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[摘要]比喻教学法是提高“计算机网络”教学效果的有效途径。文章简要论述了比喻教学法的内涵,通过生动教学案例论述了比喻教学法在“计算机网络”教学中的应用。最后总结了比喻教学法在“计算机网络”教学中的应用原则。
[关键词]比喻教学法 “计算机网络” 教学 应用
[作者简介]孙兴华(1977- ),男,内蒙古通辽人,河北北方学院信息工程学院,讲师,硕士,研究方向为网络技术与多媒体。(河北 张家口 075000)王珏(1981- ),女,浙江桐乡人,湖州师范学院,讲师,研究方向为网络技术。(浙江 湖州 313000)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)17-0153-02
一、比喻教学法的内涵
比喻不仅是一种修辞手法,也是一种认知方式。在教学中恰当地使用比喻,可以化抽象为具体,化繁难为简单,化深奥为浅显,有效地激发学生的学习兴趣,提高教学质量。比喻教学法就是把比喻这种修辞手法应用到课堂教学中,利用新知识和学生已知事物之间的相似特征做类比,解释新知识的疑难之处,并结合正面讲解,以完成教学目标。
二、比喻教学法在“计算机网络”教学中的作用
(一)化平淡为生动,活跃课堂气氛
在课堂中,如果教师在讲授知识点的时候采用比喻教学法,可以使枯燥的教学内容变得生动有趣,有效地活躍课堂气氛。
案例分析:网络基本设备(集线器、交换机和路由器)
集线器、交换机和路由器是计算机网络中最基本的设备,但是很多学生对他们各自的功能不清楚。为了让学生理解这三个设备的功能,我们可以通过如下生动的比喻来解释这三个设备。
局域网就像一栋大楼,每个人(主机)有自己的房间(房间就像网卡,房间号就像物理地址,即MAC地址),房间里的人(主机)每人一台对讲机。对讲机在工作的时候,一个人说话,同一频段的人都能听见,这就像网络中的广播,向所有主机发送信息包,只有目标主机才会响应,其他主机收到包,但是不予理会(丢弃包)。这些处于同一频段的所有对讲机就构成了一个广播域,就像是由集线器组建起来的局域网,每部对讲机就像是集线器上的一个端口。对讲机在工作的时候,说话和接听是不能同时进行的,而且对讲机同一时刻只能有一个人说话别人才能听清楚,这种工作模式就是半双工模式。如果两个以上的人同时说话就会发生冲突,这就构成了一个冲突域。
过了一段时间,人家觉得对讲机这种半双工模式太不方便了,所以淘汰了对讲机,楼里的人开始使用内线电话(好比用交换机SWITCH组建的局域网,每部电话就相当于交换机上的一个端口),每人都有一个内线号码(逻辑地址即IP地址)。在最开始时,没人知道哪个号码对应哪个人,所以要想打电话给某个人得先广播一下:“xxx,你的号码是多少?”“我的号码是xxx。”这样你就有了目标的号码,所有的内线号码就是通过这种方式不断加入电话簿中(交换机的MAC地址表),下次可以直接拨到他的分机号码上去而不用广播了。电话通信是点对点的方式,电话两端的通话别人是听不见了(被窃听的情况是意外),如果发生冲突的也只有电话两端说话的人而已,这就好比在交换机中,整个大的冲突域被分割成若干个小冲突域。并且,接听电话的同时也可以说话,这种工作模式就是全双工模式。这也是交换机的优势所在。
又过了一段时间,楼里的人觉得太无聊了,想和其他楼的人联系,于是他们用一条电话线连到其他的楼去(好比专线接入)。我们知道,分机电话拨打外线要先加拨0,总机负责把电话转接到目的号码,这时,总机就好比路由器。你拨打的号码也要通过对方总机转到目的分机上去。你的总机负责找到对方的总机(路由),并将内线电话号码转成外线号码(网络地址转换NAT),这就是路由器的主要功能了。如果千千万万的楼都通过错综复杂的线路互联起来,就构成了互联网络。
