建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在C語言教學(xué)中的應(yīng)用研究

肖曉霞，羅鐵清

（湖南中醫(yī)藥大學(xué) 人文信息管理學(xué)院，湖南 長沙 410208）

一、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與傳統(tǒng)教學(xué)方法

建構(gòu)主義的思想來源于認(rèn)知加工學(xué)說，以及維果斯基、皮亞杰和布魯納等人的思想[1]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的核心思想就是以學(xué)生為中心[2]，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的主動探究和發(fā)現(xiàn)[3]，強(qiáng)調(diào)學(xué)生與教師之間以及學(xué)生之間的交流和協(xié)作，從而達(dá)到對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)[4]。而傳統(tǒng)教學(xué)方法則一般以教師為主體，采用教師講解，學(xué)生被動接受的方式，傳統(tǒng)C語言教學(xué)經(jīng)常面臨如下問題:

1.教學(xué)實(shí)例沒有現(xiàn)實(shí)意義

傳統(tǒng)的C語言教學(xué)方法是先講概念或結(jié)構(gòu)，然后以幾個(gè)簡單的例題說明知識點(diǎn)[5]，對引導(dǎo)學(xué)生利用C語言解決實(shí)際問題成效甚微。這樣很容易導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)的過程中根本不知道這些例題到底可以做什么，以至于不知道學(xué)習(xí)C語言到底有什么用，誤認(rèn)為C語言是一門被淘汰的語言，甚至?xí)W(xué)習(xí)C語言的興趣。

2.教學(xué)實(shí)例沒有連貫性

傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，每個(gè)知識點(diǎn)對應(yīng)的實(shí)例前后幾乎沒有任何聯(lián)系。這種講解通常比較枯燥，沒有目的性，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也覺得很盲目。

3.教學(xué)中很少強(qiáng)調(diào)協(xié)作性

傳統(tǒng)C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常是由學(xué)生在指定時(shí)間內(nèi)完成幾個(gè)數(shù)學(xué)方面的程序編寫。由于實(shí)驗(yàn)任務(wù)簡單和實(shí)驗(yàn)程序幾乎沒有相關(guān)性，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中基本上不需要協(xié)作完成，并且教師通常也不會強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。

以上原因嚴(yán)重影響了C語言的教學(xué)質(zhì)量，為了提高教學(xué)質(zhì)量很多教師將基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的項(xiàng)目教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法引入到C語言的教學(xué)中。項(xiàng)目教學(xué)法是指教師和學(xué)生共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過收集資料、設(shè)計(jì)方案、共同協(xié)作實(shí)施項(xiàng)目工作來完成教學(xué)活動，這種教學(xué)方式對初學(xué)計(jì)算機(jī)語言的學(xué)生來說是難以適應(yīng)的。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是指教師將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)任務(wù)，以某個(gè)實(shí)例為先導(dǎo)提出問題引導(dǎo)學(xué)生主動思考、積極探究、相互協(xié)作，從而使學(xué)生形成分析問題和解決問題的能力，學(xué)會獨(dú)立探索知識和與人合作。

在C語言教學(xué)過程中，可以以實(shí)際項(xiàng)目為教學(xué)主線，將完成項(xiàng)目所需的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)成各種具體的任務(wù)，采用項(xiàng)目驅(qū)動法和任務(wù)驅(qū)動法相結(jié)合的教學(xué)方法，使教學(xué)既具有層次性和實(shí)用性，又使學(xué)生形成綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，真正做到學(xué)以致用。

二、以項(xiàng)目教學(xué)為主線，任務(wù)驅(qū)動為輔助的教學(xué)模式

為了將項(xiàng)目教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)緊密結(jié)合，需要選擇設(shè)計(jì)合適的項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目要求所涵蓋的知識點(diǎn)多、難易適中；也易于根據(jù)學(xué)習(xí)的進(jìn)度細(xì)化和設(shè)計(jì)各項(xiàng)任務(wù)。在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程中，一定要根據(jù)不同的進(jìn)度安排合適任務(wù)，同時(shí)對學(xué)生進(jìn)行分組，以小組為單位協(xié)作學(xué)習(xí)和完成各項(xiàng)任務(wù)和項(xiàng)目模塊。對學(xué)生所完成的任務(wù)要進(jìn)行及時(shí)的評價(jià)和考核，才能促使他們達(dá)成每堂課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1.項(xiàng)目選擇

為了使一個(gè)項(xiàng)目能貫穿整個(gè)教學(xué)過程且具有層次性，一定要設(shè)計(jì)學(xué)生易于理解、涵蓋知識面廣、操作性強(qiáng)、易于擴(kuò)展的項(xiàng)目。設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng):

首先，項(xiàng)目的內(nèi)容應(yīng)符合教學(xué)目標(biāo)，具有真實(shí)性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，能被學(xué)生接受和理解，如可以選擇學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)、超市管理系統(tǒng)、ATM機(jī)系統(tǒng)、自動售貨機(jī)系統(tǒng)等[5]，這樣學(xué)生實(shí)施這些項(xiàng)目時(shí)容易入手。

