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“产婆术”式发问，激发学生思考

苏格拉底的产婆术式教学，是通过双方的交谈，在问答过程中，不断揭示对方谈话中自相矛盾之处，从而逐步从个别的感性认识，上升到普遍的理性认识、定义、知识。在《图像编码》这一课中，笔者应用“产婆术”教学法，不断抛出问题，引导学生一步步发现知识。

●苏格拉底“产婆术”教学

“产婆术”的具体实施过程可以分讥讽、助产术、归纳和下定义。所谓“讥讽”，即在谈话中让对方谈出自己对某一问题的看法，然后揭露对方谈话中的自相矛盾之处，使对方承认自己对这一问题实际一无所知;所謂“助产术”，即用启发式谈话法帮助对方回忆知识，就像助产婆帮助产妇产出婴儿一样;“归纳”是通过问答使对方的认识能逐步排除事物个别的、特殊的属性，揭示事物本质的、普遍的属性，从而得出事物的“定义”。这是一个从现象、个别到普通、一般的过程。

●“图像编码”内容分析

《图像编码》这节课要求学生理解位图的容量计算公式即“图像的存储容量=像素总数*颜色位深度”，以及视频容量的计算方法即“视频的存储容量=一张图像的存储容量*帧频*时间”。这两个公式均属于“定义”的范畴，苏格拉底“产婆术”的最终目的就是引导学生排除认知漏洞，尽量靠近“定义”的归纳，从技术层面，这种教学方法适用于这节课的内容。以往的教学经历也表明，学生学习的难点在于无法深刻理解“颜色位深度”这一概念，所以，能否让学生轻松并清楚地理解这一概念，直接决定公式的得出能否成功。笔者以往尝试过两种类型的教学方式：①将这节课安排在“声音编码”内容之后，告知学生“颜色位深度”可类比声音种的“量化位数”，前提是在“声音编码”这节内容里，学生必须能理解“量化位数”这一概念，这就造成两种局面，即弄懂了“声音编码”的学生，举一反三，而未理解“声音编码”这节内容的学生，对“图像编码”更是雾里看花。②将这节课通过各组图片容量的对比，让学生发现图像的容量与“像素总数”“颜色位数”有关，进而探究容量与这两个参数的数量关系，发现成正相关关系，最后归纳出图像的容量计算公式。这两种方式在课堂上均能有一定的成效，但是细想起来，就会发现，这两种方式都没有推动学生去理解“编码”这一本质过程，最终造成学生对原理理解的缺失，没能领悟“图像编码”的本质。

图像容量计算的理解要点如下：①一张图像由多个点（像素）组成，每个点（像素）的容量*单个（点）像素的容量即为一张图的容量。②计算机存储与处理的是二进制数，计算机存储一个二进制位需要1b存储空间。③计算机不能直接处理图像文件，要将其编码成二进制数。④计算机主要对图像的颜色进行编码。⑤不同的二进位数，有不同的0、1组合，将每种0、1组合与一种颜色对应，完成颜色到0、1的编码，编码需要的二进制位，即一个像素点的存储容量。

可以发现，从①出发，即使对一个从未接触过“数字化”概念的学生，符合认知起点，而②到④，对学生来说都比较容易接受。这节课的难点在于⑤的理解，而细究⑤，就是对图像的颜色进行编码，本质上是一个基础排列组合的数学知识的应用。至此，教学的突破口已经明显，剩下的是发挥教师的引领作用，帮助学生梳理这一过程，并引导学生对“编码”进行理解。下面按照课堂内容的进展顺序，一一叙述主要的引导模块，并对其中一些环节的设计加以说明。

1.创设情境，回忆旧知

上课伊始，笔者展示图片，提出问题，直接置学生于“知其不知”的困惑状态，达到“讥讽”的效果，以下为具体的教学片段。

问：存储这个字至少要多少容量？

问题意图：孔子说“不愤不启不悱不发”，从“产婆术”角度看，这个问题大部分学生没有思路，迅速将学生置于愤悱状态，让学生处于知其不知的状态。

问：计算机只能处理几进制数？

答：二进制。

问：这幅图由一个个小格子组成，每个格子涂上黑色或白色，就是我们看到的“汉”字，所以要保存每行的黑、白颜色信息，如何用二进制区分保存每行的黑白颜色信息呢？

答：用0表示白色，1表示黑色或者用1表示白色，0表示黑色。

问：计算机中存一个二进制数要多少容量？

答：1位/1bit。

问：一个小格子的颜色用0或1表示，一个格子占多少容量？

答：1位/1bit.

问：总共多少个格子？

答：16*16个。

问：总容量是多少？

答：16*16bit。

至此，学生完成了0、1对黑、白颜色的编码，接着教师补充像素、位图等术语。以上问答环节用启发式谈话方法帮助学生回忆知识，就像助产婆帮助产妇产出婴儿一样，体现了“产婆术”的“助产术”这一过程。

2.问题升级，新知渐明

教师对上一环节进行总结，让学生明确每个颜色要与唯一的二进制数对应，且对应的二进制数的位数就是一个像素点需要的容量。出示第二张图片，这幅图中有5种颜色，10*10个像素点，复杂度升级。学生再次陷入困惑中，引导学生深入探究问题本质，为“产婆术”的“归纳”与“下定义”过程做准备。

问：这张图中一个点至