洞察技术,穿越理解
时间：2020-05-09 05:17:21 来源：千叶帆 本文已影响人
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洞察是一种敏锐的觉察，洞察还是一种有深度的思考。洞察技术是指穿过技术的表层，直达技术的核心本质。在信息技术课中，简单的观察学习促成不了洞察力的形成，一味地模仿操作也难以成就洞察力。因此，洞察是需要“被教学设计”的。只有创造有深度的教学活动，对技术做到“明察秋毫”，才能让学生成功穿越技术理解的重要地带。
界面触碰——感悟技术的良苦用心
在以软件应用为核心的信息技术课中，界面是映入学生眼帘的重要对象。软件界面既是技术应用的“始发站”，又是技术知识的“集结地”。让学生指挥鼠标，游历界面中的菜单栏、工具栏、状态栏、浮动面板、编辑区等，可以使学生获得工具名称、操作入口、界面组成等信息，初步感受软件的功能特点。在此基础上，如果以软件设计者的视角，让学生去思考菜单、工具、面板等布局的设计，可以触及软件设计者的思想，从而加深对相关技术的理解。
案例1：思考艺术字的“落户”
在《Word艺术字》一课中，笔者在“插入艺术字”环节进行了这样的设计——
“在Word中，哪里可以插入这么精彩的艺术字呢？”说完，我的鼠标开始在各菜单中游走。
学生观察屏幕，异口同声地说：“插入菜单！”
“在插入菜单的哪里？”教师机的鼠标开始进入“插入”菜单。当鼠标滑过“图片”菜单时，其二级菜单呈现了，眼尖的学生一下子瞄见了“艺术字”，说：“在图片菜单！”
我单击“艺术字”，弹出一个窗口，该窗口出现了各种艺术字的样式。我的演示也到这里暂停了，接下来是学生的动手尝试。
几分钟过后，我请一位学生上台演示介绍艺术字完整的插入过程。然后问：“还有其他的方法吗？”学生一边汇报，我一边将操作方法板书在黑板上。
板书后，我拿起粉笔在“图片”和“绘图工具栏”两个词上圈了一下，然后瞪大眼晴问所有学生：“为什么艺术字会被安排在‘图片’菜单和‘绘图工具栏’里面，而不是文本类菜单、文本格式类工具栏呢？”我说的时候，特别将“艺术字”的“字”读成重音。
学生开始陷入了深思。过了一会，几个学生在下面轻声地说：“它可能是图片。”
“对！你猜对了，艺术字就是一种特殊的图片！既然是图片，它就可以像图片一样调整大小、改变版式，待会儿我们可以去进一步感受。”
上述案例中，笔者让学生去查明“艺术字”在菜单和工具栏所属，来引导学生思考“艺术字”的本质——其实是一种图片（矢量）。这样的设计，不仅使学生明白了艺术字相关的软件界面设计的缘由，而且使学生对插入过程中的菜单和工具栏的选择变得更加“铁定无疑”，也为后续的艺术字调整提供了技能迁移。
细细品味界面，可以让学生感受界面中所蕴涵的技术，感受软件界面设计的良苦用心，从而让学生“知其然，也知其所以然”，促进对技术的理解。如资源管理器中，默认情况下左栏窄而右栏宽，其意在于分工不同，左栏呈现目录，而右栏显示子目录或文件的具体信息，让人一目了然；Photoshop工具栏中各工具图标的黑色向下小箭头，表明其下隐藏着同类的更多工具以供选择；WPS启动后默认打开的在线模板，其实在于提示制作的顺序应从模板开始，暗示着确定主题、选择模板的重要性，等等。
直观感知—— 领会技术的抽象本质
在信息技术课中，常会涉及概念、原理等理论方面的知识，如计算机病毒、邮件服务器、DHCP服务、动画原理等。这些理论性知识，因为缺乏明显的观察与体验对象，对学生而言，会比较抽象而难以理解。想让学生领会这些技术的本质，教师需要设计出直观的感知活动，让学生在头脑中建立起与抽象技术所对应的新表象，使抽象的技术找到所匹配的形象画面，产生联结，从而化解抽象，产生学习上的理解。
案例2：与计算机病毒的“零距离交火”
在《负责任地使用计算机》一课中，涉及了计算机病毒特征的知识点。计算机病毒具有自我复制性、破坏性、隐蔽性等特点，如果仅是教师讲述、文本阅读、案例分析等教学方法，可能只会让学生停留在了解的程度上。于是，我与一位老师共同设计了以下的教学活动。
