基于探究式教學視角的程序設(shè)計基礎(chǔ)教學改革探索

王猛 曾夢璐 夏晶晶 潘立武 王秀玲

摘要：將探究式教學引入程序設(shè)計課程中，不僅可以提高學生學習的興趣，調(diào)動教師教學的熱情，還豐富了探究式教學的實踐。通過研究探究式教學的特征，分析教學的實施條件、組織形式，設(shè)計教學情境的創(chuàng)設(shè)方法，最后對評價問題進行了探討。在兩年的時間里，對我校多個非計算機專業(yè)進行了探究教學的實踐，學生在課堂上積極思考、踴躍發(fā)言、喜歡探討和合作，其分析能力、思維能力、實踐能力、創(chuàng)造能力以及交流合作等方面的能力都有了很大的提高，教學改革效果顯著。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計；探究式教學；自主學習；情境創(chuàng)設(shè)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）05-0119-02

程序設(shè)計課程作為大學通識教育的重要組成部分，一方面能提高學生的計算機應用能力，另一方面有助于培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力，2016年出版的《大學計算機基礎(chǔ)課程教學基本要求》中把程序設(shè)計模塊列為重要內(nèi)容之一，可見其重要性不言而喻[1]。然而，傳統(tǒng)的程序設(shè)計課程的教學，側(cè)重于語法及知識點的講解，然而單純的講解語法，會讓學生感覺枯燥乏味，編程水平也得不到有效提升，最終失去學習的動力與興趣。因此，語法學習不是目標，目標是培養(yǎng)學生編程能力的和運用算法解決實際問題的能力。探究式教學，引導學生在探究過程中的學習，并不斷激發(fā)他們的學習興趣，逐漸養(yǎng)成主動思考的習慣，變被動學習為主動學習。鑒于此，課題組以探究式教學基礎(chǔ)理論為基礎(chǔ)，將探究式教學引入程序設(shè)計課程，希望依此指導教育教學工作，以改促學，調(diào)動學生學習的興趣，激發(fā)教師教學的熱情。

1 探究式教學的特征

安德森在《教學和教育百科全書》中指出：“探究式教學的本質(zhì)特征是不把構(gòu)成教學目標的有關(guān)概念和認知策略直接告訴學生，而是由教師創(chuàng)造一種智力和社會交往環(huán)境，讓學生通過探索發(fā)現(xiàn)有利于開展這種探究活動的學科內(nèi)容、要素和認知策略。”[2]借鑒前人的理論研究，結(jié)合從實踐中得來的認知，課題組總結(jié)了探究式教學的五個特征：

（1）問題是導向是中心。探究式教學將學習內(nèi)容寓于一定的問題中，啟發(fā)學生主動發(fā)現(xiàn)問題，從而構(gòu)建知識體系，完全摒棄了過去讓學生直接學習具體內(nèi)容的做法。

（2）學生是對象是主體。體現(xiàn)在兩個方面：1）結(jié)合學生興趣和能力制定教學內(nèi)容、設(shè)計教學活動；2）學生自主學習貫穿探究過程始終。

（3）開放是前提是鋪墊。表現(xiàn)在四個方面：1）探究式教學目標包含能力、認知及情感等多個目標。2）探究的教學內(nèi)容不但來源于教材，還可以來源于現(xiàn)實問題。3）根據(jù)探究的問題，學生查找資料不僅限于課本，還要通過課外圖書或互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)信息。4）探究式教學不存在統(tǒng)一“標準答案”，學生按照自身對問題的理解和思維方式來解決問題。

（4）互動是手段是特色。師生之間、學生之間、學生與他人之間的互動是探究式教學的一大特色，也是與傳統(tǒng)教學中師生間單項信息傳遞的一大區(qū)別。這些互動教學具有幫助學生思維拓展、拓寬思路、加深理解有很大幫助。

（5）過程是標準是財富。探究式教學通過學生歸納推理或演繹推理，實踐驗證，最終獲得結(jié)論，從中獲得探索的快樂和發(fā)現(xiàn)的激動。這是一個發(fā)現(xiàn)問題，運用知識解決問題的過程，也是對學生進行評價的重要指標。

