腳手架理論在信息安全教學(xué)的作用論文
1腳手架理論介紹
在教學(xué)不同的階段或環(huán)境中，腳手架可以是教學(xué)策略、教學(xué)工具、教學(xué)方案和教學(xué)方法等。作為教學(xué)策略，腳手架教學(xué)是指老師在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)，提供腳手架結(jié)構(gòu)讓學(xué)生能夠順利進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)和理解，把獲得的信息作為知識(shí)內(nèi)化汲收。該概念是從維果斯基的社會(huì)文化理論和鄰近發(fā)展區(qū)(proximaldevelopmentzone)中引申而來(lái)的，也是本文的理論基礎(chǔ)。目前腳手架理論在歐美地區(qū)已成為一種流行的教育教學(xué)理論，其概念和框架已經(jīng)非常成熟和完善。為了幫助大家理解，同時(shí)起到拋磚引玉的作用，筆者介紹大家普遍認(rèn)可概念。在歐盟教育界認(rèn)為腳手架教學(xué)應(yīng)當(dāng)是為學(xué)習(xí)者構(gòu)建對(duì)知識(shí)的理解而形成的認(rèn)知框架，它事先把復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)分解，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入，因此腳手架教學(xué)框架可分為五個(gè)基本教學(xué)環(huán)節(jié)：搭建“腳手架”→進(jìn)入情境→獨(dú)立探究→協(xié)作學(xué)習(xí)→評(píng)價(jià)。該文也是采用這五個(gè)基本教學(xué)環(huán)境指導(dǎo)信息安全課程相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。
2腳手架理論在信息安全課程中的應(yīng)用
在概述中，已分析了信息安全課程教學(xué)所面臨的現(xiàn)狀，如何在有限的時(shí)間內(nèi)高效完成教學(xué)任務(wù)成為整個(gè)教學(xué)過(guò)程所關(guān)注的核心內(nèi)容。為此，筆者進(jìn)行了有效的探索與嘗試，把腳手架理論與信息安全課程教學(xué)進(jìn)行融合，獲得了較好的教學(xué)效果。教學(xué)過(guò)程是一個(gè)積極互動(dòng)過(guò)程。學(xué)生不應(yīng)該是被動(dòng)的接受者，而應(yīng)是學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)參與者和積極建構(gòu)者，被動(dòng)接受者只能是感受信息，而不會(huì)主動(dòng)掌握信息。教師的職責(zé)也不應(yīng)該是簡(jiǎn)單的“傳道、授業(yè)、解惑”的角色，而應(yīng)該是教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)者、腳手架的搭建者。在腳手架教學(xué)理論的指導(dǎo)下，教師的角色重新定義為腳手架的搭建者。本節(jié)以信息安全加密體制教學(xué)內(nèi)容為例來(lái)闡述實(shí)施腳手架教學(xué)過(guò)程。安全加密體制部分主要包括對(duì)稱加密體制和非對(duì)稱加密體制，一般均是以DES算法和RSA算法為例介紹。
2.1搭建腳手架
由于該部分內(nèi)容重點(diǎn)是向?qū)W生介紹兩種體制設(shè)計(jì)思想和相關(guān)算法，內(nèi)容較為抽象。為提高學(xué)習(xí)的積極性，故應(yīng)首先讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的必要性和方法，即為什么學(xué)、如何學(xué)的問(wèn)題。所以在該節(jié)教學(xué)之前，向?qū)W生布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求查閱當(dāng)前信息安全所面臨的主要問(wèn)題和相應(yīng)解決方案，以及各種方案的核心思想，并要求學(xué)生總結(jié)自己的心得。
2.2情境設(shè)置
