計算機程序設(shè)計課程的“六步式”探究教學(xué)模式

摘要：為適應(yīng)智能化信息技術(shù)的發(fā)展，貫徹落實軍隊院校教學(xué)“向?qū)崙?zhàn)聚焦、向部隊靠攏”的精神，針對傳統(tǒng)教學(xué)模式中的問題，指出軍隊院校教員必須重視培養(yǎng)學(xué)員的高階能力，改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)模式，提出以問題為導(dǎo)向基于自主能力培養(yǎng)的“六步式”探究教學(xué)模式并說明應(yīng)用過程和效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；問題探究；自主學(xué)習(xí)

引 言

計算機程序設(shè)計課程是本科各專業(yè)的必修課。課程著重培養(yǎng)學(xué)員利用程序設(shè)計技能解決實際問題的能力，幫助學(xué)員初步樹立程序設(shè)計方法學(xué)和軟件工程的思想，提高學(xué)員的計算思維和信息素養(yǎng)。在“向?qū)崙?zhàn)聚焦、向部隊靠攏”的宗旨下，計算機程序設(shè)計課程的教學(xué)改革迫在眉睫。

傳統(tǒng)的計算機程序設(shè)計課程教學(xué)模式通常以教員為中心，教員是知識的灌輸者，學(xué)員是接受灌輸?shù)摹叭萜鳌?，忽視了認知過程中學(xué)員的主體地位。大部分教學(xué)依舊局限于機械的記憶、淺層次的理解等低階能力的培養(yǎng)，高階能力則是以高階思維為核心的解決復(fù)雜問題或完成復(fù)雜任務(wù)的心理特征。根據(jù)目前的研究，高階能力主要包括十大能力：創(chuàng)新、問題求解、決策、批判性思維、信息素養(yǎng)、團隊協(xié)作、兼容、獲取隱性知識、自我管理和可持續(xù)發(fā)展能力。為了適應(yīng)時代的發(fā)展，特別是智能化信息技術(shù)的發(fā)展，軍隊院校教員必須重視培養(yǎng)學(xué)員的高階能力，改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)模式。 ’

1 “六步式”探究教學(xué)模式的構(gòu)建

1.1 核心思想

“六步式”探究教學(xué)模式以問題為依托，以探究為主線，以學(xué)員為主體，以教員為主導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)員自主學(xué)習(xí)能力為目標，教員從學(xué)員的“學(xué)”出發(fā)，在教學(xué)中為學(xué)員創(chuàng)設(shè)充分的活動機會，充分調(diào)動學(xué)員的積極性，使其自主學(xué)習(xí)，創(chuàng)新發(fā)展。

1.2 理論依據(jù)

“六步式”探究教學(xué)模式以建構(gòu)主義為理論依據(jù)。建構(gòu)主義是建立在觀察和科學(xué)研究基礎(chǔ)上的關(guān)于人們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)的基本理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認為，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)習(xí)過程不是學(xué)生被動地接受知識的過程，而是積極能動地構(gòu)建知識的過程。建構(gòu)主義教學(xué)觀認為，教學(xué)活動是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主建構(gòu)的一種特殊的認知建構(gòu)活動，在這個活動中，學(xué)習(xí)是學(xué)生自主的活動，教師只是一個指導(dǎo)者。

1.3 模式流程

以問題為導(dǎo)向基于自主能力培養(yǎng)的“六步式”探究教學(xué)模式的基本流程為：創(chuàng)設(shè)情境、引出主題，經(jīng)驗思考、討論交流，驗證結(jié)果、引發(fā)思索，探究發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟新知，總結(jié)歸納、得出結(jié)論，拓展應(yīng)用、反思升華。

1.4 模式特點

以問題為導(dǎo)向基于自主能力培養(yǎng)的“六步式”探究教學(xué)模式有以下三大特點：①注重教學(xué)過程的探究性；②以學(xué)員為主體，注重發(fā)揮學(xué)員的自主能動性；③注重師生互動的多邊性。

