關鍵詞:程序設計;教學方法;混合式
中圖法分類號:TP393 文獻標識碼:A
本課題分析混合式教學的基本思路及其方法論基礎,并梳理相關的理論知識,根據(jù)建構主義等教學理論設計“Java程序設計”課程混合式教學并組織教學實踐,在線上進行自主學習,線下則采用任務驅(qū)動法進行課堂教學。混合式教學(blended learning)是一種新型的教學形式,是指教育研究者從“教”的層面來研究混合式學習中“教”與“學”的關系。
1課題的國內(nèi)外研究背景
1.1國外研究背景
Margaret Driscoll通過研究發(fā)現(xiàn),混合式教學包括以下4種不同的觀念:混合各種信息技術為實現(xiàn)教育目標服務:將教學技術與傳統(tǒng)的教師指導相結合,教師是教學活動的主導者;借助于建構主義、認知主義等學習理論,通過教學技術,優(yōu)化整個教學過程,進一步提高教學質(zhì)量;混合過程是科學的,從而使學習過程是協(xié)調(diào)一致的。Michael認為,從教學管理者的角度看,混合式教學是教師為了實現(xiàn)教學目標而盡可能地利用一切有價值資源的一種教學方式。
1.2國內(nèi)研究背景
余勝泉等編寫了《網(wǎng)絡環(huán)境下的混合式教學——一種新的教學形式》,通過對混合式教學理論以及教學環(huán)境的分析,提出了基于網(wǎng)絡教學平臺的混合式教學模式,該模式主要包括學習環(huán)境設計、課堂教學設計、在線教學設計、發(fā)展教學評價設計等環(huán)節(jié),為后續(xù)的混合式教學研究提供了參考。李克東指出混合式教學是面對面教學和在線教學的有效整合,教師可以利用教學平臺和媒體技術輔助教學,從而提高教學效果。一部分的教學內(nèi)容通過線上完成,學生可自主管理學習:另一部分的教學內(nèi)容在教師的有效監(jiān)督下進行。任務驅(qū)動教學法是教師通過巧妙設計教學任務,將教學目標中的知識點蘊含于任務之中,使學生通過完成任務達到掌握所學知識的目的。任務的引入需要教師創(chuàng)建一個真實的情景,以此來激發(fā)學生的興趣和動機。在任務驅(qū)動教學法中教師不再是傳統(tǒng)教學中的主宰者,教師的職能由“教學”向“導學”轉(zhuǎn)變,教師成為任務的設計者、任務情景的創(chuàng)設者、學生學習的引導幫助者、任務完成的評價者。
2課題的應用意義
本課題調(diào)研高職(我院)學生的學情,對“Java程序設計”課程進行了教學設計。本課題團隊成員制定“Java程序設計”的重點教學項目并列出相應的教學任務難點,并確定哪些教學任務采用混合式教學。高職學生在學習方面具有以下特點。第一,對自己感興趣的知識學習積極性較高,而對于枯燥的理論內(nèi)容則表現(xiàn)為排斥。第二,在學習的過程中,專注力不強,缺乏堅持性。第三,學習主動性不強,自主學習能力有待開發(fā)?!癑ava程序設計”是計算機專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,重點介紹Java環(huán)境、運算符、程序控制語句、類與對象、繼承與多態(tài)、異常處理等。通過本課程學生學習面向?qū)ο蟮木幊趟枷搿⒄莆栈镜木幊碳寄?。目前,混合式教學將成為解決以上問題的重要方法。本課題研究對我院信息化建設發(fā)展有實際推動意義。
3“Java程序設計”課程模塊構成
“Java程序設計”課程設計為若干模塊。
3.1模塊一:初識Java語言
包括語言的特點、Javase的下載安裝、eclipse的下載安裝、Java程序運行機制、Java虛擬機、jdk基本使用、eclipse基本使用、代碼編寫規(guī)范、注釋的使用等。
3.1.1子任務A:初識Java語言的理論知識
自主學習課前任務:將教學目標中的基本概念和簡單知識設計為課前任務,培養(yǎng)學生自主學習能力。比如,Javase的官網(wǎng)是什么?eclipse如何尋找?download是什么意思?
