時間：2023-07-13 09:24:42
序論：速發表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇數字能量學教學范文。如果您需要更多原創資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯系，希望您能從中汲取靈感和知識！
一、數字化引領教育技術化
當今社會已逐步進入數字化時代,這就要求教師必須引領學習者學會學習、學會合作,從而使得學習者能夠充分挖掘出自己的獨特潛能與創造性。相應的,教師的教學模式也需要從傳統的集體授課改變為能依據學習者的個性化特點進行定制,教師的授課習慣需要實現從關注教材的呈現到重點分析不同學習風格的學習者需求的轉變,讓學習者變被動學習為主動學習;并成為合作學習者。
教育是人之自我建構的實踐活動,而技術也是人類發展的產物,是使人成為人的一個基本條件,必然先天地以人的價值判斷、以人的需求為其存在和發展的基本前提。因此,教育技術的存在基礎是教育與技術之“和”―――使學習者不斷“文化”和“人化”,從使得教育與技術相互交叉融合。例如美國新版NETS•T中十分注重數字化環境中教師教學設計能力的完備。數字化的學習教育環境使得教育逐步呈現技術化的特征。
顧名思義,技術是指人類為了某種目的或者滿足某種需要而人為規定的物質、能量或信息的變換方式及其對象化的結果。技術規定了如何將一種物質(形態)變換為另一種物質(形態),將一種能量變換為另一種能量,將一種結構、形態的信息變換為另一種結構和形態。教育技術化是指在教育與技術“之間”的,特征式微妙轉化,“教育技術”不在教育中而是更多地體現在技術中。同時,“教育技術”是教育與技術的相遇,“教育”是實質內容,原本作為載體的“技術”也日益呈現教育的特征。在此前提下,教育與技術相濟相合,育生教育技術,并促使其發展。另一方面,教育對技術的要求是不同的,因為技術是多維的,人的價值和需要也是多層次的。
二、教師在教育技術化過程中的作用
有學者指出,作為教育功能的技術要同時滿足兩個條件:一是解決學習者學習效率的問題,二是解決技術應該怎樣為學習者人文化服務的問題。而教師恰恰在這兩者的兼具方面具有天然的優勢。
如前所述,進入新世紀,數字化技術日新月異,此中教師運用其學科知識教和學,并運用數字化技術更新教學理念和模式,以便獲得促進學習者學習、激發學習者創造力與創新性的經驗。可以說,新時代的優秀教師必然應成為數字化時代工作和學習的表率,教師應展現出全球化和數字化社會中具有創新精神的專業工作者所應具備的知識、技能與工作方法。
通過展示與推動有效運用數字化工具和資源,教師可以不斷提高自身的專業實踐,樹立終身學習的典范,在學校和專業共同體中表現出領導力。如果說20世紀末還可以成為傳統學習方式和數字化( E - learning)學習方式的混合。如今后者已明顯在挑戰前者的管有地位。例如我們說教師最常用的技術是PPT,而PPT的主要功能之一是代替粉筆黑板來呈現課堂講授內容。但如果教師固步自封,就會造成教師改革理念的滯后,并由此引發對其他先進技術的降格使用,這在很大程度上限制了教育技術的深層影響。
在當今教育技術化的過程中,教師必須擁有一定的信息化教學設計能力,以培養學習者具有高度創造力為目標,能夠決定何時選擇何種技術,從變革需求出發,創建有效的數字化學習環境,架設滿足學習者個性化學習的平臺,改變學習方式、學習文化以及相應的組織方式與學習關系。
這一點在語料庫語言學領域體現比較明顯,數據驅動語言學習是語料庫應用于語言教學中的一種教學模式。這種教學模式使得教師可以建立在語料庫的研究基礎上,同時吸納語言習得和認知科學的研究成果。在語料庫語言學的授課教師看來,教學研究所依賴的真實語言數據只是一種社會語言現象,這種可觀察、可量化和可描述的數據是探索社會文化語境中語言的意義與功能時最為直接和有效的數據,教育在這里已經體現出明顯的技術化特征。
三、有效利用教育技術化的價值特征
柯利認為,技術本身不負載價值,而是在技術的使用中,人的思想意識和經濟利益導致了技術的價值負載。教師作為數字信息化社會教育技術的使用者,教育技術化對教師提出了更高的要求。教師要不斷地提高自身的素養,合理運用信息技術進行教學,掌握好各項技能的使用。在人工智能、虛擬現實等技術飛速發展的今天,信息技術替代了教師的部分教學活動,但不管技術怎樣發展,在教育這樣的人文學科,更注重的是人本主義的發展,信息技術不可能完全替代教師在教育中的地位。發揮教師的主觀能動性,有效利用教育技術化的價值特征,正確處理信息技術與教育的關系是信息時代對教師和教育工作者提出的新的挑戰。此外,學校的管理人員也要正確地對待信息技術,因地制宜地選擇合理的技術推動教育的發展,發揮其價值的正向導向作用,而不能過分強調信息技術在教育中的作用,須知技術是手段,達到教育的發展才是最終的目的。
有學者成技術化是人類存在的方式。只要人存在,他就要追求自由,而人類追求自由離不開技術化。教育的技術化必然使得教育技術學成為顯學,而教育技術的出現不僅僅改變了教育實踐的面貌,而且也會帶來理解教育的新方式―――一種基于復雜性理論和開發取向的理解方式。
參考文獻:
[1]安濤,謝英軍.關系思維視野中的教育技術圖景.電化教育研究,2009,(10):10-14.
[2]程桂芳,徐恩芹.新版NETS•T對我國教師教育技術培訓的啟示.繼續教育研究,2009,(11):59-60.
