通信技术的概念篇(1)

信息技术实验的宗旨在于挖掘信息技术的核心概念和核心问题，至于哪些问题是信息技术的核心问题，制作一个全集，恐怕需要一个长时期的思考，不是本文的讨论议题，但是至少在这一系列文章当中笔者期待着能够保证信息技术实验作为一个领域其核心概念的稳定性。在上期文章中介绍了首要的两个核心概念：数据、稳定的对应关系的定义，接下来在本文中介绍编码、通讯、效率和信息量这四个其余的核心概念的基本定义和典型案例，这些概念是经过长期的思考和教学实践形成的，笔者期望这些概念在信息技术实验的大框架之下是相对稳定和基本的，但信息技术实验是一个新的领域，难免思考有不妥甚至错误之处，欢迎用电子邮件或者发表文章争鸣讨论，这也是笔者抛出这些观点的初衷之一。

编码

编码是从模拟信号到数字信号必须要经历的过程，就像声音的波形原本是一条连续的曲线，但由于计算机采样的关系，必须要确定采样的时间间隔，以及振幅的变化范围（Scaling），将这个变化范围分成多少个小格（Leveling），真实的一个振幅如何找到它应该对应的那个小格（mapping），以及这个时间-数字化振幅的数据文件要以什么样的形式存储（Saving），将模拟转化为数字过程称之为编码。换句话说，编码的核心是一组对应规则，这组规则可能很自然，像十进制到二进制转化一样自然，也可以非常繁琐，像一个密码本一样似乎毫无规律可言，但是只要对应的规则确定之后，编码的大部分工作就完成了。

通讯

通讯与编码是彼此独立的两个过程，每种通讯的需要就对应一种编码的需求，如一开始一段歌曲在音乐厅里有歌手传递给听众，之后听众在家里就可以完成歌曲的欣赏，于是歌曲被谱成歌谱，写在文字上，听众如果不能请来歌手，就必须根据歌谱自己演唱。之后人们发明了唱片，振幅和时间的信息基本上被等比例的刻录在唱片上，由制作唱片的人编码，根据同一套编码体系由播放唱片的机器解码，这个解码的过程是简单而容易理解的。唱片在不同的人间直接传递，通讯方式是自然的、容易理解的，人们甚至难以感受到这个过程是在通讯，通讯更难以成为一个被人重视的重要领域。但是人们听音乐始终是一种单向的信息传递，人们天然的就具有双向传递信息的需求，而且期望这种体验，在远距离的前提下，就像面对面的谈话一样畅达，所以电话出现了。计算机的出现，使得编码变得非常准确，一段音频被数字化之后，不像唱片时代一样传输和复制起来会有一定的制作误差，被计算机数字化的音频可以完全地拷贝给另外一个人，从一张软盘到另外一张软盘，这个过程当中通讯比原来方便了。直到网络时代的出现，计算机通过网络技术实时地和另外一台电脑实现通讯，通讯的过程中涉及通讯协议、保密方式、传输方式、通讯信号的增强等新的领域，此时，通讯技术相对于编码技术被凸显出来。在信息技术实验当中通讯类的实验是一类非常重要的、凸显信息技术学科特点的实验。例如，将声音的强弱作为信号的手段，以未加密的二进制协议，通过双头耳机线、一台电脑将耳机输出的音频信号输入到另外一台电脑的麦克风端口上，另外一台电脑将信息解码后，用同样的方式向第一台电脑通讯，这样的过程在现有的信息技术教学环境中是能够实现的，使用Scratch等简单的程序语言，学生是可以从原理层面上掌握通讯的技术特点和核心概念的。因此将通讯作为信息技术实验的一个核心概念提出。

效率

效率问题一开始就出现在计算机和单片机的产生过程当中，计算机一开始的社会需求就源自于人们对于提高大数据的运算速度即效率的追求，同样各种功能各异的单片机和机器人生产的重要目的就在于提高效率，而在信息技术实验这个领域中，效率同样是一个需要重要提及和研究的主题。常见的效率比较的过程出现在以下几个方面：①算法效率比较。这类效率的比较常常出现在各种程序设计的竞赛中，如在一定的代码长度和一定的内存使用空间内，哪种算法执行的时间更短一些，这种过程常常是现在程序设计课程在高级阶段的教学内容。②新软件和旧软件在效率上的比较。我们在使用应用软件的过程中，总是认为新的软件一定比旧的软件好用，大公司的软件一定比小软件好用。事实上，基础教育具有公益的性质，基础教育并不是为垄断的软件企业提供消费者的一个渠道，而应该是培养理性的，具有充分自主性和选择能力的适应未来软件市场的合格消费者，因此让学生比较不同软件的使用效率、性价比，同一款软件改进之后的工作效率，是我们讲授应用软件的一个重要的一直被忽视的教学内容。③是否要研发新技术的判断力。学习了如何比较和选用软件之后，作为一个初步掌握了一门编程语言、初步具备了编写应用软件的学生，在面临真实的工程问题时，需要判断工程项目使用旧的但是执行效率低的算法还是用新研发的执行效率高但是研发过程存在风险的新的算法来实现，这个过程无论是在编写软件还是在应用软件的过程中都是常常出现的，需要许多个案例来帮助学生判断和反思，提高学生的判断力。④技术路径的效率比较。软件的编写或者工程任务的完成，其技术路径和研发方式有很多，如有一个人完成的、分小组完成的，将整个工程分成几个部分、一环套一环完成的、也有将整个工程分成几个阶段，每个阶段相对完整、使用迭代过程完成的，这些都是不同的技术路径，这些技术路径的效率的比照，同样也是一个重要的研究议题。因此，在信息技术实验这个领域，效率的概念是需要用具体的过程，具体的数据来让学生体会和研究的，远胜于教师简单地给出结论。

信息量

通信技术的概念篇(2)

关键词：现代职业教育；概念体系；理论元素

中图分类号：G710

文献标识码：A

文章编号：1672-0717（2016）05-0105-05

收稿日期：2016-04-20

基金项目：国家社会科学基金“十二五”规划2013年度教育学一般课题“中国现代职业教育理论体系：概念、范畴与逻辑”（项目编号：BJA130096；主持人：周明星）。

作者简介：王良（1983-），男，山东乳山人，天津科技大学教育发展研究中心助理研究员，教育学硕士，主要从事教育理论与政策研究。梁卿，教育学博士，天津职业技术师范大学职业教育发展研究中心副教授。

加快发展现代职业教育是当前和今后一个时期我国职业教育发展的重大战略任务。现代职业教育的快速发展离不开系统的现代职业教育理论指导，因此加强现代职业教育理论体系建设应是职业教育研究的首要任务。在现代职业教育理论体系之中，概念体系处于基础性地位。基于这一考虑，本研究尝试建构中国现代职业教育理论的概念体系。

一、概念体系建构的设计

本研究的现代职业教育指的是新中国成立之后的职业教育。所谓概念体系就是根据相关概念之间的关系而构建起来的概念集合。基于这一理解，概念体系建构的基本思路就是：获取概念――建构概念体系。

在概念获取上，本研究主要采用文献法。即从已有的职业教育研究文献中，提取职业教育的概念。职业教育的各类研究文献可谓浩如烟海，基于可操作性的考虑，本研究的文献来源主要有两个：一是中国知网期刊网CSSCI库中“职业教育”领域的研究文献，它代表了职业教育研究领域高水平的研究成果；二是《教育大辞典》（第3卷）中收录的职业教育术语，它汇聚了数千名教育专家学者的智慧，是职业教育领域的权威工具书。这两类文献具有较高的权威性和代表性，能够反映职业教育研究的主要成果，基本能够囊括职业教育的主要概念，从而能够保证研究结论的科学性和准确性。

在概念体系的建构上，本研究主要采用聚类分析法和德尔菲法。概念的聚类一般有指称聚类和定义聚类两种类型。指称聚类指的是根据概念的指称，即术语来进行聚类。汉语经常采用在核心词之前增加不同修饰词的方式构词，核心词就是最高层级的概念，指称聚类的目的就是要找出这个核心词。定义聚类指的是根据概念的定义来进行聚类。从理论上来说，只有经过定义层次的聚类，才能真正明确概念之间的关系。本研究将首先搭建概念体系的框架，然后通过指称聚类和定义聚类相结合的方式，建构概念体系。在此基础上，本研究将采取德尔菲法对概念体系进行完善。具体而言，在通过文献法和聚类分析法建构了职业教育概念体系初稿以后，采取通讯的方式，将初稿发给职业教育理论与实践领域的10位权威专家学者。经过三轮征询专家学者的意见，专家学者的意见趋于一致。在此基础上，根据专家学者的意见对初稿进行修改和完善，最终得到中国现代职业教育理论的概念体系。

