計(jì)算機(jī)協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用與實(shí)踐

俞洪鍵

● 引言

1.項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法是指在教師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生處理的教學(xué)方法。信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，學(xué)生通過該項(xiàng)目的進(jìn)行，了解并把握整個(gè)過程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。項(xiàng)目教學(xué)法以“項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。

2.選擇冒泡排序作為項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施原因

筆者所在學(xué)校的生源相對(duì)不好，而且學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)差異較大，在講解算法和程序設(shè)計(jì)的編程題目時(shí)學(xué)生不太容易掌握，且經(jīng)常遺忘。而冒泡排序是屬于當(dāng)前高考中最重要的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)之一。所以，針對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)筆者打算用項(xiàng)目教學(xué)法來進(jìn)行教學(xué)。

● “冒泡排序”采用項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施流程

1.設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境

首先告訴學(xué)生要探究的是排序算法中的冒泡排序，要求了解它的基本思想以及理解程序?qū)崿F(xiàn)過程中代碼段每一行的含義。

2.選擇主題，分組分工

筆者根據(jù)班里學(xué)生的情況，采用四個(gè)小組分工合作的方式來研究冒泡排序的基本思想，理解程序?qū)崿F(xiàn)代碼片段中核心代碼比較的含義（如下表）。

3.探究協(xié)作，交流成果

冒泡排序的問題筆者共花了三節(jié)課來進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)，其中第一節(jié)課做項(xiàng)目1和項(xiàng)目2的教學(xué)研究，第二節(jié)課是根據(jù)組別，各組按要求研究理解冒泡排序從后往前由小到大或由大到小，以及冒泡排序從前往后由小到大或由大到小這四種不同的核心代碼片段的比較方式，第三節(jié)課是每組派一個(gè)代表來給全班講解他們組所研究出來的經(jīng)驗(yàn)。

（1）第一小組（從后往前由小到大冒泡）

第一小組研究后得出的結(jié)論如下。

①冒泡排序是在一列數(shù)據(jù)中把較小的數(shù)據(jù)逐次向上推移的一種排序技術(shù)。該算法的基本思想是把待排序的n個(gè)元素的數(shù)組看成是垂直堆放的一列數(shù)據(jù)，從最下面的一個(gè)元素起，自下而上地比較相鄰的兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，將較小的數(shù)據(jù)換到上面的一個(gè)元素中。重復(fù)這一過程，直到處理完最后兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，稱為一趟加工。當(dāng)?shù)谝惶思庸ね瓿蓵r(shí)，最小的數(shù)據(jù)已經(jīng)上升到第一個(gè)元素的位置。然后對(duì)余下的n-1個(gè)元素重復(fù)上述處理過程，直至最后余下兩個(gè)數(shù)據(jù)的比較和交換。

②冒泡排序示意圖如圖1～3所示。

③外循環(huán)變量i是用于控制總趟次，內(nèi)循環(huán)變量j是用來記錄每一趟的比較次數(shù)。

④它們之間的比較依據(jù)是判斷a（j）

⑤每一趟的第一次比較都是從最后一個(gè)數(shù)和倒數(shù)第二個(gè)數(shù)開始比較，然后依次慢慢地向左兩兩比較。

⑥最終的結(jié)果都是從左向右看，即最左邊放最小的數(shù)，最右邊放最大的數(shù)。

（2）第二小組（從后往前由大到小冒泡）

這一組和第一小組的內(nèi)容大致相同，研究的不同點(diǎn)是由大到小降序冒泡。所以得出的小組結(jié)論如下。

①冒泡排序的基本思想是把待排序的n個(gè)元素的數(shù)組看成是垂直堆放的一列數(shù)據(jù)，從最下面的一個(gè)元素起，自下而上地比較相鄰的兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，將較大的數(shù)據(jù)換到上面的一個(gè)元素中。重復(fù)這一過程，直到處理完最后兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，稱為一趟加工。當(dāng)?shù)谝惶思庸ね瓿蓵r(shí)，最大的數(shù)據(jù)已經(jīng)上升到第一個(gè)元素的位置。然后對(duì)余下的n-1個(gè)元素重復(fù)上述處理過程，直至最后余下兩個(gè)數(shù)據(jù)的比較和交換。

②冒泡排序示意圖如圖4～6所示。

③外循環(huán)變量i是用于控制總趟次，內(nèi)循環(huán)變量j是用來記錄每一趟的比較次數(shù)。

④它們之間的比較依據(jù)是判斷a（j）>a（j-1），即前面的數(shù)大于后面的數(shù)。

⑤每一趟的第一次比較都是從最后一個(gè)數(shù)和倒數(shù)第二個(gè)數(shù)開始比較，然后依次慢慢地向左兩兩比較。

⑥最終的結(jié)果都是從左向右看，即最左邊放最小的數(shù)，最右邊放最大的數(shù)。

（3）第三小組（從前往后由小到大冒泡）

這一組的研究從前往后由小到大冒泡，所以得出的結(jié)論如下。

①冒泡排序的基本思想是把待排序的n個(gè)元素的數(shù)組看成是垂直堆放的一列數(shù)據(jù)，從最上面的一個(gè)元素起，自上而下地比較相鄰的兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，將較大的數(shù)據(jù)換到下面的一個(gè)元素中。重復(fù)這一過程，直到處理完最后兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，稱為一趟加工。當(dāng)?shù)谝惶思庸ね瓿蓵r(shí)，最大的數(shù)據(jù)已經(jīng)下降到最底部元素的位置。然后對(duì)余下的n-1個(gè)元素重復(fù)上述處理過程，直至最后余下兩個(gè)數(shù)據(jù)的比較和交換。

