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建构主义的计算机课堂教学设计范文

时间:2022-06-16 09:00:52

建构主义的计算机课堂教学设计

1建构主义的学习理论

建构主义认为,知识是学习者在一定的情境下,借助教师和学习伙伴的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式获得的。“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习的四大要素。在建构主义的学习环境下,教学设计要创设有利于学习者意义建构的情境,这种情境有助于学习把握知识结构;协作学习是一种通过小组或者团队的形式进行学习的一种策略,学习者在学习的全过程中相互协作,互相促进,既是一种学习过程,也是一种学习方法;会话是协作过程中的不可缺少环节,可以是学习小组成员之间的商讨,也可以是学习者的自我商谈;所谓意义建构是学习者深刻理解事物的性质、规律以及事物之间的内在联系,并在大脑中长期存储形成“图式”,是整个学习过程的最终目标。总之,学习者在预先设定好的情境下,通过会话等相互协作,相互协商,完成意义的建构。建构主义的学习方法,以学习者为学习的主体,以教育者为主导。学习者是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而教育者是意义建构的帮助者、促进者。学习者在学习过程中主动去搜集信息和资料,积极分析问题,提出各种假设并努力加以验证,把当前所学习内容反映的事物尽量和自己已有的知识结构相联系,并认真地思考,主导完成意义的建构。教育者运用各种手段激发学习者的兴趣,创设适当的情境,组织协作学习,开展讨论与交流,合理指导,帮助学习者建构当前所学知识的意义。比较成熟的教学方法主要有支架式(ScaffoldingInstruction)、抛锚式(AnchoredInstruction)、随机进入(RandomAccessInstruction)。支架式教学由以下几个环节组成[1]:(1)搭建脚手架:根据当前学习内容,建立概念框架。(2)创建情境:将学习者逐步引入创设的学习情境。(3)独立探索:首先由教育者启发引导,然后让学习者自己去发现探索,在整个过程中,教育者要适时、适当提示帮助,帮助学生沿着概念框架逐步攀升。(4)协作学习:可以是小组内的协商、讨论,也包括学习者内在的自我协商自我讨论。学习小组的协作学习注重沟通和分享,在集体智慧中完成意义建构。自我的协作学习旨在学习者的自我总结自我提升。(5)效果评价:此次学习过程是否成功完成意义建构,是否提升了学习者的自主学习能力。抛锚式教学由以下几个环节组成[2]:(1)创设情境:创设问题情境,逐步引导学习者进入问题情境。(2)确定问题:所谓的“锚”就是问题,“抛锚”就是确定问题,抛出问题,启发学习者思考探索。(3)自主学习:学习者针对上一环节所抛出的问题,独立思考,独立探索,自主学习,教育者要适当给予指导帮助。(4)协作学习:通过讨论学习、交流分享,不断地加深对当前问题的理解,独立解决问题。(5)效果评价:观察学习者独立解决问题的过程,及时给予评价和帮助,帮助学习者不断地自我提升。随机进入式即学习者带着不同的学习目的、不同的侧重点,通过不同的方式、不同的途径进入同样的学习内容,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解,多次进入使得学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃[3]。

2计算机课程的特点及课堂教学中存在的问题(Thefeatureofcomputercoursesandtheproblemsintheteaching)

现有计算机课堂教学中存在的问题,不仅有其他课程教学普遍存在的问题,比如教学与实践脱节严重、教学内容层次化不足不能因材施教、课程设计枯燥乏味,导致学习者学习兴趣不足等,还存在由于计算机课程本身的特点而带来的特性问题。计算机课程与传统的物理、化学等课程不同,不能遵循人的自然思维去学习,必须站在计算机的角度思考问题,遵循计算机的规则解决问题,整个思维方式与学习者从小建立起的思维方式截然不同,以致学习者无法融入到计算机世界。所以其他课程教与学的方式忽视了思维方式的培养,并不适用于C语言等计算机编程语言的课堂教学。在计算机课程的学习过程中,掌握基本概念及语法规则是基础,而程序设计则是能力层面的问题。现在的计算机课程教学往往过分强调基本概念及语法规则,而忽略程序设计能力的培养和提升,忽视了编程思想的培养及动手能力的提高。例如C语言教学中的循环结构,大多数教师进行教学设计的过程中往往先介绍循环结构的基本结构、语法规则,接下来给出简单示例,叫学生模仿之。这种教学方式固然存在简单、严谨等优点,但是却克制了学生的积极性,被动的接受知识,不利于自主学习能力的培养,也不利于开发学生的潜能,提升创新能力[4]。

3计算机语言课堂教学设计创新(Theinnovationofthecomputercoursesdesign)

3.1基本思想及创新点在建构主义理论的基础上,结合计算机编程语言课程的学科特点,进行全新的、生动的、有效的课堂教学设计,在设计中主要突出学习者的主体地位,教师只是帮助者、引导者、促进者,主要创新点是“双线索式头脑风暴法”。以C语言的循环结构教学设计为例,在学习循环结构之前给出明确的任务,譬如给出“采用循环结构编写程序,确定多人中谁是犯罪嫌疑人?”这个例子,不但极大地激发了学习者的学习兴趣,并且以此为整个课堂设计的事务线索,结合以循环结构程序设计方法为知识线索,使得学习者循着事务线索逐步推进知识线索的探讨,随着知识线索的推进又更进一步深化事务线索,二者紧密结合,相辅相成,紧紧抓住学习者的思考方向,逐步形成编程思维,在解决实际事务的同时完成知识方法的学习,并学会运用所学知识方法解决实际问题。同时在学习过程中引入“头脑风暴”的概念,以小组为单位,通过无限制的自由联想和集体讨论,畅所欲言,相互感染,形成热潮,激发灵感,引导学习者沿着事务线索和知识线索这双线索逐步展开讨论、实作、总结、再讨论、再总结、再实作……最终得出结论“谁是犯罪嫌疑人”,完成事务线索,并且掌握循环程序设计方法,形成意义的建构,整个过程中教育者注意引导学习者创建计算机的思维方式,注重编程思想的培养。综上所述,教学设计的基本思想和创新点如图1所示。

3.2教学设计实施环节(1)创设情境,给出案例,确定问题,引导学生思考如何解决问题。(2)主持学生初步讨论,建立概念模型,建立逻辑思维方式。(3)给出知识背景,提供程序设计方法的规则及示例,引导学生积极讨论,主持讨论,总结知识点、语法规则及设计方法。(4)采用头脑风暴式进行深入讨论,通过讨论过程中激发的个人竞争意识以及热情渲染带动的联想反应,引导学生如何使用提供知识点解决案例中的实际问题。(5)讨论之后,进行小总结,初步给出编程方案并上机实作,逐步调试程序。(6)重复第四第五环节,直至得出结论。如图2所示。(7)效果评价。通过个人总结和小组总结,评价两方面内容,一方面是学习过程和学习效果的评价,一方面是学习能力的评价,帮助学习者不断地自我提升。

4结论(Conclusion)

建构主义学习理论以学习者为主体,倡导学习者在教育者创建的学习情境下,独立地探索,进行自主的、协作的学习,有利于学习者对新知识的建构,提升自主学习能力。本文在建构主义学习理论的支撑下,引入双线索教学法及头脑风暴的模式,大大提高了学习者的学习效率,取得了很好的学习效果。

作者:姜丹 杨健 徐东 单位:海军大连舰艇学院基础部

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