(二)化解教学难点,提高教学效率
“计算机网络”课程中的许多知识点都比较抽象、繁难,如果仅仅用学术的语言来讲解这些深奥繁难的内容,不仅费时费力,而且很难达到预期的教学效果。而比喻教学法是用学生熟悉的、具体的、浅显的事物来比喻陌生的、抽象的、深奥的教学内容,符合学生的认知规律,能够很好地达到预期教学效果。
案例分析:OSI-RM
OSI-RM,即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection Reference Model),是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互联为网络的标准框架,简称OSI。这个参考模型是“计算机网络”课程中必须学习的一个既抽象且又是重点、难点的内容,但很多时候,为帮助学生更好地理解OSI-RM中各层的功能及各层之间的关系,可以用如下比喻向学生讲解。
假设A公司是一个跨国公司,总部在北京,在世界各地都有分公司,在总部的经理甲要通过邮政部门给在法国的经理乙发一份公函,甲只懂中文,而乙只懂法语。这个通信任务是甲交给其秘书做的, 甲执行的是应用层(OSI中的第七层)的功能。甲的秘书将信息用英文按备忘录的形式打印成三份函件,然后交给办事员,甲的秘书执行的是表示层(OSI中的第六层)的功能。办事员将这三份函件分别装入三个信封,写上地址、收件人姓名,登记后交给公司总部的收发部,该办事员执行的是会话层(OSI中的第五层)的功能。从现在开始,对公函的发送来说,内容已经就变得不重要了,重要的是把这三封信成功地发到目的地。在以下的各层中,信件每到达一层,就被加上相应的“协议信息”,然后再传给下一层。例如,在第四层(好比传输层)上,A公司总部的收发部在信封上标明邮寄方式(普通、快递、航空),如果是航空,交给航空快递公司。在第三层(好比网络层),航空快递公司根据信函上写的目的地选择下一个中转快递公司和航空班次,送到机场。在第二层(好比数据链路层)上,机场把信函送到指定班次的飞机上,并对邮件进行检查,如有信封破损、地址模糊等等问题,及时补救。在第一层(好比物理层)上,信件则是一个班次一个班次的运送。与通信子网类似,中转站只需要下面三层功能:在第一层上,航班到达;在第二层上,航空公司把邮件送到快递公司;在第三层上,快递公司收到信件后在根据信件上填写的目的地选择下个中转的快递公司和航空班次。这样,直到到达目的地法国航空快递公司。信件到达目的地航空快递公司后,过程相反:在第三层上,航空快递公司知道这三封信函是到本地的,于是按地址交给A公司法国分公司的收发部;在第四层上,收发部将信函交给分公司经理办公室;在第五层上,分公司办事员拆开信封,按编号排好将三个备忘录按编号排号顺序,登记后交给经理秘书;在第六层上,秘书将备忘录译为法文,然后交给分公司经理乙;在第七层上,经理乙就可以看到总部发来信函的内容了。
(三)开发想象能力,培养创造性思维
思维活动中如果没有想象参加,科学发明、艺术创造就难于进行。用类似的事物或有一定联系的有关事物唤起想象叫做原型启发。发挥启发作用唤起想象的事物称为原型。根据原型启发的原理,精心选择科学、恰当、富有启发作用的比喻原型,去唤起学生新颖而丰富的想象,是培养学生创造性思维的重要环节。
案例分析:ARP欺骗
在局域网中,ARP协议对网络安全具有重要的意义。通过伪造IP地址和MAC地址实现ARP欺骗,能够在网络中产生大量的ARP通信量使网络阻塞,因此学生应深入理解ARP协议。下面的比喻不但能生动地解释ARP欺骗,而且还可以激发学生的想象力,学会如何防止ARP欺骗。