一、數字化引領教育技術化
當今社會已逐步進入數字化時代，這就要求教師必須引領學習者學會學習、學會合作，從而使得學習者能夠充分挖掘出自己的獨特潛能與創造性。相應的，教師的教學模式也需要從傳統的集體授課改變為能依據學習者的個性化特點進行定制，教師的授課習慣需要實現從關注教材的呈現到重點分析不同學習風格的學習者需求的轉變，讓學習者變被動學習為主動學習；并成為合作學習者。
教育是人之自我建構的實踐活動，而技術也是人類發展的產物，是使人成為人的一個基本條件，必然先天地以人的價值判斷、以人的需求為其存在和發展的基本前提。因此，教育技術的存在基礎是教育與技術之“和”———使學習者不斷“文化”和“人化”，從使得教育與技術相互交叉融合。例如美國新版NETS•T中十分注重數字化環境中教師教學設計能力的完備。數字化的學習教育環境使得教育逐步呈現技術化的特征。
顧名思義，技術是指人類為了某種目的或者滿足某種需要而人為規定的物質、能量或信息的變換方式及其對象化的結果。技術規定了如何將一種物質(形態)變換為另一種物質(形態)，將一種能量變換為另一種能量，將一種結構、形態的信息變換為另一種結構和形態。教育技術化是指在教育與技術“之間”的，特征式微妙轉化，“教育技術”不在教育中而是更多地體現在技術中。同時，“教育技術”是教育與技術的相遇，“教育”是實質內容，原本作為載體的“技術”也日益呈現教育的特征。在此前提下，教育與技術相濟相合，育生教育技術，并促使其發展。另一方面，教育對技術的要求是不同的，因為技術是多維的，人的價值和需要也是多層次的。
二、教師在教育技術化過程中的作用
有學者指出，作為教育功能的技術要同時滿足兩個條件:一是解決學習者學習效率的問題，二是解決技術應該怎樣為學習者人文化服務的問題。而教師恰恰在這兩者的兼具方面具有天然的優勢。
如前所述，進入新世紀，數字化技術日新月異，此中教師運用其學科知識教和學，并運用數字化技術更新教學理念和模式，以便獲得促進學習者學習、激發學習者創造力與創新性的經驗。可以說，新時代的優秀教師必然應成為數字化時代工作和學習的表率，教師應展現出全球化和數字化社會中具有創新精神的專業工作者所應具備的知識、技能與工作方法。
通過展示與推動有效運用數字化工具和資源，教師可以不斷提高自身的專業實踐，樹立終身學習的典范，在學校和專業共同體中表現出領導力。如果說20世紀末還可以成為傳統學習方式和數字化(E-learning)學習方式的混合。如今后者已明顯在挑戰前者的管有地位。例如我們說教師最常用的技術是PPT，而PPT的主要功能之一是代替粉筆黑板來呈現課堂講授內容。但如果教師固步自封，就會造成教師改革理念的滯后，并由此引發對其他先進技術的降格使用，這在很大程度上限制了教育技術的深層影響。
在當今教育技術化的過程中，教師必須擁有一定的信息化教學設計能力，以培養學習者具有高度創造力為目標，能夠決定何時選擇何種技術，從變革需求出發，創建有效的數字化學習環境，架設滿足學習者個性化學習的平臺，改變學習方式、學習文化以及相應的組織方式與學習關系。
這一點在語料庫語言學領域體現比較明顯，數據驅動語言學習是語料庫應用于語言教學中的一種教學模式。這種教學模式使得教師可以建立在語料庫的研究基礎上，同時吸納語言習得和認知科學的研究成果。在語料庫語言學的授課教師看來，教學研究所依賴的真實語言數據只是一種社會語言現象，這種可觀察、可量化和可描述的數據是探索社會文化語境中語言的意義與功能時最為直接和有效的數據，教育在這里已經體現出明顯的技術化特征。
三、有效利用教育技術化的價值特征
柯利認為，技術本身不負載價值，而是在技術的使用中，人的思想意識和經濟利益導致了技術的價值負載。教師作為數字信息化社會教育技術的使用者，教育技術化對教師提出了更高的要求。教師要不斷地提高自身的素養，合理運用信息技術進行教學，掌握好各項技能的使用。在人工智能、虛擬現實等技術飛速發展的今天，信息技術替代了教師的部分教學活動，但不管技術怎樣發展，在教育這樣的人文學科，更注重的是人本主義的發展，信息技術不可能完全替代教師在教育中的地位。發揮教師的主觀能動性，有效利用教育技術化的價值特征，正確處理信息技術與教育的關系是信息時代對教師和教育工作者提出的新的挑戰。此外，學校的管理人員也要正確地對待信息技術，因地制宜地選擇合理的技術推動教育的發展，發揮其價值的正向導向作用，而不能過分強調信息技術在教育中的作用，須知技術是手段，達到教育的發展才是最終的目的。
有學者成技術化是人類存在的方式。只要人存在，他就要追求自由，而人類追求自由離不開技術化。教育的技術化必然使得教育技術學成為顯學，而教育技術的出現不僅僅改變了教育實踐的面貌，而且也會帶來理解教育的新方式———一種基于復雜性理論和開發取向的理解方式。
參考文獻:
[1]安濤，謝英軍.關系思維視野中的教育技術圖景.電化教育研究，2009，(10):10-14.
[2]程桂芳，徐恩芹.新版NETS•T對我國教師教育技術培訓的啟示.繼續教育研究，2009，(11):59-60.
中圖分類號：G641 文獻標識碼：A
隨著我國高等教育的進一步發展，當代大學生思想政治意識薄弱的問題已經收到社會各界的廣泛關注，同時也引起了眾多專家與學者的思考。不斷提高高校思想政治教育的質量和效率成為眾多高校必須重視的問題。
在新的時代背景下，新媒體技術與設備已經被廣泛應用于現代教育領域，并且已經取得不俗的成績。因此，在高校思想政治教育中充分利用新媒體技術和設備是時展的必然趨勢。
基于此，本文在此淺談新媒體環境下的高校思想政治教育手段，以期能夠為有關人士提供有益參考與借鑒，促進高校思想政治教育的發展，并有效提高學生的思想政治意識。
1利用新媒體拓寬高校思想政治教育平臺
從根本上說，新媒體是新的技術支撐體系下出現的媒體形態，如數字雜志、數字報紙、數字廣播、手機短信、網絡、桌面視窗、數字電視、數字電影、觸摸媒體等。相對于報紙、廣播、電視、雜志四大傳統意義上的媒體，新媒體被形象地稱為“第五媒體”。
在傳統的高校思想政治教育中，教師只能通過教材、黑板以及簡單的多媒體設備開展教學，這使得思想政治教學具有明顯的局限性，受到教學平臺的束縛。在此基礎上，教師通常只能夠在課堂教學中采用講授的方式開展思想政治教育，使得思想政治教育具有一定的枯燥性，難以提高學生的興趣和積極性。
