耿霞 刘建华 李文杰 王媛媛
摘 要 问题导向式教学法以问题为导向,以学生为中心,注重师生互动,力求培养学生解决问题的能力和提高教学质量。以C语言程序设计课程为例,通过分析传统教学过程中存在的弊端,阐述问题导向式教学应用在大学课堂中的必要性,重点探讨问题导向式教学法应用时的关键环节以及如何正确把握教师角色。
关键词 问题导向式教学法;C语言程序设计;教师角色
中图分类号:G642.41 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2018)10-0077-04
Research on Application of Problem-oriented Teaching Method//GENG Xia, LIU Jianhua, LI Wenjie, WANG Yuanyuan
Abstract The problem-oriented teaching method is problem-orien-
ted, student-centered, and pays attention to teacher-student interac-
tion so as to cultivate students ability to solve problems and improve
teaching quality. Taking the course C Language Programming as an
example, through analyzing the disadvantages of the traditional tea-
ching process, this paper expounds the necessity of problem-orien-ted teaching method in college classes. This paper mainly discusses the key point and how to hold correctly the teachers role in the pro-cess of applying problem-oriented teaching method.
Key words problem-oriented teaching method; C language progra-mming; teacher role
1 引言
問题导向教学,亦即问题导向学习(Problem-based Learning,PBL)。20世纪著名的哲学家波普尔的问题理论认为,科学的发展就是不断发现问题、解决问题,进而又发现新问题的过程。基于此理论,很多学者对问题导向式教学法进行了研究[1],该方法最早被运用于医学教育领域[2]。
近年来,问题导向式教学法被应用到越来越多的学科教学中,并取得较好的效果。
问题导向式教学法以问题为教学的起点,以学生的学习为教学的中心,强调学生的参与性与师生的互动性;以问题解决为任务驱动,注重培养学生的学习兴趣,激发学生的潜能,锻炼学生解决问题的能力。教师在此过程中能及时根据学生在解决问题过程中出现的问题给予引导,从而帮助学生更好地理解和掌握知识。
C语言程序设计是面向大一新生开设的一门编程语言类课程,课程内容抽象而生涩,知识点较多,注重理论知识转化为实践的能力,导致学生入门难,易产生畏惧心理,从而渐渐失去学习的兴趣。目前,问题导向式教学法在计算机教学中的应用较少,笔者在教学实践中尝试将问题导向式教学法引入教学过程中,并借助于C语言程序设计这门课程,对问题导向式教学法进行应用研究。
2 问题导向式教学应用在大学课堂中的必要性
在传统的教学过程中,教师是主体,学生是客体,教学过程基本是教师向学生传授知识的一个单向过程,教师注重所授知识的完整性和全面性,而忽略了学生的个体性、参与性和认知水平。传统的教学过程存在以下几个弊端。
1)不利于激发学生的学习兴趣。在课堂教学环节,教师一般是借助于多媒体手段向学生满堂灌输基本理论和知识。这种教学方式导致课堂信息量较大,学生在被动接受知识的过程中,往往会出现精力不集中甚至昏昏欲睡的情况,久而久之会丧失对本课程的学习兴趣。
2)不利于提高学生的自主学习能力。大学课堂的学生人数往往较多,几十人甚至上百人,教师由于教学任务紧,很少在课堂上对学生进行提问或组织学生讨论。这种填鸭式的教育方式导致学生缺乏独立思考问题的机会,不利于学生提高自主学习知识的能力。