用VB编制一个“计算机病毒”，编译EXE时，将程序图标改为PPT文件图标，并与病毒介绍PPT文件存储在同一个文件夹。课堂中，教师故意混淆发放给学生查看。结果，学生机全部中招。
“哇、哇、哇……老师，我的电脑不行了！太可怕了！中病毒了！”课堂里一下子炸开了锅。学生亲眼目睹了病毒在计算机上肆虐：进程中的程序不断增多，计算机的CPU和内存资源被耗尽，计算机其他程序无法动弹，等等。
教师让学生强行重启计算机，然后在重启的过程中，让学生回顾原来的深刻画面，讲一讲：“通过刚才的体验，计算机病毒带给你最大的感受是什么？”
“破坏性！”这是学生最直接、最强烈的感受。
“还有呢？”
“会一个变成多个，会自身复制自身！”学生回忆着。
“我们回到原来发放之前的文件夹，你看，两个一模一样的PPT文件，但再细看类型，一个是EXE文件，一个才是PPT文件，这说明了什么？”
“计算机病毒具有伪装性！”
“也可以称为隐蔽性。”我在黑板上板书小结。
就这样，学生们一下子把计算机病毒的核心特征提炼了出来，而且还非常精确。因为，每个学生亲眼见识了计算机病毒的“发作威力”，这些真实的画面都深刻印在了学生的脑海中，成为了计算机病毒概念的表象，这些表象与学生原有的“自我复制”、“隐蔽性”、“破坏性”等词汇产生联系，从而促成了计算机病毒特征在学生头脑中的理解。
在教学中，直观感知的对象可以是可触摸的教具、学具，也可以是数字或真实环境下可视听的静态画面或动态现象。比如，用画有图案的透明塑料片来分析Flash图层动画的结构；请一排高矮不同的学生上台演示排队，来让学生理解冒泡排序的思想；借模型小车在黑板上转弯行驶留下的长短不同的双轮轨迹，来让学生明白机器人在转弯时双轮电机需设置的不同功率，等等。
直观感知之所以能促进学生的技术理解，是因为这些直观可感知的对象中“显著”地装载着技术知识，学生可以通过观察感知得到。教师通过点拨引导，让学生拨开表层，触及内置的抽象知识，在此过程中，学生会自主赋予抽象技术知识以具体的意义。
探索体验—— 熟知技术的关键细节
信息技术课程中的大部分技术知识，从宏观角度看属于环境搭建和任务创作的，从微观角度看却属于操作控制的，如硬件的装配、软件的安装、窗口的布局、工具的操控、参数的设置等。这一类技术知识藏匿于具体的操作环境中，学生若不经过亲身的探索体验，恐怕难以理解其细节要义。因此，教师需要设计深度体验类活动，让学生“置身”于具体的操作环境中，在与环境的“细节互动”中，不断感知计算机系统反馈的画面与信息，从而获得参数、结构、类型、操控等技术细节的真正意义。
案例3：机器人智能奔跑的奥秘
在“汽车总动员”机器人程序教学中，怎样让学生根据距离传感器的路况信息来动态调整机器人的运动方向，使得机器人在赛道上智能地奔跑呢？这就需要让学生通过仿真环境，查看传感器的信息及与之对应的机器人的跑偏情况，从而得出左传感器距离与右传感器距离在一个定值范围内（150左右），机器人是跑在赛道中间的，而超出了这个范围，机器人撞上两侧栏杆的概率就大大增加。
那么左偏和右偏，用程序是怎样表示的呢？左偏与右偏之后，机器人的电机该设置多大的功率来纠偏呢？这些都需要学生在不断调试中，从机器人运行情况、感应器信息实况与程序结构、参数信息建立对应关系，最终构建稳建的程序结构和最优的参数配置。
计算机硬软件系统本身具有良好的反馈性。如Photoshop魔术棒容差值的设置带来的选区变化；Flash补间动画制作错误时，时间轴上呈现的虚线；未设置SMTP的Foxmail发出“无法发送邮件”的提示；计算机自检时对安装不到位的硬件板卡报警鸣叫等。因此，在教学中，教师可以引导学生观察与思考系统反馈得来的信息，这样，学生就会在动态的实践过程中不断开展新的尝试与改进，从而深入技术学习的关键细节，在理解上也就迎刃而解。
经验类比—— 明析技术的内涵要义
每个学生有其自身的生活经历，所以，他们的头脑中都装载着丰富的经验。频繁或深刻的经历，常会在学生头脑中留下清晰、稳定的表象。有时，只要一个关键词，学生就会自然而然地再现这些存诸在头脑中的表象。因此，当学生的生活经验与技术知识有“结构匹配”时，教师就可以“借势用力”，引导学生在技术知识与生活经验之间架起桥梁，通过类比，借助清晰、形象的经验画面来理解复杂、抽象的知识难点。