在新媒體環境，教師完全可以利用數字廣播、網絡、數字電視等途徑拓寬高校思想政治教育的平臺，使其變得更加生動趣味，提高教學的質量和效率。
例如，在高校思想政治教育中，教師可以開設網絡平臺，通過網絡平臺相關的文章、圖片或者視頻，使學生能夠在進入網站后觀看到這些內容。在網絡平臺中，學生可以觀看教師準備的思想政治素材，也可以在網站中進行站內的交流與探討。
換言之，教師就是利用新媒體技術和設備，將高校思想政治教育發展到網絡平臺上，使網絡平臺成為了新的教育平臺。在這個平臺中，教師能夠更靈活地使用圖片、音樂和視頻等形式開展更生動的思想政治教育。
又如，充分利用微博開展高校思想政治教育已經成為眾多高校的選擇，并且取得一定的發展。從根本上說，這種做法就是將新媒體背景下產生的微博作為新的教學平臺，促進了高校思想政治教育的發展與進步，發揮出新媒體的優勢。
2利用新媒體增加高校思想政治教育的生動趣味性
教師應該充分利用新媒體技術和設備提高高校思想政治教育的生動性和趣味性，使課堂教學充滿活力，在更加輕松和諧的教學氛圍中調動學生的學習積極性，并有效提高教學的質量和效率。
如上文述及，傳統的高校思想政治教育具有一定的枯燥性。一方面，思想政治教育過于依賴教材內容，其本身就是一種文字類學科，教師需要通過大量的講述進行教學。另一方面，部分學生和教師對思想政治教育的重視程度不夠，從主觀上不愿意參與到教學中，使得思想政治課堂的活力更低。
在這種背景下，高校思想政治教育得不到學生的支持與配合，無法維持課堂的活力，也就導致教學質量不斷下降。在新媒體環境下，教師應該發揮新媒體的優勢，對高校思想政治課堂進行填充。
例如，教師可以在高校思想政治課堂教學中利用新媒體設備為學生播放社會焦點的時政問題，讓學生通過觀看視頻、圖片等有深刻的認識和感受。在此基礎上，教師就可以引導學生進行積極的討論與交流，讓學生更加關注時政問題，并在探討中提高學生的思想政治意識，使學生養成關注時事、關心國家的意識和習慣，逐步提高學生的思想政治意識。
3利用新媒體傳播正能量
要切實提高學生的思想政治意識，高校以及教師應該從大的環境開展工作，應該讓學生沐浴在充滿正能量的環境中，逐步洗滌學生的心靈，使學生的人生價值觀變得更加正確和長遠。
因此，教師可以充分利用新媒體傳播正能量，營造充滿正面意識和正能量的環境。一方面，高?？梢酝ㄟ^手機短信的方式給學生發送正面的話語或者正面積極的新聞，利用手機短信的高傳播能力使學生受到正面積極的感染。
另一方面，高校應該建立專門的思想政治教育網站，通過網站大量正面積極的信息，并引導學生進行積極的交流與討論。
在這種背景下，高校學生才會對正面積極的信息進行研究，才會在高校校園中形成一種好的風氣和氛圍，使學生耳濡目染，不斷提高自身的思想政治意識。
4結束語
總的來說，新媒體相比與傳統媒體具有更大的優勢，它能有效提高高校思想政治教育的質量和效率。這就需要教師在實踐過程中不斷總結與交流，進一步發揮出新媒體的效力，促進高校思想政治教育的發展與進步。
李奕處長說：“基礎教育的發展，需要更多理性的依據，要做出教育的化驗單，獲得診斷的說明書，從而提高教育教學效率。”從教育的某些特點來看，目前的教師更像一個中醫，要“望、聞、問、切”，憑自己的工作經驗，看出孩子的特點、能力、性格。上課過程中，教師憑著孩子的舉手、眼神、發言、動作、反應，師生的互動，語言的溝通，了解孩子的理解力、問題點。隨著社會的發展，信息化水平的進步，人的成長環境越來越豐富、越來越多樣化，如果僅憑直接采集信息、目光交流來把握學生的特點，顯然是不夠的。由此，我們會發現，傳統教學方式應對現在的教育改革，應對現在孩子成長的方式，多少有些乏力之處，可能有的問題，教師沒講學生就會了，或者教師講了半天，學生并不真正“解渴”。對于這些學生不太了解、需要了解的知識點和問題點，我們如何診斷出來？考試固然是個好辦法，但相比較而言，數字技術的應用更是一個科學的辦法。用數據說話，應用不同的數據點，翔實地分析出問題點，幫助診斷學生，在教育管理、教育教學中更有針對性，可以用最少的作業量、最少的能量消耗，獲得最佳的效益。
李奕處長說：“基礎教育的發展，需要更多理性的依據，要做出教育的化驗單，獲得診斷的說明書，從而提高教育教學效率?！睆慕逃哪承┨攸c來看，目前的教師更像一個中醫，要“望、聞、問、切”，憑自己的工作經驗，看出孩子的特點、能力、性格。上課過程中，教師憑著孩子的舉手、眼神、發言、動作、反應，師生的互動，語言的溝通，了解孩子的理解力、問題點。隨著社會的發展，信息化水平的進步，人的成長環境越來越豐富、越來越多樣化，如果僅憑直接采集信息、目光交流來把握學生的特點，顯然是不夠的。由此，我們會發現，傳統教學方式應對現在的教育改革，應對現在孩子成長的方式，多少有些乏力之處，可能有的問題，教師沒講學生就會了，或者教師講了半天，學生并不真正“解渴”。對于這些學生不太了解、需要了解的知識點和問題點，我們如何診斷出來？考試固然是個好辦法，但相比較而言，數字技術的應用更是一個科學的辦法。用數據說話，應用不同的數據點，翔實地分析出問題點，幫助診斷學生，在教育管理、教育教學中更有針對性，可以用最少的作業量、最少的能量消耗，獲得最佳的效益。
化學是一門以實驗為基礎的學科。隨著科學技術的不斷發展，傳統瓶瓶罐罐實驗已經不能滿足化學實驗要求，新型的數字化實驗已深入社會生產和生活的各個領域，對我們化學課堂也產生了重大的沖擊。數字化實驗教學一方面彌補了傳統實驗工具的缺陷，使實驗的方法更加先進，實驗的數據更加準確，實驗的步驟更加清晰；另一方面，革新了化學實驗儀器與方法，拓展了化學實驗的內容。為我們的教學提出更高的要求，是教學改革的前沿課題。
例如，在筆者執教的選修教材《原電池》一課中，將數字化實驗與課堂教學完美結合，幫助學生在發現問題、解決問題的過程中提供精確、直觀的數據依據。從教學思維的設計上，緊密圍繞原電池，經歷“回顧―體驗―改進―應用―暢想”，線路清晰，環環入扣；從傳感器的使用上，電流傳感器明顯地體現出電流的微弱變化和整體趨勢，溫度傳感器有力地證明了能量轉換中熱量的損失，從而完成了實驗設備上的升級導致的思維上的突破；最后實驗的創新環節，“橘子瓣”繼續點亮學生的靈感，成功地化解了“離子交換膜”這一難點。