2 “六步式”探究教學(xué)模式在計算機程序設(shè)計課程中的應(yīng)用

計算機程序設(shè)計課程是一門實踐性很強的課程，要求學(xué)員能透徹理解課程基礎(chǔ)理論并靈活應(yīng)用于實際問題。

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，引出主題

這是教學(xué)的起始環(huán)節(jié)。教員可以通過案例、真題、應(yīng)用、談話等方式，將問題呈現(xiàn)在學(xué)員面前，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣；通過情境與問題，引出主題，讓學(xué)員明確探究學(xué)習(xí)的任務(wù)。如講述“指針變量作函數(shù)參數(shù)”時，可以以一道典型的計算機二級考試真題為例，如在maln函數(shù)中調(diào)用fun（char*c，int d）函數(shù)，詢問學(xué)生程序運行后的輸出結(jié)果。由于每位學(xué)員都面臨計算機二級考試，教員用真題輔助教學(xué)能激起學(xué)員的思考興致，觸發(fā)學(xué)員攻克問題的心理。需要注意的是，教員一定要選取典型的有代表性的能將知識點嵌入其中的題目。本例不僅包含“指針變量作函數(shù)參數(shù)”主題，還包含前面學(xué)習(xí)過的普通變量作函數(shù)參數(shù)，學(xué)員在學(xué)習(xí)地址傳遞的同時，正好可以與數(shù)值傳遞作對比，達到既加深理解又溫故知新的教學(xué)目的。

2.2 經(jīng)驗思考，討論交流

此環(huán)節(jié)的開展要基于學(xué)員的先驗知識或課前預(yù)習(xí)，教員不要急于講述問題如何求解，而要給學(xué)員預(yù)留一定的時間進行思考，進而發(fā)現(xiàn)問題（指解決第一環(huán)節(jié)問題所需的知識），學(xué)員之間也可以相互交流，共同探討。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往是教員提出問題后接著講解問題，學(xué)員處于被動地位，教員講得熱火朝天，學(xué)員可能云里霧里，不知所云，甚至教員講完了，學(xué)員還不知道教員講的是什么，自己為什么要學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容等。對于講述“指針變量作函數(shù)參數(shù)”時所用的上述題目，由于學(xué)員已經(jīng)學(xué)習(xí)過數(shù)值傳遞的函數(shù)調(diào)用及指針的概念，這使得學(xué)員自主思考該問題成為可能，學(xué)習(xí)扎實的學(xué)員甚至有能力完成該問題的求解。即使無法完成問題求解的學(xué)員，也能發(fā)現(xiàn)困擾自己解決問題的原因，自己到底哪里不會。上述題目中的關(guān)鍵知識點包括指針作函數(shù)參數(shù)時數(shù)據(jù)如何傳遞，地址傳遞有哪些特點，與數(shù)值傳遞相比有什么區(qū)別和聯(lián)系，這些正是本課程學(xué)習(xí)的主題。通過學(xué)員的思考和討論，這些問題將會自然而然地呈現(xiàn)在學(xué)員面前，而不需要教員一一羅列。因此這一環(huán)節(jié)是必要的，其主要作用在于讓學(xué)員自己發(fā)現(xiàn)知識點并產(chǎn)生疑問，而不是由教員灌輸問題，自問自答。而且，學(xué)員對于自己發(fā)現(xiàn)的問題往往印象深刻，有利于以后應(yīng)用時理論聯(lián)系實際，提高學(xué)員學(xué)習(xí)遷移的能力和問題求解的能力。

2.3 驗證結(jié)果，引發(fā)思索

經(jīng)過學(xué)員的充分思考與討論交流，問題的答案到底是什么呢？教員可以演示執(zhí)行程序并給出結(jié)果，此時學(xué)員將會有兩種反應(yīng)：一種是做對了的喜悅；一種是做錯了的困惑。學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性已經(jīng)被調(diào)動起來，教員應(yīng)趁熱打鐵進入課程教學(xué)的第四個環(huán)節(jié)。

