邊楚女

在與同行開(kāi)展教學(xué)研討時(shí)，有些教師認(rèn)為信息技術(shù)理論課和技術(shù)原理課難度系數(shù)較高，教學(xué)設(shè)計(jì)難以出彩，課上講得很累，但學(xué)生卻不感興趣。有些教師甚至把課堂搬回到教室專心講授，可學(xué)生更是聽(tīng)得昏昏欲睡。顯然，這些問(wèn)題應(yīng)該在改變教學(xué)行為上找對(duì)策。那怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)才能提升學(xué)生對(duì)理論課和技術(shù)原理課的興趣？怎樣開(kāi)展教學(xué)才能提高學(xué)習(xí)效率，讓學(xué)生輕松掌握這些“有營(yíng)養(yǎng)”的理論知識(shí)和技術(shù)原理呢？

解決上述問(wèn)題肯定有很多辦法，在這里我和大家探討一個(gè)方法，就是教師要想方設(shè)法把理論知識(shí)或技術(shù)原理問(wèn)題化，把問(wèn)題解決實(shí)踐化——通過(guò)創(chuàng)設(shè)多種情境，把教材中以陳述為主的理論知識(shí)和技術(shù)原理以問(wèn)題的形式呈現(xiàn)，同時(shí)把這些問(wèn)題的解決過(guò)程實(shí)踐化，讓學(xué)生在探索解決問(wèn)題的過(guò)程中掌握知識(shí)、發(fā)展能力。只有有了問(wèn)題，才能把教師的講轉(zhuǎn)換為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和思考，才能把看似難懂的理論知識(shí)變成可供學(xué)生思考探索的實(shí)踐活動(dòng)。下面我以《圖像背后那些事兒》一課為例，闡析具體的教學(xué)設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐方法。

《圖像背后那些事兒》一課源于《信息技術(shù)基礎(chǔ)》教材“3.3多媒體信息處理”中圖像的基礎(chǔ)內(nèi)容，主要包括圖像基本概念、圖像數(shù)字化原理和簡(jiǎn)單圖像編輯處理?！秷D像背后那些事兒》是其中的第一課時(shí)，由于專業(yè)術(shù)語(yǔ)多、理論性強(qiáng)、有一定的思維難點(diǎn)，所以它是高中階段難度系數(shù)較高的學(xué)習(xí)內(nèi)容。要想讓學(xué)生突破思維難點(diǎn)，更好地吸納、消化知識(shí)，需要教師精心備課。我通過(guò)對(duì)知識(shí)的梳理、整合、提升，把教材里以“是什么”這一陳述知識(shí)方式處理成“為什么”這一問(wèn)題形式，通過(guò)問(wèn)題引領(lǐng)并激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維，以解決問(wèn)題為導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。我設(shè)定這節(jié)課的主要教學(xué)目標(biāo)為：理解圖像相關(guān)的幾個(gè)基本概念和術(shù)語(yǔ)；通過(guò)對(duì)不同情境下產(chǎn)生的四個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究實(shí)踐、分析討論，讓學(xué)生經(jīng)歷從感性到理性、從抽象到具體、從定性到定量的體驗(yàn)和認(rèn)知，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效建構(gòu)。

課堂教學(xué)

1.三張關(guān)聯(lián)圖像引出問(wèn)題一

上課伊始，依次展現(xiàn)三張經(jīng)過(guò)巧妙設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)圖像，讓每一張圖像看起來(lái)都像是在前一張圖像的基礎(chǔ)上增加了內(nèi)容，然后問(wèn)學(xué)生：“這三張圖像的文件大小有變化嗎？如果有，會(huì)怎樣變化？”很多學(xué)生在我的“鼓動(dòng)”下都認(rèn)為圖像文件大小變大了，也有學(xué)生認(rèn)為沒(méi)有變化但說(shuō)不出所以然。當(dāng)學(xué)生看到三張圖像文件大小并沒(méi)有發(fā)生變化時(shí)（如上頁(yè)圖1），問(wèn)題“奇怪！圖像文件大小為什么會(huì)相同呢”就自然跳出來(lái)。課堂在這樣的認(rèn)知沖突中徐徐展開(kāi)，屏幕上出現(xiàn)這節(jié)課的標(biāo)題——圖像背后那些事兒。