二、概念体系的建构过程

（一）筛选概念

建构概念体系的前提是确定作为体系要素的概念。那么，怎样才能获得概念呢？可行的路径是以术语识别为基础，获取概念。其依据在于概念与术语之间的关系。概念与术语的关系可以概括为：概念先于术语，但概念必然表现为特定术语。所谓概念先于术语是指，人们总是先形成相关概念，然后再使用相应语词指称概念。所谓概念必然表现为特定术语是指，任何一个概念一定通过术语表示出来。基于这一关系，可以通过对中国现代职业教育研究文献的考察与分析，从中提取相关术语，识别相关概念。

通信技术的概念篇(3)

信息技术实验提出的背景

信息技术课程目前面临两个困境：一是基础薄弱地区开课不够、缺乏足够的师资和设备，二是经济发达地区开课不足，由于缺乏令人信服的教学内容，课时被挤占和压缩。从学科建设的角度来看，第二个问题比第一个问题更严峻，因为如果发达地区不再开设信息技术课，相对薄弱的地区的课程目标又在哪里？因此，许多研究者一方面在不断地研发信息技术课新的教学内容，另一方面也在不断探索信息技术课程中相对稳定的教学内容，出现了互动媒体、新兴程序设计软件、智能机器人普及教学、数字文化创作课程等多个和而不同的方向。这些方向的提出，丰富了信息技术课的教学内容，对学科的发展具有重要的促进意义。信息技术实验也将会是一个新的方向。信息技术实验研究的目的，第一是为了寻找适合帮助学生理解信息技术核心概念的可以定量研究的内容，第二是提出一些信息技术作为核心内容的跨学科问题研究的案例。前一个领域为的是提升信息技术核心概念的理解水平、落实一些信息技术实验的基本过程和方法，后一个领域是通过跨学科的研习，通过综合情境下的应用落实信息技术教学内容，提高学生应用信息技术综合地解决跨学科问题的能力。前者注重基础性和稳定性，后者注重丰富性和变化性。

信息技术实验的定义

作为一个新的研究领域，很难在一开始就提出一个明确的定义，定义提出的一般方法是归纳，因此从我和我身边的其他研究者的实践出发，我将目前的相关案例做一个共性的描述。建立概念的目的是对已有工作的总结，更主要的是期待能够利用概念，演绎新的案例，通过实践不断地修正信息技术实验的概念本身。信息技术实验是用科学研究的方法来研究信息技术领域内的核心概念或重要过程，以及以信息技术为核心研究其他领域中的问题的一系列学习活动的集合。这一领域，尤其是历史发展的脉络，在大学生计算机还没有普及的时候，很多大学的程序课都有“上机实验”的专门的课时，可见很早人们就潜意识地将计算机上的一些规律的发现、一些代码的研习称之为“实验”。伴随着信息技术的发展，计算机不再是奢侈品和少数人的专利，在各大院校供学生们上机的“计算机实验室”渐渐没落了，但是这并不是说实验这种方法不重要，而是“实验”的内容和实验伴随的隐性知识需要深入地研究和挖掘。在中小学，很多教师已经注意到让学生拆装和动手的重要性，传统的机器人项目姑且不论，在近期全国的公开课展评活动中就曾经出现“组装电脑”、“Scratch传感器板”等涉及硬件的教学设计，越来越多对信息技术学科发展怀有使命感和自觉性的老师开始意识到在教学中加入硬件的成分，特别是温州中学的谢作如老师开发的“互动媒体技术”系列课程更是代表着信息技术教学的一个新的方向。此外，北京师范大学项华教授提出了数据素养的概念，认为数据的获取、存储、分析、表达的过程中存在着大量的通用的能力，这种能力应该成为信息素养的有效抓手。因此，适时将实验的方法引入到信息技术的教学中应该是一件可以讨论和研究的事情。

信息技术实验的核心概念：数据、稳定的对应关系

信息技术实验中有两个核心概念，沿着这些概念有利于我们确定哪些内容是信息技术实验的核心内容。

数据：数据分成定性和定量两种，一般情况下，能够定量的数据就不要定性，即使定性的数据也需要尽量的定量化。数据按照定量的程度可以分为：①分类量：作为分类的标签，如苹果、梨这些名称。②二值量：只有是和否两种可能性，如开关的状态。③层级量：用于比较优劣，如客户评价中的十分满意、满意、一般、不满意。④可分量：存在着连续的可以逐级分解的单位，如长度，米之上有千米，之下有厘米。⑤可加量：数值a和b，存在c，代表a和b的和，如体积，可加量常常都是可减量。⑥密度量：表示可加量增长速度的快慢，如质量随体积增加，增加的速度就称为密度。上面的六种数据类型，是向下兼容的，高层级可以向低层级的降格。它们一般用于描述确定的事件，对于不确定事件还需要统计和概率的方式来定量描述。

通信技术的概念篇(4)

关键词：概念图；信息技术综合活动课

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2013）21-0048-02

一、引言

2003年《普通高中技术课程标准（实验）》公布至今已整整十年，信息技术课程也早已普及到普通高中，部分地区已纳入毕业会考。高中信息技术课程的总目标是“培养学生的信息素养”，对于“信息素养”可解读为：信息的获取、加工、管理、呈现与交流的基本能力；对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力；流畅地发表观点、交流思想、开展合作并解决学习和生活中的实际问题的能力。

然而，纵观十年来信息技术课程教学效果，只偏重“信息的获取、加工”，而对于“信息的管理、再现”以及对“信息活动进行梳理、评价的能力”相对薄弱。若教师提问“今天的任务用以前学过的知识能解决吗？几种方法有何不同？哪种方法更高效？”等这类反思性问题，多数学生将束手无措，这更加印证了这一问题。究其主要原因，笔者认为，对信息的“管理”、“再现”、“梳理”、“评价”等能力，需建立在“知识体系”的基础上，而在高中生的认识中，“知识体系”这一概念是模糊的、不可见的，因此，也是难以梳理的。

那么，如何令知识体系变得可见，并在学生的头脑中再现呢？这便涉及到“知识可视化”这一概念，即将知识以“图解”的形式表示出来。当前，比较常用的知识可视化工具有概念图（Concept Map）、思维导图（Mind Map）、认知地图（Cognitive Maps）等，其中，概念图是一种有效的教与学的工具，制作概念图的过程不但能充分体现学生自主建构知识的过程，而且能促进师生间的平等交流。本文即以概念图为研究对象，探讨其在信息技术综合活动课中的应用。

二、案例分析

设计工具：概念图制作工具Cmap Tools。

课题：综合活动。设计一个旅行计划（广东教育出版社《信息技术基础》第2章第4节）

1.教学对象分析

（1）知识基础：本章前三节“信息及其特征”、“获取网络信息的策略与技巧”、“信息的鉴别与评价”是完成本节课任务的前提和基础。

（2）认知能力和基础水平：学生来自不同地区，特别是部分学生来自农村牧区等经济不发达地区，已有的信息技术基础和认识能力差异较大，在教学中需均衡这些因素。

2.教学目标

（1）知识与技能：能根据活动主题确定关键词，选择信息来源，并能够综合运用网络检索信息的方法获得信息；能够正确评价所获取的信息，进行适当取舍。

（2）过程与方法：通过参与活动的过程，掌握Cmap Tools的基本运用；能够利用Cmap Tools将所学的知识制作成知识网络图。

（3）情感态度与价值观：遵守网络使用规范和伦理道德，合法地获取信息；合作学习与沟通能力的培养。

3.教学重点、难点

能根据主题选择信息来源，采用适合的方法获取信息，画出概念图，形成知识网络。

4.教学方法

任务驱动和小组合作相结合的学习方式，通过独立操作，利用网上资源进行学习，小组合作完成任务。

三、案例设计

1.情景导入

五一劳动节快到了，很多同学都想出去游玩。但怎样在3天时间完成高效短途游，并使花费降到最低呢？今天，我们就来做一个详细的计划：同学们根据自己的兴趣，选择旅行目的、计划、时间、费用等，设计一个2-3天短途旅行计划。