本節課教學最大的思維難點是學生將腦海中的單液原電池轉變為雙液原電池，為什么要進行改裝，單液原電池的弊端在哪里，傳統的教學實驗儀器難以讓學生觀察到電流的遞減。而利用數字化實驗成功地突破了這一教學難點，利用電流傳感器測定電流的細微變化，同時增加改變電極間距、相對面積、硫酸濃度，看電流的變化走勢，讓電流的遞減不再是紙上談兵，利用數字化傳感技術，采集到實驗過程中的完整數據，讓學生感受到實驗過程中的數據變化，從而使我們的化學實驗從定性升華到定量，整節課在設計理念上符合新課標的指導思想，整個教學過程中充分調動學生學習的積極性和主動性，將數字化實驗與課堂教學完美結合，教學理念新、教學設計新、教學技術新，是一節成功的探究型高效課堂。
其實，數字化實驗除了在原電池教學中的應用外，在很多定量試驗中都有應用，比如電解質溶液、強弱電解質、鹽類水解、中和反應中的熱效應、各種溶液導電性的測定、酸堿中和滴定、溫度對弱電解質電離的影響，另外與實際生活相關的學生探究性實驗，比如水質測定、飲料成分測定、碘鹽中含碘量的測定等等。再或者利用PH傳感器解決鹽類的水解、電離平衡的影響因素問題；利用電導率傳感器解決稀釋過程中弱電解質的電離、導電能力問題；利用色度傳感器測有色溶液的濃度、硫氰化鐵化學平衡的移動等，都可以作為我們后續探索的素材。當然絕對不能避重就輕，不能為了使用“新式武器”而拋棄傳統實驗手段，畢竟要以有利于教學為基本出發點。
數字化實驗平臺主要是由傳感器、計算機、數據采集器以及系統軟件等構成，在教學中應用數字化實驗能夠將傳統模式下的實驗不足之處加以彌補，能夠將化學反應以及現象的本質逐步地轉化成為能夠進行監測的信號，這樣也有利于學生對化學反應的本質規律的深入認知與研究，并且數字化實驗系統也具備了直觀、先進、準確、實時等諸多方面的特點，也能夠提高教學效率。只要教師充分發揮自己的聰明才智，提升教學理念和利用現代化實驗儀器的技能，才能促進高中化學實驗教學的發展。我們相信，未來的化學教學中，傳感器一定會“器為我用”，大有可為，大有可觀。
一、課例剖析
1.授課地點及基本配置：某農村中心小學科學教室，此教室配有投影儀、計算機、數字白板等基本的多媒體設備供教師使用。
2.授課內容：《能量的轉換》（蘇教版小學科學六年級下冊第五單元第二課）。
3.教學過程。
（1）創設情境，激發學習興趣
師：在上節課里我們講到各種各樣的能量都有著不同的作用，其實能量之間是可以相互轉換的。老師想和大家做個小游戲，現在請大家和我一起搓搓手，說說你在搓手時有什么樣的感覺？請同學們邊做游戲邊思考。
學生搓手，然后描述自己的感覺。
師：許多同學說在搓手的時候，自己會感覺到手心慢慢變熱，這是能從什么形式轉換成了什么形式？
學生回答，教師板書：搓手：機械能熱能 + 聲能。
師：那么除了我們剛才提到的機械能和熱能之外，你還知道哪些能量？
學生回答。
師：剛才同學們說了很多種能量，那么請大家想一想，打開電視，能量從什么形式轉換成了什么形式？
學生回答，教師板書：打開電視：電能 光能 + 聲能。
師：像這樣，能量由一種形式轉換成其他形式的過程，就叫作能量的轉換。
教師板書：能量的轉換。
點評：教師對導入環節的設計，力圖讓學生通過身邊的生活實例弄清能量的轉換是什么。但是，教師在具體的教學過程中對于信息技術的應用非常簡單，僅是以靜態的圖片作為提示，降低了導入的生動性，無法激發學生更多的研究興趣。教師若是利用一個簡短的小視頻，為學生介紹一下平時經常會碰到的能量轉換的情況，不僅可以吸引學生的注意力，還可以使學生由此發散自己的思維。
（2）動手實驗，能量如何轉換
師：下面我們通過一個小實驗“燃燒的花生米”來看看能量是如何轉換的。請大家對照書本上的步驟或閱讀我為大家呈現的步驟，利用桌子上提供的材料進行實驗。
學生分組進行實驗，教師巡視指導。
學生代表總結實驗現象，描述能量是如何轉換的。教師板書：花生米燃燒：化學能熱能 + 光能。
點評：這個小實驗簡單易操作，讓學生親歷科學探究的全過程，從中獲得科學知識。教師在這一過程中，對于信息技術的應用同導入環節類似，只是對學習內容的簡單呈現，且呈現的具體材料與課本完全一樣，使這部分信息技術的應用變得可有可無，失去其意義。為了讓學生可以更透徹地了解能量到底是如何轉換的，教師首先可以通過視頻配合講解的方式，為學生示范整個實驗過程，這樣不僅節約教師的重復解釋時間，還可避免部分學生由于無法理解字面或語言意思而影響實驗的順利進行。在學生總結實驗現象后，教師可利用動畫等方式為學生生動展現整個能量轉化的過程，讓學生真正看到在實驗過程中所產生的變化，更深層次地理解整個能量轉化的過程。
（3）實際應用，鞏固新學知識
師：請大家看看書上的圖片，在這幅圖中隱藏了許多能量轉換，我們來試著描述能量是如何相互轉換的。你們看，太陽的能量以光能的形式輻射到地球上的植物上，植物接收了來自太陽的光能，再把光能轉換成化學能儲存在植物體內……現在請大家仔細觀察，說說這幅圖中到底藏著哪些能量，它們又是如何轉化的，請大家一起把這個過程描述出來。
小組討論，教師巡視指導。
指名學生選擇一種或幾種進行回答。
師總結：太陽的能量以光能的形式輻射到地球上的植物，植物接收了來自太陽的光能，并轉換成化學能儲存在植物體內；我們人類吸收植物的化學能轉換成機械能；發電機把機械能轉換為電能；電熱水壺把電能轉換為熱能和聲能。
點評：在鞏固新知階段，教師通過探究式教學方法，與學生共同討論梳理圖上的一系列復雜而連貫的能量轉換過程。教師活用教材，讓學生結合實際生活經驗，解釋圖中所含有的轉化，使他們的頭腦更精確化更科學化，并能夠用科學的眼光看待生活中的問題。但是教師在信息技術的應用中，并未對這部分內容進行分解，而是采用簡鋪的方式直接呈現，使學生在幾種不同能量轉化間出現了模糊或混亂的現象。為防止將學生剛剛梳理好的轉換過程打亂，教師可利用信息技術分步呈現轉化過程，讓學生明確有些轉化是同時進行的，有些則存在著先后順序。
（4）制作能量轉換玩具：飛旋的扣子
師：能量的轉換除了可以像剛才那樣進行解釋，還可以通過具體的模型來解釋，老師這有一個玩具，這個玩具叫作“飛旋的扣子”，大家想不想自己動手做一做？老師為大家準備了一些材料，現在請大家小組合作，參照課本56頁上的詳細步驟進行操作。
學生分組制作，教師巡視指導。
