| 标题 | 基于探究式教学视角的程序设计基础教学改革探索 |
| 范文 | 王猛 曾梦璐 夏晶晶 潘立武 王秀玲 摘要：将探究式教学引入程序设计课程中，不仅可以提高学生学习的兴趣，调动教师教学的热情，还丰富了探究式教学的实践。通过研究探究式教学的特征，分析教学的实施条件、组织形式，设计教学情境的创设方法，最后对评价问题进行了探讨。在两年的时间里，对我校多个非计算机专业进行了探究教学的实践，学生在课堂上积极思考、踊跃发言、喜欢探讨和合作，其分析能力、思维能力、实践能力、创造能力以及交流合作等方面的能力都有了很大的提高，教学改革效果显著。 关键词：程序设计；探究式教学；自主学习；情境创设 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）05-0119-02 程序设计课程作为大学通识教育的重要组成部分，一方面能提高学生的计算机应用能力，另一方面有助于培养他们的逻辑思维能力和创新能力，2016年出版的《大学计算机基础课程教学基本要求》中把程序设计模块列为重要内容之一，可见其重要性不言而喻[1]。然而，传统的程序设计课程的教学，侧重于语法及知识点的讲解，然而单纯的讲解语法，会让学生感觉枯燥乏味，编程水平也得不到有效提升，最终失去学习的动力与兴趣。因此，语法学习不是目标，目标是培养学生编程能力的和运用算法解决实际问题的能力。探究式教学，引导学生在探究过程中的学习，并不断激发他们的学习兴趣，逐渐養成主动思考的习惯，变被动学习为主动学习。鉴于此，课题组以探究式教学基础理论为基础，将探究式教学引入程序设计课程，希望依此指导教育教学工作，以改促学，调动学生学习的兴趣，激发教师教学的热情。 1 探究式教学的特征 安德森在《教学和教育百科全书》中指出：“探究式教学的本质特征是不把构成教学目标的有关概念和认知策略直接告诉学生，而是由教师创造一种智力和社会交往环境，让学生通过探索发现有利于开展这种探究活动的学科内容、要素和认知策略。”[2]借鉴前人的理论研究，结合从实践中得来的认知，课题组总结了探究式教学的五个特征： （1）问题是导向是中心。探究式教学将学习内容寓于一定的问题中，启发学生主动发现问题，从而构建知识体系，完全摒弃了过去让学生直接学习具体内容的做法。 （2）学生是对象是主体。体现在两个方面：1）结合学生兴趣和能力制定教学内容、设计教学活动；2）学生自主学习贯穿探究过程始终。 （3）开放是前提是铺垫。表现在四个方面：1）探究式教学目标包含能力、认知及情感等多个目标。2）探究的教学内容不但来源于教材，还可以来源于现实问题。3）根据探究的问题，学生查找资料不仅限于课本，还要通过课外图书或互联网查询相关信息。4）探究式教学不存在统一“标准答案”，学生按照自身对问题的理解和思维方式来解决问题。 （4）互动是手段是特色。师生之间、学生之间、学生与他人之间的互动是探究式教学的一大特色，也是与传统教学中师生间单项信息传递的一大区别。这些互动教学具有帮助学生思维拓展、拓宽思路、加深理解有很大帮助。 （5）过程是标准是财富。探究式教学通过学生归纳推理或演绎推理，实践验证，最终获得结论，从中获得探索的快乐和发现的激动。这是一个发现问题，运用知识解决问题的过程，也是对学生进行评价的重要指标。 2 教学过程的实施 2.1 探究式教学实施的条件 （1）必备的先导课程。程序设计学科特点鲜明，学生需要具备计算机基础知识，能够熟练操作计算机，从而进行程序调试，所以《大学生计算机基础》应该作为本课程的基础课程，事先学习。 （2）初步的认知结构。探究式教学突出学生要主动从自身学习中解决问题，强调依托已有知识体系，解决新问题新挑战，融会贯通新旧知识体系。这些知识体系包括阅读复杂题干时的语言分析能力，解决初等数学问题的功底等等。 （3）学生的积极主动性。 探究式教学，学生是内因，教师和环境是外因。突出学生为主体，重视学生学习积极性，激发学生学习意愿，强调自主学习。 （4）恰当的学习内容。探究内容的难易程度不宜过难，以免挫伤学生学习的信心和积极性，同时又不宜过易，以免造成学生失去兴趣，学生在探究操作过程中，可以通过现有条件推理验证出正确的结论。 （5）宽松的学习环境。因人制宜，给予学生多层次学习需求。学生的接纳、理解及分析能力不尽相同，探究式教学针对不同学生，发挥每个学生的特长，为其提供充分的学习、思考时间，让每个学生都能游刃有余的学习，享受学习乐趣。 2.2 探究式教学的组织形式 探究式教学中，教师的主要职能是组织、监督以及引导学生学习，打破传统教学中“领导者”的固有形象，以学生为主体，教师多种形式灵活组织学生，让每个学生都实实在在地参与其中。探究式教学的组织形式一般包含以下三种： （1）班级教学。集体授课是传统教学中常见的教学形式，即班级教学。有些难以理解、无法自主探究的内容，需要教师面对面集体讲解，带领学生学习基本概念和进行初步的认知，然后再进行探究则会取得更好的教学效果。 （2）独立探究。学生可以选择开放式探究，自己确定探究内容，制定探究项目的时间，也可以由教师提供探究内容，给不同的学生分配不同的探究任务，分配不同的探究项目所对应的完成时间。 （3）独立探究结合集体讨论。这种探究的组织过程需要个人探究和集体讨论相结合，在“头脑风暴”的过程中多层次的认识问题，使结论更加丰满完善。这就需要若干学生针对同一探究主题，个人探究和集体讨论相结合，分享探讨结果，达到个人智慧与集体智慧的完美结合[3]。 2.3 探究式教学中创设教学情境的方法 教师主动创造“典型场景”，以引出教学任务，吸引学生注意力，这就是教学情境。良好适宜的教学情境有助于激发学生学习热情，提高教学效率。教师通过建立教学情境，让学生意识到认知结构和周围环境之间的不均衡，可以大大激发学生的学习兴趣和关注力，可以将学习活动的过去式、现在式和将来式串联在一起。探究式教学情境的创设需要考虑以下几个原则： （1）以课程教学大纲为依据，创设的情境是为教学服务的， （2）要接地气，以日常生活为切入点，能够吸引学生的注意力，激发学生的求知欲。 （3）要包含将要学习的新的知识点，情境中新内容的设计，要循序漸进，不可唐突。 （4）学生应能够分析出问题的基本思路，情境中以旧知识点为引子，由旧的知识点引向新的知识点，两者之间做好无缝连接。 教师可通过以下四种基本思路来创设探究式教学情境： （1）应用性。教师可以从分析实际问题出发，使用编程解决问题，让学生看到程序设计和现实生活是如何对接的，在成功的案例中，提高学习的兴趣。 （2）趣味性。兴趣是最好的老师，有了兴趣学生再也不是压力下的学习，而是主动的探究。趣味性的问题可以克服枯燥的语法和晦涩的算法让学生产生的畏惧，引导学生去主动思考。 （3）游戏再现。现在的大学生大多对游戏有种亲切感，游戏可以缓解课堂上紧张的环境，可以激发学生讨论发言的兴趣。教师可以借此引导学生根据游戏的规则去思考其背后的逻辑，探究逻辑背后的算法。 （4）设计陷阱。一般情况下，学生对正确的解题过程不会留意，而对那些老师“做错”的地方格外提神。基于这点考虑，我们创设情境时故意设计陷阱，这种陷阱多数情况下正是学生感觉没问题的、貌似正确的做法。通过老师“做错”题目引起学生对这个知识点的警觉[4]。 3 对学生学习效果的评价 效果评价是指依据某些标准，对学生的学习效果进行衡量和判定的过程。评价时应考虑客观性、科学性以及系统性。既要正确有效地对学生学习效果做出评价，体现学生的差异性，又要充分考察学生的能力和态度。在不断摸索的过程中，总结出以下几种成熟、可靠、可执行的方法[5]。 （1）书面测验。首先，有些知识点通过书面测验能够全面地考察出学生掌握程度。其次，以闭卷笔试为代表的书面测试更具权威性和公正性，对有作弊思想的投机分子是一种强大的威慑。因此，考试依然可以作为考察学生的重要方式。 （2）问题测验。测验过程中，教师要求学生完成某个命题，该命题可以有多重答案，具有开放性。学生通过回答这些问题，公开展示自己对相应知识的掌握，演示自己编写的程序，并进行讲解。这个过程可以映射出他们的思维能力和探究能力，这一点正是传统的书面考试难以进行评价的地方。 （3）课程设计法。教师提供足够多的课题，学生根据自己的兴趣进行选择，这种题目对学生综合能力的考察较高，目标是用编程方法解决实际问题。整个课程设计的完整实施，可以使学生对程序设计和编程思想有更加深入的理解，同时，可使教师对每个学生进行全面、客观、公正的评价，包括知识点的掌握程度、分析与解决问题的能力、演讲与表达能力等等。 4 结论 课题组在两年的时间内，针对我校2015级食品质量、食品科学、包装工程，2016级食品质量、电子商务、网络营销，17级农机等专业进行了改革试点，在课程内容组织、教学方法和考核评价三个方面展开了全新的探索，修订了课程标准，重新编写了讲义和练习题，出版了配套教材。经过两年的探究教学的实践，课题组欣喜地看到学生由刚开始的不知所措、不知到哪儿查找资料、提问时低头默不作声到学期结束时课堂上的积极思考、踊跃发言、喜欢探讨与合作，学生的分析能力、思维能力、实践能力、创造能力以及交流合作等方面的能力都有了很大的提高，教学改革效果显著。 参考文献： [1] 教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会.大学计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2016. [2] ANDERSON L W. National encyclopedia of teaching and teacher education[M]. Elservier Service Ltd. Second Education， 1995. [3] 余清臣.研究性学习[M].北京：教育科学出版社，2003. [4] 田慧生，李如密.教学论[M].石家庄：河北教育出版社，1999. [5] 成维莉.计算机程序设计探究式教学研究[D].扬州：扬州大学，2007. 【通联编辑：王力】 |
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