2.陈述任务要求

（1）分析需求，确定旅行目的、装备购置、路线、时间、费用等情况，并用Cmap Tools制作生成概念图1。

（2）用Cmap Tools做详尽计划（如图2），包括整条线路（以天为单位）、每天的行程（时间、地点、景点、食、宿、行）、预计花费（装备购置、食宿、交通、景点门票）等。

（3）分享与评价：说明该计划的设计理由、考虑的因素及将达到的效果；展示小组成果，进行自评与互评。

3.学生分组进行合作学习

教师提供合作学习的参考活动过程。

（1）分组：5人一组，选出组长，落实组员分工。

（2）小组讨论：根据小组需求，讨论完成任务所需信息，列出关键词的提纲，并确定通过什么途径来获取信息。

（3）收集资料：各组员分头根据信息关键词提纲、信息类型，上网查找，以获取相应的信息。

（4）信息评价：将搜集到的资料进行汇总，开展讨论，对资料进行评价、筛选。

（5）完成设计：制定旅行方案，完成图1和图2的制作。

4.评价

本节课的评价主要针对各小组作品展开自评、互评，教师对学生的概念图以及在概念构图过程中的表现进行综合评价，指出不足，同时，对制作得特别好的概念图给予表扬。

在评价环节，师生的活动主要从以下几方面着手。

（1）学生选举小组报告人，报告内容为概念构图活动安排、展开及概念图作品。

（2）教师提供评价量表，学生根据量表进行自评和互评。

（3）学生完善概念图，并与同学共享概念图。

（4）学生提交概念图作品、评价表。

（5）教师为各小组概念图打分。学生根据反馈继续完善概念图。

四、结束语

从本课例中，我们看到在信息技术综合活动课中应用概念图，不仅提高了学习效率，也更好地发展了学生的创造性思维和创新能力，切合新课程的教学目标；另一方面，引入概念图后，教学的目标将更加关注学生的信息素养，因为，学生制作概念图的思维过程也就是信息的获取、辨析、选择、组合、利用的过程。因此，我们有理由相信，概念图对于高中生发展学习能力和提高思维水平具有非凡的功效和价值，可以为提高教师的教学水平和教学效率以及深化教学方法的改革提供强有力的工具。

参考文献：

[1] Joseph D.Novak&D.B.Gowin， Learing How to Learn， New

York and anmbridge.UK：Cambridge University Press.1984：37.

[2] 赵国庆，陆志坚.“概念图”与“思维导图”辨析[J].中国电化教育，

2004，（8）：42-45.

[3] 中华人民共和国教育部.普通高中技术课程标准（实验）[M].北

京：人民教育出版社，2003，4.

通信技术的概念篇(5)

关键词 信息技术；自主学习能力；微视频

中图分类号：G633.67 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）11-0067-03

随着信息技术的飞速发展，知识更新速度加快，知识储存和传播方式不断变化，个体要适应时代和社会的发展，就必须不断学习和提高。《普通高中信息技术课程标准》明确指出：“高中信息技术课程以提升学生的信息素养为根本目的，信息技术课程不仅使学生掌握基本的信息技术技能，形成个性化发展，还要使学生学会运用信息技术促进交流与合作，拓展视野，勇于创新，提高思考与决策水平，形成解决实际问题的能力和终身学习的能力，……为适应未来学习型社会提供必要的保证。”[1]高中信息技术课程以学生原有的经验为起点，要求学生把握可迁移的技术文化要素，提升信息素养。高中信息技术教学要利用信息技术环境，注重培养学生的自主学习能力。

1 自主学习的意义

自主学习是一种现代的学习方式。在这种方式中，学生是学习的主体，自主选择学习内容和学习资料，确定学习方法，通过自我调控来实现学习目标。我国学者庞维国认为：“自主学习是建立在自我意识发展基础上的‘能学’；建立在学生具有内在动机基础上的‘想学’；建立在学生掌握了一定学习策略上的‘会学’；建立在意志努力上的‘坚持学’。”

在信息社会，科学技术的发展使得信息量大大增加，知识更新速度越来越快，人们只有不断学习才能接受社会和时代的挑战，自主学习能力是终身学习的前提，也是自身发展的基础。高中信息技术课程要求信息技术应用能力与人文素养培养相融合，注重实践与理论相结合，课堂中对教学资源进行优化，有助于培养学生自主学习的能力。结构清晰的概念图能为学生营造一个理想的学习环境，激发他们的学习兴趣，引导学生学习；根据学生的个性特点而设计微视频教学资源，主题明确，短小精练，能满足学生不同的学习需求；动态生成的教学资源能发挥学生的主动性和创造性，学会运用集体的智慧，取人之长补己之短。

2 优化课堂教学资源，提高自主学习的能力

利用概念图，为学生的自主学习导航 概念图是康乃尔大学的诺瓦克博士根据奥苏贝尔的有意义学习理论提出的一种新的教学技术[2]，它包括概念、命题、交叉连接线和层级结构四个要素，是一种用节点代表概念，连线代表概念之间关系的图示方法。概念图可以清晰地表述出概念之间的关系，促进新旧知识之间的迁移和转换。利用概念图作为教学工具，可以实现课程内容的导航和课堂知识的导学。

在高中信息技术教学的实践过程中，学生的起点差异是不容忽视的问题。为了让学生领悟信息技术课程的内容和特点，高一年级信息技术的引导课上使用概念图来展示高中信息技术课程的知识结构和相关技能要求，引导学生了解和进入课程。在课堂教学中，采用概念图呈现教学内容，展示知识分支以及新旧知识之间的联系，有助于学生明确学习目标，掌握本节课的学习重点和难点。

在讲授“表格信息的加工”时，按照知识模块对教学内容进行加工，在每个模块中对主要的知识和技能进行概括。图1是“表格信息的加工”内容的部分概念图。

在课堂教学中，概念图能为教学导航，也能为学生的自主学习护航。在概念图中可以预留空白，让学生自主预习并进行填充；课堂学习后鼓励学生绘制出本节课的知识概念图，完成学习的反思和知识的内化；鼓励学生进行主动意义的构建，把自己或小组合作的成果用概念图表示出来，及时记录下头脑风暴，捕捉学习过程的一个个闪光的灵感。

概念图优化了知识的表现形式，为学生提供系统完整的知识网络，带领他们有目的地进入学习，帮助他们理清新旧知识之间的关系，促进他们完成知识的吸收和内化，提升他们的发散思维和创造思维能力。信息技术课堂教学中使用概念图，指导学生能学的内容自己学，想学的内容互相学或跟教师学，把所学的知识通过概念图画出来，把学习当作自己的事，培养学生自主学习的能力。

借助微视频，因材施教，帮助学生自主学习 教学微视频是一种特别的教学资源，是通过计算机手段将文本知识进行技术处理，配合同步的讲解和互动，对学习者的学习进行评价的一种视频资源。它短小精悍，适合现代高中学生的个性特点，让学生循序渐进掌握每个知识点，是学生身边的学习指导者。微视频消除了师道尊严和学生的敬畏心理，让学生在完全自主的状态下进行学习，自主地选择学习内容，满足了不同学生的学习需求。它在短时间内向学习者提供了大量的学习内容，并提供了可操作的交互方式，学习者可以自主地控制学习的进程，也可以反复观看，彻底理解后继续学习。

在信息技术教学中，利用教学微视频实现因材施教。课前教师准备大量的学习资源并进行分析处理，针对学习内容的重点和难点，结合班级学生的学习特点进行微视频制作，通过计算机和网络技术上传到学习资源平台。在教学中，指导学生进行微视频的观看和学习，由学生自主分析学习内容；学生观看微视频进行自主学习，并结合自身的学习情况进行相应难度的操作练习；参与微视频提供的测验，结合评价结果进一步巩固所学的知识。微视频对学生创造性思维和发散思维的培养很有帮助。

在图像信息的加工这部分内容的教学中，教师为学生提供了相关的微视频资源，包括图像的类型和特点，常见图像处理软件介绍，按主题功能介绍软件的应用等。这些教学微视频不同于普通的软件教程，它融合了原理知识和操作交互。结合学生的学习情况和教学内容，微视频的主题灵活，比较单一，比如制作贺卡、美图加工、海报、导航图或者平面图的制作等。在微视频中设置有相关的任务，对学生的学习进行评价。学生在完成阶段性练习的过程中，自主地寻找解决问题的方法，主动实践和思考，选择合适的学习方式来提高学习效率。微视频教学转变了以往的教学模式，为学生的自主学习提供了丰富的教学资源，学生可以迅速找到最近发展区，利用微视频的辅助功能，完成内容的学习和技能的训练。