其次，項(xiàng)目的選擇需要考慮學(xué)生的能力和已有的知識水平，應(yīng)該選擇難易適中、大小合適的項(xiàng)目，學(xué)生有能力完成[5]，且有一定的挑戰(zhàn)性，需要學(xué)生進(jìn)行思考、探究和與人協(xié)作才可以完成，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探索的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。

最后，項(xiàng)目的選擇需要考慮學(xué)習(xí)的層次性，項(xiàng)目應(yīng)該易于擴(kuò)展。從第一次引入項(xiàng)目開始，要隨著知識點(diǎn)的逐漸深入，不斷擴(kuò)展項(xiàng)目，當(dāng)整個(gè)C語言教學(xué)結(jié)束后，該項(xiàng)目將包含所有的需要講解的知識點(diǎn)。并且在課程結(jié)束后，項(xiàng)目并不是就此結(jié)束，還可以繼續(xù)擴(kuò)展，以便引導(dǎo)學(xué)生課后更深入地了解C語言，達(dá)到熟練應(yīng)用C語言的目的。

2.任務(wù)設(shè)計(jì)

在C語言的項(xiàng)目教學(xué)過程中，對于初學(xué)者不可能一開始就要求學(xué)生完成一個(gè)完整的項(xiàng)目。在整個(gè)項(xiàng)目中要設(shè)置很多個(gè)與當(dāng)前知識點(diǎn)相聯(lián)系的任務(wù)，以任務(wù)驅(qū)動模式促使學(xué)生對當(dāng)前知識點(diǎn)深入理解，為以后完成整個(gè)項(xiàng)目做好準(zhǔn)備。任務(wù)的設(shè)計(jì)可以從以下兩點(diǎn)出發(fā):

（1）根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)難易適中的任務(wù)，做到理論與實(shí)踐一體化 任務(wù)的設(shè)計(jì)既要考慮學(xué)生學(xué)識水平，又要考慮到與貫穿整個(gè)教學(xué)活動的項(xiàng)目的密切聯(lián)系。一般應(yīng)根據(jù)具體項(xiàng)目所涉及到的問題來設(shè)計(jì)任務(wù)，如在成績管理系統(tǒng)中，對還沒有教學(xué)任何編程知識的情況下，可以提出如何計(jì)算和顯示學(xué)生的單科成績以及顯示學(xué)生基本情況的任務(wù)。在這類任務(wù)的驅(qū)動下和老師的指導(dǎo)下，學(xué)生主動搜集所需學(xué)習(xí)資料，了解基本數(shù)據(jù)類型和表達(dá)式的構(gòu)成，從而得出正確的表達(dá)式完成相關(guān)計(jì)算。這樣可以使“做”和“學(xué)”一體化，避免了理論與實(shí)踐二元分離的局面；做到了以具體任務(wù)為中心，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐一體化教學(xué)。

（2）設(shè)計(jì)的任務(wù)要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，便于引導(dǎo)學(xué)生主動協(xié)作地構(gòu)建知識 從教學(xué)開始，設(shè)計(jì)的任務(wù)都應(yīng)突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生拿到任務(wù)后主動分析問題，對問題所涉及的知識點(diǎn)主動學(xué)習(xí)并應(yīng)用之，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力的目的。同時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)突出難點(diǎn)和容易混淆的知識點(diǎn)的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生討論、協(xié)作解決，以此培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

總之，要設(shè)計(jì)能包含新知識點(diǎn)又來源于教學(xué)項(xiàng)目中的任務(wù)，學(xué)生能通過對任務(wù)進(jìn)行分析、討論，自主學(xué)習(xí)新知識。由于任務(wù)來源于項(xiàng)目，所以隨著學(xué)習(xí)的深入，很多的任務(wù)逐漸變成項(xiàng)目中的某個(gè)模塊，可以稍作修改就可以成為項(xiàng)目中的一個(gè)具體模塊。這樣的任務(wù)設(shè)計(jì)既可以提高學(xué)生利用C語言解決實(shí)際問題的能力，也可以引導(dǎo)學(xué)生隨教學(xué)的不斷深入而不斷完善項(xiàng)目。課程結(jié)束后學(xué)生看到自己所做的小系統(tǒng)，會有一種成就感，而這種成就感將激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)C語言的興趣，達(dá)到持續(xù)學(xué)習(xí)的目的。

3.協(xié)作方式

在整個(gè)教學(xué)過程，不管是任務(wù)的完成還是最終項(xiàng)目的完成，都離不開學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間的協(xié)作。所以，教學(xué)開始就可以對所教授的班級進(jìn)行分組，由每一組推選一位組長。在教學(xué)過程中，教師要充分調(diào)動組長的積極性，督促組長組織組員對任務(wù)進(jìn)行分析和討論，在任務(wù)完成后，組織組員分析總結(jié)，并將完成任務(wù)的總結(jié)整理上交給教師，作為評價(jià)和調(diào)整教學(xué)進(jìn)度的依據(jù)。