小王、小张都住在一个楼里(A,B计算机在一个网段),要想找到他们,必须通过门口看门的张大爷(网关)。忽然有一天,小王中了病毒,病毒不停发ARP包,告诉小张,我是看门的张大爷,还告诉别人,我就是张大爷,你们要出门,得找我。因为小王不是真正的张大爷,很多看门的活(网关)小王干不了。结果,很多人上不了网或者会去访问不应该去的网站下载病毒,这就是会话劫持。小王为防止ARP欺骗,每过一段时间就跟网关张大爷说一次:我是小王,我在A房,您别记错了啊……一会儿,又来说一遍,张大爷说,哦,我知道了。问题出现了:小王不停的喊:“我是小王,我是小王”,张大爷快被烦死了;如果楼里所有人都不停地找张大爷说这句话……张大爷不停回应:“知道了”。恐怕这位张大爷,会一直不停说“知道了”。
這时教师引导学生想象一下网络将会发生什么情况以及解决办法是什么。然后教师会根据学生的回答做出总结:用各位同学所说的方法防范ARP病毒和欺骗,某种情况下,是得不偿失的。对付ARP病毒,最彻底的方法,是在交换机端口和本地端口之间进行双向的IP,MAC绑定。
三、比喻教学法在“计算机网络”教学中的应用原则
(一)同构性原则
教师在教学中运用比喻,喻体的选择是很重要的。事物都具有多方面的属性,同一事物可以用多种喻体来比喻,同一喻体也可以比喻不同的事物。在选择喻体的时候,喻体必须与要比喻的主体的教学特征上有相同或者相近之处,否则比喻就失去了意义。如果喻体选择得不恰当,牵强附会,那么不仅达不到预期教学效果,还可能误导学生,产生负面影响。
(二)新颖性原则
教师选择喻体的时候如果能独具匠心,能够把看似风马牛不相及的事物建立一定的联系,便能给学生一种新奇感,吸引学生的学习注意力。现代心理学的“差异理论”指出:能够引起人们注意的,不是常见的、与日常内心图式类似的形象,也不是深奥难懂、混沌的,与日常内心图式毫无关系的形象,而是与欣赏者内心图式相似而又存在差异的形象。
(三)审美性原则
教师采用比喻教学法是为了让深奥的教学内容容易理解,让抽象的知识更形象。优美的比喻能给人带来一种美的感受,让学生产生无限遐想。但是教学不仅仅是传授知识,还具有教育的功能。巴班斯基曾说过:“教师上课的语言要有趣味性,并不是为了引起笑声而消耗精力,而是为了使学生学习的知识和掌握的内容积极化。”因此教师在选择喻体的时候要避免庸俗化,不能为了活跃课堂而哗众取宠。
(四)生活性原则
建构主义认为学习不是被动接受刺激的过程,而是学习者通过新旧知识经验间反复的、双向的意义建构过程。因此,学生已有的知识经验对于学习新知识具有重要的作用。如果教师选择的喻体远离学生的生活,即使与本体再相似也是失败的,学生不仅不能理解教学内容,还可能产生新的疑惑。
(五)有限性原则
运用比喻教学法可以使知识简化,但是比喻的作用也是有限的,本体与喻体毕竟只是在某些方面具有相似性,不可能完全相同。它只能辅助学生理解一些抽象的或者深奥的概念,不能完全替代对这些知识的正面阐述。因此运用比喻教学法要紧扣教学目标和要求,把握概念的本质和特点,具体问题具体分析,做到言之有理、言之有物、言之有据。
[参考文献]
[1]聂炎.比喻的认知功能[J].西北第二民族学院学报(哲学社会科学版),2006(2).
[2]李如密,刘云珍.课堂教学比喻艺术初探[J].全球教育展望,2009(6).
[3]徐秀芝.远程比喻的生成理念和心理机制[J].东北师范大学学报(哲学社会科学版),2005(3).
[4]王启乐.教学比喻在课堂中的使用[J].新课程研究,2007(11).
[5]段振良,魏启君.论比喻的美学指向[J].时代文学,2008(4).