借助于网络平台，充分利用生成性资源 有效的信息技术课堂应以完成课堂与教学目标为己任，在此基础上有限和有效拓展[3]。信息技术课堂可以充分利用网络平台，对学生的学习情况实时掌控、及时跟进。叶澜教授说过：课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。信息技术课堂教学中，教师与学生、学生与学生之间的交流，总会有一些预设方案外的新问题和新情况，教师应该重视课堂观察，注意细节，注意倾听学生的回答或提问，准确判断和适时捕捉生成教学资源的时机，促进课堂动态生成资源[4]。要灵活运用这些资源，提高学生的学习能力。

在机房的网络环境下，许多突然发生的事情是教师无法预知的。比如机器突然掉电、网络中断、程序运行异常、学生的误操作或者一个提问，都可能成为教学资源，教师要敏锐地发现这些资源的价值，加以有效的引导和利用，指导学生自主发现问题并解决问题。通过解决实际问题，让学习的知识和技能回归到日常的生活和学习。

面对学生突然冒出的问题，教师要勇敢地接受挑战。信息技术不断发展变化，在某些方面教师不如学生是正常现象，教师应该抓住机会和学生一起学习，指导利用信息技术工具自主学习解决问题。在学习的过程中言传身教，通过榜样的力量来感染学生，提高他们的学习能力。

信息技术学科也承载着教书育人的功能，教师在教学过程中应该珍惜动态的、不断生成的资源，让信息技术学科充满人文关怀。学生有着鲜明的个性，他们有无限的创造力和想象力，教师不能因为意外而慌乱，应该加强对学生的引导，融入情感教育，引导学生自主形成正确的人生观和价值观。

在课堂教学中，教师要容忍学生犯错误，接受学生的学习差异，分享学生的学习创意。通过网络平台，教师可以实时关注学生学习过程中的细节，对于错误的学习习惯，教师要及时加以纠正，促使学生养成终身受用的信息习惯。教学中学生的学习结果会存在差异，教师可以引导学生分析优秀的作品，并主动体会和感悟，从同伴身上学习经验，提高自己的学习能力。对于学生的别出心裁，教师要及时分享，激发学生的“头脑风暴”，鼓励学生积极探索，勇于尝试。在实践中强化知识的运用，体验技术的魅力。

3 结语

高中信息技术课程以具体的“信息技术”认知为基点，以运用信息技术解决问题为主线，在运用信息技术解决问题的过程中使学生逐步养成良好的信息习惯，进而实现信息素养的提升[5]。信息技术课程的实践性和技术性强，在信息技术教学中教师应该优化课堂教学资源，通过具体内容的学习使学生超越工具的使用，掌握使用信息技术解决问题的本质，在学习化社会让学生学会自主学习，为终生学习打下良好的基础。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中技术课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]赵国庆，杨南应，贾振洋，等.概念图的布局算法研究[J].开放教育研究，2005（5）：32-36.

[3]曾庆伟.论课堂教学从预设到生成性机制的转换[J].当代教育科学，2007（18）：35-37.

通信技术的概念篇(6)

一、知识可视化

1、知识可视化的涵义。Eppler，M.J. & Burkard，R.A.（2004）认为：知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域，应用视觉描述，促进群体知识的传播和创新。知识可视化指的是所有可以用来建构和传达复杂知识的图解手段。除了对事实信息进行传达之外，知识可视化的目标在于传输见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见和预测等，并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。

2、知识可视化工具。常见的知识可视化工具包括流程图、概念图、认知地图、语义网络、思维导图和思维地图。在运用知识可视化工具时要做到从大处着眼、小处着手、图文并茂、通俗易懂、简单实用。下面就简单介绍一下这几种知识可视化工具。（1）流程图。流程图是由一些图框和流程线组成，其中图框表示各种操作的类型，图框中的文字和符号表示操作的内容，流程线表示操作的先后次序。无论是简单的还是复杂的流程图，均以流向的方式直观地呈现出操作过程。在教学中使用流程图，有利于教学内容的清晰化，更有利于学生的理解和接受。（2）概念图。概念图是若瓦克博士等根据奥苏伯尔的有意义学习理论提出的一种教学技术。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框中，然后用连线将相关概念和命题连接，连线上标明两个概念间的意义关系。知识的体系结构能够一目了然地表达出来并且能够表现知识体系的层次结构，这是它最大的优点。3.认知地图。认知地图也可称为因果图，是由Ackerman & Eden提出的，它将“想法”作为节点，并将其相互连接起来。想法与概念不同，它们大多是句子或段落。认知地图是以个体建构理论为基础提出的，其中的“想法”都是由带箭头的连接线连起来的，但不需要用连接词。人们进行规划工作，小组决策就可以利用认知地图。（4）语义网络。语义网络是以概念和有意义的、不受限的连接词为基础，形成基本的实例或命题。Fisher认为语义网络可以被看成多维的，而非二维的。语义网络可以非常大，能够包含成百上千的相互关联的概念。正因为它非常大，使用者在某一时刻只能看到其中的一个部分，也就是与中心概念直接关联的概念。（5）思维导图。思维导图最初是英国人托尼・巴赞创造的一种笔记方法。改进笔记方法就是其最初的目的，随着研究和应用它的作用和威力开始不断的显现出来，逐渐被个人、家庭、教育和企业所广泛应用。思维导图是一种非常有用的图形技术，是打开大脑潜能的万能钥匙，在生活的各个方面都可以得到应用，人们的学习能力、思维方式和行为表现都会随着由思维导图的应用而得到改善、提高。（6）思维地图。思维地图是由David Hyerle博士开发的帮助学习的语言。在这种语言中，教师和学生一共使用8种图，用以帮助解决阅读理解、写作过程中的问题、提高思维技巧。基本的认知技巧是这8种图的基础，技巧有比较、对比、排序、归类和因果推理。在学生建构知识时，要结合多种图来提高基本能力、解决问题的能力和高级思维能力。

二、知识可视化工具在小学信息技术教学中的可行性

1、小学信息技术教学的特点。目前的科学技术突飞猛进，小学生的学习任务也多种多样，同时小学信息技术教学也呈现出了多种特点：（1）学生基础的差异性。小学生在计算机应用方面的知识和技能差异相差很大。家庭条件好的学生已经会些操作了，而条件差的，只是见过别人使用而已；有的学生会用电脑完成许多事，而有的除了玩游戏什么都不会。同一年龄段的学生基础差异较大，却使用着同样的教材。（2）课堂组织的特殊性。学生在课堂上主要靠练习实践，在练习中往往会遇到许多小问题，若是不解决，下面的教学就没法进行，若靠教师逐一解决，时间不允许，若靠学生互助解决，课堂纪律就难以保证了。（3）教学内容的趣味性。教学内容应该重视体现和挖掘信息技术课程的趣味性，从小培养学生对信息技术课程的兴趣，同时教师要抓住时机，加以引导、扶植、培养，使学生形成真正的学习兴趣。（4）课程目标的特殊性。如今的小学信息技术教材，要求学生学习许多应用软件，这些都是以操作技能为主的目标，而知识目标占极少的分量。这就要求课堂以培训技能为主要目标，在课堂上反复训练，而现在的小学信息技术课是一星期一节课，时间有限。这就会出现前面的技能尚未熟练又要开始新技能的学习的局面了，这样给完成教学目标带来了一定的难度。

2、小学生自身的特点。小学阶段的学生正处在皮亚杰认知发展论中的具体运算阶段：他们形成了初步的运算结构，出现了逻辑思维，但思维还直接与具体事物相联系，离不开具体经验，还缺乏概括的能力，抽象推理尚未发展，不能进行命题运算，同时他们又活泼好动对新鲜事物充满了好奇。所以对于小学生来说，一些形象具体的、图文并茂的内容更容易吸引他们，也便于知识的理解和接受。

3、小学信息技术教学与知识可视化工具的联系。根据上述小学信息技术教学的学生基础的差异性、课堂组织的特殊性、教学内容的趣味性和课程目标的特殊性的特点以及小学生自身的特点，信息技术教学应该始终“面向应用”，以实践操作为主，同时教师要精讲、学生要多练，两者相辅相成缺一不可，同时应尽量避免向学生传授抽象的内容，宜直观形象。