教學(xué)闡析：這節(jié)課從一開(kāi)始就以問(wèn)題的觸發(fā)為邏輯起點(diǎn)，學(xué)生的思維被問(wèn)題激活、牽引，從而推動(dòng)課堂逐步深入。具體上課時(shí)，也有一些班級(jí)的學(xué)生說(shuō)出了這個(gè)問(wèn)題的答案——分辨率相同導(dǎo)致圖像存儲(chǔ)容量一樣。這時(shí)要大聲為學(xué)生點(diǎn)贊，同時(shí)也要激勵(lì)這些學(xué)生繼續(xù)和同學(xué)們一起探索圖像背后的學(xué)問(wèn)。

2.講述圖像基礎(chǔ)知識(shí)解決問(wèn)題一

圖像文件大小為什么會(huì)相同呢？在這個(gè)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下，自然引出位圖圖像、像素、尺寸、分辨率等概念。學(xué)生這才明白：圖像的大小與分辨率有關(guān)，由于三張圖像的分辨率一樣，即使圖像的內(nèi)容不一樣，圖像的存儲(chǔ)容量也是一樣的。接下來(lái)讓學(xué)生查看三張新的圖像的分辨率，讓這些概念感性化，同時(shí)對(duì)比圖像大小得出本堂課的第一個(gè)結(jié)論：分辨率越大，圖像存儲(chǔ)容量就越大。

教學(xué)闡析：學(xué)生只有通過(guò)體驗(yàn)才能真正理解問(wèn)題的本質(zhì)。學(xué)生對(duì)圖像很熟悉，但對(duì)圖像的原理很陌生，當(dāng)這些感性的圖像通過(guò)一些科學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)解讀時(shí)，學(xué)生會(huì)建立感性與理性的聯(lián)結(jié)，形成新的意義建構(gòu)。

3.四張關(guān)聯(lián)圖片引出問(wèn)題二

解決第一個(gè)問(wèn)題后，我再展示經(jīng)過(guò)處理的四張圖片，這些圖片有相同的分辨率，但學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖片存儲(chǔ)容量卻不一樣，而且差異性很大（如圖2）。一個(gè)新的問(wèn)題又撞擊著學(xué)生：太奇怪了！為什么這些圖像的分辨率一樣，文件大小又不相同了呢？

教學(xué)闡析：解決了第一個(gè)問(wèn)題，學(xué)生建立了初步認(rèn)知。一個(gè)新的情境又打破了這種認(rèn)知，產(chǎn)生了新的沖突和問(wèn)題。知識(shí)從不完整到完整，又從完整到不完整，課堂一步步遞進(jìn)，推動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步去思考和實(shí)踐。

4.實(shí)踐研究解決問(wèn)題二

我沒(méi)有直接告訴學(xué)生答案，而是讓學(xué)生對(duì)圖片進(jìn)行研究。“好動(dòng)”的學(xué)生研究后發(fā)現(xiàn)四張圖片除了“位深度”不同，其他圖片屬性都一樣。難道是位深度導(dǎo)致圖片大小不一樣嗎？那什么是位深度呢？我也不告訴學(xué)生，讓學(xué)生自己上網(wǎng)搜索理解。等學(xué)生自主學(xué)習(xí)了解后，我才講解位深度的概念，讓學(xué)生理解每個(gè)像素在計(jì)算機(jī)中使用的位數(shù)就是“位深度”，圖像的色彩越豐富，位深度的值就越大。同時(shí)讓學(xué)生明晰1位（黑白2色、單色）、4位（16色）、8位（256色）、24位（224色、真彩色）中“位”與“色”的關(guān)系。

隨后我讓學(xué)生繼續(xù)開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)，在畫(huà)圖軟件中把一張24位色圖片依次另存為256色、16色和單色位圖，并觀察文件大小變化和色彩變化。經(jīng)過(guò)操作、分析和對(duì)比，學(xué)生自然得出本課的第二個(gè)結(jié)論：相同的分辨率下，圖像位深度越大，容量越大。同時(shí)，為了讓學(xué)生更深刻認(rèn)知24位色可以表示16.7兆種顏色，我結(jié)合Photoshop軟件，講解計(jì)算機(jī)RGB三原色模式，并讓學(xué)生查看、填寫(xiě)特殊顏色的三原色。

教學(xué)闡析：有了問(wèn)題，教師不要急于給出答案，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生先學(xué)習(xí)研究，學(xué)生經(jīng)過(guò)自主學(xué)習(xí)后，教師再來(lái)點(diǎn)撥講授，這樣的學(xué)習(xí)效果更好，也符合“先學(xué)后教”的理念。要把課堂還給學(xué)生，就要?jiǎng)?chuàng)造各種機(jī)會(huì)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思考和質(zhì)疑，創(chuàng)造條件讓學(xué)生多實(shí)踐。