學生玩過后交流討論：說說科學原理，其中的能量發生了怎樣的轉換。
評價：動手操作做小玩具，是本課教學內容的閃光點，教師基于學生的發展水平和認知特點，讓學生在游戲中發現能量的轉換，使得學生的學習熱情再次被點燃。教師在這一環節中，未使用任何信息技術，但仍可以較為高效地組織好教學活動，由此我們可以認識到信息技術的使用是為了更好地輔助教師課堂教學，讓學生對所學知識有更為透徹的掌握，而不是為了使教學活動復雜化，讓信息技術變成畫蛇添足的工具。
二、思考：農村小學教師信息技術應用能力究竟如何
“教無定法，貴在得法”，學科不同，特點也不盡相同，我們很難得出統一的信息技術使用模式。但是，無論哪個學科、哪個老師所開展的教學，其應該達到的應用能力是相同的。在這節課中，教師使用了信息技術，但總的來說使用情況并不太理想，由此也暴露出目前農村小學教師信息技術應用能力的現狀及存在的問題。
（一）信息技術素養有待提高
在以往的傳統教學中，教師會將大量時間放在語言描述和板書等方面，語言陳述的內容雖多，但是對于學生而言無法直觀地看見，仍會對知識的理解存在難度。導致一節課下來，學生抓不住重點，無法真正將學習內容與自己的生活相聯系，難以取得好的教學效果。而如果教師能夠合理應用信息技術，能在較短的時間內為學生提供大量的自然、科學知識，便于學生開拓視野，更有利于把前后知識聯系起來。由于國家大力扶持農村教師進行教育培訓，使得多數農村小學教師已經具備多媒體技術和網絡技術的基本常識，并能夠較為熟練地應用網絡搜集教學資源，但在實際教學中對于信息技術的使用上仍局限在對教學內容的簡單呈現，并未做到將信息技術和傳統的教學進行有機“融合”。教師若是不具備較高的技術素養，那么他們對于信息技術的應用將會始終浮于課堂教學之上，無法將信息技術所具有的高效性、便捷性和信息豐富性等優勢與傳統教學有機地融合起來，也就無法真正發揮出信息技術的獨特優勢及教育效果。
（二） 信息技術應用意識薄弱
教師信息技術應用意識的強弱直接體現在整個教育教學過程中。教師信息技術應用意識的強弱可從如下幾個方面來判斷：首先表現在對信息技術對于教育教學的重要性的認識程度上。其次，是否能夠合理應用信息技術和信息資源并具有發揮網絡優勢的積極態度。再次，是能否理解信息技術對教師專業發展的作用并積極通過各種方式學習和利用信息技術。筆者通過調查發現，目前農村小學教師已經意識到良好的信息技術素養對提高教育教學質量有著重要意義，然而將信息技術運用于實際教學的意識仍舊比較薄弱，許多教師在上公開課時才會選擇使用，在平日的常態課中，教師通常會以備課量加大、素材收集費時費力、授課過程中設備或技術資源容易出現故障等問題，逃避或畏懼使用信息技術，從而拒絕學習和提高自身信息技術素養，習慣于堅守傳統的教學模式。
（三）信息技術應用方式單一
作者簡介：李磊（1981-），男，河南南陽人，鄭州大學物理工程學院，講師；楊潔（1983-），女，河南商丘人，鄭州大學物理工程學院，講師。（河南 鄭州 450001）
基金項目：本文系2012年度教育部大學生創新創業訓練計劃課題（項目編號：1210459084）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0056-02
“數字信號處理”課程是電子信息、通信工程、自動化工程及相近專業必修的專業課，在電氣工程、測控技術、計算機技術等領域得到了廣泛應用。[1]當前國家越來越重視大學生的創新意識和實踐能力的培養。通過實施教育部大學生創新創業訓練計劃和卓越工程師計劃，促進高等學校轉變教育思想觀念，改革人才培養模式，強化創新創業能力訓練，增強高校學生的創新能力和在創新基礎上的工程實踐能力，培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才。為了提高學生的創新意識和應用知識解決實際問題的工程實踐能力，需要調整“數字信號處理”課程的教學內容，引入新的教學手段和教學方法來提高學生學習的積極性，這是專業基礎課教師所面臨的重要課題。筆者介紹了一種針對本科生教學的分層教學模式，突破單一的理論灌輸的教學弊端，顯著提高學生們學以致用的能力，并運用實例介紹了這種分層教學模式。
一、“數字信號處理”課程教學現狀
數字信號處理是一門理論性很強的課程，內容抽象，公式繁多，課程內容涉及很多數學推導與計算。目前，傳統的教學模式主要存在以下問題：[2，3]
1.教學內容過度重視理論推導，不注重理論和實踐相結合
國內大學的很多任課老師往往注重講授公式性質、定理的由來，注重理論的嚴謹與正確性，這勢必大大占據有限的授課時間。這種教學思路使課程陷于數學推導和計算，而使學生感到枯燥乏味，抓不住重點，教學效果大打折扣。
2.課程實驗內容單一，與工程實踐還有距離
課程實驗內容一般都以MATLAB軟件作為仿真平臺，對課程中的時域離散信號、系統的時頻域理論和數字濾波器設計理論進行仿真實驗。誠然，MATLAB仿真軟件作為信號處理的實驗手段，具有信息量大、形象直觀的特點，在很大程度上補充了單一的理論教學模式。但是仿真手段畢竟是理論的數學編程，還是脫離了工程應用的實際背景。仿真不能完全取代本課程的實驗和實踐內容。算法仿真內容過于形式化、過于簡單，只能作為工程實踐的前期階段設計內容。
二、分層教學法原則與內容
傳統的數字信號處理課程大多只討論算法的理論及其推導，較少涉及工程實現方法及相應的軟硬件技術。大學的教學應是理論教學、實踐教學和科學研究為一體的，實踐教學作為理論和科學研究的橋梁，是現有理論的源頭，也是未來科研開拓的基礎。理論課程應實現教學形式的多樣化，包括多種實驗、課程設計、科技競賽和創新活動等。數字信號處理課程可以分為理論學習，算法仿真，數字信號處理工程應用平臺實驗，課題為導向的數字信號處理課程工程實踐拓展訓練四個層次。[4]
1.第1層：理論學習
廣義來說，數字信號處理是研究用數字方法對信號進行分析、變換、濾波、檢測、調制、解調以及快速算法的一門技術學科。目前本科生只是學習經典的數字信號處理理論，主要包括有關數字濾波技術、離散變換快速算法和譜分析方法。因為教學時間有限，現代信號處理或者數字圖像處理的內容只能根據項目需求有針對性進行學習和研究。教師可以鼓勵學生去搜索相關文獻，查找資料，激發他們的自學熱情和能力。