“精讲”是指教师不仅要讲出内容的基本知识点还要讲出精华，而且要注意怎样讲，这时利用知识可视化工具能够将所要讲授的知识更直观、更形象生动地呈现给学生，这样学生也就更容易接受；“多练”就是要给学生充足的上机操作时间，这里的操作是指带着任务进行有目标、有实效的操作。上机时，学生可以综合运用自己所学到的各学科知识和方法进行操作，利用多种知识可视化工具尝试着去解决信息技术课上所遇到的问题，完成自己的各项任务。这样可以增强学生的信息技术操作意识和应用意识，有效培养他们的观察能力、想象能力、审美能力、逻辑思维能力，从而使学生的信息技术综合素质得到全面提高。

教师借助知识可视化工具对学生进行信息技术知识讲解，能够形象化地呈现教学内容，使其达到容图文并茂的效果，系统化相关主题知识，不仅易于教师讲授，也便于学生理解，从而增强教学效果。知识可视化工具能够把教学材料视觉化，它是呈现信息的方式和解决问题的手段，在某种程度上说运用知识可视化工具可以改变传统的教学模式。

三、知识可视化工具在小学信息技术教学中的具体应用

知识可视化工具在小学信息技术教学中该如何应用呢？下面选择了三个案例分别对流程图、概念图和思维导图这三种知识可视化工具进行具体分析。

（一）利用流程图呈现出顺序

流程图通常给人以明朗、清晰的视觉效果，更有利于学生的理解和接受。教学中常用的PowerPoint软件中就提供了28种绘制流程图的形状。每种形状都有其特定的意义。把鼠标放在图形上，就可以看到对该图形的描述。无论是简单还是复杂的，流程图均以流向的方式直观地呈现出操作过程。

在教学中，对于解决问题类的内容可以通过流程图来描述，从而使学生能够较为轻松地掌握所学的内容。教师利用流程图的流向结构呈现出问题的解决过程，使教学内容直观、清晰，这样不但加深了学生的印象，也便于学生在出错或遗忘时快速找到正确的做法，也促进了学生学会自己思考问题，养成良好的计算机操作习惯。同时学生在看到了计算机开机顺序的流程图后，可以自己思考、与同学合作或请教教师，再绘制出计算机关机顺序的流程图。

（二）概念图的利用

概念图的层级关系给学生提供了一种理解概念间关系的方式和技巧，有利于学生在头脑中形成对概念间关系的清晰认识。教师除了给学生展示概念图外也可以引导学生自己绘制，这有助于教师及时发现学生对概念的掌握情况。

1、通过概念图进行课堂讲授。一般来说，教师需要在课前画好概念图，这相当于一个备课的过程，教师通过画概念图，可以明确本节课的教学内容、各个环节之间的相互关系以及在教学中应考虑的问题等。然而在信息技术教学中，将课前画好的概念图直接应用于课堂教学的并不是很多，特别是在小学义务教育阶段。不过在实际教学过程中我们可以采用另外一种方式进行课堂讲授――现场画概念图。在小学信息技术教学过程中，教师可以打开Inspiration概念图软件，根据教学内容，教师一边讲授一边绘制，学生就可以清楚地看到整个绘制过程。通过这个过程，不仅让学生了解概念，理解各操作之间的关系，还可以让学生感受到如何利用概念图对知识进行分类或表示，从而激发学生的好奇心使其对画概念图产生兴趣。

2、引导学生画概念图进行学习。通过小学信息教师之间的交流，可以发现在以往教学中，一般是通过提问――归纳――强调的教学方式，让学生回忆学习过的知识点、确定小报的主题和结构来规划小报，但学生还是容易丢三落四，即使最终可以完成学习目标，但也耗费大量的时间，效率不高。要想避免这些问题，教师除了要进一步优化教学设计，加强课堂调控外，利用Inspiration概念图软件能很好地增进效率。通过概念图，要求学生按照概念图的指引，围绕主题，用自己的语言在概念图上进行表述，概念图的良好的可视性规划使任务更清晰、完成任务更有条不紊，提高规划电子小报的能力，能更好地提高课堂效率，有利于教师的教和学生的学，有助于信息技术学科教学的有效性。学生利用软件画概念图之前，教师需要让学生对该软件有一定的了解与熟悉，在这之后就可以教学生利用软件画概念图了。Inspiration概念图软件提供的素材库丰富多彩，可供学生创作出各类主题、充满生趣的概念图。

（三）利用思维导图指导学生如何上网

思维导图是常用的一种知识可视化工具，它的关键是呈现出思维过程。在信息技术课堂上使用思维导图不仅有助于学生对相关信息进行加工整理，还能以简洁明了的形式把相关信息形象化地呈现出来。通过思维导图教师可以将纷繁复杂的信息用图表形式呈现在学生面前。在这个过程中，不仅增强了学生的学习热情，更加培养了学生对信息的组织能力。

四、总结

教师将知识可视化工具运用到小学信息技术教学中时，要关的注不仅是知识的内容和表现形式，还要考虑到学生的个体差异，从而确定更加有效的传播知识的方法。并不是说所有信息技术课堂上的知识都要借助知识可视化工具来进行教学，对于一些晦涩难懂或是相对较为复杂的操作，教师借助知识可视化工具帮助学生理解、解决问题；相反，若是一些浅显易懂的基础知识或是学生早已掌握操作，就没有必要把简单的事情复杂化了，因为使教学最优化才是使用知识可视化工具的最终目标。

通信技术的概念篇(7)

