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[摘要]本文針對高職院校程序設計課程枯燥、難懂,教師只講授語法知識,不注重學生學習興趣的培養,學生厭學等問題,探討將建構主義學習理論運用到任務型教學設計中,克服傳統“灌輸”式教學模式的弊端,以激發學生的學習興趣,提高學生分析問題、解決問題的能力。
[關鍵詞]計算機;建構主義;教學設計;程序設計;創新能力
Abstract:Thisarticle,inthelightofexistingproblemsinprogrammingteaching,suchasdullteaching,unintelligibility,ignoranceofstudent’sinterestcultivation,merefocusongrammarknowledge,etc.whichleadtostudent’sunwillingnesstowardsstudies,attemptedtoapplytheconstructivismprincipletotask-orientedteachingdesigntoovercomedrawbacksofthetraditionalcrammingteachingmodethustostimulatestudent’sstudyinterest,andtoenhancethestudent’sabilitytoanalyzeandsolveproblems.
Keywords:constructivism;teachingdesign;programming;innovationability
0引言
《C語言程序設計》是理工科各專業的一門計算機基礎課,教學目的是通過學習培養學生的程序設計思想,使其具備基本程序結構代碼的編寫能力,并為后續課程打下基礎。以往的教學實踐反映,很多學生學完這門課程之后并沒有達到預期的目的。究其原因,一是對學生動手能力的培養沒有到位,以至于部分同學對《C語言程序設計》的學習還停留在“紙上談兵”的階段;二是對學生自主學習能力的培養沒有到位,以至于涉及講授范圍之外的問題學生就不知從何入手。計算機技術的發展日新月異,如果沒有自主學習的能力,無論在學校里學習的技術有多么流行,也很難保證其在明天能找到工作或是在未來的工作中不被淘汰。
高等職業教育是培養面向生產、建設、管理、服務第一線需要的“下得去、留得住、用得上”,實踐能力強、具有良好職業道德的高技能人才,強調高職教學情境的真實性,讓學生參與一定實際生產或在接近實際生產的環境中學習,對培養學生的職業素質,加強學生對職業崗位的認識和理解有非常重要的作用,同時對學生個體職業能力的終身發展也有十分重要的意義。學生在真實的職業情境中建構知識、能力,易于形成在工作中不斷學習的能力和習慣。同時,職業教育的性質決定了在實際教學工作中,教師不但要注重知識的傳授,更要注重培養學生的職業技能和學習態度,它要求教師應充分運用各種學習資源,發揮學生的學習主動性,要讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識,給學生以最大的發展空間。因此,建構主義理論對職業教育具有極其重要的指導意義。
1建構主義理論
建構主義認為,知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境即社會文化背景下,借助他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式而獲得。
建構主義學習理論提倡教師指導下的、以學生為中心的學習。建構主義學習環境包含情境、協作、會話和意義建構四大要素。四大要素結合起來幫助學生建立對當前所學內容的認知結構。建構主義認為,學是與一定的社會文化背景即“情境”相聯系的。在實際情況下或接近實際的情境下,學習者利用自己原有認知結構中的有關知識與經驗去同化當前學習的新知識,并賦予新知識以某種意義。
我們可以將與建構主義學習理論以及建構主義學習環境相適應的教學模式概括為:“以學生為中心,在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。”[1]