3)不利于锻炼学生学以致用、理论联系实际的能力。传统的教学由于以教师为本,教师是从预设的教学目标出发去设计教学内容和习题作业,问题与案例往往与学生需求脱节,与解决实际问题脱节。如“C语言程序设计”这门课程分为理论教学和实验教学两部分,长久以来都是“先教理论,再做实验”,实验作业往往与学生的生活学习没有密切联系,忽略了学生学以致用、理论联系实际的能力的培养。
4)不利于营造活跃的课堂气氛。活跃的课堂气氛有助于增强学生的参与感,有助于调动学生课堂上的学习积极性,从而增强教学效果。而传统的课堂教学难免比较枯燥,不利于营造活跃良好的课堂气氛。
现代教学论认为,好的教学效果不是取决于教师讲了什么,而是取决于学生真正学到了什么。在教学过程中,教师真正应该面对的对象不是知识,而是学生[3]。因此,大学教师在提高教学质量的过程中应该转变“师生主客体论”的传统教学观念,抓住营造良好课堂互动氛围这一突破口,积极主动地激发学生的课堂参与热情。
源于建构主义理论的问题导向式教学法[4],是依据课程内容和教学任务要求创设和学生所处的情景相近或相似的问题,以解答问题为任务驱动,以教师为主导、学生为主体,以提高学生分析问题和解决问题的思维能力为目标,通过学生自主学习和分组讨论的方式,在主动探索和互相合作中获得知识的一种教学形式。问题导向式教学非常符合情景学习理论中所强调的为学生提供“真实的学习环境”,通过问题激发学生的学习兴趣,可以克服传统教学过程中存在的以上弊端。因此,问题导向式教学法在大学课堂中的应用是十分必要的。
3 问题导向式教学法在课堂中应用的关键
精心设计问题 问题是问题导向式教学法的核心和精髓,问题设计的好坏直接影响到教学效果。设计和选择问题时可以考虑以下几个方面。
1)兴趣性。设计的问题应能从学生的角度出发,激发学生的学习兴趣,激励学生的学习热情。如C语言属于面向过程的编程语言,之后又发展出面向对象的编程语言,在第一次课时,可以设计问题:“我们今天为什么仍然在学习C语言,为什么C语言到今天仍然焕发着旺盛的生命力?”学生通过解答这个问题,可以对C语言的特点有更深刻的了解,并且能够认识到学习C语言的重要性,从而激发学习C语言的兴趣和热情。
再如,根据学生喜欢玩游戏的特点,在学习多分支Switch结构之前,可以设计一个有关游戏的问题:“编程模拟剪刀、石头和布的游戏。”学生自然会对要学习的Switch知识很感兴趣,随后通过编程来完成问题,无形中又会对所学的Switch知识加深理解。
2)系统性。以问题串联新旧知识点,引导学生从已知到未知,使学生在已有知识的基础上引向新的知识的学习。C语言的知识点具有较强的连贯性,可以从知识的交汇点来设计问题。如在学习完基本数据类型,准备学习数组之前,给学生布置一个问题:“如何编程求10个数的最大值?”通过思考这个问题,学生会发现使用之前学过的数据类型来表示数据的话,都不能使问题得到方便解决,从而体会到在一些问题的解决中数组的重要作用,并且很容易能够将所学的数组知识学以致用。
3)挑战性。把冷冰冰的文字描述转变成具有挑战性的问题,可以激发学生的探索欲望,从而更好地吸收并掌握知识。如教材中的冒泡排序算法实际是改进后的算法,如果直接讲授这个算法,学生理解困难。授课时,教师可以先讲授改进之前的冒泡排序算法,这个算法相对更好理解,但算法效率低。这时可以设计问题:“n个数进行排序,必须用n-1趟的冒泡排序吗?比如一种极端情况,原来的n个数本身是已经排好序的,那么根据算法,此时仍然需要n-1趟排序,显然是不合理的。我们如何去改进这个算法?”通过问题,让学生去挑战已有算法,活跃学生思维,最终达到掌握知识的目的。
4)实践性和应用性。如果不能将所学理论知识与实践相结合,易使学生逐渐失去学习兴趣。“C语言程序设计”是一门实践性很强的课程。在第一次上课时,可以给学生布置一道贯穿整个教学过程的大题:设计一个学生选课系统。这个问题涉及的知识点在后续讲课中会逐一学习,使学生带着问题去学习,不仅可以使学生明确学习这门课程的意义,而且无形中增加了学生的学习动力。
5)非结构性。学生在今后的工作、生活中难免会碰到一些非结构性问题,是没有标准答案的。为了帮助学生摆脱追求唯一标准答案的僵化模式,扩展学生的思维,真正培养学生解决实际问题的能力,在问题导向式教学过程中应该重视非结构性问题的设计。如在学习完结构体的知识后,设计问题:“建立一个学生通讯录,要求此通讯录按照姓名排序。”此问题的实质是一个基于字符串的排序问题,解决排序问题的方法有很多种,可以选择冒泡排序、简单选择排序、直接插入排序、希尔排序等,教师要从不同角度鼓励学生探讨解决问题的方法。在引导学生广泛查阅资料、了解这些算法思想并编程实现的基础上,进一步提出问题:“从时间复杂度和空间复杂度的角度来看,有无最优的实现方法?”