本文论述了信息技术与数学教学整合的教学模式研究的现状及其重要性，分析了构建信息技术与数学教学整合的教学模式的原则，并探讨了在主导——主体教学理论的指导下构建的5种概念、规律和几何整合教学模式的目标、操作程序、适用条件以及评价方法。 关键词：信息技术数学教学整合教学模式 1引言 现代教育技术广泛应用于教育领域，不仅从手段上，而且从观念上、教学模式上都引起教学的深层次变革，信息技术与课程整合成了教学改革的一个突破口。然而，目前信息技术在中小学理科教学的应用水平仍然非常低，大多是作为教学内容的展示工具。中小学理科教师对于如何将信息技术与理科教学整合感到非常困惑，他们心中也产生了许多问题，如“什么时候用信息技术比较合适？怎么用？”、“怎么做才能体现‘主导——主体’教学思想？”、“怎么做才算是信息技术与课程整合？”，要回答这些问题，除了让中小学教师掌握先进的教育教学理论、信息技术以外，更为重要的是进行基于信息技术与课程整合思想的教学模式的研究，为中小学教师的教学实践提供一个可参考的范式。教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的，为完成特定的教学目标和内容而形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁，既是教学理论的应用，对教学实践起直接指导作用，又是教学实践的理论化、简约化概括，可以丰富和发展教学理论。研究“主导——主体”教学思想指导下信息技术与理科教学整合的教学模式，为中小学教师提供一些可用于指导教学实践并借以改造的教学模式，对于推进信息技术与课程整合就显得非常重要而迫切。 2信息技术与数学教学整合的教学模式研究现状 有关信息技术与学科教学整合的教学模式方面的研究，语文学科走在其他学科的前面。由北京师范大学现代教育技术研究所主持的全国学科“四结合”（原为全国语文“四结合”）课题组和试验学校的教师们结合长达7年之久试验研究的实践，提出了几十种信息技术与语文教学整合的教学模式。与信息技术与数学教学整合相关的研究，基本上形成三足鼎立的局面：一是数学教学模式的研究，二是信息技术与课程整合模式的研究，三是计算机应用于数学教学的作用和方式的研究。关于信息技术与数学教学整合模式的研究却很少，有的也只是零星的、个别的。 自从20世纪70年代美国的乔伊斯和韦尔等开创性地提出将教学模式作为教学研究领域的一个独立研究方向以来，教学模式的研究一直是教学研究领域一个重要的课题。数学教学模式的研究近些年来呈现欣欣向荣的景象。贝尔在其著作《中学数学的教与学》中提出先行组织者、发现法、证明定理、解决问题、利用计算机等许多数学教学模式。由冯克诚、田晓娜主编的《最新教学模式全书》中也提出了数十种数学教学模式，还有《数学教育学报》、《中学数学教学参考》《教法与学法》、《数学通报》等期刊上名目繁多的数学教学模式，真可谓是百家争鸣、百花齐放。研究数学教学模式的学者和教师从数学学科教学的视角研究教学模式，对数学教学实践具有较好的指导作用，然而以计算机为核心的信息技术在这些教学模式中最多只是起一种教学手段或教学媒体的作用，贝尔提到的利用计算机教学也仅仅是众多教学模式中的一种，对于当前如何有效地将信息技术与数学教学全面整合起来的问题缺乏直接的指导作用。 近年来，信息技术与课程整合模式的研究引起了教育技术界的重视，提出了不少信息技术与课程整合的模式，如何克抗教授提出的讲授、个别辅导、探索、协作等5类网络教学模式，祝智庭教授总结归纳的个别授导、教学模拟、智能导师、问题解决等23种信息化教学模式，李克东教授提出的情境——探究式、小组合作——远程协商式等4种数字化学习模式。这些信息化教学模式对于信息技术与数学教学整合有很好的借鉴作用，但由于其学科的普适性而缺乏数学教学的针对性。 计算机应用于数学教学前期研究的重点在于如何充分发挥计算机辅助教学的工具，近些年来则更加关注计算机认知工具的作用，尤其是校园网、因特网在中小学的广泛普及以及“几何画板”、“mathcad”、“mathematica”、“Excel”等软件的引入与使用，许多数学教学研究人员和数学教师对于将信息技术与数学教学整合进行了有益的探索，并取得了一定的效果，其中运用“几何画板”革新数理化教学（特别是数学教学）的试验研究项目取得了尤为显著的影响和效果，如运用“几何画板”讲授抽象的数学概念、做数学实验都取得了较好的效果。但是这些计算机应用于数学教学的研究大多停留在计算机作用的描述、教学经验描述的层面上，没有对这些经验进行理论化、抽象化、模式化的概括，不利于其他教师的借鉴和运用。 3构建信息技术与数学教学整合的教学模式的原则 教学模式是教学过程的简约化描述，但教学程序却不等于教学模式。教学模式的构建虽然具有一定的主观性，受到构建者对教学规律和原理的理解和具体的教学实践的影响，但是必须在教育教学理论的指导下，符合教学规律，为实现教学目标服务，也就是说我们构建信息技术与数学教学整合的双主教学模式也要遵循一定的原则。 3.1基于主导——主体教学理论的原则 教学模式与教学思想、教育教学理论有天然的联系，没有一定理论的指导，教学模式就没有了灵魂。一个完整的教学模式应该包含主题、目标、条件（或称手段）、程序和评价五个要素（张武升，1988）。主题即教学模式所依据的教学思想或理论，对教学活动作出理论的解释，规定了教学模式的本质，还渗透、影响其他四个要素。影响教学模式的理论基础有现代的教育思想、学习理论、教学理论等。现代教育思想的指导从根本上把握了教学模式培养人的最终目标；学习理论解释学习的内在机制，要求教学符合学生的认知规律，学习是有意义的学习；教学理论是用于指导教学操作程序和方法的系统理论，直接指导教学模式的形成。 “主导——主体”教学理论是构建信息技术与数学教学整合教学模式最主要的理论依据，“主导——主体”教学理论取建构主义学与教理论和奥苏贝尔等以“教为中心”的学与教理论之长，避两者之短，认为在教学的展开进程中，要充分尊重学生的学习主体地位，让学生对教学内容进行自主学习、自主思考，教师则在教学过程中起学习内容的选择、学习过程的组织、帮助和指导等主导性作用，使学与教有机的统一起来，体现了以人的全面发展为最终目标的教育思想。 3.2体现数学教学特点的原则 为数学教学服务所构建的信息技术与数学教学整合的教学模式不可避免地受到数学的特征、数学教学的特点、原则以及数学教学改革的趋势和方向的影响。数学既是基础性学科又是工具性学科，因此数学教学既要重视基本知识、基本概念、数学思维方法的教学，又要重视数学知识的实际应用教学，重视学生实际问题解决能力的培养。针对现在数学只能为越来越少的人所掌握以及学了数学没有用处的情况，国际数学教育界提出“大众数学”、“人人都要学会的数学”的口号，美国数学教师协会（NCTM）在1989年3月制定的《学校数学课程与评价标准》中提出了全美学校数学教学目标：“为估价数学而学习，为数学推理而学习，为数学交流而学习，对于自己从事数学活动的能力有信心，成为数学问题的解决者”。我国新的数学课程标准也提出“通过义务教育阶段的数学学习，学生能够：获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识（包括数学事实、数学活动经验）以及基本的数学思想方法和必要的应用技能；初步学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会，去解决日常生活中和其他学科学习中的问题，增强应用数学的意识；体会数学与自然及人类社会的密切联系，了解数学的价值，增进对数学的理解和学好数学的信心；具有初步的创新精神和实践能力，在情感态度和一般能力方面都能得到充分发展”。这些数学教学目标为现代数学教学提供了如下启示： 基于“做”（hand-on）的教学——学习抽象的数学概念之前，让学生做数学实验、动手操作实物或模型，培养数学的意识，强调培养学生动手的能力； 基于思维（mind-on）的教学——关注核心概念、有判断力的思维方法和能力的教学，以使学生重构并形成自己的数学概念和关系，强调思维的培养。 