2建構主義學習環境下的教學設計原則
2.1強調以學生為中心
如何體現以學生為中心,建構主義認為可以從三個方面努力:
1)要在學習過程中充分發揮學生的主動性,要能體現出學生的首創精神;
2)要讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識(將知識“外化”);
3)要讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方法(實現自我反饋)。
以上三點,即發揮首創精神、將知識外化和實現自我反饋可以說是體現以學生為中心的三個要素。
在高職《C/C++程序設計》的學習過程中,教師針對某一具體問題布置任務,為能體現學生創造精神,應鼓勵學生采用多種方法;應鼓勵學生組織參加各種協會、興趣小組、參加各種比賽、協助教師科研、校外實習等,使所學知識在多種情境下得以應用,將知識“外化”;建立各種情境下的信息反饋渠道,使學生能夠及時得到自身活動的反饋信息。
2.2強調“情境”對意義建構的重要作用
在《C語言程序設計》的教學過程中,實際情境下的學習,能使學生更加深刻地理解所學知識的意義,并容易看到自己的勞動成果,從而激發學習的動力和興趣,提高學習的效率。
2.3強調“協作學習”對意義建構的關鍵作用
學生們在教師的組織和引導下一起討論和交流,共同建立起學習群體。在群體中,允許觀點和方法的碰撞和交鋒,但最終需要群體成員的配合和支持,才能完成一個具體的任務。這樣的協作學習對培養學生的團隊精神起著關鍵性的作用。
2.4強調對學習環境(而非教學環境)的設計
學習環境是學生可以在其中進行自由探索和自主學習的場所。學生可以利用其中的各種工具和信息資源來達到自己學習的目標,這可以是生產性基地和創新實驗室。
2.5強調利用各種信息資源來支持“學”(而非支持“教”),建立教學資源庫
在學習過程中為學習者提供各種信息資源(包括各種教學媒體和資料),以支持學習者主動探索和完成意義建構。
2.6強調學習過程的最終目的是完成意義建構(而非完成教學目標)
在建構主義學習環境中,學生是認知主體,是意義的主動建構者。
3《C語言程序設計》教學設計
根據以上分析,我們認為建構主義學習環境下的教學設計應當包含下列內容與步驟。
3.1教學目標分析
建構主義教學設計中學生是學習的主體,通過《C語言程序設計》課程的各學習情境教學目標分析,確定當前學生學習的主題(即確定與基本概念、語法以及程序設計有關的知識內容),即學生主動建構意義的對象。這是教學設計面臨的首要任務[1]。
《C語言程序設計》課程目標為:培養編程思想,熟悉基本程序設計方法;能更好地利用程序設計思想解決本專業領域中的問題;將程序設計方法用于后續計算機語言課程的學習中,為其他相關課程奠定基礎。
3.2學習任務設計
建構主義所闡述的學習就是基于真實問題情景下的探索、學習的過程,就是解決實際問題的過程,問題構成了建構主義學習的核心。與客觀主義不同,建構主義用問題來驅動學習,而不象原來那樣充當概念、原理的例子,學習是為了解決問題,而不是把解決問題看成是學習的應用[2]。
《C語言程序設計》采用“以培養職業能力為核心,以工作實踐為主線,以項目為載體,用任務進行驅動”的教學方法。以項目“超市信息管理系統”為主線,貫穿順序、選擇、循環結構和數組、指針等所有章節中,課程教學具有連貫性。同時結合現場提供實際項目案例(子項目)組織教學。教學過程中,通過案例導入,任務驅動,引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”,在完成“任務”的過程中,培養學生分析問題、解決問題以及用計算機處理信息的能力,完成課程設計和教學訓練的全過程。使學生體會到知識的實用性,提高學習興趣。
3.3學習情境設計
學習情景指為學生提供一個完整、真實的問題背景,以此為支撐物啟動教學,使學生產生學習的需要;同時支撐物的表征、視覺本質又促進了學習共同體中成員間的互動、交流,即合作學習,驅動學習者進行自主學習,從而達到主動建構知識意義的目的[3]。
在《C語言程序設計》教學實施中,將實際問題或企業實際開發項目(子項目)“超市信息管理系統”引入課堂教學,進行適當簡化處理,作為教學和實驗實訓項目。根據課程內容和工作過程,結合學生特點,采用任務驅動、項目教學、講練結合等教學手段,把工作項目開發過程的工作環節及任務穿插于各個知識點的學習中,設計出9個學習情境。