②冒泡排序示意圖略。

③外循環(huán)變量i是用于控制總趟次，內(nèi)循環(huán)變量j是用來記錄每一趟的比較次數(shù)。

④它們之間的比較依據(jù)是判斷a（j）>a（j+1），即前面的數(shù)大于后面的數(shù)。

⑤每一趟的第一次比較都是從左邊第一個(gè)數(shù)和第二個(gè)數(shù)開始比較，然后依次慢慢地向右兩兩比較。

⑥最終的結(jié)果都是從左向右看，即最左邊放最小的數(shù)，最右邊放最大的數(shù)。

（4）第四小組（從前往后由大到小冒泡）

這一組和第三小組的內(nèi)容大致相同，不同的研究方向是降序。得出的結(jié)論如下。

①冒泡排序的基本思想是把待排序的n個(gè)元素的數(shù)組看成是垂直堆放的一列數(shù)據(jù)，從最上面的一個(gè)元素起，自上而下地比較相鄰的兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，將較小的數(shù)據(jù)換到下面的一個(gè)元素中。重復(fù)這一過程，直到處理完最后兩個(gè)元素中的數(shù)據(jù)，稱為一趟加工。當(dāng)?shù)谝惶思庸ね瓿蓵r(shí)，最大的數(shù)據(jù)已經(jīng)下降到最底部元素的位置。然后對(duì)余下的n-1個(gè)元素重復(fù)上述處理過程，直至最后余下兩個(gè)數(shù)據(jù)的比較和交換。

②冒泡排序示意圖略。

③外循環(huán)變量i是用于控制總趟次，內(nèi)循環(huán)變量j是用來記錄每一趟的比較次數(shù)。

④它們之間的比較依據(jù)是判斷a（j）

⑤每一趟的第一次比較都是從左邊第一個(gè)數(shù)和第二個(gè)數(shù)開始比較，然后依次慢慢地向右兩兩比較。

⑥最終的結(jié)果都是從左向右看，即最左邊放最小的數(shù)，最右邊放最大的數(shù)。

雖然總結(jié)出了升序和降序的判斷依據(jù)，但過于繁瑣，學(xué)生們經(jīng)過后續(xù)探索，推導(dǎo)出了一種全新的內(nèi)循環(huán)的判斷依據(jù)，優(yōu)化方案是：要判斷是升序還是降序問題時(shí)先畫一條水平的線，然后在直線上根據(jù)“前面元素大于或小于后面的元素”這句話來畫兩根垂直方向長短不一的線條。這樣，學(xué)生就能一目了然地知道最終的結(jié)果是升序還是降序了。

● 實(shí)施反思

對(duì)冒泡排序的內(nèi)容采用項(xiàng)目教學(xué)法之后，筆者認(rèn)為這種教學(xué)方式不適用于所有的課堂教學(xué)，如果要采用項(xiàng)目教學(xué)法則必須考慮以下幾個(gè)問題。

1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)要合理

項(xiàng)目教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)的項(xiàng)目活動(dòng)環(huán)節(jié)必須圍繞教學(xué)目標(biāo)，不要讓學(xué)生做無謂的勞動(dòng)。

2.項(xiàng)目內(nèi)容的完整性

在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)要考慮學(xué)生的實(shí)際情況，把握教學(xué)的難度，要保證學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)能夠完成任務(wù)，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)后有一種成就感，這樣才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)和探究問題的興趣。

3.教師要做大量的準(zhǔn)備工作

在做項(xiàng)目時(shí)，教師要花更多的時(shí)間來好好備課、設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在學(xué)生分組協(xié)作時(shí)，要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的進(jìn)展，設(shè)計(jì)的項(xiàng)目要蘊(yùn)含一定的啟發(fā)性，以便能夠啟發(fā)學(xué)生往正確的方向思考。

4.教師的角色互換問題

在采用項(xiàng)目教學(xué)法時(shí)，教師應(yīng)是“雙師型”的教師，教師的角色由傳統(tǒng)的教學(xué)主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者或主持人，在教學(xué)過程中，教師以咨詢員、伙伴、朋友等角色出現(xiàn)在學(xué)生中，教學(xué)方法上由注重“教法”轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅亍皩W(xué)法”。不要急著給學(xué)生得出答案或總結(jié)，要給學(xué)生“留白”，給學(xué)生留出充分發(fā)揮創(chuàng)造與想象力的空間，讓他們一步一步走向成熟。

5.項(xiàng)目成果評(píng)價(jià)與交流

學(xué)生完成一個(gè)項(xiàng)目后，希望將作品展示出來，以期待獲得同學(xué)的認(rèn)同，所以一定要及時(shí)交流、展示討論，讓學(xué)生自評(píng)和互評(píng)。這是學(xué)生知識(shí)技能提高的重要階段，會(huì)極大地培養(yǎng)學(xué)生的自信心和成就感。

● 展望

項(xiàng)目教學(xué)法可以培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用多門學(xué)科知識(shí)解決問題的能力，訓(xùn)練學(xué)生小組協(xié)作和團(tuán)隊(duì)精神，讓學(xué)生在應(yīng)用中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐需要時(shí)學(xué)習(xí)，將理論學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用緊密地結(jié)合起來，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的內(nèi)化程度，從而也提高了教學(xué)效率。

當(dāng)今時(shí)代是技術(shù)大變革的時(shí)代，也是教師的教學(xué)方式大變革的時(shí)代，我們應(yīng)該努力適應(yīng)這種變革，為自身發(fā)展及學(xué)生成長帶來新的變化。