2 教學過程的實施

2.1 探究式教學實施的條件

（1）必備的先導課程。程序設(shè)計學科特點鮮明，學生需要具備計算機基礎(chǔ)知識，能夠熟練操作計算機，從而進行程序調(diào)試，所以《大學生計算機基礎(chǔ)》應該作為本課程的基礎(chǔ)課程，事先學習。

（2）初步的認知結(jié)構(gòu)。探究式教學突出學生要主動從自身學習中解決問題，強調(diào)依托已有知識體系，解決新問題新挑戰(zhàn)，融會貫通新舊知識體系。這些知識體系包括閱讀復雜題干時的語言分析能力，解決初等數(shù)學問題的功底等等。

（3）學生的積極主動性。 探究式教學，學生是內(nèi)因，教師和環(huán)境是外因。突出學生為主體，重視學生學習積極性，激發(fā)學生學習意愿，強調(diào)自主學習。

（4）恰當?shù)膶W習內(nèi)容。探究內(nèi)容的難易程度不宜過難，以免挫傷學生學習的信心和積極性，同時又不宜過易，以免造成學生失去興趣，學生在探究操作過程中，可以通過現(xiàn)有條件推理驗證出正確的結(jié)論。

（5）寬松的學習環(huán)境。因人制宜，給予學生多層次學習需求。學生的接納、理解及分析能力不盡相同，探究式教學針對不同學生，發(fā)揮每個學生的特長，為其提供充分的學習、思考時間，讓每個學生都能游刃有余的學習，享受學習樂趣。

2.2 探究式教學的組織形式

探究式教學中，教師的主要職能是組織、監(jiān)督以及引導學生學習，打破傳統(tǒng)教學中“領(lǐng)導者”的固有形象，以學生為主體，教師多種形式靈活組織學生，讓每個學生都實實在在地參與其中。探究式教學的組織形式一般包含以下三種：

（1）班級教學。集體授課是傳統(tǒng)教學中常見的教學形式，即班級教學。有些難以理解、無法自主探究的內(nèi)容，需要教師面對面集體講解，帶領(lǐng)學生學習基本概念和進行初步的認知，然后再進行探究則會取得更好的教學效果。

（2）獨立探究。學生可以選擇開放式探究，自己確定探究內(nèi)容，制定探究項目的時間，也可以由教師提供探究內(nèi)容，給不同的學生分配不同的探究任務，分配不同的探究項目所對應的完成時間。

（3）獨立探究結(jié)合集體討論。這種探究的組織過程需要個人探究和集體討論相結(jié)合，在“頭腦風暴”的過程中多層次的認識問題，使結(jié)論更加豐滿完善。這就需要若干學生針對同一探究主題，個人探究和集體討論相結(jié)合，分享探討結(jié)果，達到個人智慧與集體智慧的完美結(jié)合[3]。

2.3 探究式教學中創(chuàng)設(shè)教學情境的方法

教師主動創(chuàng)造“典型場景”，以引出教學任務，吸引學生注意力，這就是教學情境。良好適宜的教學情境有助于激發(fā)學生學習熱情，提高教學效率。教師通過建立教學情境，讓學生意識到認知結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境之間的不均衡，可以大大激發(fā)學生的學習興趣和關(guān)注力，可以將學習活動的過去式、現(xiàn)在式和將來式串聯(lián)在一起。探究式教學情境的創(chuàng)設(shè)需要考慮以下幾個原則：

（1）以課程教學大綱為依據(jù)，創(chuàng)設(shè)的情境是為教學服務的，

（2）要接地氣，以日常生活為切入點，能夠吸引學生的注意力，激發(fā)學生的求知欲。

（3）要包含將要學習的新的知識點，情境中新內(nèi)容的設(shè)計，要循序漸進，不可唐突。

（4）學生應能夠分析出問題的基本思路，情境中以舊知識點為引子，由舊的知識點引向新的知識點，兩者之間做好無縫連接。

教師可通過以下四種基本思路來創(chuàng)設(shè)探究式教學情境：

（1）應用性。教師可以從分析實際問題出發(fā)，使用編程解決問題，讓學生看到程序設(shè)計和現(xiàn)實生活是如何對接的，在成功的案例中，提高學習的興趣。