[6]武益.比喻在高职计算机网络教学中的应用[J].辽宁高职学报,2004(4).
[关键词]比喻教学法 “计算机网络” 教学 应用
[作者简介]孙兴华(1977- ),男,内蒙古通辽人,河北北方学院信息工程学院,讲师,硕士,研究方向为网络技术与多媒体。(河北 张家口 075000)王珏(1981- ),女,浙江桐乡人,湖州师范学院,讲师,研究方向为网络技术。(浙江 湖州 313000)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)17-0153-02
一、比喻教学法的内涵
比喻不仅是一种修辞手法,也是一种认知方式。在教学中恰当地使用比喻,可以化抽象为具体,化繁难为简单,化深奥为浅显,有效地激发学生的学习兴趣,提高教学质量。比喻教学法就是把比喻这种修辞手法应用到课堂教学中,利用新知识和学生已知事物之间的相似特征做类比,解释新知识的疑难之处,并结合正面讲解,以完成教学目标。
二、比喻教学法在“计算机网络”教学中的作用
(一)化平淡为生动,活跃课堂气氛
在课堂中,如果教师在讲授知识点的时候采用比喻教学法,可以使枯燥的教学内容变得生动有趣,有效地活躍课堂气氛。
案例分析:网络基本设备(集线器、交换机和路由器)
集线器、交换机和路由器是计算机网络中最基本的设备,但是很多学生对他们各自的功能不清楚。为了让学生理解这三个设备的功能,我们可以通过如下生动的比喻来解释这三个设备。
局域网就像一栋大楼,每个人(主机)有自己的房间(房间就像网卡,房间号就像物理地址,即MAC地址),房间里的人(主机)每人一台对讲机。对讲机在工作的时候,一个人说话,同一频段的人都能听见,这就像网络中的广播,向所有主机发送信息包,只有目标主机才会响应,其他主机收到包,但是不予理会(丢弃包)。这些处于同一频段的所有对讲机就构成了一个广播域,就像是由集线器组建起来的局域网,每部对讲机就像是集线器上的一个端口。对讲机在工作的时候,说话和接听是不能同时进行的,而且对讲机同一时刻只能有一个人说话别人才能听清楚,这种工作模式就是半双工模式。如果两个以上的人同时说话就会发生冲突,这就构成了一个冲突域。
过了一段时间,人家觉得对讲机这种半双工模式太不方便了,所以淘汰了对讲机,楼里的人开始使用内线电话(好比用交换机SWITCH组建的局域网,每部电话就相当于交换机上的一个端口),每人都有一个内线号码(逻辑地址即IP地址)。在最开始时,没人知道哪个号码对应哪个人,所以要想打电话给某个人得先广播一下:“xxx,你的号码是多少?”“我的号码是xxx。”这样你就有了目标的号码,所有的内线号码就是通过这种方式不断加入电话簿中(交换机的MAC地址表),下次可以直接拨到他的分机号码上去而不用广播了。电话通信是点对点的方式,电话两端的通话别人是听不见了(被窃听的情况是意外),如果发生冲突的也只有电话两端说话的人而已,这就好比在交换机中,整个大的冲突域被分割成若干个小冲突域。并且,接听电话的同时也可以说话,这种工作模式就是全双工模式。这也是交换机的优势所在。
又过了一段时间,楼里的人觉得太无聊了,想和其他楼的人联系,于是他们用一条电话线连到其他的楼去(好比专线接入)。我们知道,分机电话拨打外线要先加拨0,总机负责把电话转接到目的号码,这时,总机就好比路由器。你拨打的号码也要通过对方总机转到目的分机上去。你的总机负责找到对方的总机(路由),并将内线电话号码转成外线号码(网络地址转换NAT),这就是路由器的主要功能了。如果千千万万的楼都通过错综复杂的线路互联起来,就构成了互联网络。
(二)化解教学难点,提高教学效率
