案例教學法在高中信息技術教學中的應用

摘 要：案例教學法以真實、生動的案例為載體，引導學生在分析和解決問題的過程中掌握知識和技能。它將抽象的理論知識與實際情境相結合，使學生能夠更好地理解和應用信息技術。在高中信息技術教學中應用案例教學法，可以激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性和主動性，培養學生的創新精神和實踐能力。對此，本文就結合高中信息技術教學實踐做簡要分析。

關鍵詞：高中信息技術；案例教學法；導入；分析；討論；總結

高中信息技術教學不僅要傳授知識，更要注重培養學生解決實際問題的能力。案例教學法通過真實、生動的案例，學生能夠直觀地感受信息技術在實際生活中的應用，更好地理解抽象的理論知識。案例教學法能夠激發學生的學習興趣和主動性，促使他們積極思考、勇于探索，培養創新精神和實踐能力。

一、案例導入

在高中信息技術教學中，生動、真實的案例將學生帶入信息技術的奇妙世界，讓他們在真實的情境中感受信息技術的魅力與價值?！案咧行畔⒓夹g課程是培養學生信息素養的關鍵課程，在信息技術教學中，教師要不斷轉變教學觀念，創新教學方式，結合信息素養內容拓展教學活動，以此激發學生學習興趣，提升學生的思維認知，逐步培養學生信息素養。[1]”通過精心設計的案例導入，學生不再面對枯燥的理論知識，而是能夠直觀地看到信息技術在實際生活中的應用，激發他們的學習興趣和主動性。

（一）精心選擇案例

在高中信息技術教學的案例導入環節中，精心選擇案例是至關重要的一步。精心選擇的案例應緊密結合教學目標，具有典型性和代表性。它能夠以小見大，反映出信息技術的核心概念和關鍵技能。通過這樣的案例，學生可以在真實的情境中理解抽象的理論知識，將知識與實際應用緊密聯系起來。

以教科版高中信息技術必修一第三單元3.1“數據編碼”的教學為例。數據編碼是將現實世界中的各種信息轉化為計算機能夠處理的二進制形式的過程。這是因為計算機只能識別和處理由0和1組成的二進制數據。不同類型的數據，如圖像、聲音、文字等，都需要經過特定的編碼方式才能在計算機中存儲和傳輸。在這個單元中，可以選擇“圖像編碼”作為具體案例。例如，展示不同分辨率的圖片，讓學生觀察其清晰度和文件大小的變化。

（二）生動展示案例

通過直觀的展示，學生不再是被動地接受理論知識，而是在觀察、思考和探索等一系列活動中學習信息技術知識，效果會更好。

以教科版高中信息技術必修一第三單元3.2“數據與結構”的教學為例，教學中教師呈現“學生成績管理系統中的數據結構”的案例，在學生成績管理系統中，數據可以以表格的形式存儲，每一行代表一位學生的信息，每一列代表不同的屬性，如姓名、學號、成績等。這種表格形式的數據結構便于數據的錄入、查詢和統計。教學中通過案例展示，讓學生更好地理解數據結構的概念。

（三）提出引導問題

在信息技術教學中，問題能夠激發學生的深度思考，促使他們主動去剖析案例中所蘊含的信息。通過對問題的思考與探索，學生不再是被動地接受知識，而是積極地運用思維能力，挖掘案例背后的原理和規律，掌握信息技術知識。

以教科版高中信息技術必修一第三單元3.3“數據與系統”的教學為例。數據與系統相互依存，系統通過對數據的處理來實現特定的功能。一個系統的性能很大程度上取決于對數據的管理和處理能力?？梢蕴岢鰡栴}：“在一個電子商務系統中，數據是如何流動和被處理的？”然后以一個真實的電子商務平臺為例，分析用戶下單、支付、發貨等過程中數據的變化和系統的響應。在這個過程中，數據從用戶輸入開始，經過系統的驗證、存儲、處理等環節，最終實現商品的配送。通過這個案例引導學生思考數據與系統的關系。

二、案例分析

在高中信息技術教學中，導入案例只是第一步，通過引導學生分析案例，能夠幫助他們將抽象的信息技術理論與實際應用緊密結合起來，提升他們解決實際問題的能力以及對知識的理解和掌握

程度。

（一）明確問題目標

在案例分析環節，明確問題目標至關重要。它為整個分析過程指明了方向，讓學生清楚知道通過對案例的剖析要達成什么樣的具體成果。明確的目標有助于學生聚焦思考，避免分析過程的盲目性。