4.評價(jià)與考核

（1）評價(jià)與考核的目的 在教學(xué)過程中，教師只有充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，才可以采用合適的任務(wù)驅(qū)動學(xué)生更進(jìn)一步地學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生只有得到恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)，才可能提高繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生只有在教師的鼓勵(lì)和充分肯定中才有滿足感和成就感，才有不斷探究的熱情，有完成整個(gè)項(xiàng)目的信心。

（2）評價(jià)與考核的方法 在實(shí)際教學(xué)過程中，以學(xué)生上交完成的階段性作業(yè)對學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)考核既增加教師的工作量又不能真正反映學(xué)生的實(shí)際能力。為了改變這種狀況，可以以小組為單位進(jìn)行評價(jià)和考核，考核的內(nèi)容不是上交完成的任務(wù)，而是要求每個(gè)組員將完成任務(wù)中遇到的問題和解決問題的方案以及還存在的問題或困惑提交給組長，組長總結(jié)后，將待解問題在組內(nèi)討論后將總結(jié)報(bào)告交給教師，這樣教師工作量減少了，學(xué)生分析問題、解決問題和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的能力得到了提高，同時(shí)又有利于教師準(zhǔn)確評價(jià)和激勵(lì)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的求知欲，也有利于教師及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，推動教學(xué)活動有序進(jìn)行。

三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施舉例

為了很快了解什么是項(xiàng)目，如何來完成項(xiàng)目，可以選擇學(xué)生最為熟悉的學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)。學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)是目前各個(gè)學(xué)校管理系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)或者說是其中一部分，學(xué)生經(jīng)常用于查成績、選課等，故采用學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)作為項(xiàng)目貫穿于整個(gè)教學(xué)容易讓學(xué)生理解；并且讓學(xué)生意識到將要做的項(xiàng)目的實(shí)用價(jià)值，讓學(xué)生切身體會到C語言具體可以做什么。

在整個(gè)教學(xué)過程中，緊扣學(xué)籍管理系統(tǒng)這個(gè)項(xiàng)目主線，為每一個(gè)知識點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的任務(wù)，并提出引發(fā)學(xué)生深入思考的問題，引導(dǎo)學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為團(tuán)隊(duì)主動運(yùn)用各種學(xué)習(xí)方式構(gòu)建自己的知識?？梢愿鶕?jù)如下循序漸進(jìn)的過程來督促學(xué)生構(gòu)建自己的C語言知識:

1）在項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)時(shí)引入C程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化思想；

2）在處理單個(gè)學(xué)生單門科目成績時(shí)引入基本數(shù)據(jù)類型及分支結(jié)構(gòu)；

3）在處理單個(gè)學(xué)生多門課程成績時(shí)引入循環(huán)結(jié)構(gòu)和一維數(shù)組；

4）在處理多個(gè)學(xué)生多門科目成績時(shí)引入二維數(shù)組；

5）在多人合作完成項(xiàng)目時(shí)引入函數(shù)；

6）在多個(gè)函數(shù)間數(shù)據(jù)處理的一致性時(shí)引入指針；

7）在靈活處理數(shù)據(jù)一致性問題時(shí)引入結(jié)構(gòu)體；

8）在處理大量數(shù)據(jù)問題時(shí)引入文件；

在教師根據(jù)學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的任務(wù)的驅(qū)動下，學(xué)生逐步掌握C語言的各個(gè)知識點(diǎn)，從最基本的數(shù)據(jù)類型到文件操作都熟練后，學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)項(xiàng)目就可以基本完成了。系統(tǒng)初步完成后，可以引導(dǎo)學(xué)生重新對項(xiàng)目進(jìn)行合理地劃分和細(xì)化功能模塊，加強(qiáng)多人合作開發(fā)軟件，恰當(dāng)?shù)厥褂每蘸瘮?shù)或信息函數(shù)代替未開發(fā)的模塊進(jìn)行模塊調(diào)試，掌握項(xiàng)目調(diào)試方法。在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中，可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，對該項(xiàng)目進(jìn)行完善，如加入菜單、對算法進(jìn)行優(yōu)化等。

最后對每組完成的項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià)和考核，主要是突出各組的優(yōu)點(diǎn)和指出可以繼續(xù)完善的建議，引導(dǎo)學(xué)生對已完成的項(xiàng)目進(jìn)行擴(kuò)展，如對軟件界面的設(shè)計(jì)可以直接使用VC的功能，引入面向?qū)ο蟮母拍?，為后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

四、總 結(jié)

以項(xiàng)目教學(xué)為主線、任務(wù)驅(qū)動為主體的基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)模式，非常適合初次學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言的學(xué)生。任務(wù)驅(qū)動法為主體，可以引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地自主學(xué)習(xí)每個(gè)知識點(diǎn)，項(xiàng)目的貫穿始終又可以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；兩者都可以提高學(xué)生主動探究、分析問題、解決問題以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，從而通過不斷的實(shí)踐、討論來構(gòu)建自己的知識體系結(jié)構(gòu)。

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