1)商品銷售價格計算——C語言程序設計基礎;
2)商品銷售價格輸入輸出界面設計——順序結構程序設計;
3)商品銷售價格數據有效性檢查——選擇結構程序設計;
4)商品銷售價格統計分析——循環結構程序設計;
5)商品價格排序、菜單設計——數組;
6)商品價格排序——用函數根據條件排序;
7)商品價格排序——用指針優化排序;
8)商品銷售價格記錄定義和數據處理——結構體和聯合體;
9)商品銷售價格及數據的保存——文件的讀寫(選講)。
3.4信息資源設計
確定與本次任務完成相關的信息資源。確定所需信息資源的種類和每種資源在完成本次任務的過程中所起的作用。對于應從何處獲取有關的信息資源,如何去獲取以及如何有效地利用這些資源等問題,如果學生確實有困難,教師應給以適當的幫助。
信息資源是指提供與問題解決有關的各種信息資源(包括文本、圖形、聲音、視頻和動畫等)各種有關資源。學生自主學習、意義建構是在大量信息的基礎之上進行的,所以必須在學習情景中嵌入大量的信息。豐富的學習資源是建構主義學習的一個必不可少的條件。另外還要注意怎樣才能從大量信息中找尋有用信息避免信息污染,因此教學設計中要建立系統的信息資源庫(或使用現有的資源管理系統),提供引導學生正確使用搜索引擎的方法[4]。
3.5自主學習設計
自主學習是讓學生進行自我學習、自我探究的學習方式。其核心是發揮學生學習的主動性、積極性,充分體現學生的認知主體作用,其重點是如何幫助學生“學”。自主學習策略的設計是整個以學為主教學設計的核心內容之一,在以學為主的建構主義學習環境中常用的教學策略有“支架式教學策略”、“拋錨式教學策略”和“隨機進入教學策略”。不管使用何種教學策略,在“自主學習設計”中均應充分考慮:
1)在學習過程中充分發揮學生的主動性,要能體現出學生的首創精神;
2)讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識;
3)讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案。
3.6協作學習環境設計
在個人自主學習的基礎上開展小組討論、協商,以進一步完善和深化對主題的意義建構。整個協作學習過程均由教師組織引導,討論的問題可由師生根據教學內容,聯系生活實際提出,在教師的指導下通過個人、小組搜集材料、提取信息、處理信息、合作研究、探索解決問題的學習方式,為學生提供一個交流、合作、探索、發展的平臺[5]。
3.7考試考核方法改革
建構主義學習強調學習過程的最終目的是完成意義建構而非完成教學目標。在對學生進行能力評價時,要根據目標多元、方式多樣、注重過程的評價原則,綜合運用觀察、測驗、操作、作品展示、項目設計、論文答辯、自評與互評等多種評價方式。評價要體現:突出能力本位;重視對原有學習能力的認可;個性化評價;強調創新能力的評價。
本課程注重學生實踐能力的培養,成績評定注重對學生學習過程的評價,即通過更多地關注學生的學習過程,用發展的眼光評價學生,更好地體現評價的激勵功能,促進學生主動學習。
本課程對傳統試卷的考試方式進行改革,不但要考學生的知識水平,更要注重對學生學習能力、知識應用能力、分析能力、實際操作能力的考評。建議的考評標準為:理論占30%,實踐技能占70%。實踐技能包括:單項技能訓練(占40分),綜合技能訓練(占30分)。理論部分考試采取閉卷方式,實踐技能考試由平時上機成績、單元技能訓練上交作品成績、綜合技能訓練上交作品成績及最終總評的考核方式組成。
[參考文獻]
[1]何克抗.建構主義——革新傳統教學的理論基礎[J].學科教育,1998,(3):21-24.
[2]張長海.以程序設計為主線講授“高級語言程序設計”課[J].計算機教育,2005,(5):9-21.
[3]余勝泉.基于建構主義的教學設計模式[J].電化教育研究,2000,(12):7-13.
[4]郎永清.以建構主義教學模式推進素質教育[J].中國教育報,2007-12-24(6).
[5]郝長勝,賈茹.運用建構主義理論構建程序設計基礎的新型教學結構[J].計算機教育,2007,(2):23-25.