以教科版高中信息技術必修一第二單元2.1“計算機解決問題”的教學為例，本課時要求學生能夠準確識別案例中計算機解決問題所經歷的各個階段，包括理解問題、設計算法、編寫程序、調試程序等環節。例如，在一個關于設計簡單計算器程序的案例中，學生要能在理解用戶需求（如實現加、減、乘、除運算）這個階段后，如何設計相應的算法（如確定運算順序、輸入輸出方式等），編寫程序代碼來實現功能，并知道如何通過調試程序來排除可能出現的錯誤。學生要能夠闡述每個階段的主要任務和關鍵要點。

（二）知識關聯講解

教師要善于挖掘案例中涉及的各種信息技術知識點，并將它們與教材中的相關理論知識進行聯系。通過這種關聯講解，讓學生明白案例中的具體應用是如何基于所學的信息技術基礎知識實現的，加深對知識的理解和記憶，同時也提升學生運用知識解決實際問題的能力。

以教科版高中信息技術必修一第二單元2.2“做出判斷的分支”教學為例，案例是一個簡單的成績評定系統，根據學生的考試成績來判斷其等級（如優秀、良好、及格、不及格）。

首先，教師要講解做出判斷的分支這一知識點的基本理論。比如在這個成績評定系統中，就是根據學生成績與不同等級分數線的比較結果（條件判斷），來決定輸出相應的等級（執行不同的路徑）。

其次，結合案例深入講解相關知識。教師可以展示成績評定系統的部分代碼示例，講解如何在代碼中設置條件判斷語句（如if-else語句），以及不同條件下對應的執行語句。例如，當成績大于等于90分時，執行輸出“優秀”的語句；當成績大于等于80分且小于90分時，執行輸出“良好”的語句等。

最后，還要講解在設置條件判斷時需要注意的事項，如條件的準確性、完整性，避免出現邏輯漏洞導致錯誤的評定結果。并且要讓學生理解分支結構在整個程序中的作用，以及它與其他程序結構（如順序結構、循環結構）的相互關系，以使學生能在更宏觀的層面理解案例中的程序設計思路。

（三）小組合作分析

“合作學習模式的引入，滿足課程改革需求與學生個性化發展需求，因此需要得到教育人員的高度重視。[2]”通過將學生分組，讓他們圍繞案例展開合作分析，能夠促使學生相互交流、分享各自的見解和想法，在碰撞中產生新的思路和認識。

以教科版高中信息技術必修一第二單元2.3“周而復始的循環”的教學為例，以一個計算1到100的整數累加的案例為例，教師先將學生分成若干小組，要求小組根據案例內容，分析在這個累加計算過程中循環結構是如何發揮作用的。具體包括識別循環的起始條件（如從1開始）、終止條件（如加到100結束）、循環體（即每次循環要執行的操作，如將當前數與累加和相加）等。

三、案例討論

合理有效的討論可以引導學生從多個角度審視案例，挖掘案例更深層次的內涵，同時培養學生的合作能力、溝通能力和批判性思維能力。

（一）深入探討問題

在引導學生深入探討問題時，教師要營造積極開放的討論氛圍，鼓勵學生提出自己的觀點和疑問。以教科版高中信息技術必修一第三單元3.1“數據編碼”的教學為例，如關于不同字符集編碼（如ASCII、UTF-8等）在文本文件存儲和傳輸中的應用。教師可以提出以下問題引導學生深入探討：不同數據編碼方式在表示字符時有什么特點和優勢？在存儲和傳輸文本文件時，如何根據實際情況選擇合適的編碼方式？如果編碼方式選擇不當可能會出現什么問題？鼓勵學生從不同角度思考。如從應用場景角度，分析在國際互聯網環境下，為什么UTF-8編碼被廣泛應用，而在一些只處理簡單英文字符的小型系統中，ASCII碼仍然適用。

（二）拓展思維廣度

在討論中拓展學生的思維廣度需要為學生提供更廣泛的視角和更多的信息資源。教師可以引入相關的拓展案例、前沿技術應用或跨學科知識，打破學生原有的思維局限。同時，鼓勵學生在討論中進行類比、聯想等思維活動，將案例中的信息技術知識與其他領域或類似的技術情境相聯系，拓寬學生的視野

以教科版高中信息技術必修一第三單元3.2“數據與結構”的教學為例，以圖書館圖書管理系統中數據結構應用的案例引入其他類似的管理系統（如醫院患者信息管理系統、學校學生選課系統等）作為拓展案例，引導學生思考不同管理系統在數據結構選擇上的異同。例如，在圖書館圖書管理系統中，可能會使用樹形結構來表示圖書的分類目錄，用鏈表結構來管理借閱記錄。

（三）鼓勵創新思維

在案例討論中可以通過設置開放性問題，引導學生對現有解決方案進行改進或重新設計等方式，以此培養學生的創新意識。同時，要重視學生的獨特見解，鼓勵他們從新的角度思考問題。