在內(nèi)容學(xué)習(xí)之前，首先讓學(xué)生進(jìn)入到信息安全攻防情境當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生同時(shí)充當(dāng)兩種角色：安全的守護(hù)者和攻擊者，了解相互之間如何互拆“矛”和“盾”兩種利器。如在對(duì)稱加密體制DES算法學(xué)習(xí)，由常見的攻擊方法入手，介紹如何有針對(duì)性的構(gòu)建堅(jiān)固的防御措施，非常自然的引入相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，如香農(nóng)提出的混亂原則和擴(kuò)散原則。在此基礎(chǔ)上可以提出問(wèn)題，在現(xiàn)有對(duì)稱體制中如何實(shí)現(xiàn)相關(guān)指導(dǎo)原則，即通過(guò)采用多輪迭代和替換的技術(shù)手段，達(dá)到混亂和擴(kuò)散的目的，破壞統(tǒng)計(jì)規(guī)律。這樣通過(guò)情境設(shè)置，層層深入、環(huán)環(huán)緊扣的策略，使抽象、乏味的內(nèi)容變得邏輯性強(qiáng)，理解方便，也非常自然地讓學(xué)生知道如何學(xué)的`教學(xué)目標(biāo)。
2.3獨(dú)立探究
通過(guò)課堂理論教學(xué)的實(shí)施，使學(xué)生具備加密體制的相關(guān)知識(shí)和基本思想，然后可以采用獨(dú)立探究的方法，讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)編程的方法去實(shí)現(xiàn)具體的算法，把相關(guān)信息轉(zhuǎn)化成自己的知識(shí)。在這一環(huán)節(jié)，一定要強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立完成，可以參考相關(guān)資料，嘗試用多種思路實(shí)現(xiàn)，如用面向過(guò)程和面向?qū)ο蟮乃枷肴ソ鉀Q該問(wèn)題，并對(duì)各種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行對(duì)比。
2.4協(xié)作學(xué)習(xí)
在完成獨(dú)立探究后，每位學(xué)生都會(huì)自己的疑惑和感觸，內(nèi)心都有與別人探討的欲望，此時(shí)迫切的需要一種討論、交流的寬松環(huán)境。因此在獨(dú)立探究環(huán)節(jié)后，及時(shí)安排協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，可以達(dá)到事半功倍的效果。在協(xié)作學(xué)習(xí)時(shí)注意強(qiáng)調(diào)的是交流、探討方式，而不是簡(jiǎn)單的復(fù)制、拷貝動(dòng)作。一定要讓大家說(shuō)出自己在獨(dú)立探究環(huán)節(jié)中所遇到的困惑與難題，并一定要通過(guò)協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)得到若干種解決方案，做到取長(zhǎng)補(bǔ)短，尋找最優(yōu)方案。
2.5評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)是最后環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)絕非是可有可無(wú)的，用得恰當(dāng)會(huì)獲得畫龍點(diǎn)睛的效果。在評(píng)價(jià)方面筆者認(rèn)為可包含兩個(gè)方面內(nèi)容：一是老師的評(píng)價(jià)；二是學(xué)生之間的評(píng)價(jià)。老師評(píng)價(jià)主要在于學(xué)習(xí)情況總結(jié)，做出客觀的評(píng)價(jià)，啟迪新思路，挖掘新內(nèi)容，為下一次腳手架教學(xué)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生之間的評(píng)價(jià)，關(guān)鍵在于對(duì)比相互之間對(duì)知識(shí)的理解，強(qiáng)化知識(shí)的內(nèi)化程度，拓寬思路和思維方法。如在加密體制教學(xué)內(nèi)容的腳手架教學(xué)方法，最后評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)是算法實(shí)現(xiàn)的分析與對(duì)比。
3結(jié)論
信息安全課程教學(xué)內(nèi)容難、抽象，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的，是每個(gè)教師所面臨的一個(gè)難題。筆者經(jīng)過(guò)幾次的教學(xué)實(shí)踐與摸索，成功的運(yùn)用腳手架理論解決了教學(xué)中所面臨的困境，取得較好的教學(xué)效果。
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