2.第2層：算法仿真
算法仿真往往是電子信息工程實施以前必經的重要階段。MATLAB語言具有強大的科學計算和可視化功能。它作為數字信號處理的有力助手，成為教學的重要部分。其以矩陣運算為基礎，具有豐富的數值計算功能，強大的繪圖功能，更重要的是具有完備的數字信號處理函數工具箱。比如FIR濾波器的設計，包含三種方法：程序設計法、FDATool設計法和SPTool設計法。其中FDATool（Filter Design & Analysis Tool）是MATLAB信號處理工具箱專用的濾波器設計分析工具，操作簡單、靈活，可以采用多種方法設計FIR和IIR濾波器。在MATLAB命令窗口輸入FDATool后回車就會彈出FDATool界面。SPTool是MATLAB信號處理工具箱中自帶的交互式圖形用戶界面工具，它包含了信號處理工具箱中的大部分函數，可以方便快捷地對信號、濾波器及頻譜進行分析、設計和瀏覽。學生可以采用MATLAB進行電子工程中算法的前期仿真，然后將MATLAB程序轉換成C語言移植到硬件平臺上。
3.第3層：數字信號處理工程應用平臺實驗
數字信號處理算法需要借助特有的硬件平臺實現工程應用，采用的編程語言一般是C語言。目前數字信號處理系統的硬件實現方式一般有三種：（1）利用通用可編程DSP芯片進行開發的方式。由于是采用基于C語言進行編程，算法實現過程簡單，但資源受到限制，并行度差。（2）采用專用集成電路ASIC方式進行開發。雖然效率高，但開發流程長，成本高，開發出來的系統不能更改。（3）采用FPGA芯片進行開發。可以提供高效率和高質量的數字系統。在實際硬件平臺選型中，使學生能夠對單片機、ARM、DSP、FPGA的應用領域加以區分，從而更加深刻認識到DSP和FPGA實現數字信號處理的巨大優勢。
4.第4層：課題為導向的“數字信號處理”課程工程實踐拓展訓練
課題為導向的教學模式是提高學生實踐能力的新型教學模式。它以大學生創新實驗項目為平臺，以基于案例為教學模式，以科學研究的方式組織和引導學生獲取和運用知識，培養學生創新性思維和分析解決問題的能力。這種方式克服了教學和實驗中單純模仿的弊端，發揮學生的主觀能動性，拓展學生的眼界，引導學生解決開放性問題，促使學生不斷提出新問題、發現新問題和解決新問題。
以上這四個層次并不是單一的順序遞進關系，而是不斷交互的關系。比如工程實際問題的解決過程往往促使學生回歸理論學習層次去深入研究，反過來能夠更好地去解決工程實踐中遇到的技術難題。算法仿真采用的MATLAB語言需要轉換成數字信號處理工程應用平臺實驗使用的C語言進行移植，這也需要第二層和第三層內容的不斷交互。
三、教學實例
為了實現對學生實踐能力的綜合培養、潛力開發和工程創新精神的激勵，學校積極為學生們搭建工程實驗平臺，為學生參加“全國電子設計競賽”、全國挑戰杯、大學生創新實驗計劃項目等活動奠定基礎。下面基于教育部大學生創新實驗課題“基于麥克風陣列聲源定位的動態視頻跟蹤系統”來例證“數字信號處理”課程的分層教學模式。[5]
首先，學生們經過調研確定項目需求，選取合適的算法模型進行研究?；谡n題驅動的教學模式促使學生從需求這個工程項目源頭進行考慮。經過廣泛的調研，學生們發現在日常生活中，常規的攝像頭監控系統的攝像頭安裝是固定的，監控方位是靜態的，只能監控有限的方位區間。這樣的監控系統監控方位區間狹窄，難免存在很大的監控盲區，無法很好地實現監控功能。由人類的耳朵和眼睛協調工作的仿生原理得到啟發，人類的耳朵相當于一個二元聲音傳感器陣列，捕捉到聲源信息，通過大腦判斷，得到聲源的方位信息。然后驅動我們的脖子扭轉到聲源方向，我們的眼睛就可以實時看到聲源目標，做出視覺的判斷。為此，學生們用微型麥克風陣列來代替人耳，用一個步進電機來代替脖子，用攝像頭代替眼睛，用DSP處理器來代替人腦實現信號的運算處理和控制功能，從而實現一個基于麥克風陣列聲源定位的動態視頻跟蹤系統，如圖1所示。這樣，該視頻監控系統通過麥克風陣列進行多傳感器聯合信號處理，可以首先根據聲源的聲音有無來判斷是否啟動監控，再通過聲源的方位可以驅動步進電機，自動轉動攝像頭跟蹤實時運動的目標，實現無盲區、全角度實時自動監控。
算法模型的確定促使學生廣泛閱讀文獻，最終找到了陣列信號處理理論作為麥克風陣列數學建模的理論基礎。通過MATLAB仿真分別分析了仿真的寬帶音頻信號和實驗采集的音頻信號，驗證理論模型和實驗結果能夠很好地匹配。該本科生研發團隊把寬頻聲音信號的特點和傳統的遠場聲源方位估計算法相結合，依據到達時間差的聲源定位原理，提出了一種頻域波束形成算法，系統框圖如圖2所示。系統上電后，多路麥克風分別接收音頻信號，并進行采樣緩存，送入DSP處理器中進行端點檢測，如當前信號為噪聲或無用信號，則丟掉已采集的信號幀數據；如檢測到有用信號，則對其進行頻域波束形成和進一步處理，最后采用基于能量值的譜搜索算法計算出聲源的方位，從而控制步進電機驅動攝像頭轉向聲源所在方位，使聲源出現在攝像頭視野范圍內。該課題針對當前智能視頻監控存在的監控盲區的問題，提出并實現了一種基于麥克風陣列的寬頻聲源定位系統。通過采用頻域波束形成和基于能量值的譜搜索算法，實現了二維空間聲源的快速準確定位。經驗證該系統在室內及室外對各種聲源的實時響應表現良好，在現代視頻監控中具有一定的工程實用意義。通過該課題學生們申請了實用新型專利和發明專利各一項，學術期刊論文2篇，了解了電子信息工程設計的步驟和培養了科學研究的基本素養。
四、結語
按照上述的分層次遞進教學模式，使學生按照基礎理論實驗、仿真實驗和DSP工程實現理論和實踐的交互學習。這一體系從簡單到復雜，從理論到實踐，循序漸進，逐步提高。經過工程實踐的訓練，激發了學生們學習“數字信號處理”課程的熱情，鞏固了課本上的知識，拓展了工程實踐的視野。同時，大大提高了學生們獨立解決問題的能力和工程實踐創新能力。學生在專利申請和論文撰寫的訓練中，實踐了科學研究的方法，為將來的科學研究奠定基礎。通過上述的教學實踐，取得了良好的教學效果，得到了廣大師生的認可。
參考文獻：
[1]程佩青.數字信號處理教程[M].北京：清華大學出版社，2007.
[2]王典.數字信號處理課程分類和分層教學模式探索[J].實驗技術與管理，2013，（2）：31-32.