情境導人:通過“美麗校園”引入新課,討論分析問題來明確學習內(nèi)容。
學習新知:以“美麗校園”為例,通過典型工作任務組織教學內(nèi)容,突破教學重點、化解教學難點。
任務實施:第一,參考給定圖文及代碼,實現(xiàn)“美麗校園”功能;第二,模仿“美麗校園”案例,搭建開發(fā)環(huán)境;第三,模仿“美麗校園”案例代碼,實現(xiàn)“我愛Java”的編碼和注釋。
3.1.2子任務B:第一個程序的應用實踐
自主學習課前任務:學生復習并完成自測,為教學提供學情,實現(xiàn)“以學定教”。
情境導入:通過“我愛Java”引導學生思考如何搭建開發(fā)環(huán)境?如何編碼和注釋?學生小組討論、分析問題,并導入新課。
分析問題:教師引導學生分析問題,完成現(xiàn)實中的問題到計算機中的映射,突出Java語言的應用場景。學生分小組使用互聯(lián)網(wǎng),合作探究搭建開發(fā)環(huán)境、實現(xiàn)編碼及注釋。
任務實施:第一,小組討論JavaSE的下載與安裝、eclipse的下載與安裝;第二,小組合作上機編碼實現(xiàn)“我愛Java”功能;第三,輸人數(shù)據(jù)進行測試。
3.2模塊二:Java語言基礎
包括基本數(shù)據(jù)類型、常量和變量的使用、控制臺輸入、控制臺輸出、運算符的使用等。
3.2.1子任務A:Java語言基礎
自主學習課前任務:將教學目標中的基本概念和簡單知識設計為課前任務,培養(yǎng)學生自主學習能力。比如,什么是數(shù)據(jù)類型?輸入和輸出有什么作用?
情境導人:將真實的學生成績統(tǒng)計引入新課,討論分析問題來明確學習內(nèi)容。學習新知:以學生成績統(tǒng)計為例,通過典型工作任務組織教學內(nèi)容,突破教學重點、化解教學難點。
任務實施:第一,參考給定代碼實現(xiàn)學生成績統(tǒng)計功能;第二,模仿學生成績統(tǒng)計案例,畫出超市收銀臺的流程圖;第三,模仿學生成績統(tǒng)計案例代碼,編碼實現(xiàn)超市收銀臺功能。
3.2.2子任務B:Java語言基礎的應用實踐
自主學習課前任務:學生進行復習并完成自測,為教學提供學情,實現(xiàn)“以學定教”。
情境導人:通過引入超市收銀臺,思考數(shù)據(jù)如何輸入?數(shù)據(jù)如何輸出?學生小組討論、分析問題,并導入新課。
分析問題:教師引導學生分析問題,完成現(xiàn)實問題到計算機中的映射,Java輸入輸出語句的應用場景。學生分小組使用互聯(lián)網(wǎng),合作探究超市收銀臺相關知識、數(shù)據(jù)輸入和輸出課程,并畫出流程圖。
任務實施:第一,小組討論超市收銀臺的數(shù)據(jù)輸入和輸出流程、畫流程圖;第二,小組合作上機編碼,實現(xiàn)超市收銀臺的數(shù)據(jù)輸入和輸出功能;第三,輸入真實數(shù)據(jù)進行測試。
3.3模塊三:流程控制與數(shù)組
包括雙選擇結構、多選擇結構、循環(huán)結構、嵌套循環(huán)結構、數(shù)組的創(chuàng)建、數(shù)組的使用等。
3.3.1子任務A:分支/循環(huán)語句的理論知識
自主學習課前任務:將教學目標中的基本概念和簡單知識設計為課前任務,培養(yǎng)學生自主學習能力。比如,舉例說明生活中的二選一案例、多選一案例?生活中哪些事情需要重復不斷做?
情境導入:通過學生真實的網(wǎng)購行為引入新課,討論分析問題來明確學習內(nèi)容。以網(wǎng)購為例,通過多形態(tài)教學資源展示教學內(nèi)容,突破教學重點、化解教學難點。
任務實施:第一,參考給定代碼實現(xiàn)網(wǎng)購功能;第二,模仿網(wǎng)購案例,畫出計算和判斷BMI的流程圖;第三,模仿網(wǎng)購案例代碼,編碼實現(xiàn)計算判斷BMI、信息的分類統(tǒng)計。
3.3.2子任務B:體重指數(shù)計算器的應用實踐
自主學習課前任務:學生進行復習并完成自測,為教學提供學情,實現(xiàn)“以學定教”。
情境導人:通過當前權威醫(yī)學雜志《柳葉刀》肥胖問題,思考如何計算判斷BMI?數(shù)據(jù)如何統(tǒng)計分析?學生小組討論、分析問題,并導人新課。
分析問題:教師引導學生分析問題,完成現(xiàn)實問題到計算機中的映射,突出分支/循環(huán)語句的應用場景。學生分小組使用互聯(lián)網(wǎng),合作探究BMI相關知識、取值范圍和數(shù)據(jù)統(tǒng)計,并畫出流程圖。