案例4：当快捷方式遭遇电视机遥控
在教学“文件的快捷方式”这一知识点时，要让学生理解文件快捷方式与原文件之间的关系，可以调用学生头脑中电视机遥控与电视机之间的关系来类比理解。
教师可以这样引导：“快捷方式与文件之间的关系，就好比是遥控器与电视机之间的关系。”
“我们先想想，遥控器与电视机的关系怎样？”（调用学生生活经验）
学生：“用遥控可以打开电视机，不用遥控也可以直接按电视开关。”
教师进一步问：“如果遥控器丢了，电视还能打开吗？”
“能。”学生的经验让回答很干脆。
“但如果是电视机搬走了，用遥控器还能打开电视画面吗？”
“不能了！”学生用经验可以再现画面，推导出结论。
“那么，快捷方式图标与文件图标，哪个删了，是再也不能打开原文件了？”
“文件图标！”
“那现在大家理解文件与快捷方式的关系了吗？”教师再问。
“快捷方式就好比是文件的遥控器一样。”学生用经验联结的方式理解了快捷方式。
经验类比实施的条件是学生头脑中有与技术知识相匹配的清晰画面。教师的引导则是让学生意识到两者某些属性的相同之处，从而形成联系的纽带，促成学生用经验来推测技术中的属性知识，助推理解的发生。如教学Excel单元簿、工作表、单元格之间的关系时，可以用写字本、页、格子来类比；在教学电子邮件的传输流程时，可以将之与传统信件与邮局之间中转来类比；教学递归结构，可以用“山上有座庙”的故事循环嵌套来类比；教学Photoshop蒙版的作用，可以用“拿着透明程度不同的玻璃片看照片效果”来类比，等等。
作品品鉴—— 透析技术的方法思想
电子作品是信息技课中学生学习实践的常见产物，如机器人模型、VB小程序、Word名片、PPT故事、PS海报、Flash动画片等。电子作品既然是创作的产物，那么，在其中必定积淀着作者在创作过程中的技术手段与设计思想。在教学活动中，教师可以让学生去剖析自己的作品或他人的典型作品，引导学生去追溯作品的创作过程，从显性的作品中分析出隐性的技术与思想，从而让更多学生深受启发，习得技术实现的方法与驾驭技术的思想。
案例5：绘本书封面艺术字品鉴
在教学Word艺术字一课时，笔者设计了“画龙点睛——给绘本书封面添加题目”的任务。在展评环节，笔者有意挑选了同一绘本封面的作品，同时平铺在屏幕上让学生鉴赏。
鉴赏主要分两个层次，第一个层次是“请你谈谈这三种设计分别应用了哪种艺术字样式，并对艺术字做了哪些调整或设置？”第二个层次是“你觉得哪份设计更精彩，为什么？”显然，第一层次是让学生在直观的作品中“逆推”出艺术字的“打磨”过程，从而透析出样式、版式、形状、间距等关键技术点。第二个层次是让学生在作品PK中，感悟技术的应用之道。
如左起第三幅“幸福的身影”作品，可以这样品评：“幸福的身影”点出了画面的意境，而以黄橙双色填充、黑色边框设置的艺术字则与夕阳背景色更为融洽，水波的形状更为标题带来了一点灵动意味。这样的设计显然在文字表意和整体协调上更胜一筹。
作品的品鉴并不受限于作品的类型。如我们可以从Pascal程序的运行，推断它的循环与分支结构；从PS的运动会宣传海报，评估它应用的滤镜；从Excel图表表现效果，分析作者的意图表达等。作品的品鉴也不受限于教学环节，无论是课堂展评阶段，或是中途反馈阶段，还是开篇引入阶段，都可以通过分析作品，提炼教学中所要关注的技术与思想。根据学生在作品品鉴中的思维输出，教师可以获得学生对若干项技术点的掌握情况或理解程度。
学生对技术的理解一般不是一蹴而就的，通常需要经历实践与思考交织、累积的过程。只有摸清“技术的家底”，掌握“技术的脾性”，方能达到对技术的洞察，成为驾驭技术的“舵手”。要引导学生洞察技术，教师首先要理解技术，在此基础上，设计出破解其难点的技术实践与思考活动，通过多维度的实践活动，促进每个学生的思考升级，从而捅破技术难点的最后一层纸，实现对技术知识的真正领悟。
（作者单位：浙江宁波市江北区教育局教研室）
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