作者簡介：曹建玲（1974-），女，河北辛集人，重慶郵電大學通信學院，講師；劉煥淋（1970-），女，重慶人，重慶郵電大學通信學院，教授。（重慶 400065）
基金項目：本文系重慶市教育教學改革項目（項目編號：113002）的研究成果。
中圖分類號：G642.423?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）32-0088-02
“數字信號處理”是重慶郵電大學通信電子類、自動化、測控儀器等專業的一門理論性、實踐性均很強的主干課，學生在學習這門課時普遍對理論不能理解，也很難將該課程的理論知識應用到工程實踐中，[1]因此實驗在教學中占有十分重要的地位。如何讓學生理解和掌握課程內容及學會靈活運用這一理論工具，提高解決實際問題的能力、提高科研能力和創新能力是“數字信號處理”實驗教學所要解決的關鍵問題。[2]
一、實驗教學體系
實驗內容上，改變以往運用MATLAB工具對數字信號處理基本理論單一化仿真驗證的軟件實現方法，增加了研究性和綜合性實驗，將實驗分為三大類：仿真驗證實驗、研究性實驗、綜合設計性實驗。仿真驗證實驗主要是運用MATLAB工具對基本理論仿真驗證，實驗內容主要有利用MATLAB驗證時域采樣定理；利用MATLAB實現時域離散系統的時域和頻域分析。研究性實驗要求學生在實驗中改變某些參數，看這些參數對結果的影響，分析原因。實驗內容主要有用FFT進行譜分析、IIR數字濾波器和FIR數字濾波器的設計。綜合設計性實驗要求學生實例編程完成實驗內容，例如綜合設計數字語音濾波系統，此實驗綜合了信號的采樣定理、FFT的基本原理及IIR和FIR數字濾波器設計方法的數字信號理論知識。實驗教學體系歸納如圖1所示。
二、實驗教學內容
1.仿真驗證性實驗
驗證性實驗比較簡單，目的是加強學生對數字信號處理所學基礎知識的理解，主要是對比較抽象的知識點進行原理性演示，給學生以直觀的認識。學生只需要參照實驗指導書上的程序輸入就可觀察到圖形。例如對于時域采樣定理，學生很難理解信號采樣前后頻譜的關系，沒有直觀的認識。通過實驗，學生可以看到采樣后信號的頻譜發生的改變，也可以看到采樣頻率和最高頻率分量不同時頻譜的特點，從而理解采樣定理。
2.研究性實驗
研究性實驗要求學生首先從理論上進行分析，參照指導書上的要求，編寫MATLAB程序，得出在不同參數下的多個實驗現象，并對這些實驗現象進行比較研究，發現問題并用所學的理論知識解決問題，以便在實際中應用。如用FFT進行譜分析，在實驗中要求對給出的三類信號（周期序列、非周期序列和連續信號）分別進行譜分析。對于每類信號進行譜分析的時候，采樣點數N變換三種取值，對比N不同取值下FFT圖形，并和信號的幅頻特性曲線比較，以理解DFT的物理意義及分析出FFT作譜分析時有關參數的選擇方法。
例如對連續信號x=cos（8πt）+cos（16πt）+cos（20πt）做譜分析關鍵代碼如下：
N=64；
fs=64；
n=0：N-1；
x=cos（8*pi*n/fs）+cos（16*pi*n/fs）+cos（20*pi*n/fs）；
Xk=fft（x，N）；
stem（0：N-1，abs（Xk），'.'）；
得到的此連續信號的64點采樣序列和序列的64點的FFT頻譜如圖2所示。
3.綜合設計性實驗
綜合設計性實驗綜合數字信號處理的知識點，并與實際系統相聯系，使學生拓寬知識面，培養學生的創新性和科研素質。下面以數字語音濾波系統設計為例來介紹綜合設計性實驗。該實驗首先是采集語音信號，對采集的語音信號進行采樣，然后用FFT進行頻譜分析，根據信號的頻譜特性、雙線性變換法設計不同功能的數字濾波器進行濾波，得出濾波前后的頻譜，分析信號的變化。
（1）采集語音信號及信號采樣。利用計算機Windows下的錄音機設備錄制一段“重慶郵電大學，重慶郵電大學”話音，時間約在4s左右，得到數據文件cqupt.wav。然后在MATLAB軟件平臺下，利用函數[x，Fs，Nbits]=wavread（‘cqupt.wav’），對此語音信號進行采樣，可以得到語音信號的采樣頻率Fs、采樣點數和聲音數據變量。[3]將得到的聲音數據組放在向量x中，采樣頻率fs為44.1kHz，采樣位數Nbits為16bit。
（2）FFT頻譜分析。鍵入函數sound（x，Fs，Nbits），通過揚聲器可以聽到“重慶郵電大學，重慶郵電大學”聲音，對原始語音信號進行FFT 頻譜分析，程序關鍵代碼如下：
figure；
t=（0：length（x）-1）/Fs；
subplot（2，1，1）；plot（t，x）；
title（'信號原形'）；xlabel（'時間（s）'）；ylabel（'幅度'）；
X=fft（x）；m=（0：length（X）-1）；
w=2*m/length（X）；
subplot（2，1，2）；plot（w，abs（X））；
中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2013）24-0058-02
當下最流行的詞語莫過于“正能量”。“正能量”是一個物理學名詞，它主要是指通過激發內在潛能，使人或事物表現出積極向上、樂觀自信、充滿活力的能量場，表達了我們對美好愿望的渴望與期盼。[1]那么在信息技術課堂教學中如何才能釋放出更多這種“正能量”呢？筆者做過以下的嘗試，效果良好。
一、及時完成教學目標，釋放“正能量”
2012年，浙江衛視的“中國好聲音”轟動全國，成為男女老少街頭巷尾熱論的話題。那么，課堂教學也能否來個“中國好課堂”？“好聲音”是每位導師對歌手聲音在內心深處獨特的感受，那什么樣的課堂被視為好課堂呢？不一樣的人評價的標準也不一樣，筆者認為評價“好課堂”的底線應該是課堂學生學習目標的達成。
筆者曾經聽過一節《Excel菜單的使用》課，教師在課堂上不停地講，學生在座位上也不停地講，有些學生又想聽講又想自己動手操作，但因課堂很吵卻什么也沒聽到，最后卻一事無成，課堂顯得很亂，教師上得疲憊，學生聽得很累。試問這樣的課堂能給學生多少“正能量”呢？筆者認為這節課要達成的知識目標有三個，一是Excel表格中內容完成“轉置”功能，二是表格中內容數字類型設置成文本型，三是運用學會設置數字類型的方法來解決生活中遇到的具體問題。