任務實施:第一,小組討論肥胖分支語句、畫出肥胖人數(shù)統(tǒng)計的流程圖;第二,小組合作上機編碼,實現(xiàn)BMI判斷統(tǒng)計功能;第三,輸入真實數(shù)據(jù)進行測試。
4課題的應用效果分析
4.1課題采用多種形態(tài)的教學資源
除了利用教材等實體資源,本課題關注線上資源的設計。超星等平臺有很多優(yōu)秀資源,教師可以介紹學生使用,以豐富本課程教學。同時,本課題團隊設計開發(fā)更符合高職(我院)學生學情的多形態(tài)教學資源(視頻、音頻、圖表、動畫等),充分調(diào)動學生的積極性,突破教學難點,以提高教學效果。還有一些教學活動資源,測試、作業(yè)等供學生自主使用。比如,在“第一個程序”模塊中,關于軟件下載安裝的知識點設計了視頻教學資源、圖文資源便于學生學習,以提高學生閱讀英文網(wǎng)站、發(fā)現(xiàn)軟件、下載安裝、使用軟件等實際能力。在“Java語言基礎”模塊中通過展示超市收銀的流程圖引導學生設計程序,在此過程中將Java基礎語言貫穿其中,使學生深刻體會并靈活應用基本數(shù)據(jù)類型、常量與變量、控制臺的輸入與輸出、運算符的使用等基礎知識。在“分支/循環(huán)語句”模塊中,針對簡單if語句、多分支if語句、for循環(huán)語句、while循環(huán)語句設計了動畫、圖文、圖表資源等充分調(diào)動學生的積極性,讓教學內(nèi)容的邏輯思路更清晰,通過生動活潑的教學案例突破教學重難點。學生不再理解記憶復雜的知識點,而是通過案例理解知識點、應用知識點。通過“多分支if語句”的錄屏視頻,學生可以理解斷點的含義,能生動地看到多分支語句跳轉(zhuǎn)的實際過程,深刻理解分支的動態(tài)執(zhí)行。比如,在網(wǎng)購階梯折扣案例中:如果總計大于500則打七折,總價大于300打八折,否則無折扣。首先設置斷點,輸入總價600元并進入調(diào)試模式,當前行第十二行綠色顯示,按下F6健,總價大于500元嗎?是,則當前行進人第十三行,打七折,再按下F6健,退出多分支if語句,結果顯示打七折。可以再次調(diào)試,總計輸入400元并進入調(diào)試模式,當前行第十二行綠色顯示,按下F6健,總價大于400元嗎?是,則當前行進人第十四行,打八折,再按下F6健,退出多分支if語句,結果顯示打八折。第三次輸入總價200元并進入調(diào)試模式,當前行第十二行綠色顯示,按下F6健,總價大于300元嗎?不是,則當前行進人第十五行,無折扣,再按下F6健,退出多分支if語句,結果顯示無折扣。
4.2課題設計引入教學項目
通過完成真實具體的任務引導學生學習模塊的重難點并在實踐中理解應用,而在應用實踐環(huán)節(jié),學生則通過模仿學習法完成實踐項目,其過程包括需求分析,編碼測試等。需求分析的能力至關重要,通過引導教學,讓學生意識到程序設計中需求分析的方法、意義。編碼遵循的規(guī)則也貫穿于教學中,以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。通過用例測試的方法,以及測試的意義,使學生在實踐中形成經(jīng)驗。比如,學生很容易理解生活中的成績統(tǒng)計項目,通過成績統(tǒng)計項目帶動本模塊中數(shù)據(jù)類型、運算符等知識點的講解,完成需求分析和編碼測試的崗位工作任務。之后,通過超市收銀項目進行實戰(zhàn)演練,進一步鞏固模塊知識點,從而達到靈活應用的目標。比如,通過學生熟悉的網(wǎng)購階梯折扣項目,帶動本模塊中分支語句、循環(huán)語句等知識點的講解,完成需求分析和編碼測試的崗位工作任務。之后,通過學生普遍關心的體重指數(shù)計算器項目進行實戰(zhàn)演練,進一步鞏固模塊知識點,以達到靈活應用的目標。
4.3理論教學成效
將知識點劃分為自主學習課前任務、情境導入和學習新知,能激發(fā)學生的學習興趣、提高學生的自主學習能力,基本能完成教學目標,教學效果良好。
4.4實踐教學成效
教學環(huán)境達標、教學活動井然有序、教學互動廣泛深入、教學氣氛生動活潑。以學生為中心,實現(xiàn)“做中教、做中學”一體化教學,達到育訓并舉,知行合一。
4.5反思與改進
(1)理論教學成效不足:學情分析不夠詳細、深入、廣泛,導致課前任務的設計與學生能力水平存在偏差。
(2)實踐教學成效不足:在學習新知環(huán)節(jié),教師對學生反應信號判斷存在偏差。
(3)教學設計改進:繼續(xù)深入進行學情分析,設計更符合學情的課前任務。
(4)課堂實施改進:在學習新知環(huán)節(jié),教師更廣泛地關注學生反應,防止以偏概全。
作者簡介:
高洪云(1980—),碩士,講師,研究方向:信息安全技術。