类比教学法在初中信息技术教学中应用的探讨

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  信息技术学科是一门新兴学科,它既重视理论知识,又强调实践操作,有许多学生未曾接触过的新概念。在信息技术课堂中为了对抽象的、复杂的概念加以描述,教师经常采取类比法进行教学。类比教学法是通过与教学内容相似或相通并且为学生较熟悉的事物作类比,以建立知识模型,化抽象为具体,变复杂为简单,进而帮助学生实现对新知识的深化理解,并以促进学生自主学习、培养其创新思维为目标的教学方法。在许多情况下,使用类比法教学能帮助教师突破难点,但如果使用不当,也可能造成学生的理解误区。本文结合部分教学案例,对类比法的应用进行了思考和归纳。
  值得商榷的类比教学法应用
  案例一:将使用中间变量交换两变量的值的算法比作交换两杯饮料的过程。
  在程序设计教学中的一个经典算法是t=a;a=b;b=t。为了解释采用第三变量t来进行中间交换的具体过程,教学中经常听到的例子是一杯白开水和一杯果汁,如何进行交换?引发学生使用第三个空杯子作为中间交换容器的思路,并用此类比解释上述算法。
  这种说法简单易懂,学生对利用中间变量进行两变量值的交换也能较好地掌握,这曾经也是笔者在进行此教学内容时的授课法宝。但在研究类比法的应用阶段,笔者发现这种比喻并不完全恰当,因为当我们进一步询问学生中间变量的值时,学生往往认为t=0,这是因为类比了杯子的概念,用来交换的第三个杯子最后必定是空的,而实际上,在上述的变量交换顺序下,t的值应当是a最初的值。倘若始终用“饮料”的观念理解变量值,学生则无法理解信息技术中的赋值并非交换,而是复制的结果。那么,后续教学中不用第三变量,仅用加减法进行两变量值的交换算法则更难以理解了。
  案例二:将文字处理中的分节操作类比为生活中的刀切操作。
  引入新课以后,教师提出合并两个文件的任务。
  师:如果你用老师以前教的方法,会选择怎样的方法将A、B同学的作品合并?
  生:用“复制—粘贴”的方法。
  师:很好,我们来回忆一下前面学过的图片插入的方法。(教师边操作边讲解,在对比两种方法异同的过程中也完成了合并的演示教学。接着教师布置学生完成合并任务的操作)下面请运用以前所学的知识或者参考教材第41页的操作说明将A、B同学做的两部分内容合并。
  教师在巡视学生制作过程中,发现有学生在操作时没有注意插入点的位置,造成了合并内容的混乱。
  师:如果用胶水将一根断裂的木棍粘合,胶水应该涂在什么位置?类比我们的合并文档,应当注意插入点的位置,才能确保合并的正确性。
  听到教师这样的提示后,大多数学生在合并文档时能先确认插入点的位置,再进行合并。即使是合并前未注意到,出错后也能根据教师的提示,查找出错误的原因,进行纠正。
  接下来页眉/页脚与分节符的教学,教师通过演示插入页眉/页脚的操作,引导学生发现在封面、封底也出现了页眉/页脚的问题。教师设置了问题,从而引发学生的学习需求,自然地引入本课的难点:分节符的使用。
  师:我们来分析一下电子杂志的结构。
  教师播放课件,课件中用红色标识把需要分节的封面与封底动态切分,给人以深刻的印象,同时教师辅以解说。
  师:我们要用一把“刀”将封面、正文和封底切开来,分成三节,这把“刀”就是分节符。
  教师接着布置任务,要求学生在页面相应的位置分节,并取消掉封面、封底的页眉/页脚。
  在这节课中,教师多次深入浅出地使用了类比教学的方法。例如,运用图片的插入,类比迁移合并的知识点;运用胶水的位置强调合并插入点的位置;最后用刀切断的比喻,迁移分节的概念。
  纵观整节课,类比法的运用还是比较成功的,前面的教学内容学生掌握得很好,可是最后在进行取消封面、封底的页眉/页脚的操作时,有不少学生卡壳了。按说教师“刀”的类比已经说得非常清楚了,可为什么学生的操作结果却显示教学仍存在遗憾?同样是类比,为何会产生了不同的效果?
