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在信息技术与探月文化共鸣中实现自主建构

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秦琦

2019年江苏省小学信息技术优质课评比课题是“探月工程中的信息技术”，基于对课题的理解，笔者认为落脚点是中国的探月工程，关键词是探月工程和信息技术，那怎样寻找两者的共通点呢？本课的施教对象是小学四年级学生，他们已经学习苏教版小学信息技术四年级第一课《信息与信息技术》，对信息技术一般处理过程已有初步了解，并具有基础的操作技能。针对这些情况，笔者确定中国探月工程中信息处理的一般过程为主要教学目标，即信息获取、信息传输、信息加工等各方面在探月工程中的典型应用，并围绕“绕”“落”两阶段探月任务，挖掘其中的信息技术应用。

从探月工程中找到信息技术的关联后，笔者把教学难点确定为信息传输即“鹊桥”中继卫星通信技术。通信技术是贯穿整个探月工程的关键，嫦娥四号探测器在月球背面登陆，无法和地球直接进行通信传输，这是迄今为止世界各国无法解决的技术难题，而中国是第一个提出使用“中继卫星”来实现卫星通信的国家，在学习的过程中，能让学生油然而生自豪感和民族自信心。但大多数学生对探月工程的理解较为片面，还停留在对新闻事件的“听说、知道”阶段，并未形成对整个知识体系的系统认知。怎样突破这个难点，把看似遥不可及的探月工程，用最符合学情的情境展现给学生，最优化地处理这个环节，正是这堂课的亮点和难点。为此，笔者分别经历了两次“失败”、一次“成功”和最后“深思”四次教学过程，并进行了以下思考。

● 寻求生活中的相关模型，迁移认知

在平时的生活中，学生对探月工程了解得不多，而探月工程本身就比较复杂，所以向学生阐述这其中的技术并不是一种容易的事情。在第一次教学中，笔者抛出了问题：“四号探测器在月球背面着陆，还能和地球直接进行通信传输吗？”让学生先进行讨论，由于讨论流程较形式化，学生还没来得及深思，就被课件“讲述信息被月球阻挡，无法直接和地面进行通信”所吸引。在这个过程中，学生虽然知道了因为月球的阻隔无法实现通信，但不知道原因，知其然而不知其所以然。

另外，在引发学生思考后，笔者引导其联系生活，明确无线网络信号会因为墙的阻隔而出现强弱的情形，接着演示实验，通过WI-FI信号增强器使用前后信号强弱的对比，使学生得出使用信号增强器能增强信号的结论。同时，迁移到嫦娥四号探测器，明确其也是需要一个设备来进行信息传输，最后引出中继卫星。整个实验，学生只是通过教师一系列的讲解和演示，从教师的角度来寻找生活中相关的通信模型，看到了实验的结果，但并没有实质性的亲身体验。包括用生活中常见的信号问题进行迁移，笔者自认为符合学生解决问题的一般过程，可并没有达到理想的效果。所以，在这个过程中，教师是主体，学生对知识的接受倾向于灌输型，较为牵强。

● 自主体验模拟活动，在参与中思考，产生共鸣

第一次教学，学生的参与度不够，学生只是处于一个被动接受状态。所以在第二次教学中，笔者设计了模拟活动，让学生真正参与到活动中，引导学生主动去思考，自主寻找解决问题的办法。

联系生活中经常遇到的类似活动，笔者在课堂中设计了如下图所示的活动。因为和生活中的场景相关联，学生非常乐意参与到模拟活动中，遇到问题时，并没有等待老师告诉答案，而是自主进行讨论。在思考“‘地球怎样才能知道”这一问题时，学生开始没有找到解决办法，在笔者的引导下，学生最终提出“找第三个同学上去看看‘探测器的表情”这一关键点，而这和“探月”工程有共鸣之处，因而自然引到“探月”工程中也需要一个“第三方”。这个“第三方”是谁呢？笔者展示了中继卫星，因为该中继卫星以“鹊桥”命名，所以又让学生讲述鹊桥相会的故事，这样与学生已有的文学常识关联起来，加深了学生的认知。

整个环节中，学生设身处地思考遇到的问题，并积极寻求解决方法，这种主动参与的学习氛围是学生自己创设出来的，这样的学习真实而有深度，更是高效的。

● 加入古今通信图，激发深刻思考，引发共鸣

为了让模拟活动的开展更符合认知，衔接更顺利，笔者在第三次教学时引入三张图片（烽火台、电话接线、信号增强器），解释从古到今怎样解决通信中“失联”的问题。这三张图片使学生明确了，当无法直接进行通信传输时，需要使用“第三方”来帮忙传递，起到了铺垫作用，也为模拟活动中出现的问题埋下了伏笔。

第三次教学的展开，学生的学习已经较为深入，思考也较深刻。但仔细想想，似乎逻辑上又有问题：有了三张图片的铺垫，学生已经找到了解决问题的方法，那后续的游戏活动是否有必要呢？但活动对整堂课的引领有实际价值，又该如何处理？从认知规律出发，笔者进行了深度思考，又设计了第四次教学。

● 调整教学细节顺序，实现自主建构，真正形成共鸣

第四次教学开始，笔者让学生在模拟活动中自主发现问题并充分讨论，但并没直接告诉他们正确答案，而是通过神话故事的讲述，让学生了解牛郎织女是通过鹊桥来相会，从而思考在现实中是否也可以有“鹊桥”。从神话故事的“支架”找到解决问题的方法并遷移到现实生活中，再让学生在模拟活动中引入扮演“鹊桥”的学生，这是引导学生从科学家的专业角度，找到与神话故事的交汇点，真正形成共鸣。这样既让活动中的难题迎刃而解，也让学生建构起了知识结构体系。

在从发现问题到问题解决的过程中，学生的思维也在体验活动—讲述故事—发现方法—再次体验活动—知识迁移中得到了升华。第四次教学，笔者调整了教学细节的顺序，从认知的一般规律出发，充分尊重学生的认知过程，及其探究知识的基本规律。笔者将展示古今通信的三张图片调整到了最后环节，让学生在掌握知识的基础上，拓展了学生的知识面，为学生的思维提供更广阔的空间。

在整个教学过程中，为了让学生真正理解探月工程中“中继卫星”的通信技术，笔者进行了四次教学：第一次，从教师角度出发设计活动，学生处于被动接受的学习状态;第二次，设计了学生参与的模拟活动，学生参与度提高了，会自主地思考问题;第三次，加入了表示古今通信的三张图片，这样的认知更符合学生的实际，学生的体验更丰富，在活动中的思考也更深刻和有深度;第四次，对教学细节的微调，是从认知的一般规律出发，设计了符合学生探究知识的教学。总之，让学生在活动中发现问题，并从技术的角度，挖掘技术和神话故事间的共鸣，让学生通过深入思考，掌握知识技能。这样的学习，才是真正的有意义的学习。

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