“计算机网络”课程中的许多知识点都比较抽象、繁难,如果仅仅用学术的语言来讲解这些深奥繁难的内容,不仅费时费力,而且很难达到预期的教学效果。而比喻教学法是用学生熟悉的、具体的、浅显的事物来比喻陌生的、抽象的、深奥的教学内容,符合学生的认知规律,能够很好地达到预期教学效果。
案例分析:OSI-RM
OSI-RM,即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection Reference Model),是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互联为网络的标准框架,简称OSI。这个参考模型是“计算机网络”课程中必须学习的一个既抽象且又是重点、难点的内容,但很多时候,为帮助学生更好地理解OSI-RM中各层的功能及各层之间的关系,可以用如下比喻向学生讲解。
假设A公司是一个跨国公司,总部在北京,在世界各地都有分公司,在总部的经理甲要通过邮政部门给在法国的经理乙发一份公函,甲只懂中文,而乙只懂法语。这个通信任务是甲交给其秘书做的, 甲执行的是应用层(OSI中的第七层)的功能。甲的秘书将信息用英文按备忘录的形式打印成三份函件,然后交给办事员,甲的秘书执行的是表示层(OSI中的第六层)的功能。办事员将这三份函件分别装入三个信封,写上地址、收件人姓名,登记后交给公司总部的收发部,该办事员执行的是会话层(OSI中的第五层)的功能。从现在开始,对公函的发送来说,内容已经就变得不重要了,重要的是把这三封信成功地发到目的地。在以下的各层中,信件每到达一层,就被加上相应的“协议信息”,然后再传给下一层。例如,在第四层(好比传输层)上,A公司总部的收发部在信封上标明邮寄方式(普通、快递、航空),如果是航空,交给航空快递公司。在第三层(好比网络层),航空快递公司根据信函上写的目的地选择下一个中转快递公司和航空班次,送到机场。在第二层(好比数据链路层)上,机场把信函送到指定班次的飞机上,并对邮件进行检查,如有信封破损、地址模糊等等问题,及时补救。在第一层(好比物理层)上,信件则是一个班次一个班次的运送。与通信子网类似,中转站只需要下面三层功能:在第一层上,航班到达;在第二层上,航空公司把邮件送到快递公司;在第三层上,快递公司收到信件后在根据信件上填写的目的地选择下个中转的快递公司和航空班次。这样,直到到达目的地法国航空快递公司。信件到达目的地航空快递公司后,过程相反:在第三层上,航空快递公司知道这三封信函是到本地的,于是按地址交给A公司法国分公司的收发部;在第四层上,收发部将信函交给分公司经理办公室;在第五层上,分公司办事员拆开信封,按编号排好将三个备忘录按编号排号顺序,登记后交给经理秘书;在第六层上,秘书将备忘录译为法文,然后交给分公司经理乙;在第七层上,经理乙就可以看到总部发来信函的内容了。
(三)开发想象能力,培养创造性思维
思维活动中如果没有想象参加,科学发明、艺术创造就难于进行。用类似的事物或有一定联系的有关事物唤起想象叫做原型启发。发挥启发作用唤起想象的事物称为原型。根据原型启发的原理,精心选择科学、恰当、富有启发作用的比喻原型,去唤起学生新颖而丰富的想象,是培养学生创造性思维的重要环节。
案例分析:ARP欺骗
在局域网中,ARP协议对网络安全具有重要的意义。通过伪造IP地址和MAC地址实现ARP欺骗,能够在网络中产生大量的ARP通信量使网络阻塞,因此学生应深入理解ARP协议。下面的比喻不但能生动地解释ARP欺骗,而且还可以激发学生的想象力,学会如何防止ARP欺骗。