2.4 探究發(fā)現(xiàn)，領(lǐng)悟新知

這是“六步式”探究模式的中心環(huán)節(jié)。教員切忌走傳統(tǒng)模式，即教員一個問題接一個問題地講述，這樣會顛覆學(xué)員的主體地位。教員應(yīng)該在提示知識要點的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)員自主探究，動手實踐。如上述題目，教員可以提醒學(xué)員用畫圖的方法解釋函數(shù)調(diào)用過程和參數(shù)傳遞過程，并梳理學(xué)員上一環(huán)節(jié)中提出的疑問。解答本題，需要明確這樣幾個問題：①指針作函數(shù)參數(shù)傳遞的是什么，如何傳遞；②這種傳遞有什么特點，與之前學(xué)習(xí)的數(shù)值傳遞有什么聯(lián)系和區(qū)別。這些問題環(huán)環(huán)相扣，能觸發(fā)學(xué)員的求知欲和探索欲?！凹埳系脕斫K覺淺”，教員直接呈現(xiàn)知識，學(xué)員也許并不上心，他們對自己探索挖掘出來的知識，理解更為透徹，印象也更為深刻。所以，教員不如把時間交給學(xué)員，學(xué)員可以通過研讀教材，向書本“要”知識；也可以通過討論、交流，從其他學(xué)員那里獲取知識；還可以通過跟教員討論，確認知識。此外，教員也可以組織研討，由學(xué)員登臺講演，其他學(xué)員提問或補充?？傊?，一定要讓學(xué)員做探究知識的主角，而不是接受知識的配角。此環(huán)節(jié)中，教員需要做的只是組織好師生和生生間的多邊研討活動，讓學(xué)員在思維的碰撞中迸發(fā)出靈感的火花，從而體驗“發(fā)現(xiàn)”的樂趣。

2.5 總結(jié)歸納，得出結(jié)論

這一環(huán)節(jié)是在教員組織學(xué)員互相交流、自主探究的基礎(chǔ)上，對學(xué)員探索的知識進行歸納總結(jié)，得出結(jié)論，從而使問題得到解決并實現(xiàn)知識的內(nèi)化。這一環(huán)節(jié)的主角是教員。教員可以點評學(xué)員上一環(huán)節(jié)的探究活動，盡量給出正面的激勵性的鼓勵，重要的是點評學(xué)員通過探究挖掘出來的知識，對正確的給予肯定，對錯誤的給予糾正。最后總結(jié)歸納，給出結(jié)論。

2.6 拓展應(yīng)用，反思升華

這一環(huán)節(jié)教員要組織學(xué)員將探索歸納出的新知識和新方法應(yīng)用于實踐，解決實際問題。該環(huán)節(jié)的關(guān)鍵是教員要設(shè)計恰當?shù)牧?xí)題，使之具有針對性、綜合性、實踐性，通過實際應(yīng)用，使學(xué)員的知識進一步內(nèi)化。此外，教員還可以提出更深層次的問題，引發(fā)學(xué)員繼續(xù)思考探索，將知識推向縱深、拓展升華，如為什么要使用指針作函數(shù)參數(shù)、什么情況下適合采用指針作函數(shù)參數(shù)等。對此，教員要準備合適的素材案例，引導(dǎo)學(xué)員通過觀察、對比、思考、討論等，一步步往問題上靠，最終得到解答。

上述教學(xué)模式的操作程序不是唯一的，也不是一成不變的，由于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象等不同，同一種教學(xué)模式在具體教學(xué)操作中也會有所差異，不變的是教學(xué)工作要始終以學(xué)員為主體。