5.實(shí)踐活動(dòng)引出問(wèn)題三

接下來(lái)給學(xué)生四分半鐘時(shí)間，完成一個(gè)實(shí)踐活動(dòng)：在畫(huà)圖軟件中略有創(chuàng)意地畫(huà)一個(gè)分辨率為800×600的圖像，然后以單色位圖格式保存后提交，提交后查看其文件大小。

在有限的時(shí)間里，學(xué)生開(kāi)始“涂鴉”。他們很好奇：教師這樣做有什么目的？幾分鐘后，大部分學(xué)生都交上了他們的“涂鴉”作品。打開(kāi)作品存放文件夾，他們發(fā)現(xiàn)：大家的作品文件大小都一樣。但隨即頓悟：分辨率和位深度一樣，文件大小當(dāng)然一樣。當(dāng)然由于分辨率設(shè)置出錯(cuò)或存儲(chǔ)時(shí)顏色選錯(cuò)，也會(huì)有個(gè)別學(xué)生的文件大小與其他同學(xué)不一樣，這樣的錯(cuò)誤剛好可以形成對(duì)比（如圖3）。突然，大家驚奇地發(fā)現(xiàn)：這些正確的文件大小全都是59KB。又一個(gè)問(wèn)題跳出來(lái)：由于分辨率和位深度一樣，每位學(xué)生的文件大小一樣是可以理解的，但為什么大小是59KB呢？

教學(xué)闡析：“59KB”這個(gè)數(shù)字把課堂提升到一個(gè)新的高度，課堂到這里進(jìn)入轉(zhuǎn)折點(diǎn)，對(duì)圖像的定性分析已經(jīng)完成，定量分析之旅拉開(kāi)帷幕。

6.探究計(jì)算公式解決問(wèn)題三

學(xué)生開(kāi)始探究“為什么大小是59KB”這個(gè)問(wèn)題，有了前面的位深度作鋪墊，這個(gè)探究應(yīng)該在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)。同時(shí)，為了使學(xué)生探究更有效，我在課堂伊始設(shè)計(jì)了一個(gè)熱身環(huán)節(jié)，讓學(xué)生回顧計(jì)算機(jī)信息表示和存儲(chǔ)單位的相關(guān)內(nèi)容（如圖4）。在學(xué)生研究過(guò)程中，我在屏幕上再次展示剛才熱身回顧的內(nèi)容，助力學(xué)生更好地開(kāi)展研究。

有部分學(xué)生經(jīng)過(guò)研究后，得出了結(jié)果。在學(xué)生研究的基礎(chǔ)上，我再分析，推導(dǎo)出黑白圖像存儲(chǔ)容量計(jì)算公式。同時(shí)，廣而推之，得出本課的第三個(gè)結(jié)論：位圖圖像存儲(chǔ)空間=分辨率×每個(gè)像素所占位數(shù)/8（單位：字節(jié)B）。

教學(xué)闡析：這塊內(nèi)容是課堂教學(xué)難點(diǎn)，我依舊遵循先學(xué)后教的思想，同時(shí)提供充分的研究資源，讓學(xué)生在探究時(shí)有據(jù)可循，而不是盲目研究。從定性到定量，學(xué)生對(duì)圖像的認(rèn)識(shí)進(jìn)入新境界。由于課堂時(shí)間有限，這節(jié)課先以黑白圖像為例開(kāi)展研究，其他位深度的圖像在第二節(jié)課時(shí)再拓展和練習(xí)鞏固。

7.查看圖片格式引出問(wèn)題四

通過(guò)這節(jié)課，學(xué)生了解了位圖圖像的構(gòu)成原理，也明確了BMP（Bit Map Picture）這一圖像格式。接下來(lái)，我讓學(xué)生上網(wǎng)下載一些圖片及進(jìn)行QQ截圖操作，然后分析這些圖片格式。學(xué)生發(fā)現(xiàn)：大部分網(wǎng)上下載的圖像都不是BMP格式，QQ截圖圖片則是PNG格式，而且文件容量都比較小。這是為什么呢？

教學(xué)闡析：學(xué)習(xí)圖像知識(shí)的目的之一是為了更好地理解圖像在生活中的應(yīng)用，讓技術(shù)原理與生活實(shí)踐對(duì)接起來(lái)，這應(yīng)是信息技術(shù)課的一大訴求。只有這樣，知識(shí)才接地氣，才有落腳點(diǎn)。