小王、小张都住在一个楼里(A,B计算机在一个网段),要想找到他们,必须通过门口看门的张大爷(网关)。忽然有一天,小王中了病毒,病毒不停发ARP包,告诉小张,我是看门的张大爷,还告诉别人,我就是张大爷,你们要出门,得找我。因为小王不是真正的张大爷,很多看门的活(网关)小王干不了。结果,很多人上不了网或者会去访问不应该去的网站下载病毒,这就是会话劫持。小王为防止ARP欺骗,每过一段时间就跟网关张大爷说一次:我是小王,我在A房,您别记错了啊……一会儿,又来说一遍,张大爷说,哦,我知道了。问题出现了:小王不停的喊:“我是小王,我是小王”,张大爷快被烦死了;如果楼里所有人都不停地找张大爷说这句话……张大爷不停回应:“知道了”。恐怕这位张大爷,会一直不停说“知道了”。
這时教师引导学生想象一下网络将会发生什么情况以及解决办法是什么。然后教师会根据学生的回答做出总结:用各位同学所说的方法防范ARP病毒和欺骗,某种情况下,是得不偿失的。对付ARP病毒,最彻底的方法,是在交换机端口和本地端口之间进行双向的IP,MAC绑定。
三、比喻教学法在“计算机网络”教学中的应用原则
(一)同构性原则
教师在教学中运用比喻,喻体的选择是很重要的。事物都具有多方面的属性,同一事物可以用多种喻体来比喻,同一喻体也可以比喻不同的事物。在选择喻体的时候,喻体必须与要比喻的主体的教学特征上有相同或者相近之处,否则比喻就失去了意义。如果喻体选择得不恰当,牵强附会,那么不仅达不到预期教学效果,还可能误导学生,产生负面影响。
(二)新颖性原则
教师选择喻体的时候如果能独具匠心,能够把看似风马牛不相及的事物建立一定的联系,便能给学生一种新奇感,吸引学生的学习注意力。现代心理学的“差异理论”指出:能够引起人们注意的,不是常见的、与日常内心图式类似的形象,也不是深奥难懂、混沌的,与日常内心图式毫无关系的形象,而是与欣赏者内心图式相似而又存在差异的形象。
(三)审美性原则
教师采用比喻教学法是为了让深奥的教学内容容易理解,让抽象的知识更形象。优美的比喻能给人带来一种美的感受,让学生产生无限遐想。但是教学不仅仅是传授知识,还具有教育的功能。巴班斯基曾说过:“教师上课的语言要有趣味性,并不是为了引起笑声而消耗精力,而是为了使学生学习的知识和掌握的内容积极化。”因此教师在选择喻体的时候要避免庸俗化,不能为了活跃课堂而哗众取宠。
(四)生活性原则
建构主义认为学习不是被动接受刺激的过程,而是学习者通过新旧知识经验间反复的、双向的意义建构过程。因此,学生已有的知识经验对于学习新知识具有重要的作用。如果教师选择的喻体远离学生的生活,即使与本体再相似也是失败的,学生不仅不能理解教学内容,还可能产生新的疑惑。
(五)有限性原则
运用比喻教学法可以使知识简化,但是比喻的作用也是有限的,本体与喻体毕竟只是在某些方面具有相似性,不可能完全相同。它只能辅助学生理解一些抽象的或者深奥的概念,不能完全替代对这些知识的正面阐述。因此运用比喻教学法要紧扣教学目标和要求,把握概念的本质和特点,具体问题具体分析,做到言之有理、言之有物、言之有据。
[参考文献]
[1]聂炎.比喻的认知功能[J].西北第二民族学院学报(哲学社会科学版),2006(2).
[2]李如密,刘云珍.课堂教学比喻艺术初探[J].全球教育展望,2009(6).
[3]徐秀芝.远程比喻的生成理念和心理机制[J].东北师范大学学报(哲学社会科学版),2005(3).
[4]王启乐.教学比喻在课堂中的使用[J].新课程研究,2007(11).
[5]段振良,魏启君.论比喻的美学指向[J].时代文学,2008(4).
[6]武益.比喻在高职计算机网络教学中的应用[J].辽宁高职学报,2004(4).