摘要:针对目前计算机文化基础教学存在的许多问题,在分析、比较各种教学方法的基础上,提出了在计算机文化基础实验教学中,采用提出实验任务、分组分层协作学习、交流讨论、归纳总结,突出教师的主导地位和学生的主体地位的基于建构主义教学理论的双主四步教学模式,多年的实验教学实践证明,该模式是计算机实验教学中的一种有效模式,在培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力方面取得了较好的效果。
关键词:建构主义理论;双主四步式;任务驱动;协作学习;实验教学
1 引言
高校《计算机文化基础》课程教学的任务,就是让学生掌握计算机的基础知识,而且初步具有利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,提高大学生的计算机素质,为将来应用计算机知识和技能解决自己专业实际问题打下基础。但是,通过对最近几年毕业生的调查,我们发现90%以上的大学生的计算机应用能力很差,不善于综合运用所学知识解决学习和工作中的实际问题,对知识的把握缺乏融会贯通的能力。这与我们传统的计算机实验教学有相当大的关系。传统的实验教学是在教师的指导下,围绕着实验指导书进行一些孤零的知识性的验证操作,这激发不了学生的学习兴趣,更谈不上培养学生的创新能力和应用能力,因此,很多授课教师和学者都在进行计算机基础教学包括实验教学的改革实践与探索[1]-[7],其中,文献[1]和[2]提出在计算机实验教学中采用任务驱动教学法,可以提高教师的实验教学效果和提高学生的动手操作能力,但文献[1]在按子任务的数量把学生分组时没有考虑学生的认知水平和基础,如果一个组内的成员的认知水平和基础都比较低,那这个小组就有可能完不成任务,或者是完成的任务质量较差。文献[2]只讨论了如何实施任务驱动教学法,但在任务驱动教学法实施过程中没有协作学习阶段。文献[3]、[4]和[6]都提出了在计算机基础教学中应用任务驱动教学法,可以提高学生主动学习意识以及灵活运用知识的能力,但没有明确指出是在实验教学过程中实施还是理论教学过程中实施。文献[7] 采用分层教学,提出可以根据学生的不同条件、特点和需要,认真研究各层次学生,采取相应的、有针对性的施教策略和教学方法,主动地适应不同学生的差异,使教学方法更加人性化,该方法体现了个性化教学。笔者在分析、比较各种教学方法的基础上,扬长避短,将任务驱动、协作学习、启发激励、以点带面等多种方法综合应用,采用提出实验任务、分组分层协作学习、交流讨论、归纳总结,突出教师的主导地位和学生的主体地位的基于建构主义教学理论的双主四步教学模式,多年的实验教学实践证明,该模式是计算机文化基础实验教学中的一种有效模式,在培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力方面取得了较好的效果。
2 建构主义学习理论
近年来,认知学习理论的一个重要分支——建构主义学习理论在西方逐渐流行并在世界范围内日益扩大其影响。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情境”:学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。“协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。由以上所述的“学习”的含义可知,学习的质量是学习者建构意义能力的函数,而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说,获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力[8]。
根据建构主义的观点,学习者要建构有关知识的意义,而不是去背诵教师讲授内容,教师就必须提供具有四大要素或四大属性——“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”的学习环境。而计算机的实验教学可以提供具有这四大要素的学习环境,学生在这个学习环境里,可以在一定的情境——任务驱动下,通过分组分层、利用计算机和网络的现代化工具会话协作学习和教师的启发激励获得别人的帮助,来构建完成学习任务,所以,计算机的实验教学适合应用基于建构主义理论的双主四步式教学,体现以学生为主体、教师为主导的双主教学理念。
3 设计具有四大要素的学习环境
3.1提出任务 姓名 学院 专业 日期 李平 信息科学与工程学院 计算机科学与技术 9月1日 章小力 电子与电气工程学院 电气工程及其自动化 9月1日 丁伟其 交通学院 交通运输 9月10日 学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。通过创设问题情境,提出任务,并将所要实验的内容巧妙地隐含在一个个任务主题中,使学生通过完成任务达到掌握所学知识的目的。因此在计算机文化基础实验教学时,教师应首先向学生布置已设计好的实验任务,要求学生带着要完成的任务或带着要解决的问题去实验。以探索问题来引起和维持学习者的学习兴趣和动机。这一阶段的关键是教师引而不发,充分调动学生的操作欲望和好奇心。这就是所谓的“任务驱动”教学法。
例如在学习Word的邮件合并功能时,上机实验时布置已设计好的上机实验任务:制作录取通知书,并给出样张:
录取通知书
李平同学:
你已被录取于我校信息科学与工程学院计算机科学与技术专业,请你于2009年9月1日带好本通知书及有关材料,来校报到注册。