基于事实（reality-on）的教学——使学生学会探索、发现、讨论和有意义建构用于解决现实问题的数学概念和关系，培养学生用数学的方法来解决问题的能力。 3.3基于信息技术与课程整合思想的原则 信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式（李克东，2001）。信息技术与课程整合不是一朝一夕的事，而是经过许多中间过程的，最终将信息技术作为辅助学习的高级认知工具，并带动教育的全面改革。根据信息技术与课程整合的不同程度和深度，将整合的进程大略分为三个阶段（马宁、余胜泉，2001）：封闭式、以知识为中心的整合阶段，信息技术作为演示、交流和个别辅导的工具；开放式的、以资源为中心的整合阶段，信息技术作为资源环境、信息加工工具、协作工具和研发工具；全方位的课程整合阶段，信息技术与课程整合引起了课程内容、教学目标和教学组织架构的全面变革。构建基于课程整合的数学教学模式要充分利用教育技术的优秀成果，并根据教学内容的特点选择适当的整合方式，强调将信息技术认知工具的作用，加强整合的深度，而不是仅仅将信息技术作为演示的工具。 3.4最优化教学效果的原则 教学模式是教学理论在教学实践中的运用和具体化，来自于教学实践。教学实践是教学模式的基石，教学模式必须用于教学实践才有其存在的必要，也只有通过教学实践的检验才能不断完善。因此，在研究教学模式的同时，还要将之用于实实在在的教学活动中，研究教学模式是否有利于提高数学教学的效率和效果，这是我们研究和构建模式的根本所在，也是验证模式是否有效、是否值得推广的基本途径。 4几种信息技术与数学教学整合的双主教学模式 教学模式的研究是理论与实践的“中介”研究，其“中介”性质决定了教学模式的研究有演绎法和归纳法两种方法。演绎法采用实证研究的方法，“从一种思想和理论假设出发，设计一种教学模式，用实验检验证明其有效后，确立这一教学模式”（张武升，1988）。归纳法是在大量教学实践基础上总结、概括形成教学模式。随着教学理论和教育科学研究方法的发展和变革，尤其是现在对教师教育科研能力的重视以及运动研究方法再度受到关注，教学模式的研究更强调运用演绎法和归纳法相结合的方法。 我们运用演绎法和归纳法结合的方法就数学的概念、规律、几何教学构建了5种信息技术环境下的双主教学模式，下面就对这5种模式的操作程序、适用条件、评价等进行阐述。 4.1概念的归纳——获得教学模式 “概念的归纳——获得教学模式”是在参考乔伊斯（B.Joyce）和韦尔（M.Well）的“概念获得模式”和塔巴（HildaTaba）的“概念发展教学模式”的基础上提出的，其目标是让学生形成正确的概念、了解概念的含义以及通过参与和反思概念化的过程，提高分析和概括的思维能力。概念的归纳——获得教学模式包括七个步骤。 （1）情景导入，明确教学目的 情景导入的目的是激发学生的学习兴趣，建立学习的心理倾向。所创设的情景一定要与要讲授的概念有关，可以是与概念相关的生活实例、资料，可以是一些例子，也可以是用以明示该概念与其他概念关系（上位、下位、并列组合）的先行组织者等。在概念学习之前，教师要向学生阐明本课的目的是通过寻找其本质属性界定某一概念。 （2）呈现例子，分类归纳 教师选择一些肯定性例子（具备概念所有属性的例子）和否定性例子（不具备或不完全具备概念属性的例子），然后呈现给学生，让他们把相似的归为一类，并找出其共同属性（即归类理由）。如果低年级学生的分析能力不够强，则可以先呈现肯定性例子，让学生提取其中的共同属性，再呈现否定性例子，剔除非本质属性，引起学生对本质属性的注意，加强对本质属性的认识。 （3）提出概念假设 当学生把所有的属性都罗列出来后，要求学生给这组例子取一个名称，思考如何用这些属性来表述这个名称，此时教师不要对任何学生的观点进行评价，要鼓励他们多思考、多说。 （4）呈现例子，检验假设 同样呈现一些肯定性和否定性的例子，让学生用自己提出的假设判断是否所有的肯定性例子都能归到概念组中、概念是否已包含了所有的本质属性，必要时可以将一些属性添加到概念中。 （5）概括总结，形成概念 教师展示全体学生提出的概念属性和概念假设，要求学生共同提取该概念所包含的所有本质属性，用简练的语言概括出概念，然后再现概念的规范表述。 （6）应用概念，巩固理解 可以呈现一些比较复杂的例子，让学生应用概念进行分类，也可以让学生自己举出一些符合该概念的例子，加深他们对概念的理解。 （7）反思概念化过程 教师可以用问题来激励学生回忆、反思、讨论自己概念化的过程，如“请回忆一下你们得出这一定义的过程，你们是怎么确定其主要特征的”，从而提高其思维能力。 在上述过程中信息技术的作用以及教师和学生在过程中的活动可用表1来概括。 表1概念的归纳——获得教学模式中信息技术的作用和师生活动 模式程序信息技术的作用（理想状态）教师活动学生活动 情景导入，明确教学目的情景创设工具创设情景，说明教学目的明确目的，建立心理倾向 呈现例子，分类归纳例子展示、操练、表征观点（提取的概念属性）工具选择例子，确定呈现方式，收集概念属性例子分类，归纳概念属性 提出概念假设表征观点、交流讨论工具鼓励学生思考、发言，收集学生提出的假设提出属性和名称，讨论 呈现例子，检验假设展示例子、操练、表征观点、交流讨论工具选择例子，阐明阶段目的，参与讨论，收集概念属性假设例子判断，归纳属性，讨论 概括总结，形成概念呈现假设、表征观点、交流讨论工具展示概念属性和假设，参与讨论，评价学生概括的概念概括概念，讨论互评 应用概念，巩固理解呈现例子、操练工具选择例子，评价效果判断，举例 反思概念化过程交流讨论工具提问引发讨论反思，讨论 这种教学模式适合于讲授那些具有明确属性的概念，如有（无）理数、方程、等式等，也可以用于教授代数运算法则，如合并多项式、合并同类项等，对信息技术的要求不高，有大屏幕投影设备和一台计算机的教室基本满足教学条件（讨论口头进行，分类、提出假设可用纸代替），但是在教学前，教师必须选择准备好肯定性和否定性例子以及一些复杂的、似是而非的例子。教学的效果可以用判断、举例的方法来评价学生是否已理解、获得了该概念。 4.2规律的应用——探究教学模式 学习规律的目的是为了应用规律，此模式的目标是使学生通过应用概念和规律加深对概念和规律的理解，培养数学方法的应用能力和实际问题的解决能力，包括六个阶段。 （1）情景导入，明确问题 利用多媒体计算机创设现实问题情景，激发学生解决问题的兴趣，明确要解决的问题。 （2）分析问题，明确应用的概念或规律 让学生思考分析问题，提取问题中的已知条件、未知条件和要求的结果，引导学生讨论解决该问题需要用到的数学概念和规律，确定解决问题的概念和规律。 （3）分组讨论，提出假设 先将学生分成若干个小组，以小组为单位猜想、讨论解决问题的可能方案。这个阶段要鼓励学生多思考、多猜想，而不要求计算、证明，但是要给学生一定的时间限制，时间的长短则根据问题的难易程度而设定。 （4）共享方案，评价筛选 当学生已提出足够多的方案时，让小组成员汇报小组提出的方案。教师收集、汇总学生的方案，并把全部方案展示给全体学生，选出其中不同的方案后，让学生用逻辑推理的方法淘汰不可能的方案，进一步筛选出可能方案。 （5）计算证明，验证假设 让学生对剩下来的可能方案用严密的计算和证明的方法来验证其有效性。如果学生的信息能力较强，也可以要求学生用信息技术来表征最后的方案。 （6）汇报总结，反思 学生汇报验证的结果，总结问题的解决方案。如果方案比较复杂，教师可以用多媒体计算机来演示该方案解决问题的过程。最后要求反思解决问题的过程，讨论问题解决过程中所用的数学方法。 模式中信息技术的作用以及教师与学生的可能见表2。 表2规律的应用——探究教学模式中信息技术的作用和师生活动 模式程序信息技术的作用（理想状态）教师活动学生活动 情景导入，明确问题情景创设、问题呈现工具创设情景建立心理倾向，明确问题 分析问题，明确应用的概念或规律交流讨论工具引导，总结讨论，分析，确定应用的概念或规律 分组讨论，提出假设交流讨论、表征假设工具分组，设定讨论时间，鼓励学生，关注小组内所有成员的发言情况讨论，提出假设

