tài)的，出現(xiàn)的生成性資源也是多樣的。教師要理性分辨，對應(yīng)課堂教學(xué)中的重難點問題，學(xué)生出現(xiàn)的典型錯誤等資源要重視。這些資源既豐富了預(yù)設(shè)的教學(xué)設(shè)計，又拓寬了學(xué)生的知識面，還使得課堂教學(xué)中充滿生機與活力，提高了教學(xué)效率。

針對不同班級的情況，教師在認真鉆研教材和研究學(xué)生的基礎(chǔ)上，要結(jié)合教學(xué)實際，有選擇性地利用生成性資源。例如，在講解《計算機解決問題的過程》這部分內(nèi)容時，學(xué)生運行最強大腦的游戲，玩得不亦樂乎，有學(xué)生提出要增加游戲難度并且進行比賽。這個看似無理的要求，引起了大部分同學(xué)的響應(yīng)。教師在課堂教學(xué)中可以將計就計，引導(dǎo)學(xué)生通過修改程序增加游戲難度，讓課堂教學(xué)內(nèi)容延伸開來。教師引導(dǎo)學(xué)生分析Python程序的基本結(jié)構(gòu)，弄清楚每段代碼的功能和各個參數(shù)的作用；學(xué)習(xí)列表的相關(guān)操作，增加游戲中出現(xiàn)物品的數(shù)量和隨機出現(xiàn)的個數(shù)；掌握系統(tǒng)模塊的調(diào)用，縮短物品在屏幕上顯示的時間等相關(guān)內(nèi)容，既滿足了學(xué)生的好奇心又讓學(xué)生收獲成果。課堂教學(xué)是動態(tài)的，適當(dāng)運用生成性資源，可以拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生運用計算機程序設(shè)計來解決問題的能力。

（三）積極互動

信息技術(shù)課堂教學(xué)有既定的教學(xué)目標，要在課堂教學(xué)中提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。計算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)依賴于師生互動的環(huán)境。教學(xué)中教師尊重每一個學(xué)生的主體地位，聆聽他們的新觀念和新想法，在對話和交流中獲得有價值的生成性資源。在互動教學(xué)中，由于每個主體地位都得到了尊重，所以“新話題”（也就是新教學(xué)資源）就會不斷噴涌、生成。

信息技術(shù)課程實踐性強，學(xué)生要敢動手，勤實踐，才能有創(chuàng)新。班級里學(xué)生的學(xué)習(xí)水平層次不同，在課堂教學(xué)中教師要盡量讓每一個學(xué)生都能體驗到學(xué)習(xí)的快樂。學(xué)生在小組合作中進行探究，通過積極互動及時發(fā)現(xiàn)自身的閃光點。教師對信息技術(shù)水平較高的學(xué)生可以提出有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，積極地肯定和鼓勵能激發(fā)其學(xué)習(xí)動力。教師解答學(xué)生提出的各種疑問，在互動交流中了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)；在班級內(nèi)部推廣優(yōu)秀的思路，讓生成性資源在課堂內(nèi)分享和流通。教師通過評比先進，在互學(xué)互幫的學(xué)習(xí)交流中培養(yǎng)學(xué)生的趕超和競爭意識，在積極互動中激發(fā)學(xué)生更多創(chuàng)意。

信息技術(shù)課堂生成性資源在教學(xué)過程中不可忽視，對其靈活運用既可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，又能開闊學(xué)生的視野，拓寬學(xué)生的知識面，還能分享師生在課堂學(xué)習(xí)中的各種收獲，提高課堂教學(xué)效率。