问题导学教学法在高中信息技术新课程中的应用

　　摘要：本文借鉴“黄河清问题导学教学法”这一典型形式，以《图像编码》为例，结合实际情况进行变通，借“问题设置”推进课堂教学，借“问题引导”启迪学生思维，借“问题探究”挖掘学科本质，借“问题总结”延伸学习广度，以期能够有效提高教学效率，促进学生学习。

　　关键词：问题导学;高中信息技术;学科核心素养;计算思维

　　怎样在高中信息技术新课程中实现引导学生“学习学科知识，解决实际问题，形成学科思维”即养成学科核心素养，是一线教师研究和实践的方向。《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》中提出了“在教学中，教师应淡化知识的单一讲解，鼓励学生通过自主探究解决项目中的问题，在解决问题的过程中整合知识学习，促进思维发展……在‘尝试→验证→修正’的试错过程中，发展学生的计算思维”的实施建议。课堂上，传统的“知识为主，活动为辅”的教学模式不再适用。问题导学教学法是指教师在课堂教学中以问题为载体，通过启发、引导学生解决问题，从而达到让学生自觉进行自主学习的教学方法和策略。[1]问题解决的过程，隐藏着学生计算思维的发展过程，这种教学方式值得借鉴。黄河清校长将“问题导学教学法”分为“问题设置→提出问题→引导启发→问题探究→问题解决”五个步骤，以问题为载体，以教师“导”为主线，以学生“学”为标准，是问题导学教学法的三大核。[2]借鉴这个典型形式，根据高中信息技術新课程的具体情况，笔者在实施过程中对其进行了变通，下面笔者以《图像编码》一课为例，通过五个问题，按照四个环节，开展教学。

　　● 设置问题情境，推进课堂教学，认识正确概念

　　新课引入是课堂的关键，“问题”是“问题导学”课堂的纽带，强调教师要精心设置问题。因此，教师应注意创设的问题情境要符合学生的生活经验，与其基础知识储备相关联。

　　例如，《图像编码》选自粤教版必修1第一章第二节《数据编码》，学生对图像媒体并不陌生，可是对图像的存储形式、文件计算方法一知半解，特别是对学科专业概念，如“位图、图像分辨率”等，似懂非懂，且原有的知识体系也缺乏相关内容。笔者以“扫一扫”二维码，引入问题1——怎么完成十字绣作品?学生通过观察或回忆生活，明确要完成生活中的十字绣作品，就要先认得图上编号与颜色线编号的关系，然后运用一定的针法完成缝绣作品。借鉴十字绣，让学生认识到给十字绣划分十字格编码的必要性。笔者将十字绣拍照上传到计算机中，利用画图软件的网络线功能，放大图像，可以看到，和十字绣类似，图像是由若干个小方格组成的，此时讲授学科概念：每个小方格称为像素，所有的像素数量称为图像分辨率，这样的图像叫做像素图或位图或点阵图。从而，从计算机科学的角度，帮助学生建构知识，理解标准的“像素、图像分辨率、位图”等概念形成的合理性，让他们对所学知识“知其然，更知其所以然”。

　　● 问题引导，形成对话环境，启迪学生思维

　　问题导学教学法的主线是教师的引导。教师引导要围绕教学目标，体现知识脉络，外显学生的思维过程，以问激思，以思激答，以答激学。教学中，笔者通过问题让学生领悟学科特质的思想方法。例如，笔者提出问题2——讨论计算机中的位图是怎么编码的?仿照十字绣的编码方案试一试。问题与学生刚刚获得的十字绣编码经验相匹配，符合最近发展区。接着笔者设置梯度任务：黑白图像→四色图像→六色图像→编码、计算大小并总结规律。在建立编码规则的活动过程中，学生调用已学的文字编码知识，经过尝试和讨论很容易就得出了结果。

　　● 梯度问题探究，理解知识内涵，挖掘学科本质

　　“问题导学”的问题既可以来自教师的结构化备课，也可以来自学生的结构化学习。

　　怎样让学生更好地理解“图像编码是在满足一定保真度的条件下，对图像数据进行变换、编码和压缩，以较少比特数表示图像或图像信息的技术”这句话的含义?笔者提出问题3——不同的图像格式，如JPG、PNG、BMP有什么作用呢?为了解决这个问题，笔者设计了探究活动，即利用习得的图像公式，完成两项任务：一是查看十字绣JPG图像和二维码PNG图像的属性信息，获取相关数值用于计算图像大小，并与属性大小的数值作对比;二是使用画图软件打开其中任意一张图，保留其他参数相同，只是另存为BMP格式，观察图像变化，对比计算数值和属性数值的大小，描述观察结论。学生通过探究活动，很容易产生疑问，进而提出问题4——图像计算公式与其在计算机中的实际存储大小不一致，为什么?学生通过探究活动观察到，最常见到的图像格式PNG或JPG存储空间小，这和以往的认知相符合，但与新知识“图像计算公式”相矛盾。相比之下，BMP格式图像与公式计算值误差最小，且图像质量与其原图PNG或JPG相当。怎么解释这种现象?教师引导学生，展开探究。最终得出由于压缩技术不同导致图像格式的不同，而存储空间小的文件有利于进行网络传播，这与信息技术的发展分不开，凸显了本课知识的学科本质。

　　● 问题总结，重视生成性问题，延伸学习广度

　　教师最后的总结能帮助学生构建起知识网络，进而深入理解新知识的重点。同时，教师要指引方向，提供资源引导学生自主学习。

　　在总结数据压缩技术时，学生提出了问题5——二维码小文件中存储了十字绣大文件，这是什么技术在支撑呢?笔者对问题表示肯定，表扬学生意识到了图像压缩的意义，并提供了二维码、Huffman Code等学习资源，引导学生课后查询资料，获得更多的图像压缩技术知识，为创新技术做准备。

　　总之，应用问题导学教学法，需要教师不断丰富自己的知识储备，提高专业素质，只有这样才能更好地促进学生终身学习。

　　参考文献：

　　[1]黄河清.“问题导学”教学法的理论与实践[J].基础教育研究，2015(01)：5-9+1.

　　[2]韩立福.“问题导学”：当代课堂教学深度改革的新方向[J].江苏教育研究，2013(01)：7-11.

　　基金项目：厦门市中小学学科带头人培养对象2020年度课题“指向数字化学习与创新培养的微项目学习开发与应用研究”(课题编号：XMZXXD202012054)。

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