3 “六步式”探究教學(xué)模式的實施要點

3.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念是前提

教員的教學(xué)觀念在教學(xué)過程中起著非常重要的作用，直接影響教學(xué)過程和教學(xué)效果。因此，為了讓學(xué)員能更好地自主學(xué)習(xí)，教員轉(zhuǎn)變自身教學(xué)觀念至關(guān)重要。我們認為，要充分發(fā)揮學(xué)員自主學(xué)習(xí)的精神，教員在觀念上要有兩個轉(zhuǎn)變：①變以教為主為以學(xué)為主；②變一問一答為探索交流。

3.2 正確解讀教材，靈活處理教學(xué)內(nèi)容是基礎(chǔ)

教材往往以定論的形式直接呈現(xiàn)知識內(nèi)容，學(xué)員能看到知識的結(jié)果，卻看不到知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，這種知識呈現(xiàn)方式有利于教員傳遞性的教學(xué)，卻不利于學(xué)員主動探索。所以，教員必須用發(fā)展的眼光分析研究教材，并做靈活處理。例如：①結(jié)合學(xué)員專業(yè)特點和教材內(nèi)容，提供探究素材和案例，便于學(xué)員自主探究；②結(jié)合學(xué)員專業(yè)特點和教材內(nèi)容，適當拓展教材，給學(xué)員提供探究的空間；③結(jié)合學(xué)員專業(yè)特點和教材內(nèi)容，適當整合教學(xué)內(nèi)容，便于學(xué)員自主學(xué)習(xí)。

3.3 恰當分配各環(huán)節(jié)的時間是保證

建構(gòu)主義理論認為，學(xué)生的認知活動只能通過自己的實踐去感知、思考、分析和綜合，這個過程是教師無法替代的。因此，教員在教學(xué)中必須給學(xué)員充足的時間，讓其主動探索和交流。有了充足的時間，學(xué)員才能去觀察、猜測、驗證、思考、質(zhì)疑、討論、交流等。與此同時，教員一定要理清時間與效益的關(guān)系，不能簡單地把“效益”理解為“花最少的時間教最多的內(nèi)容”，也不能因為學(xué)員需要長期探究而浪費教學(xué)時間，導(dǎo)致無法完成教學(xué)任務(wù)。教學(xué)效益不取決于教員教多少內(nèi)容，而是取決于對單位時間內(nèi)學(xué)員的學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)過程綜合考慮的結(jié)果。因此，“六步式”探究教學(xué)模式要求教員合理控制課堂時間，以一堂課45分鐘為例，具體做法是：“創(chuàng)設(shè)情境，引出主題”環(huán)節(jié)不超過3分鐘；“經(jīng)驗思考，討論交流”環(huán)節(jié)不超過10分鐘；“驗證結(jié)果，引發(fā)思索”環(huán)節(jié)不超過2分鐘；“探究發(fā)現(xiàn)，領(lǐng)悟新知”環(huán)節(jié)不超過15分鐘；“總結(jié)歸納，得出結(jié)論”環(huán)節(jié)不超過5分鐘；“拓展應(yīng)用，反思升華”環(huán)節(jié)不超過10分鐘。