以教科版高中信息技術必修一第三單元3.4“加密與解密”的教學為例，以一個簡單的文件加密案例（如使用對稱加密算法對文檔加密）為例，教師提出開放性問題，如除了現有的加密算法，能否根據已學的信息技術知識設計一種新的加密方式？或者如何改進現有的加密算法，使其在保證安全性的同時提高加密和解密的效率？引導學生思考創新的方向。例如，在加密過程中是否可以結合一些新的數學模型或其他學科的原理來提高加密的復雜度。

四、案例總結

“教師應當積極地探索優化策略，有效提升高中信息技術課程效果，實現學生的全面發展。[3]”案例總結是案例教學法中至關重要的一環，它如同對整個案例學習過程的回顧與升華。通過總結，學生能夠將在案例分析、討論過程中所獲得的碎片化知識和經驗進行整合，形成系統性的知識體系和方法策略，同時在反思中實現自我提升，進一步深化對信息技術知識和技能的掌握。

（一）知識歸納梳理

引導學生歸納知識是幫助他們構建知識框架的重要手段。教師可引導學生回顧案例的各個環節，挖掘其中蘊含的知識點，并按照一定的邏輯順序進行梳理。可以從案例中的問題情境出發，分析解決問題所涉及的信息技術知識，明確各個知識點之間的關聯，使學生清晰地看到知識的脈絡。

以教科版高中信息技術必修一第四單元4.1“算法及其特征”的教學為例，在講解完相關案例后，首先，讓學生回顧案例中算法解決問題的流程。例如，在一個安排課程表的案例中，算法是如何根據課程、教師、教室等資源以及各種限制條件（如教師時間沖突、教室容量等）來生成合理的課程安排的。結合這個過程引導學生總結出算法是為解決某類問題而規定的一系列操作步驟。

接著，針對算法的特征進行歸納。對于有窮性，以課程表安排算法為例，說明在給定的資源和條件下，算法經過有限次運算能夠得到一個確定的課程表安排結果。對于確定性，強調算法的每一步操作都是明確的，在課程表安排中，每一個步驟（如分配某課程到某教室某時段）都不能有歧義。

（二）方法總結提煉

在引導學生提煉方法時，重點在于從案例中抽取出具有一般性和指導性的解決問題的方式。教師要引導學生關注案例解決過程中所采用的思路和策略，分析其適用條件和優勢，使學生能夠認識到這些方法在不同情境下的應用價值。通過提煉方法，培養學生的抽象思維和遷移能力，讓他們學會舉一反三，靈活運用所學方法解決新問題。

以教科版高中信息技術必修一第四單元4.2“數值計算”的教學為例，以利用二分法求方程近似解的數值計算案例為例，引導學生回顧案例中的解題步驟。在這個案例中，首先確定方程的區間，使得方程在這個區間兩端的值異號。然后不斷將區間一分為二，根據中點處函數值的正負來更新區間，直到達到所需的精度。

從這個過程中提煉方法，讓學生明白對于數值計算中的求解問題，二分法是一種有效的策略，其核心在于利用函數的性質（如單調性、零點存在定理等）來確定搜索方向，并且每次迭代都能使解的范圍更精確。

（三）引導反思提升

教師要引導學生從案例學習的各個方面進行反思，包括對案例理解的準確性、解題方法的選擇和運用、團隊協作與溝通效果等。同時，鼓勵學生從不同視角審視案例，思考是否有其他可能的解決方案，以及如何將所學知識和方法拓展到更廣泛的情境中。

以教科版高中信息技術必修一第四單元4.3“非數值計算”的教學為例，以圖像識別案例為例，對于案例理解方面的反思，教師可以引導學生思考在圖像識別案例中，對圖像特征的提取和理解是否準確。例如，在基于顏色、紋理等特征進行圖像分類識別時，是否充分考慮了不同光照條件、圖像變形等因素對特征的影響，有沒有更好的特征提取方法可以提高識別準確率。

在解題方法選擇和運用的反思上，讓學生思考在案例中選擇的圖像識別算法是不是最優的。如使用了基于機器學習的分類算法，是否可以嘗試其他算法或者改進現有算法的參數；調整神經網絡的層數、節點數等來提升識別效果。同時，反思在算法訓練過程中數據的質量和數量對結果的影響，以及如何更好地收集和處理數據。

結束語

總之，在高中信息技術教學中，通過案例導入、案例分析、案例討論、案例總結的方法，能讓學生更好地融入信息技術課程學習過程中，促進學生更好地掌握信息技術知識，提升學生的應用能力，促進學生的全面發展。

參考文獻

[1]陳平.高中信息技術教學中學生信息素養的培養探析[J].中國新通信，2024，26（12）：71-73.

[2]南天勛.探討高中信息技術教學中的合作學習[J].科學咨詢（教育科研），2024（8）：225-228.

[3]牛維君.以生為本，綜合發展：高中信息技術教學的優化策略[J].當代家庭教育，2023（22）：21-23.