基于學(xué)習(xí)科學(xué)的教學(xué)方法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

郭鸞孌

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；學(xué)習(xí)科學(xué)；知識(shí)建構(gòu)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）08-0125-03

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)階段所面臨的環(huán)境

1.1 學(xué)考政策

2017年開始，福建省職業(yè)學(xué)校學(xué)生以學(xué)業(yè)水平考試和技能測試的綜合成績作為畢業(yè)和升學(xué)的依據(jù)。這改變了以往多數(shù)職業(yè)學(xué)校學(xué)生畢業(yè)直接就業(yè)的傳統(tǒng)，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)入高一級(jí)學(xué)校繼續(xù)學(xué)習(xí)深造。實(shí)施辦法發(fā)布至今已經(jīng)4年，不管是學(xué)校、家長，還是學(xué)生，對(duì)學(xué)業(yè)水平考試和技能測試的重視程度都逐年增加。

1.2 師資情況

學(xué)業(yè)水平考試和技能測試基本上涵蓋了學(xué)生專業(yè)發(fā)展的大部分課程，而參與考試的是99%的在校生，所以學(xué)業(yè)水平考試和技能測試的成績能側(cè)面反映出學(xué)校的教學(xué)水平。學(xué)校關(guān)注學(xué)考和技能考試的平均分、通過率、優(yōu)秀率，任課教師們更是鉆研考綱，研究教法、充盈題庫，希望通過提高自己的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生的成績更上一層樓。

1.3 課程設(shè)置

實(shí)施學(xué)業(yè)水平考試和技能測試之前，對(duì)于同一個(gè)專業(yè)，各所學(xué)校根據(jù)自己側(cè)重的發(fā)展方向和專長不同，在專業(yè)核心課程的設(shè)置、專業(yè)選修課程的多樣性、教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)等方面各不相同。實(shí)施辦法頒布之后，每個(gè)專業(yè)有統(tǒng)一的考試大綱，需要考核的專業(yè)課程有明確的規(guī)定，各所學(xué)校需根據(jù)自己學(xué)生的情況不斷調(diào)整專業(yè)教學(xué)計(jì)劃，確保每門核心課程能保質(zhì)保量地完成，以應(yīng)對(duì)學(xué)業(yè)水平考試和技能考試的需要?，F(xiàn)在的課程設(shè)置更能符合學(xué)業(yè)水平考試和技能測試的要求，也更符合學(xué)生理論和技能相輔相成的學(xué)習(xí)規(guī)律。

1.4 學(xué)生水平

相較于以往高職單招只面向小部分學(xué)生，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的情況，現(xiàn)在國家重視職業(yè)教育的發(fā)展，學(xué)生幾乎全員參與學(xué)業(yè)水平考試和技能測試，學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)的目標(biāo)更加明確。但由于學(xué)生普遍存在基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)習(xí)慣需要改進(jìn)等問題，所以很多學(xué)生無法全身心投入課堂學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率較低。學(xué)生存在的問題包括：

（1） 不主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容提不起興趣，沒有動(dòng)力接受反饋意見，更不用說設(shè)立新的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（2） 知識(shí)容易遺忘。學(xué)生記不住學(xué)習(xí)內(nèi)容，太健忘。課堂上能記住的知識(shí)點(diǎn)，課后就記不住了?；蛘咧軠y中表現(xiàn)很好，但到了期末考試的時(shí)候就全忘了。

（3） 知識(shí)關(guān)聯(lián)性弱。面對(duì)復(fù)雜信息，學(xué)生無法組織思路或?qū)⑾敕ńY(jié)構(gòu)化，無法把知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來思考。

（4） 知識(shí)應(yīng)用難。學(xué)生無法判斷什么情景適合運(yùn)用所學(xué)的哪些知識(shí)，或者無法將學(xué)習(xí)到的新知識(shí)應(yīng)用到新的情境中。

2 學(xué)習(xí)科學(xué)的引入

學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握出現(xiàn)了以上許多問題，學(xué)生應(yīng)該如何有效的學(xué)習(xí)？教師應(yīng)該如何高效地教學(xué)？20世紀(jì)以來，人類對(duì)學(xué)習(xí)的研究就從未停止過。20世紀(jì)90年代誕生了一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域——“學(xué)習(xí)科學(xué)”，它主要研究教育學(xué)。學(xué)習(xí)科學(xué)的代表性觀點(diǎn)就是“學(xué)習(xí)是知識(shí)的建構(gòu)”，高效教學(xué)的關(guān)鍵在于學(xué)習(xí)者的“主動(dòng)建構(gòu)”。

