體驗(yàn)式教學(xué)在“Java程序設(shè)計(jì)”中的實(shí)踐應(yīng)用

袁梟翎

摘 ? 要：本文剖析了中職學(xué)校Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和學(xué)生現(xiàn)狀，為促進(jìn)學(xué)生由機(jī)械學(xué)習(xí)到深層學(xué)習(xí)的邁進(jìn)，提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)、思考能力，輔助學(xué)生正確形成編程思維，引入體驗(yàn)式教學(xué)模式，提出了有效的在Java課程中實(shí)施體驗(yàn)式教學(xué)的建議、方法和過(guò)程。并借助以面向?qū)ο鬄橹饕呗缘妮o助工具軟件Alice 3，對(duì)Java循環(huán)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)的授課提出了簡(jiǎn)要實(shí)施步驟。

關(guān)鍵詞：中職Java程序設(shè)計(jì) ?體驗(yàn)式教學(xué)模式 ?實(shí)施策略 ?Alice3

中圖分類號(hào)：TP312 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）01（a）-0200-02

《2018中國(guó)職業(yè)教育技術(shù)發(fā)展地平線報(bào)告》中指出職業(yè)教育在未來(lái)三至五年的中期趨勢(shì)是使學(xué)習(xí)者由機(jī)械的、記憶的淺層學(xué)習(xí)向自主的、意義建構(gòu)的深層學(xué)習(xí)邁進(jìn)，要提升學(xué)習(xí)者批判性思維、解決問(wèn)題能力、協(xié)作能力和自主學(xué)習(xí)能力。而程序設(shè)計(jì)課程在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上一直難有突破。往往在課程結(jié)束之后，學(xué)生只是機(jī)械的記住了程序設(shè)計(jì)中的語(yǔ)法規(guī)則，編程思想和解決問(wèn)題的思維模式難以形成，造成知識(shí)難遷移、難應(yīng)用的現(xiàn)象。因此，本研究依據(jù)職業(yè)教育的中期趨勢(shì)，引入體驗(yàn)式教學(xué)的思想，嘗試將體驗(yàn)式教學(xué)與中職程序設(shè)計(jì)課程相結(jié)合，以Java程序設(shè)計(jì)為案例，以期提高學(xué)生各方面綜合素養(yǎng)和核心能力。

1 ?中職Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程現(xiàn)狀

在計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)中Java程序設(shè)計(jì)為專業(yè)核心課程，課程內(nèi)容涵蓋程序語(yǔ)法知識(shí)和程序邏輯設(shè)計(jì)思維等兩大部分，在整個(gè)課程體系中地位非常重要，后續(xù)一系列Java EE課程均在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)。而在現(xiàn)在的教學(xué)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：

（1）教師授課時(shí)普遍注重顯性知識(shí)——程序語(yǔ)法，概念的學(xué)習(xí)而忽略了隱性知識(shí)——程序設(shè)計(jì)思維、操作能力、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

（2）該階段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，即從具體到抽象的過(guò)程。而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師一般先講解抽象難懂的語(yǔ)法細(xì)則，后應(yīng)用于實(shí)際案例當(dāng)中，違背了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

（3）教學(xué)過(guò)程中依然采取的是以教師講解為主的“填鴨式”教學(xué)模式，學(xué)生主動(dòng)性不高。

（4）Java中的許多概念晦澀難懂，尤其是面向?qū)ο笏枷耄瑢W(xué)生理解起來(lái)非常困難。

1.2 學(xué)生現(xiàn)狀

中職學(xué)校的生源大多數(shù)為中考失利的初中生，他們基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，學(xué)習(xí)習(xí)慣較差，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不強(qiáng)烈，目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)惰性強(qiáng)，所學(xué)知識(shí)稍有難度便主動(dòng)放棄，沒(méi)有探索求知、迎難而上的意志力，自我管理能力很差。但他們動(dòng)手能力很強(qiáng)，更喜歡接觸新鮮事物，信息化接受度高，能利用信息技術(shù)和資源完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

2 ?體驗(yàn)式教學(xué)的理論基礎(chǔ)

20世紀(jì)80年代，美國(guó)社會(huì)心理學(xué)家、教育家大衛(wèi)庫(kù)伯在總結(jié)了杜威、勒溫和皮亞杰經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式的基礎(chǔ)上，提出了體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論，概括了體驗(yàn)學(xué)習(xí)的基本特征：“體驗(yàn)學(xué)習(xí)是作為一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程而不是結(jié)果;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是以體驗(yàn)為基礎(chǔ)的持續(xù)過(guò)程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是在辨證對(duì)立方式中解決沖突的過(guò)程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是一個(gè)適應(yīng)世界的完整過(guò)程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是個(gè)體與環(huán)境不斷的交互作用過(guò)程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是一個(gè)創(chuàng)造知識(shí)的過(guò)程[1]。

同時(shí)在他的著作《體驗(yàn)學(xué)習(xí)：體驗(yàn)—學(xué)習(xí)發(fā)展的源泉》中提出了四階段循環(huán)理論：包括“具體的體驗(yàn)”、“觀察與反思”、“形成抽象的概念和普遍的原理”、“在新情景中體驗(yàn)概念的意義”[2]，如圖1所示。