共享方案，评价筛选展示方案、交流讨论工具收集、呈现方案，参与学生讨论汇报，讨论评价 计算证明，验证假设计算工具，实验环境，交流讨论工具提供工具，工具使用方法指导，提供帮助计算、证明，交流讨论 汇报总结，反思表征方案、交流讨论工具评价，总结，引发反思汇报，讨论总结，反思 此模式适用于与生活有关的计算公式、规则的复杂应用教学，如相遇问题、解方程问题等，对信息技术的理想要求是具有多媒体投影设备、网络环境、计算器、几何画板等数学探索工具等，要求教师和学生熟练使用Word、计算机、几何画板、网络交流讨论工具等。如果不具备网络教学环境，则学生的交流讨论可以口头进行。教学效果可以用解决类似问题来进行评价。 4.3几何概念、规律的“数学实验”教学模式 运用几何画板的“几何概念、定理的数学实验教学模式”的目标是通过“做”的教学，让学生正确理解几何中的概念、规律，了解概念、规律的形成原理，培养发现问题、转换问题的能力，培养用数学模型来解决问题的能力。该模式的步骤为： （1）情景导入，明确目的 情景导入的目的是激发学生探究的兴趣，明确数学实验的重点（要学习的概念/规律），如用与教学内容相关的例子引入课题，如用飞机或飞机模型引入角平分线教学、用飞翔的蝴蝶引入轴对称概念的教学、演示离心率变化引起曲线变化的动画引入离心率概念的教学等。 （2）做“数学实验”，自主探索 学生明确了本课的目的后，让学生用几何画板做数学实验，利用教师编好的课件独立探索，发现数学概念包含的本质特征、规律形成的原理。如果学生能熟练使用几何画板，也可以让学生自己制作简单的课件。 （3）讨论总结，形成概念/提出规律 学生将探索获得的概念属性或规律与学习伙伴进行讨论，在教师的帮助、引导下提出正确的概念或规律。 （4）概念/规律应用 将所获得的概念或规律应用于解决一些问题，可以是进行一些练习，也可以是解决一些实际问题，如用轴对称概念解决“在河边建一个水电站，使之到两个供水站的距离之和最短”等。此时还可能用几何画板进行数学实验。 （5）反思 用提问的方法引起学生回忆、反思自己的学习过程，讨论如何获得概念、发现规律的，在应用规律的时候是如何应用规律的，用“数学实验”进行学习对自己解决问题有什么启示等。 表3说明了信息技术在此模式中的作用以及模式程序中教师和学生的活动。 表3几何概念、规律的数学实验教学模式中信息技术的作用与师生活动 模式程序信息技术的作用（理想状态）教师活动学生活动 情景导入，明确目的情景创设工具创设情景建立心理倾向，明确学习目的 做“数学实验”，自主探索实验环境，表征概念或规律工具提供工具，监控、帮助、引导做数学实验，探索，记录探索的心得 讨论总结，形成概念/提出规律交流讨论、表征概念或规律工具总结，评价讨论，提出概念，互评 概念/规律应用呈现问题工具，练习工具，实验环境提出问题，提供工具，监控、引导、帮助练习，做“实验” 反思交流讨论工具引发思考，参与讨论讨论，总结 这种模式适用于抽象的几何概念、几何定理、复杂概念的研究和利用几何知识解决问题教学，如轴对称概念、多边形的内角之和、离心率概念、复杂曲线的形成、空间几何等，也可以用于物理、化学的教学中。要求师生都熟练使用几何画板和Word、记事本等记录工具，可用需要转换的复杂问题来评价教学效果。 4.4基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式 现代数学教学强调数学与现实生活的联系，要求数学教学要从身边的生活问题出发、用于解决生活中的实际问题，Internet提供的丰富资源又为此提供了更广阔的空间。“基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式”就是为实现使学生将学到的数学计算知识用于解决生活问题、从而培养其联系实际、解决问题能力的目标而设计的，其步聚包括七个环节： （1）情景导入，提出问题 情景创设的目的是激发学生探索、解决问题的兴趣，创设的情景要与学生的日常生活密切相关，而且要利用视频、音频、图片等多媒体信息来呈现问题，如深圳南山实验学校的易伟湘老师用悉尼奥运会的资料、用图片展示活动城市的情况[17]来调动学生的积极性取得了比较好的效果。 （2）分析问题，明确方向 要求学生分析解决问题需要确定哪些条件，这些条件与哪些数学知识有关系，最后确定解决问题涉及的数学概念，复习概念间的数量关系。 （3）小组学习，查找信息 教师按照学生的兴趣或位置关系将学生分成若干小组，确定每个小组成员都有相应的任务后，提供给学生信息记录表、相关的资源、网址或搜索引擎，传授学生使用这些资源的方法，让学生开始查信息。要求每个学生都独立自主地查找信息，他们所查找的信息都是为了解决共同的任务，是小组任务的一部分，培养他们协作的意识。这一阶段要给学生足够的时间和资源，使他们能进行充分的探索，学生还要及时记录所找到的信息。 （4）交流协作，解难释疑 当小组成员找到所需的信息后，让他们回到小组中，交流他们所查的信息以及为什么选择这些的理由，讨论其中分歧的意见以达成共识。对于一些学生容易忽视的因素，教师要及时引导。 （5）计算数据，问题解决 学生计算经过讨论的数据，比较、分析计算结果，讨论、选择恰当的解决方案。这里学生提出的解决方案可能不是惟一的，教师要鼓励学生多角度考虑解决方案，以培养他们的发散思维。 （6）成果汇报，讨论评价 学生在小组交流达成共识后，由小组成员向全班同学汇报学习的结果以及提出方案的理由，教师和其他组的学生可以就他们的方案提出适当的建议。 （7）反思 要求学生回忆探索、协作的过程，反思如何从问题中提取数学知识、怎样才能找到需要的信息、如何选择有用信息、解决该问题用了哪些数量关系、与小组成员协作是否愉快、学习伙伴有哪些值得自己学习的地方、打算以后怎么用这些数学知识和学习方法等等。 模式中信息技术的作用及教师与学生的活动如表4所示。 表4基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式中信息技术的作用及师生活动 模式程序信息技术的作用（理想状态）教师活动学生活动 情景导入，提出问题情景创设工具创设情景，阐明目的明确目的，建立心理倾向 分析问题，明确方向讨论工具，展示数量关系工具帮助学生提取、复习数学概念、数量关系分析、讨论，提出、复习数量关系 小组学习，查找信息信息探索、记录工具提供记录表、资源和工具，监控、帮助查找、记录数据 交流协作，解难释疑交流工具监控、引导，启发讨论，选择有用信息 计算数据，问题解决计算工具、表征方案工具提供工具，监控、引导计算、讨论，提出方案 成果汇报，讨论评价展示成果工具，讨论工具参与讨论，提出建议汇报，讨论、互评 反思讨论工具引发思考，参与讨论反思，讨论 这种模式适用于一些与日常生活有关的计算知识的教学，如行程问题、利息问题等。运用此模式进行教学的前提是具备并师生熟练使用Internet教学环境、Excel等电子表格工具、Word等文字处理工具软件。教学效果的评价可延续到课后进行，可让学生写学习体会、学生互评协作意识与协作能力。 4.5基于Internet的综合性应用问题的合作研究学习模式 这是一种多学科、多纬度的综合性教学模式，将知识、计算、规律的学习与解决实际问题等目标综合在一起。应用这种模式的教学一般不能在一节课中完成，根据项目的难易程度确定所需的时间。此模式的实施分为八个阶段： （1）设置问题情境，提出问题 问题可以由教师口头提出或用展示某一事件引出，也可以由学生自己提出。问题的情景应该是真实的，能够引起学生探索的热情。 （2）分析问题，明确评价方法 要求学生分析问题情景中所隐含的数学知识，列出已掌握和未掌握数学概念的清单。教师向学生说明研究的成果形式以及评价的方法。 （3）组织小组，确定研究计划 教师按照一定的分组策略将学生分成若干个小组，或者由学生自行分组，小组人数以4-5人为佳。小组成员一起讨论研究的方法、进度以及小组成员的分工，制定研究计划表和数据记录表。 （4）自主探索，学习概念，查找信息 每个小组成员根据自己的任务分工，学习自己未掌握的数学知识，并开始收集与解决问题相关的信息。学生通过学习新的数学知识、查找所需的信息，逐步建构起关于该领域知识结构原形，并形成自主思维的能力与习惯。教师帮助学生判断所查信息的有效性。 （5）交流协作，完成数据表 学生搜索到所需的信息后，回到小组，与其他小组成员一起交流所找到的信息以及该领域的相关知识以及自己关于解决问题的见解，并用查到的信息完成数据表。如果交流发现有不恰当的数据或数据不充分，则需要重新查找数据。 （6）计算数据，提出假设 将所查的数据进行必要的单位转换、中间计算，计算出最终数据，形成各种可能的解决方案。 （7）讨论假设，问题解决 对提出的可能解决方案进行组内讨论，决定最佳解决方案。 （8）汇报，评价，反思 由小组成员向全体同学作出口头汇报，如果可能还需提交书面报告。教师和其他小组根据评价的方法对他们的研究进行评价。要求学生对研究的过程进行反思，思考自己又学到哪些新的知识、是怎么解决这个问题的、自己在小组中的贡献有多大等等。 在这个模式中，信息技术的作用以及教师和学生的可能活动见表5。 表5基于Internet的综合性应用问题的合作研究学习模式中信息技术的作用及师生活动 模式程序信息技术的作用（理想状态）教师活动学生活动 设置问题情境，提出问题情景创设工具创设情景，提出问题明确问题 分析问题，明确评价方法讨论工具，展示成果形式和评价方法的工具帮助引导，说明成果形式和评价方法分析问题，提取数学知识，了解成果形式和评价方法 组织小组，确定研究计划制定研究计划和数据电子表工具确定分组，提供工具和工具使用帮助分工，制定计划表和数据表 自主探索，学习概念，查找信息资源、查找工具，探索工具提供资源，监控、引导学习概念，查找信息 交流协作，完成数据表讨论工具，数据记录工具监控、帮助、引导讨论，输入数据 计算数据，提出假设计算工具，方案表征工具监控、帮助、引导计算数据，记录结果 讨论假设，问题解决讨论工具监控、帮助、引导讨论，提出方案，准备口头汇报，撰写研究报告 汇报，评价，反思汇报撰写工具、讨论工具总结、评价，引发思考口头汇报、互评，反思 此模式适用于研究一些用数学知识解决社会性问题，如分期付款问题、投资回报问题、彩票问题等等，模式的运用要求在Internet教学环境中，师生熟练使用浏览器、搜索引擎、Excel等表格工具、Word等文字处理工具、PowerPoint等演示工具，学生具备一定的协作技巧和进行口头、书面汇报的能力。教学效果的评价可以从问题解决、汇报、协作等方面进行。 以上是我们在这个领域所作的一点探索，所提的模式并不能包含所有内容的教学，还有许多内容的模式尚待研究，相信随着信息技术与数学教学整合研究的深入，这些模式会得到不断的修正、完善，更多的模式也会出现。 参考文献 [1]北京师范大学现代教育技术研究所.深圳市南山实验学校.信息技术与课程整优秀案例论文集.高等教育出版社，2001.11. 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