2.1 思維的信息加工模型引入

當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為人腦是一個(gè)信息加工系統(tǒng)（圖1） ，在這個(gè)系統(tǒng)中，人類進(jìn)行高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)的核心是工作記憶，但是工作記憶具有容量有限、存在時(shí)間短的缺點(diǎn)[1]。工作記憶需要經(jīng)過一定的信息加工、編碼才能轉(zhuǎn)變成長時(shí)記憶。這個(gè)信息加工、編碼過程是相當(dāng)不易的。在長時(shí)記憶中，對(duì)知識(shí)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)稱為“圖式”——即與某個(gè)知識(shí)相關(guān)的全部認(rèn)知結(jié)構(gòu)的總和。在思維的信息加工模型中，提取過程和信息加工過程同等重要。提取，是指學(xué)習(xí)者根據(jù)外部環(huán)境的線索，將長時(shí)記憶中相應(yīng)內(nèi)容回想出來并放到工作記憶的過程。2006年羅迪格和卡爾皮克的“單詞記憶實(shí)驗(yàn)”可以證明：人們每提取一次知識(shí)，就會(huì)增加未來提取知識(shí)的成功率。提取重構(gòu)了知識(shí)，我們需要努力的方向是讓信息能夠經(jīng)過加工進(jìn)入長時(shí)記憶，并能夠在遇到問題時(shí)，順利地提取長時(shí)記憶的內(nèi)容返回工作記憶，也就是需要學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。

2.2 學(xué)習(xí)金字塔的引入

美國緬因州國家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室通過研究建立的“學(xué)習(xí)金字塔”模型[2]（圖2） ，該模型展示了采用不同方法學(xué)習(xí)兩周后的信息留存率。通過該模型，我們可以發(fā)現(xiàn)通過“聽講、閱讀、視聽、演示示范”這類輸入式學(xué)習(xí)方式得到的信息留存率要遠(yuǎn)低于通過“討論、做中學(xué)、教給他人、馬上應(yīng)用”這類輸出式學(xué)習(xí)方式得到的信息留存率。

以往教師們常用的講授法，對(duì)學(xué)生來說，恰恰是信息留存率最低的方法。這樣的輸入式教學(xué)，只能對(duì)學(xué)生的工作記憶產(chǎn)生影響。至于工作記憶如何才能有效地轉(zhuǎn)化為長時(shí)記憶，經(jīng)常依賴于學(xué)生自己的學(xué)習(xí)能力，教師們并未著重加以引導(dǎo)。課后的練習(xí)多是知識(shí)的重復(fù)記憶，學(xué)習(xí)者不能有效地將工作記憶轉(zhuǎn)化為長時(shí)記憶，所以知識(shí)的提取練習(xí)更是無從談起。遇到考試，學(xué)生“依葫蘆畫瓢”，這也就解釋了為什么學(xué)生課堂上能記住知識(shí)，考試時(shí)容易忘；為什么學(xué)生只學(xué)習(xí)會(huì)了教師教的知識(shí)，而對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用卻總是難以準(zhǔn)確實(shí)施；為什么學(xué)生對(duì)于試卷上單一知識(shí)點(diǎn)的反饋較好，而多個(gè)知識(shí)點(diǎn)相互關(guān)聯(lián)時(shí)卻無法及時(shí)反饋。

知道了原因，我們就需要改變以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式，探索基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)模式[3]，尋求在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用基于學(xué)習(xí)科學(xué)教學(xué)方法的具體實(shí)施辦法。