3.4 激發(fā)學(xué)員主動參與是關(guān)鍵

建構(gòu)主義認為，學(xué)習(xí)不是知識由教員向?qū)W員的傳遞，而是學(xué)員建構(gòu)自己知識的過程。這意味著學(xué)習(xí)是主動的?！傲绞健碧骄拷虒W(xué)模式特別注重自主學(xué)習(xí)，學(xué)員只有在課堂上保持旺盛的參與熱情，自主學(xué)習(xí)才能很好地落實。對此，教員可通過多種形式引導(dǎo)學(xué)員主動參與，比如：①創(chuàng)設(shè)富有探究性的問題情境，激發(fā)學(xué)員興趣，啟發(fā)學(xué)員思維，讓學(xué)員積極參與學(xué)習(xí)。教員在教學(xué)中根據(jù)學(xué)習(xí)目標，依據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，通過舉例、設(shè)問、演示、談話等方式，創(chuàng)設(shè)豐富多彩的情境代替抽象的語言，使學(xué)員產(chǎn)生強烈的求知需求，積極投身于學(xué)習(xí)。②營造和諧民主的教學(xué)環(huán)境，保持全體學(xué)員持續(xù)參與的積極性。教員對學(xué)員作出正面評價并肯定其學(xué)習(xí)成績或進步，會使學(xué)員的自信心得到增強，喚起學(xué)員自我實現(xiàn)的需要。在自主學(xué)習(xí)中，學(xué)員的正確與錯誤是并存的，不論正確還是錯誤，教員都要堅持評價的激勵性，要么肯定學(xué)習(xí)態(tài)度，要么肯定探索精神，要么肯定進步，要么肯定勇氣，尤其是對于所謂的“差等生”，要善于挖掘其“閃光點”。

4 “六步式”探究教學(xué)模式的成效

4.1 學(xué)員學(xué)習(xí)興趣濃厚

“六步式”探究教學(xué)模式中教員充滿激情的語言，引人人勝的情境，富有挑戰(zhàn)性的問題，極大地激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。由于教員親和力增強，學(xué)員開始敢于提問并互相解答，增強了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性和自信心。

4.2學(xué)員主體意識增強

“六步式”探究教學(xué)模式保證了學(xué)員在教學(xué)過程中的主體地位。學(xué)員明確了自己是學(xué)習(xí)的主人，不滿足于當聽眾，主動學(xué)習(xí)的積極性有所提高，主體意識更加強烈。以前的課堂45分鐘，教員很少給學(xué)員獨立自學(xué)、自我表現(xiàn)的機會，欠缺對學(xué)員學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；現(xiàn)在教員把課堂2/3以上的時間留給學(xué)員，教員真正成為教學(xué)的引路人，課堂真正成為學(xué)習(xí)的主陣地，培養(yǎng)了學(xué)員的自主探究能力，鍛煉了學(xué)員的口頭表達能力，促進了生生間和師生間的交流。

4.3學(xué)員學(xué)習(xí)成績明顯提高

“六步式”探究教學(xué)模式實施后，我們開展了相關(guān)問卷調(diào)查，結(jié)果表明，學(xué)員都覺得自己的學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)能力在原來的基礎(chǔ)上進步很大。實施“六步式”探究教學(xué)模式以后，我院2014級期末考試成績與以前相比有了明顯的改觀，很多班次合格率達到百分之百，還有的班次甚至計算機二級考試通過率也達到百分之百，這些成績是前所未有的。

4.4學(xué)員創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力增強

“六步式”探究教學(xué)模式為學(xué)員創(chuàng)造了無拘無束的思維空間，并且注重學(xué)員的主體意識培養(yǎng)，對培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力大有幫助。通過教學(xué)，學(xué)員中主動提問的人數(shù)越來越多，會用多種方法靈活解決問題的人數(shù)也越來越多。

5 結(jié)語

實踐證明，以問題為導(dǎo)向基于自主能力培養(yǎng)的“六步式”探究教學(xué)模式是一種有效的、開放的教學(xué)模式，適用于計算機程序設(shè)計課程教學(xué)，對于培養(yǎng)學(xué)員的主動鉆研精神，提高學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力有重要意義，對于提高計算機教學(xué)質(zhì)量切實可行，對于培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力也有較大幫助。計算機程序設(shè)計課程的教學(xué)改革是我院教改工程的重點項目之一，我們將本文提出的“六步式”探究教學(xué)模式應(yīng)用于計算機程序設(shè)計課程，取得了較好的教學(xué)效果。今后我們將繼續(xù)加大教改力度，使計算機基礎(chǔ)教育真正為部隊服務(wù)，為實戰(zhàn)服務(wù)。