應(yīng)用信息技術(shù)輔助滑塊類益智器具教學(xué)

胡蔡劼

【摘 要】在以培養(yǎng)動手能力見長的益智器具教學(xué)中，信息技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為熱點話題。本文以“數(shù)字華容道”課堂教學(xué)為例，介紹了信息技術(shù)對滑塊類益智器具教學(xué)的促進(jìn)作用，以期為益智器具教學(xué)中運用信息技術(shù)提供一些思路。

【關(guān)鍵詞】益智器具;滑塊游戲;數(shù)字華容道;信息技術(shù)

【中圖分類號】G434? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【論文編號】1671-7384（2022）07-076-02

信息技術(shù)促進(jìn)益智器具的教學(xué)，逐漸成為益智器具教學(xué)乃至益智課堂研究中的熱點話題。筆者在學(xué)校益智課堂實踐研究中，運用信息技術(shù)提升了教學(xué)與研究的效率，較好地促進(jìn)了益智器具教學(xué)的實施，取得了一些經(jīng)驗。以下就以研討課“數(shù)字華容道”為例談?wù)勑畔⒓夹g(shù)在滑塊類益智器具教學(xué)中的應(yīng)用要點。

輔助實物展示，提高教學(xué)效率

“數(shù)字華容道”屬于滑塊游戲，具體操作時益智器具對學(xué)生的思維鍛煉作用容易受實物所限。在研討課教學(xué)時，我們也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)需要教師或?qū)W生展示解題方法或技巧時，實物投影中的手部操作往往會遮擋滑塊的移動，造成觀察不便，因此這也成為我們決心使用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)與展示的重要因素。

在設(shè)計“數(shù)字滑塊”程序軟件時，我們采用了護(hù)眼的綠色為滑塊顏色。通過將每格的坐標(biāo)形成數(shù)據(jù)表，確定空格的位置以及能夠移到空格的滑塊位置。這樣當(dāng)學(xué)生操作時，無法移動的滑塊就不會響應(yīng)，避免了此類誤操作。

在實際授課中采用軟件展示，學(xué)生在交互式電子白板大屏幕前操作（可用鼠標(biāo)操作，或直接讓學(xué)生用手點擊），每一步都清晰可見。同時，由于消除了誤操作和滑塊掉落的現(xiàn)象，操作、展示效果良好，很大程度上提高了教學(xué)的效率。

此外，程序軟件能夠及時給出成功的評價，學(xué)生們也給予掌聲鼓勵，使教學(xué)效果再次提升?！叭珕T參與、共同活動”是新課程所要求的互動的理想境界，這與信息技術(shù)的發(fā)展理念不謀而合，使用信息技術(shù)輔助益智器具實物操作展示，更容易使師生形成共享、互動、開放的教育和諧關(guān)系。

輔助復(fù)盤研究，攻克思維難點

在“數(shù)字華容道”益智器具的實際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)，僅憑老師或?qū)W生代表的演示，很難讓所有學(xué)生學(xué)會模仿、解決問題。有時遇到一種情形有多種可能的變化，教師還應(yīng)當(dāng)將所有分支一一呈現(xiàn)、分析給學(xué)生看，幫助學(xué)生比較、優(yōu)化出更合適的解法。

對于教學(xué)重點“排序數(shù)字滑塊的順序”（圖1），很多學(xué)生認(rèn)為應(yīng)當(dāng)按數(shù)字順序從小到大依次完成，但在實際操作中，往往遇到問題。針對這一情形，我們可以利用軟件功能，專門列出兩種不同的變化情況讓學(xué)生比較，學(xué)生對比后“一目了然”—— 先完成4、5兩塊的話，剩下的空間不足以滑動，還得破壞原已排好的滑塊，但先完成4、7兩塊就可以剩下2×2的區(qū)域，仍可以用于騰挪，進(jìn)而明確完成順序是“先上邊、左邊，再右下角”（空格在右下角的情況）。

而針對“排好1后2、3常常逆序，很難處理”的難點問題，我們用軟件生成指定情形后“保存初盤”（儲存此時的狀態(tài)），讓兩位學(xué)生用不同的方法解決。全班學(xué)生隨后進(jìn)行比較，通過對移動步數(shù)（軟件可以自動記錄）和方法適用性（更易理解、使用）的對比，學(xué)生們感覺“讓1法”比“開火車法”（1不動，2帶3或3帶2整體進(jìn)入）更加便捷，從而突破了難點。