課后筆者進行了反思，這節課要讓筆者來上，將會如何設計，達成目標？首先要修改課題，課題界定太大，學生不知所以，于是將課題界定為“玩轉Excel表格”。其次是規劃教學過程。教學過程很簡單分三步走，第一步創設一個情境，引入學習任務。讓學生對比兩種表格，引入“任務一”――如何實現“表一”的內容轉換成“表二”的內容，此環節放手讓學生自主探究，尋找解決問題的方法，讓能找到解決方法的學生來演示操作，方法有兩種：一種是直接在“表二”的相應位置錄入“表一”的內容（需要有足夠的時間）；另一種是選定“表一”的內容，單擊“編輯”菜單中的“復制”命令，然后單擊“表二”的位置，再單擊“編輯”菜單中的“選擇性粘貼”命令，在出現的對話框中將 “轉置”前方框內打勾（“表一”中所有的內容在表二的相應位置全部顯示）。通過操作讓學生來評價兩種方法哪一個更好。學計算機的目的是尋找解決問題最佳的方法，第一種方法可行，但不可取，第二種方法既可行又可取。第二步，填補空白表格，實現知識的學習。對轉置后的表格，如何錄入學生身份證號？教師引導學生思考，學生開始認為不就是往單元格中錄入數據嗎，這個好辦，錄入后發現錄入的數據變成科學計數法了，怎么辦？教師順勢引導將單元格設置成文本型，學生再次動手操作。第三步，運用所學解決問題。教師出示單元格區域設置好的數據類型在生活中的作用，有數值型、貨幣型、日期型等。針對這些表格，我們又該如何設置呢？設置的方法和單元格區域設置成文本型方法一樣，放手讓學生自己動手操作，構建自己的知識結構體系。
在信息技術課堂中創建一個合理的模式，達成知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀、行為與創新學習目標，給學生一個“正能量”的課堂，教師課前備課要充分，素材的準備要充足，駕馭課堂的“教育機智”要提升。
二、創設趣味情境，釋放“正能量”
趣味性的情境有很多，比如用玩游戲、猜謎語、講故事、對比等不同的形式來創設情境，調動學生的積極性，培養學生學習興趣。筆者在上《幻燈片超鏈接》一課時，用學生很熱衷的“穿越”為主題，創設“老師的十天前、十年前、二十年前模樣”為情境，此情境一下吸引了學生的眼球，學生很想看到老師十年前、二十年前的照片。老師是如何實現“穿越”的呢？學生好奇心被調動了，渴望用知識來解決心中的疑問。教師抓住學生樂學的心理，順理成章的引入主題“超級鏈接”。拋出問題：①什么是超級鏈接？②超級鏈接的作用？③如何在不同的幻燈片中實現超級鏈接？④上網時網頁中超級鏈接的標識是什么？學生帶著問題運用上網查資料、看書自學、小組討論等方法來釋疑，進行動手嘗試、成果匯報等環節。此時學生成為課堂的主人，呈現出“我的課堂我做主”的狀態。
杜威說過：“給學生一些事情去做，不是給他們一些東西去學?！睂⒅R溶于問題情境中，在情境中引發學生的認知需求，激發學習興趣，讓學生在獨立與合作的探索過程中構建新知識體系，這樣的課堂“正能量”才得到盡情的釋放。
三、留足思考時間，釋放“正能量”
信息技術學科是一門集操作性、實踐性、創新性于一體的學科，就其特點，在信息技術課堂中給學生留足時間、空間，成就學生的精彩。
高中生在初中或平時都已經不同程度地接觸過信息技術，很多教師通常會采用“知識介紹——工具比較——工具講解——教師演示——學生練習”的教學模式，以教師為主體，讓學生努力適應教師的教學風格，使學生的學習效率低下。所以，改革信息技術的教學理念和方式是必然選擇，只有以生為本才能真正提高課堂效率。下面筆者將以《數字化圖像的采集與加工》教學設計為例，為信息技術教學改革提供借鑒依據。
一、教學目標
首先，讓學生掌握基礎知識，了解如何采集數字化圖像、Photoshop的基本使用，掌握加工文字和轉換圖像效果的技術；其次，培養學生利用多媒體傳達信息的能力和學習的創新能力；最后，通過充滿正面能量的主題向學生傳遞良好的品質，讓學生親自動手以提高自信心。
二、教學重難點
圖像加工處理。
三、教學思路
課前下發學案，讓學生完成預習，對評講部分有一定了解；在課堂上，先講理論知識，讓學生有一定的基礎，再讓學生根據學案中的講評部分一起合作探究；接著就是讓學生分別展示小組的學習成果，一同評優，再讓優秀作品的作者發表自己的創作意圖；最后就是鞏固聯系并進行總結。
四、教學過程
（1）設置情境，引入新課程的學習。教師首先提出問題：為什么曾經有人提出向宇宙發射勾股定理的圖形來跟外星人取得聯系呢？外星人能懂嗎？然后告訴學生圖像的魅力所在：圖像是另一種語言表現形式，所有人都能讀懂圖像所包含的意蘊，是增進人們思想交流的重要工具。在紙質上的圖像我們稱為模擬圖像，而儲存在電腦中的圖像則是熟悉化圖像。這節課，就讓我們一起來探討數字化圖像是怎樣采集和加工的吧！情境的設置能夠激發學生的學習興趣，轉向對新知識的渴求欲。
（2）展示預習成果。學生在教師的引導下，展示自己根據學案預習的成果，教師進行糾正和補充，幫助學生掌握和鞏固理論知識，進而為上機實驗打下堅實的基礎。
（3）展示精美圖像，激發學生探究熱情。教師通過大屏幕將幾幅精美的圖像展示出來，圖片的內容涉及到人與人、人與自然和諧共處的主題，以啟發學生的創新思維。而后教師展示原圖和最終的效果圖，告知學生要進行文字和圖像效果兩部分的加工。最后教師將圖片素材的文件夾發送到學生機的桌面，學生選取自己想要的加工的圖像并思考主題的定取。
（4）合作探究。首次，是對主題文字進行加工。教師提出加工要求，要求主題積極向上且顏色要合理搭配。學生根據學案內容，將文字進行加工處理，設置適當的圖層樣式，然后由學生講解完成的過程。讓學生主動探究和學習能夠增強學生的自主學習能力和合作意識，讓學生做課堂的主人，發掘學生的潛能。
其次，是對圖像效果進行加工處理。學生依據學案的指導，合作完成探究內容，給圖像設置描邊并適當調整角度。
最后就是調整圖像的效果，利用“圖像菜單”里的“調整”再選擇“亮度/對比度”可以更變圖像效果。另外，選擇“濾鏡”菜單里的“銳化”，再選取“USM銳化”也可以對圖像效果進行加工。也可以讓學生根據教師的提示自由發揮，給學生自由的發揮空間和一定的選擇余地，尊重了學生的個體差異性，讓每個學生都能達到學習目標。
（5）展示成果。首先是讓小組組員以主題與圖片是否相切合、顏色搭配是否合理、整體加工設計是否新穎有創意等為評價方向，評選出最優作品。繼而向全班展示每個小組的最佳作品，讓作者對操作方法和設計意圖進行講解。讓學生互相進行評價能夠提升學生的競爭意識和合作意識，取長補短，共同學習進步，而在全班欣賞好作品能夠傳遞美好的情感，滲透良好的品質。
（6）鞏固練習。教師將練習呈現出來，讓學生進行思考和回答。讓學生在學習新知識后進行溫習和鞏固，能幫助學生更好地掌握知識。
（7）教師進行總結。教師要告訴學生，采集的圖片在經過加工處理之后，其想要傳遞的信息和意圖必須與所選取的主題吻合，這樣才能表達出更加明確的思想和意圖，增強圖像的感染力和震懾力，達到圖像加工的真正目的，體會其意義。
總結：通過《數字化圖像的采集與加工》這一課時的教學設計的呈現，可見將學生放在課堂主體地位，令其自主探究學習能夠達到很好的教學效果，他們既能掌握基礎理論知識，又能實際操作，并且富有創新意識和合作意識。
參考文獻：
[1]徐亞軍.舊貌換新顏——《數字化圖像的采集與加工》教學設計
[J].中小學電教，2011（4）.