  存疑而欲解惑。在后续教学中笔者特别关注了这个问题,经过仔细揣摩后慢慢有了头绪。“刀的切断”与“分节”这两个概念虽然相似,但却不尽相同,被刀切断的东西不再有任何关联,而分节表面上是把两部分给截开了,但在默认情况下,被截开的两部分仍是有关联的,后一节与前一节保持相同的设置,必须要取消“同前”按钮才能真正断开关联。然而,由于教师“刀”的类比,学生对分节的概念完全迁移了“刀切”的概念,使得认识不尽全面,故而造成了教学中的遗憾。
  案例三:将多图层叠加类比为透明胶片的叠加。
  Photoshop或者Flash的初识课上,经常会听到对图层概念这样的类比:图层可以认为是多张透明胶片的叠加。
  图层概念是教学中的重点、难点,通过类比教学法帮助学生理解是常用的方法。但是这个类比会产生两个问题:一是图层到底是透明的还是非透明的?按照类比中的陈述,它应当是透明的胶片,图层概念也被误认为是透明的。因此,无法让学生建立(在缺省情况下)上一图层完全遮盖下一图层的基本认识,而这是平面设计或动画设计的关键,容易对后续的学习造成困扰。二是图层的边界在哪?在与同行教师讨论上述问题时,有人提出:将胶片阐述为不透明是否可以解决上述问题?而生活经验告诉我们,胶片的大小是相同的,如果它们是不透明的,那么即使最上层胶片上的图像只占中间一小部分,下一层胶片中超过这个图像范围的内容也将不能被显示,我们始终也只能看到最上层的图像。而实际上每个图层的边界就是它所绘制图像的边界,超出边界的下一图层内容将会被显示。基于上述分析,运用透明胶片进行概念的类比并不准确,容易造成认识混淆。
  类比法应用的注意事项
  上述几个案例说明了不恰当、不完善的类比教学法,实际上对学生的认识和理解并没有起到预想中的作用,甚至有可能阻碍了他们的认知。但是,也不能否认类比法在阐述新概念或复杂内容时,有时也具有非常好的解释作用,如案例二中教师对合并点的定位等类比,对教学颇有帮助。   国内外学者对类比教学法也有相关研究。美国心理学家贾德的概括化理论(经验化理论)认为:概括的经验或原理是知识迁移发生的主要原因。对原理学习得越透彻,对新情境的适应性就越强,迁移就越好,类比教学法的效果也就越好。但是,并非所有的类比教学法都能取得良好的效果,华东师范大学王祖浩教授曾提出:教师应避免类推使用不当,造成模仿类推、思路固化等类比定势。教学时应引导学生“求同”与“寻异”并进,在充分运用类比联想揭示事物之间的内在联系和共性时,要强化对个性的认识,以掌握恰当类比的事实依据。
  根据以上教学案例及研究理论,笔者归纳了教学中运用类比教学法的注意事项。
  1.深入理解和剖析概念
  在使用类比教学法时,应当注意概念的准确性。例如,在案例一中,用交换两杯饮料的过程类比用中间变量交换两变量值的过程。这其中造成类比不当的原因是对两类不同概念未作区分,在信息技术科学的基本认识中,物质与信息具有不同的特征。1948年,美国著名数学家、控制论的创始人维纳在《控制论》一书中指出:信息就是信息,既非物质,也非能量。正是因它不是物质,所以它遵循的不是物质守恒定律,而是遵循了信息传递的共享特征。因此,从本质上信息的传递就是对信息的复制而非移动。
  因此,教师在类比教学之前,应当对类比的内容进行深入的研究、细致的剖析,从类比对象双方的形式、属性、特性等多方面进行考量,以确保类比的准确性。
  2.“求同”与“寻异”并进
  在许多情况下,要寻找完全契合的可类比概念是相当困难的。当使用类比能很好地引入新概念,但新旧知识点存在一定差异的情况下,应如何使用类比的方法呢?笔者认为,“求同”应与“寻异”并进,在发现二者差别时,只要追述两者区别,同样可以帮助学生形成正确的认识。例如,在案例二中,只需要追述“刀切”概念和“分节”概念存在的区别,让学生明确“分节”之后缺省的状态,便可让学生对分节的理解更上一层楼。
  3.使用学生熟悉的生活经验
  在使用类比教学中,还应考虑其是否符合受众的生活经验与理解方式。例如,在案例三中,教师用透明胶片进行类比,除了上述对类比对象的准确性理解不够外,还脱离了学生的实际生活经验。教师完全可以利用生活中的视觉成像经验,选取大小不同的实物,在空间前后不同位置摆放,形成不同视觉效果,以此来讲述图层的概念,既简单明了,又贴近学生生活。
  总而言之,类比教学法是一种非常有效的进行知识迁移的教学方法,运用得当将会事半功倍,而在使用中应当注意类比对象的准确性、恰当性和完整性,以帮助学生全面理解概念,形成正确认知。
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