從該模型中可以看出，體驗(yàn)式教學(xué)要求學(xué)生要在具體的情景中真實(shí)的體驗(yàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，這種情景最好和學(xué)生的生活緊密相連，能激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);接下來(lái)學(xué)生要在情景中通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐、直觀觀察、探索反思等方式獲得一定感悟;再通過(guò)具體的體驗(yàn)和實(shí)際的感悟歸納抽象概念原理，構(gòu)建新知，并在領(lǐng)悟的基礎(chǔ)上在新的情景中應(yīng)用、驗(yàn)證所收獲的知識(shí)。如此循環(huán)，學(xué)生經(jīng)過(guò)不斷的體驗(yàn)、反饋、調(diào)整，形成一個(gè)貫穿始終的學(xué)習(xí)、認(rèn)知過(guò)程。

3 體驗(yàn)式教學(xué)在Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)施

在上述對(duì)中職Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和體驗(yàn)式教學(xué)理論的分析中我們不難發(fā)現(xiàn)，體驗(yàn)式教學(xué)的循環(huán)理論模型能夠解決傳統(tǒng)Java程序設(shè)計(jì)課堂中存在的一些問(wèn)題，并可以提升學(xué)生編程思想和能力，所以將體驗(yàn)式教學(xué)模式應(yīng)用于Java教學(xué)中有著很高的實(shí)踐意義。

為了構(gòu)建Java編程課程的體驗(yàn)環(huán)境，我們引入程序設(shè)計(jì)平臺(tái)Alice，如圖2。

3.1 Alice簡(jiǎn)介

Alice項(xiàng)目是美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)的一個(gè)學(xué)術(shù)性項(xiàng)目，它是一種全新的學(xué)習(xí)編程的方法。Alice平臺(tái)支持圖形化程序設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在Alice平臺(tái)中拖拽對(duì)象搭建動(dòng)畫場(chǎng)景。每個(gè)物體、人物、動(dòng)物都是一個(gè)對(duì)象，學(xué)生可針對(duì)每個(gè)對(duì)象編程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)象優(yōu)先教學(xué)策略，輔助學(xué)生掌握面向?qū)ο笏枷搿?/p>

Alice平臺(tái)同時(shí)支持偽代碼和Java代碼，且兩者可以相互轉(zhuǎn)化。學(xué)生可在Netbeans編譯環(huán)境對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)際的java編程，從而達(dá)到預(yù)期的復(fù)雜的動(dòng)畫效果。程序運(yùn)行結(jié)果是三維動(dòng)畫，可以直觀的展示程序設(shè)計(jì)流程，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感。Alice編程及運(yùn)行結(jié)果如圖3。

3.2 實(shí)施建議——以循環(huán)結(jié)構(gòu)為例

在利用Alice平臺(tái)進(jìn)行授課時(shí)，教師應(yīng)先編寫好一個(gè)應(yīng)用循環(huán)的動(dòng)畫案例。在課上對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行展示，讓學(xué)生對(duì)循環(huán)的過(guò)程有一個(gè)直觀的初步的體驗(yàn)。再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)動(dòng)畫中某個(gè)對(duì)象循環(huán)過(guò)程進(jìn)行觀察和反思，抽象出循環(huán)的概念。

接下來(lái)可以讓學(xué)生先用接近人類語(yǔ)言描述的偽代碼嘗試完成教師展示的動(dòng)畫案例，再將偽代碼和Java代碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過(guò)對(duì)比和類比讓學(xué)生逐步理解Java中循環(huán)語(yǔ)句的語(yǔ)法規(guī)則。最后在Java編譯環(huán)境中，用實(shí)際Java代碼完成動(dòng)畫案例的任務(wù)，運(yùn)行生成動(dòng)畫，從而掌握J(rèn)ava循環(huán)語(yǔ)句知識(shí)。

掌握了新知之后，教師可以再給定幾個(gè)新的動(dòng)畫場(chǎng)景，讓學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)靈活運(yùn)用于不同的循環(huán)情景中，在新的情景中對(duì)所學(xué)循環(huán)知識(shí)進(jìn)行鞏固練習(xí)和不斷檢驗(yàn)。

在運(yùn)用Alice進(jìn)行整個(gè)體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)生總是先集中精力于程序結(jié)構(gòu)的組成和邏輯而不是枯燥的語(yǔ)法細(xì)節(jié)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)編程的過(guò)程中多了很多探索和樂(lè)趣。通過(guò)類似這樣的課程安排，可以完成體驗(yàn)式教學(xué)模式的閉環(huán)，讓學(xué)生能夠在有趣味、有梯度、有成就、有啟發(fā)的深度體驗(yàn)中學(xué)習(xí)到Java編程的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

當(dāng)然體驗(yàn)式教學(xué)模式并不是萬(wàn)能的，如果全部課程都采用體驗(yàn)式教學(xué)將會(huì)導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度緩慢、課時(shí)數(shù)超過(guò)預(yù)期課時(shí)等狀況，所以建議選取有一定難度的，學(xué)生理解起來(lái)非常困難的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)來(lái)解決。體驗(yàn)式教學(xué)也有一定的局限性，要求課程中體驗(yàn)的情景活動(dòng)合理而有效，且教師對(duì)整體課程的把控，對(duì)學(xué)生積極性的調(diào)動(dòng)，最后教學(xué)評(píng)價(jià)的設(shè)置都要精心設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。體驗(yàn)式教學(xué)作為教學(xué)模式的一種，也可以和其他教學(xué)模式相結(jié)合，相輔相成，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，最大程度發(fā)揮體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 戚傳軍.體驗(yàn)教學(xué)模式下的編程教學(xué)應(yīng)用研究[D].浙江：浙江師范大學(xué)，2016.

[2] 邢以群，魯柏祥.以學(xué)生為主體的體驗(yàn)式教學(xué)模式探索——從知識(shí)到智慧[J].高等工程教育研究，2016（5）：122-128.