泛在学习环境下数据库原理支架式教学研究

陈继祥 ,张一春

(1.亳州职业技术学院 信息工程系，安徽 亳州 236800；2.南京师范大学 继续教育学院,南京210024)

1 泛在学习

泛在学习就是在智能化的环境中，任何人都可以借用手边的科技工具进行的4A(Anyone，Anytime，Anywhere，Anydevice)学习。这种学习方式让学习者摆脱了学习空间、学习资源、学习时间等因素的约束，实现了学习空间多样化、学习资源丰富化、学习时间碎片化的状态[1]。在泛在学习环境中，学习者可以根据自身的需要，有计划、有目地采取个性化的方式获取自己所需要的信息和知识，便于培养学习者的自学能力。它具有持续性(也称永久性)、可访问性(也称可获取性)、直接性(也称及时性)、交互性、主动性、教学行为的场景性等特点。基于此，泛在学习让学习成为学习者的一种自发行为，学习者的主动性得到提高。

泛在学习(U-learning)是数字学习(E- learning)的延伸，克服了数字化学习的缺陷或限制[2]。移动学习更多的是强调移动性，泛在学习可以让学习者去感知更多的信息，实现多种设备、不同地点的无缝连接，记录学习者的整个学习过程。泛在学习的实现需要数字化技术环境、数字化学习资源、复合教学模式和灵活学习支持服务等多方面资源的支撑[3]。为了解决如何利用泛在学习环境的优势，引导学生进行深度学习的问题，本文进行了基于泛在学习的数据库原理课程支架式教学研究。

2 数据库原理教学现状分析

数据库原理课程的理论知识比较多，针对数据进行操作的技术要点比较复杂。教学中存在的问题主要表现在：在传统的教学方式中，通常都是按照教材的章节内容进行教学，重难点不突出，学生无法将理论知识进行融合，不能完成与理论知识对应的技术操作，无法形成课程的知识框架体系，课程中理论知识的综合运用能力较差；在教学过程中，无论是老师在教室里面授还是利用精品课程平台进行在线学习，学生都是被动地接受，缺乏独立的探索精神，学生学习的主动性和积极性不高，学习效果较差；在学习过程中，学习资源较缺乏，学习方式和手段较单一，受实验条件的影响，学生很难及时进行实验操作，导致理论和实践脱离，学习效果差；学生之间互动不多，学生协作学习的机会较少；在进行学习成果考核的时候，一般采用期末笔试与平时表现相结合的方式，期末笔试成绩所占比例较高，平时表现主要关注学生的考勤、作业完成率等，不能真正考核到学生的学习成果。

3 基于泛在学习的支架式教学框架设计

基于泛在学习的支架式教学模式就是根据支架式教学要求和泛在学习理念而提出的一种课程设计思想。主要根据支架式教学的要求，将课程知识点分解成若干个支架，再利用多种泛在教学资源和教学模式实现教学的所有环节。

3.1 理论基础

建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的社会文化背景下，借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得[4]。在这种教学模式中，整个教学过程要以学生为中心，教师是组织者和帮助者，要充分利用学习环境发挥学生的学习主动性，实现知识构建的目的。在泛在学习环境下，学习场地、教师、学生、教材等学习要素与传统教学相比，呈现了不同的作用和关系，在这种关系中的教学模式能培养学生的自主学习和解决问题的能力。

支架式教学法是基于建构主义学习理论提出的一种以学习者为中心，以培养学生解决问题的能力为目标的教学法。它让学生通过一些支架，不断地发现问题、解决问题，最终成长为一个独立的学习者[5]。

3.2 框架设计

支架式教学一般由搭脚手架、进入情境、独立探索、协作学习、效果评价几个环节组成。支架式教学法就是将所要学的知识结合生活中的情景，将支架问题分解成不同的子问题。在教师的指导下，对子问题进行分析、讨论、解决，最终形成知识框架，掌握解决问题的办法(见图1)。

图1 数据库原理与应用泛在学习环境下支架式教学模式细化图

具体过程如下：

(1)搭脚手架：围绕当前学习主题建立概念框架。教师在上课之前，围绕具体的学习内容，将上课的内容结构进行合理的设计，整个流程要层次分明、重点突出。在分析解决问题的时候，要按照从低到高的顺序，逐级逐步地进行解决，通过解决子问题去实现解决所有问题。

(2)进入情境：将学生引入教学情境。在支架式教学模式下,教师要具有良好的组织能力，并熟练掌握知识体系。能够开发、设计合理的泛在学习资源，运用科学合理的教学方法将学生很快地引入教学情境中。

(3)独立探索：让学生学会思考。在教学过程中，教师要积极引导学生去分析和探索情境中的问题，让学生根据设定的情景，结合开发泛在学习资源，快速了解和掌握内容的重点和知识框架，能够逐渐独自建立知识框架体系。