3 學(xué)習(xí)科學(xué)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 教師高效輸入

提取重構(gòu)了知識(shí)，我們需要重視提取練習(xí)。然而有效輸出的前提是高效輸入。教師需要在前期教學(xué)中，讓學(xué)生產(chǎn)生關(guān)于新知識(shí)的初步“圖示”，然后才能通過“輸出”來強(qiáng)化這個(gè)“圖示”[4]近年來多媒體技術(shù)在教學(xué)上廣泛使用，信息化2.0蓬勃發(fā)展，這些本質(zhì)上都是為了提高輸入的有效性。除了PPT、短視頻、微課、仿真軟件這些教學(xué)工具的運(yùn)用，教師們需要真正理解學(xué)習(xí)者“主動(dòng)建構(gòu)”的認(rèn)知過程，并致力于此。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師經(jīng)常做的事是細(xì)致、直接地向?qū)W生闡述概念、展示實(shí)驗(yàn)成果。這種直奔主題、直接獲取最終結(jié)果的方式，并不能更好地幫助學(xué)生掌握相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。如何轉(zhuǎn)變學(xué)生被動(dòng)獲取知識(shí)的狀態(tài)，如何創(chuàng)造條件讓學(xué)生自主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，多種科學(xué)學(xué)習(xí)方法的綜合應(yīng)用是需要教師們嘗試并多加練習(xí)實(shí)踐的。

3.1.1 通過歸納類比發(fā)現(xiàn)事物的深層結(jié)構(gòu)

多項(xiàng)研究證明，相比于列舉單一事例，歸納類比更容易讓學(xué)習(xí)者從兩個(gè)、或兩個(gè)以上、外表迥異的例子之間找到共同的規(guī)律[5]，促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)事物中蘊(yùn)含原理的理解，也更有可能讓學(xué)習(xí)者在新的問題情境中合理運(yùn)用原理。

使用范例：展示電視圖像信號(hào)、聲音強(qiáng)度圖形、燈光亮度圖形等，讓學(xué)生從中找到共同的規(guī)律：圖形是連續(xù)變化的。這更有利于學(xué)生掌握模擬數(shù)據(jù)的概念：取連續(xù)值的數(shù)據(jù)稱為模擬數(shù)據(jù)。

3.1.2 通過對(duì)比組合找出細(xì)微差別

對(duì)比組合就是通過對(duì)比兩個(gè)或多個(gè)看似相同的例子，來找出其中的細(xì)微差別。對(duì)比組合可以幫助學(xué)習(xí)者注意到那些細(xì)小的、容易被忽視的、但卻極為關(guān)鍵的細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)反過來幫助學(xué)習(xí)者辨別事物，進(jìn)一步提升了學(xué)習(xí)者在正確時(shí)間應(yīng)用正確知識(shí)的概率。

使用范例：展示樹狀拓?fù)鋱D和網(wǎng)狀拓?fù)鋱D（圖3） ，讓學(xué)生找出其中的差別：樹狀拓?fù)渲?，?jié)點(diǎn)只有一個(gè)雙親，而網(wǎng)狀拓?fù)涞倪B接沒有一定規(guī)則。通過對(duì)比組合，學(xué)生對(duì)樹狀拓?fù)溆懈钊氲睦斫狻?/p>

3.1.3 通過可視化梳理復(fù)雜信息的空間結(jié)構(gòu)

將信息的結(jié)構(gòu)關(guān)系用視覺的方式表達(dá)出來，讓信息關(guān)系更加明確，更易于解釋。當(dāng)復(fù)雜信息同時(shí)涌入時(shí)，學(xué)生感覺無力招架，可視化可以精簡信息。當(dāng)學(xué)生對(duì)知識(shí)想法太過模糊，可視化可以讓其更加精確。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很多知識(shí)都是理論知識(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)概念感覺不深，不甚理解，這時(shí)就特別適合用可視化方法。

使用范例：講授數(shù)據(jù)交換技術(shù)時(shí)，三種常見的交換技術(shù)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)經(jīng)常成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，學(xué)生對(duì)書本上大篇幅的理論描述非常頭疼，這里如果采用可視化圖形，來展示三種交換技術(shù)各自的工作方式，且用可視化圖形比較三者的不同，就更能讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)復(fù)雜的信息，并且在特定的環(huán)境中能夠選擇正確的交換技術(shù)。

科學(xué)的學(xué)習(xí)方法還有很多，例如通過獎(jiǎng)勵(lì)塑造學(xué)習(xí)行為、通過想象玩耍鍛煉認(rèn)知控制等，每一種方法對(duì)學(xué)習(xí)有不同的幫助。學(xué)習(xí)是一個(gè)復(fù)雜的過程，單一的學(xué)習(xí)方法效果有限[6]，只有綜合的方法才能解決綜合的問題。如何根據(jù)不同的知識(shí)類別，使用不同的科學(xué)學(xué)習(xí)方法，這需要教師勇于嘗試，多加實(shí)踐。除此以外，引導(dǎo)學(xué)生建立歸屬感，幫助學(xué)生主動(dòng)參與，讓學(xué)生更加投入也是教師需要悉心經(jīng)營的。