8.分析操作理解問(wèn)題四

我直接告訴學(xué)生，BMP格式是圖像的源文件格式，按照分辨率和位深度進(jìn)行存儲(chǔ)，容量較大。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸，需要對(duì)BMP格式進(jìn)行壓縮或以新的方式存儲(chǔ)。那么BMP格式圖像文件容量如何變小？常見(jiàn)的圖像壓縮格式有哪些呢？要解決這個(gè)問(wèn)題，我讓學(xué)生在畫(huà)圖軟件中把相應(yīng)圖片另存為JPEG、GIF、TIF、PNG等格式，觀察文件大小和圖像質(zhì)量變化，同時(shí)，講述各種格式的特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用。

教學(xué)闡析：通過(guò)實(shí)踐操作體驗(yàn)不同圖像格式的特點(diǎn)，學(xué)生的認(rèn)知與生活打通，這樣的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)感到更有意義。

9.總結(jié)本課知識(shí)結(jié)構(gòu)

課堂最后，我總結(jié)并展現(xiàn)整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)（如上頁(yè)圖5），同時(shí)把課堂開(kāi)始時(shí)的標(biāo)題“圖像背后那些事兒”改為“圖像背后的科學(xué)”。

教學(xué)闡析：課堂最后，把標(biāo)題“圖像背后那些事兒”改為“圖像背后的科學(xué)”，這是這節(jié)課的畫(huà)龍點(diǎn)睛之設(shè)計(jì)。在不斷的問(wèn)題解決中，學(xué)生終于明白：原來(lái)我們熟悉的圖像，竟有這么多有趣的科學(xué)奧妙。

課堂綜述

教材上有這些問(wèn)題嗎？沒(méi)有！教材上有實(shí)例分析嗎？沒(méi)有！教材上有圖像計(jì)算公式推導(dǎo)嗎？沒(méi)有！但我們有能力通過(guò)對(duì)教材的深度解讀和二次開(kāi)發(fā)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行邏輯重構(gòu)，把知識(shí)問(wèn)題化，把問(wèn)題實(shí)踐化。在具體的課堂教學(xué)中，以這些問(wèn)題為串接結(jié)點(diǎn)，步步為營(yíng)，多米諾骨牌式地依次生發(fā)四個(gè)問(wèn)題（如上表），課堂在這四個(gè)問(wèn)題的產(chǎn)生、化解、融合中，將圖像的一些知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，同時(shí)，學(xué)生在親歷問(wèn)題的產(chǎn)生和解決過(guò)程中逐漸理解了位圖圖像、像素、分辨率、位深度（圖像顏色）、圖像格式等知識(shí)點(diǎn)，也建立了這些知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)。通過(guò)問(wèn)題的漸次消融，一種相對(duì)完整、穩(wěn)定的知識(shí)結(jié)構(gòu)已被學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)。

觀點(diǎn)總結(jié)

周?chē)?guó)平曾言：“一切教育本質(zhì)上都是自我教育，一切學(xué)習(xí)本質(zhì)上都是自學(xué)。”因此，無(wú)論是看似枯燥乏味的理論知識(shí)還是深澀難懂的技術(shù)原理，只要教師把握教育和學(xué)習(xí)的本質(zhì)，以學(xué)生為本，站在學(xué)生的角度了解他們的所思所想，學(xué)生就一定會(huì)愿意傾聽(tīng)、主動(dòng)思考和積極實(shí)踐。把知識(shí)問(wèn)題化，把問(wèn)題解決實(shí)踐化，是一種尊重學(xué)習(xí)本質(zhì)的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施理念。用問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生從知識(shí)的起點(diǎn)走到終點(diǎn)，用解決問(wèn)題的過(guò)程推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力。當(dāng)然，在這個(gè)過(guò)程中，教師要深刻把握教學(xué)內(nèi)容，對(duì)理論知識(shí)的前因后果有清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)技術(shù)原理的來(lái)龍去脈有精準(zhǔn)的理解，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)鉤連知識(shí)的問(wèn)題鏈，讓問(wèn)題成為激活學(xué)生思維的原動(dòng)力、推動(dòng)知識(shí)建構(gòu)的邏輯鏈和引領(lǐng)學(xué)生自主探究的引擎機(jī)，從而助力學(xué)生在認(rèn)知沖突的土壤中生長(zhǎng)新思想、新方法和新知識(shí)。

親愛(ài)的教師，您的課堂真的有“問(wèn)題”嗎？這是個(gè)問(wèn)題！