此外，在后續(xù)鞏固練習(xí)時讓學(xué)生上臺解決隨機問題，有學(xué)生遇到困難時，我們也會保存狀態(tài)，先請其他同學(xué)幫忙解決，然后復(fù)盤，讓學(xué)生實現(xiàn)“做中學(xué)”。使用信息技術(shù)輔助益智器具教學(xué)，可以使學(xué)生的情感因素、心理素質(zhì)和精神品格也能得到相應(yīng)的發(fā)展，對學(xué)生主體性的發(fā)揮和思考能力的培養(yǎng)有著不可估量的影響。而使用信息技術(shù)將學(xué)生的思維形成過程動態(tài)地呈現(xiàn)，將不同學(xué)生對同一問題解決的反思建構(gòu)多次、直觀地展示出來，達(dá)到了傳統(tǒng)教學(xué)難以企及的效果。

輔助變化生成，拓展研究空間

我們運用信息技術(shù)將數(shù)字華容道制作成軟件，輔助變化生成，同時也拓展了學(xué)生的研究空間。在軟件執(zhí)行前，可以選擇多行多列，這樣就突破了棋盤大小的限制，可以自由選擇難度，學(xué)生在解決更大棋盤的數(shù)字華容道中也更容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律的遷移;運用計算機隨機數(shù)的功能，設(shè)計隨機生成初盤的效果，使學(xué)生在每次完成時都有新的挑戰(zhàn)，也節(jié)約了擺盤的麻煩;在界面左上角設(shè)計“初盤狀態(tài)”，可以設(shè)置“隨機”“正向”或“逆向”三種不同的狀態(tài)（正向或逆向就是最后2個滑塊是否能按順序排列），使學(xué)生可以繼續(xù)研究“能夠正向解決的數(shù)字華容道題目”的類型。

此外，由于軟件采用圖形化編輯器制作，可以在電腦網(wǎng)絡(luò)、手機等移動終端上使用，也便于學(xué)生在家研究、親子共學(xué)或課后延展等。充分發(fā)揮信息時代的優(yōu)勢，借助多媒體技術(shù)，將課上的時間向課下延伸，讓益智課堂和益智器具教學(xué)從課堂延伸到課外，這對學(xué)生的發(fā)展具有重要意義，也是真正在信息時代將益智課堂的建設(shè)落到實處的重要舉措。

總結(jié)與展望

本文介紹了信息技術(shù)對益智器具教學(xué)的輔助和促進(jìn)作用。綜合其使用情況我們發(fā)現(xiàn)，不論是在展示、操作、分析、拓展環(huán)節(jié)，采用信息技術(shù)都能對滑塊類益智器具的教學(xué)起到效果良好甚至不可替代的作用。

此外，從展示效果來看，采用信息技術(shù)還可以讓參加研討課活動的老師們一起操作、加深體悟，或是進(jìn)行數(shù)學(xué)文化展示;從解法研究來看，今后可以增加“記錄解題步驟，進(jìn)行軌跡分析”直至“揭示最優(yōu)解法”的功能，進(jìn)一步提高解題效率;從師生互動來看，還可以采用“電子書包”“網(wǎng)絡(luò)社區(qū)”等方式提高交互性，為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí);從應(yīng)用拓展來看，我們也期待引入VR、AR（虛擬或增強現(xiàn)實）技術(shù)輔助實物操作或演示講解——這些對平面型的滑塊類益智器具作用不小，對其他需要立體操作的益智器具（如拓?fù)漕悾﹦t更能起到“如虎添翼”的作用……

綜上，運用信息技術(shù)可以將益智器具這類教育游戲的展示性、個性化、交互性發(fā)揮得淋漓盡致。由于脫離實物所限，學(xué)生可以開展更深層次的拓展研究，充分發(fā)揮信息技術(shù)對教學(xué)的促進(jìn)作用。

注：本文系福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度課題“基于數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力導(dǎo)向的益智課堂教學(xué)實踐研究”（立項編號：FJJKXB20-695）研究成果之一

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