3.2 引導(dǎo)學(xué)生高效輸出

教學(xué)不能停止于高效輸入，輸出才是建構(gòu)知識(shí)的關(guān)鍵所在。教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行輸出。

3.2.1 詳細(xì)闡釋促進(jìn)學(xué)習(xí)

詳細(xì)闡釋的過程就是在新信息與已知事物之間建立明確的關(guān)系。學(xué)習(xí)科學(xué)的研究實(shí)驗(yàn)證明：對(duì)于陳述型信息，借助于準(zhǔn)確且相關(guān)的闡釋可以創(chuàng)造更好的調(diào)取記憶路徑。詳細(xì)闡釋的內(nèi)容過了一段時(shí)間后也更容易被回憶起來。所以教師需要引導(dǎo)學(xué)生詳細(xì)闡釋目標(biāo)內(nèi)容，提高目標(biāo)記憶被觸發(fā)的概率。

使用范例：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于“單工”“半雙工”“全雙工”的概念進(jìn)行詳細(xì)闡釋。這里可以借助信息技術(shù)手段，讓學(xué)生自行錄制短視頻或微課，并在網(wǎng)絡(luò)上分享交流。有這樣一個(gè)輸出過程，即使學(xué)生詳細(xì)闡釋不盡如人意，還是依葫蘆畫瓢把老師的話復(fù)述一遍，也能達(dá)到顯著的效果。

3.2.2 思維導(dǎo)圖的構(gòu)建

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)涉及的知識(shí)數(shù)量多，分類散，知識(shí)點(diǎn)呈碎片化。學(xué)生如果單純對(duì)碎片化知識(shí)進(jìn)行記憶背誦，很難對(duì)知識(shí)有整體認(rèn)識(shí)，會(huì)越學(xué)越難，形成認(rèn)知負(fù)荷。教師可以借助思維導(dǎo)圖、流程圖、概念圖等可視化表征工具，把各級(jí)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表達(dá)出來，學(xué)生通過思維導(dǎo)圖將自己的思維過程和結(jié)果展示出來，更有利于學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)。

使用范例：在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)報(bào)交換”與“虛電路交換”技術(shù)時(shí)，對(duì)于兩種交換技術(shù)的工作流程，讓學(xué)生嘗試用流程圖表示。

3.2.3 精修勤練以提高

對(duì)于技能型知識(shí)，學(xué)習(xí)者需要進(jìn)行專注而努力的練習(xí)，精修勤練將技巧和概念自動(dòng)化，執(zhí)行起來可以更快、更準(zhǔn)、更穩(wěn)定，花費(fèi)更少的精力，讓學(xué)習(xí)者可以釋放出更多的資源和時(shí)間來嘗試更復(fù)雜的任務(wù)。

使用范例：在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)試課程中，對(duì)設(shè)備IP地址的配置，需要讓學(xué)生精修勤練。不同的設(shè)備使用的配置命令，要讓學(xué)生通過精修勤練配置得更快、更準(zhǔn)，以便留出更多的時(shí)間來執(zhí)行其他更復(fù)雜的命令。

以上科學(xué)學(xué)習(xí)方法在運(yùn)用時(shí)，教師要注意設(shè)計(jì)出不同層次的目標(biāo)，來滿足不同學(xué)習(xí)能力學(xué)生的需要，學(xué)生可以依據(jù)自己的水平盡量嘗試輸出，這樣才能讓不同水平的學(xué)生都能擁有施展的空間，充分調(diào)動(dòng)所有人的積極性。學(xué)生成功輸出，看到并分享自己努力的成果，他人的建議和反饋能夠激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步地學(xué)習(xí)改進(jìn)，并繼續(xù)輸出。而不斷的提取輸出進(jìn)一步鞏固了長久記憶中的“圖示”。

4 結(jié)束語

基于學(xué)習(xí)科學(xué)的教學(xué)方法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的探索是一條辛苦且漫長的路，如何將多種科學(xué)學(xué)習(xí)方法有效的應(yīng)用到教學(xué)中，在高效輸入的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生高效地輸出，解決學(xué)習(xí)上存在的問題，需要老師們勇于嘗試，多加實(shí)踐。