(4)协作学习：进行小组协商、讨论。在学习的过程中，教师要注意设计问题，让学生在讨论中增强对知识的认识深度。这种问题的设置，通过小组讨论，使得很多原本相互矛盾或者不合理的内容逐渐变得明确，最后在大家共识的基础上构建这个知识点。例如，学生开发班级管理系统，学生在设置字段的时候，很可能把年龄设置为其中一个字段。老师可以通过提问等方式让学生进行讨论，再讨论的过程中，逐渐会让学生认识到在数据表中存储的信息是年、月、日，而不是年龄，因为年龄是一个不断变化的数据。

(5)效果评价：对学习效果的评价包括：学生个人的自我评价；学习小组对个人的学习评价；教师对学生的评价等。评价内容可以包括：自主学习能力；对小组协作学习所作出的贡献；是否完成对所学知识的意义建构[6]。适度的评价与引导，有助于学生了解自己所学的具体情况。老师要多用表扬的语言，更能增强学生学习的自信心，让学生在学习过程中感受到满足和快乐，有助于提高学生的学习积极性。

4 支架式教学举例分析

下面以高校数据库原理课程的知识点为例对支架式教学设计进行分析。

(1)确定主题教学内容。本文根据课程中的数据操作知识点，针对学生选课系统里面的数据操作进行确立支架问题并进行细化。根据最近发展区原则建立知识框架，将学生引入问题情境。例如：教师可以通过泛在学习环境，展示学生选课情况，询问学生如果存储和管理这些信息。通过学习平台展示数据库和常规的EXCEL数据管理的不同，深化学生对数据库的结构及相关工具有个初步的了解，为后续课程讲解做好铺垫。具体如文中没有所示。

(2)创设支架问题情景。在授课过程中，教师要根据授课情况不断提出问题，以直观支架的方式，设置支架问题，将学生不断引入到思考状态。将学生引入“如何查询学生选课情况”这一问题情景后，老师应该结合学生前面已经学习的知识和认知水平，不断的创设问题情景，引入支架，激发学生的学习兴趣。例如，在查询学生选课的情况下，教师可以根据不同的条件去提出问题：查询数据库课程的选课人数、查询学号为“001”学生选课的课程情况、查询全班前10位学生的选课情况，等等。从而让学生在数据操作的过程中不断思考，深化知识的运用和理解，有助于提高学生的学习效果。

(3)养成独立思考能力。在确定每堂课的教学目标之后，要给出授课过程中每个阶段的具体操作内容。在授课的过程中，随着学生学习能力的提高，教师在为学生提供一个知识框架之后，要引导学生去思考，开发泛在资源，逐渐减少指导，让学生根据个人情况选择学习方式，逐渐移除支架，实现学生的独立学习。学生在学会数据选择之后，教师可以引导学生，数据的操作不仅仅是查看，还有删除和修改等基本操作。这样，学生可以根据老师提出的新问题和设定的新支架，进行独立探索，去尝试解决新问题，使得学生能力不断得到提高。每个学生根据自身的学习能力不同，可以达到不同的学习目标，实现了学生分层培养。

(4)培养协作学习习惯。教师在教学过程中，可以根据授课的内容，实现分组教学和讨论，让学生在讨论过程中增长知识。在授课过程中，教师可以组织学生进行各自选课情况的互查，将学生分成三人一组，一个学生进行查询、一个学生进行删除、一个学生进行修改，让每个同学操作之后说说有什么区别，重复执行，可以让学生在合作的过程中，加强对知识的理解。也可以根据知识讲解的需要，让学生分成几个组，每一组安排不同的任务，但是每组之间的任务都是有关联的，每组完成任务之后进行讨论，大家各抒己见，可以实现相互学习，不仅在学生和学生之间、小组和小组之间，全班同学之间都可以实现支架作用。在学习讨论的过程中，教师也要进行适当的引导，对错误的观点和问题，及时进行指出，找出问题解决的办法。这样，学生在老师和同学的帮助下，实现了知识的构建，使得学生对数据操作的理解和应用有了进一步的提高。

(5)学会课后自我反思。上课结束后，要进行必要的教学评价。教学评价可以采取多种模式：教师可以让学生互评、学生自评以及教师结合学生上课过程的各种表现给予评价等。

5 结语

利用泛在学习环境和资源进行支架式教学，是本文对深度学习研究的一次尝试。尽管在研究之前，制定了详细的方案和措施，但还存在以下几个问题：本文设计的基于泛在学习环境的主支架式学习框架，还需要在实践中不断完善；教学效果不一致，部分学生在教学过程中能够较好地完成老师布置的任务，但也有学生表现出无从下手；泛在学习资源和教学设备还不能完全满足泛在学习理念下的学习要求；教师进行教学改革的意识还不够强烈。针对以上问题，我们会继续开发泛在学习资源，满足教学改革对泛在学习资源和学习环境的各种要求，从而推动高校教学改革工作。