（2）趣味性。興趣是最好的老師，有了興趣學生再也不是壓力下的學習，而是主動的探究。趣味性的問題可以克服枯燥的語法和晦澀的算法讓學生產(chǎn)生的畏懼，引導學生去主動思考。

（3）游戲再現(xiàn)?，F(xiàn)在的大學生大多對游戲有種親切感，游戲可以緩解課堂上緊張的環(huán)境，可以激發(fā)學生討論發(fā)言的興趣。教師可以借此引導學生根據(jù)游戲的規(guī)則去思考其背后的邏輯，探究邏輯背后的算法。

（4）設(shè)計陷阱。一般情況下，學生對正確的解題過程不會留意，而對那些老師“做錯”的地方格外提神?；谶@點考慮，我們創(chuàng)設(shè)情境時故意設(shè)計陷阱，這種陷阱多數(shù)情況下正是學生感覺沒問題的、貌似正確的做法。通過老師“做錯”題目引起學生對這個知識點的警覺[4]。

3 對學生學習效果的評價

效果評價是指依據(jù)某些標準，對學生的學習效果進行衡量和判定的過程。評價時應考慮客觀性、科學性以及系統(tǒng)性。既要正確有效地對學生學習效果做出評價，體現(xiàn)學生的差異性，又要充分考察學生的能力和態(tài)度。在不斷摸索的過程中，總結(jié)出以下幾種成熟、可靠、可執(zhí)行的方法[5]。

（1）書面測驗。首先，有些知識點通過書面測驗能夠全面地考察出學生掌握程度。其次，以閉卷筆試為代表的書面測試更具權(quán)威性和公正性，對有作弊思想的投機分子是一種強大的威懾。因此，考試依然可以作為考察學生的重要方式。

（2）問題測驗。測驗過程中，教師要求學生完成某個命題，該命題可以有多重答案，具有開放性。學生通過回答這些問題，公開展示自己對相應知識的掌握，演示自己編寫的程序，并進行講解。這個過程可以映射出他們的思維能力和探究能力，這一點正是傳統(tǒng)的書面考試難以進行評價的地方。

（3）課程設(shè)計法。教師提供足夠多的課題，學生根據(jù)自己的興趣進行選擇，這種題目對學生綜合能力的考察較高，目標是用編程方法解決實際問題。整個課程設(shè)計的完整實施，可以使學生對程序設(shè)計和編程思想有更加深入的理解，同時，可使教師對每個學生進行全面、客觀、公正的評價，包括知識點的掌握程度、分析與解決問題的能力、演講與表達能力等等。

4 結(jié)論

課題組在兩年的時間內(nèi)，針對我校2015級食品質(zhì)量、食品科學、包裝工程，2016級食品質(zhì)量、電子商務、網(wǎng)絡營銷，17級農(nóng)機等專業(yè)進行了改革試點，在課程內(nèi)容組織、教學方法和考核評價三個方面展開了全新的探索，修訂了課程標準，重新編寫了講義和練習題，出版了配套教材。經(jīng)過兩年的探究教學的實踐，課題組欣喜地看到學生由剛開始的不知所措、不知到哪兒查找資料、提問時低頭默不作聲到學期結(jié)束時課堂上的積極思考、踴躍發(fā)言、喜歡探討與合作，學生的分析能力、思維能力、實踐能力、創(chuàng)造能力以及交流合作等方面的能力都有了很大的提高，教學改革效果顯著。

參考文獻：

[1] 教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會.大學計算機基礎(chǔ)課程教學基本要求[M].北京：高等教育出版社，2016.

[2] ANDERSON L W. National encyclopedia of teaching and teacher education[M]. Elservier Service Ltd. Second Education， 1995.

[3] 余清臣.研究性學習[M].北京：教育科學出版社，2003.

[4] 田慧生，李如密.教學論[M].石家莊：河北教育出版社，1999.

[5] 成維莉.計算機程序設(shè)計探究式教學研究[D].揚州：揚州大學，2007.

【通聯(lián)編輯：王力】