6)多元性。教师引导学生进行问题多元化,使学生善于进一步发现若干原问题中可能存在的子问题,培养学生提炼问题所需的逆向思维、发散性思维、批判性思维等。如设计问题:“编程输出Fibonacci序列的前若干个数。”针对这个问题,学生首先需要解决的第一个问题是:“这个序列有什么特点?”在分析了这个序列特点的基础上,很多学生会通过循环实现,每循环一次输出序列中的一个数。接着可以再设计问题:“为了提高程序的运行效率,如何能做到每循环一次输出序列中的两个数?”在学生解决了这个问题的基础上,又可以进一步设计问题:“如果需要输出序列的前奇数个数,程序又应该如何处理?”通过这样一步步地扩展问题,鼓励和指导学生去发现问题中的问题,体现教学过程的新颖性和批判性,从而培养学生的创造性。
精心组织探究问题本质的教学过程 问题导向式教学活动是以学生为主体,在教师的指导和组织下进行的。在教学中,只有学生积极参与、主动思考,师生之间建立良好的互动关系,才能提高教學的有效性。这里存在一个在操作层面上如何把握教学过程的问题,问题导向式教学过程极易形成两个极端:一是单纯追求教学形式的参与化甚至娱乐化,造成课堂秩序混乱,无形中浪费了教学资源;二是课堂不活跃、比较沉闷,大家对提出的问题参与度很低。这两种情况都偏离了问题导向式教学的预期效果。因此,教师在提出问题后,如何组织探究问题本质的教学过程,是问题导向式教学方法在课堂应用的第二个关键。
1)引导学生多种途径寻求问题答案。寻求问题答案的过程需要学生全程参与,教师可以从以下几个方面进行组织和引导。
①采用小组内互助式讨论法。为了便于学生讨论并且培养学生的团队合作精神,可以将学生分为小组,采用互助式讨论法。分组由教师根据学生的性格、知识掌握程度等均衡安排,使组内成员在各方面能够互补。学生通过在组内与别人讨论问题,可以对问题加深理解,了解别人的思考角度,从而拓展自己的思路,在与他人共同学习的过程中达到共同发展的目的。
②建立开放、立体的课堂。教师在提出问题后,要留给学生足够的思考时间,为了提高课堂时间的利用率,可以建立开放、立体的课堂。开放、立体的课堂不再局限于封闭、狭小的传统课堂,而是将课堂延伸到图书馆、网络等。教师应该引导学生充分利用现有的学习资源收集有用信息,并学会对信息进行筛选和整合,在解决问题的过程中实现学生的自主学习。
2)组织学生多种形式呈现答案。
①采取学生课堂讲解的形式。学生与教师角色互换,通过在课堂上讲解问题答案,不仅可以进一步理清自己的思路,并且可以锻炼自身的胆识和表达能力。针对提出的问题答案,师生可以展开讨论和交流。正所谓“真理越辩越明”,通过共同讨论,使大家能够加深对问题的理解。这里需要注意,教师应该采取“百花齐放,百家争鸣”的原则,鼓励学生各抒己见,而不急于下结论,要对其中不恰当的观点进行适当引导。
②采取作业、实验报告的形式。学生将问题的答案以作业或实验报告的形式进行呈现,这种方式不仅节约了课堂时间,而且使得每个学生都可以参与问题的解答,都有机会向教师呈现自己的解题思路。这里需要师生在评阅后注意共同总结,只有通过总结,才能使学生明确存在哪些不足,存在哪些需要进一步探索的地方。
3)改进考评机制。为了激励学生积极参与教学活动,将学生解决问题的情况、小组完成问题的整体绩效、作业和实验报告等作为平时考核内容,并提高平时成绩在最终成绩中的比例,做到最大限度客观公平地评价每个学生的实际学习效果。
4 问题导向式教学过程中教师角色的正确把握
教师要做学生学习的引导者 教师要从知识的拥有者、传授者转变为学生学习的引导者、促进者和同行者。在问题导向式教学过程中,教师应该重视和学生之间的民主平等、互相尊重的关系,提倡师生间的相互促进,教学相长;
“授人以鱼不如授人以渔”,教师不仅要帮助学生学习新的知识,更重要的是引导学生掌握学习知识以及灵活运用知识的方法;鼓励学生勇于思考、回答问题并提出问题,教师不应过分关注问题的结果,而应注重问题的解决过程,力求培养学生的探究能力;承认学生个体的差异性,如学生之间解决问题的能力、个性的不同等,为适应学生的差别化发展,一方面可以采取适当的激励措施,充分发挥积极回答问题学生的示范性,另一方面可以适当鼓励内敛的学生积极表达自己的思想。
教师要注重教学过程的反思性和持续性 教师在教学过程中若不能及时地对自己的教学行为、教学效果等进行反思,师生之间就不能达到很好的互动,直接会影响教学效果。教师能够进行深入反思的关键是能够认识到教育的意义。我国著名语文教学专家于漪说过:“教课是用生命在歌唱;教育的力量在于教师的成长,教师成长的根本在于深度的内心觉醒。”[5]教师应该认识到教育的意义不仅在于外在的职业责任,而且更重要的是在于内在使命感的体验,力求在教育工作中寻找自我价值和自我认同感。
教师需要具备充足的知识储备量 在问题导向式教学过程中,对教师的知识储备量的要求比传统教学要高。面对学生的开放性思维提出的各种问题,尤其是一些涉及课外知识的问题,需要教师能够从容应答并且能对学生进行正确引导。这就要求教师不断保持对新知识的好奇和学习热情,在教学过程中不断用知识充实自己、提升自己。
5 结语
问题导向式教学法以学生为中心,以问题为导向,目的是培养学生思考问题、解决问题和学以致用等诸多能力,通过教学过程,达到师生共进,提高教学质量。但要取得好的教学效果,绝不能只采取问题导向式一种教学方法,需要多种教学方法的互相融合和补充。并且,教学改革和实践是一项长期性、持久性的工作,在这个过程中需要教师敢于打破传统的教学常规,不断学习新的知识武装自己。正如德国著名教育学家第斯多惠所说:“谁要是自己还没有发展培养和教育好,他就不能发展培养和教育别人。”[6]
问题导向式教学方法是比较新颖的教学方法,在实践过程中必然会出现一定的问题,其理论和实践均需进一步研究和完善。
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