申畅,王继东
(湖州师范学院教师教育学院,浙江 湖州 313000)
随着智能时代的到来,编程教育的普及与展开掀起新一轮的热潮,教育部频频颁布相关政策,鼓励各界积极探索编程教育教学新方法。Python作为一种解释性脚本语言,以“优雅”“明确”“简单”为宗旨,具有易读性高、程序简单的特点,可应用库函数封装大量烦琐的编程任务,从而有效解决科学计算、大数据分析等问题,非常适合初中生这类初学者使用[1]。然而,在全社会“编程热”的背后,初中生Python编程普遍存在着被动学习、兴趣难以维持、学习动机不强等问题,这从根本上影响了编程学习效果。对此,作者将ARCS 动机模型引入初中生Python 教学中,探析激发初中生Python学习动机的策略,以期改善此类现象。
初中阶段是开启编程教育的重要时期。教师积极激发学生的学习兴趣,对提升初中生计算思维能力、提升Python 教学质量、提升教师职业认同感具有积极的现实意义。
计算思维是一种以计算机科学概念为基础的问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学广度的一系列思维活动的总称。初中生作为国家未来的后备军,不应被局限在单纯地了解和应用信息技术的范围,而是应该逐渐转变思维,并逐渐将其内化为以计算思维、信息意识、数字化学习与创新、信息社会责任确定为一体的信息技术核心素养[2],并在生活与学习中,以积极主动的态度去发现问题,运用计算思维解决问题。
但是,在实际的教学过程中受传统“填鸭式”教学方法影响,被动学习的初中生由于学习动机较弱,Python课程学习效果并不理想,学生的计算思维很难在课堂中得到培养与提升。因此,激发学生的学习兴趣可作为提升学生计算思维的桥梁,帮助学生激发学习Python 的乐趣,激发学生学习Python 的内驱力,有效提升课堂学习效果,进而提升学生的计算思维。
据教育部发布的《中小学信息技术课程标准》,在中小学信息技术教育中要注重学生的学习兴趣和动机。教师通过提供给学生感兴趣的、有意义的学习任务和实践活动来调动学生的学习动机,激发学生学习Python编程的兴趣和热情。学生的学习动机越高,学习积极性越强,掌握Python编程语言知识和技能也更为迅速和深入;学生的学习动机越高,对自主学习和创新能力的提升更加有利,对后续高年级阶段的学习和未来的工作具有重要的意义;学生的学习动机越强,学生参与课堂互动的意愿越高,积极与老师、同学交流、合作,从而形成更为良好的学习氛围。从学生的学习动机入手,引导学生自发地发掘Python编程的奥秘,达到提高Python教学质量的目的。
学习动机是影响初中生Python 编程学习效果的关键因素。学习Python 编程不仅需要学生理解语法与逻辑结构,更需要学生运用多方思维编写程序进行自我创作,能否激发学生Python 学习动机格外重要。在分析初中Python编程课特点的基础上,将美国教育心理学家John Keller 提出的ARCS 学习动机模型,即Attention(注意)、Relevance(相关)、Confidence(信心)、Satisfaction(满意度)引入教学,并以此构建初中生学习Python编程的动机激发策略。
Python 编程是一种计算机程序设计语言,是面向对象的动态类型脚本语言,具有语法简洁、简单易学;免费开源,充满活力;使用广泛,应用性强;符合潮流,迎合时代的特点,其概念存在明显的“集合化”特征,即很多概念可以统一归属于某一类集合或群体,十分适合作为新手的初中生学习与使用[2]。Python还具有可拓展性与可移植性,可以将各种语言制作的模块组合在一起,以此利用计算机解决面临的问题,有利于促进学生计算思维的多元化发展。计算思维是人类在进行一系列活动过程的总称,在这个活动过程中需要界定解决的问题,并将问题分解成小问题,对每个小问题找到最优解决方案。学习Python 有助于提高学生计算思维,帮助学生将复杂的问题简单化,以简单的语言程序一个个组装完成大的任务。由于Python 进入教材的时间较短,相关的教辅资料不到位,教师对其掌握得不全不深入,且Python中存在着大量的人工概念、算法逻辑和编程思想,这对教师的教与学生的学造成了双向困难。随着学习进度的推进,程序设计的抽象使得学生普遍觉得Python 枯燥、难懂、难学,从而造成学习动机不强的状况。
ARCS 动机模型是由美国教育心理学家John Keller 在1983年提出的,旨在帮助教师设计和实施课程,以增强学习者的学习动机。ARCS 是Attention、Relevance、Confidence、Satisfaction的缩写,分别表示注意力、相关性、信心和满意度,这四个要素被认为是影响学习者动机的关键因素。注意力(Attention) 指吸引学习者的注意力,让学习者产生兴趣和关注;相关性(Relevance) 指将学习内容与学习者的生活、职业或兴趣爱好联系起来,使其认识到学习的重要性和实用性;信心(Confidence) 指让学习者相信自己能够成功完成学习任务;满意度(Satisfaction) ,指学习者对学习结果和学习过程的满意度以及对教师和课程的评价。
ARCS动机模型的应用可以帮助教师诊断和解决学习者的学习动机问题,从而提高学生的学习效果和质量。同时,也有助于设计更具吸引力和实用性的教学内容和活动,满足学习者的学习需求和期望。
结合初中Python特点,确定以掌握编程知识与编程技能、趣味性与实用性相结合、启发性与导向性相结合为原则进行策略构建。
1)掌握编程知识与编程技能
教学手段、教学策略、教学原则等是为学生学习服务,其目的是让学生学会知识,并能灵活运解决实际问题。因此,教师讲授的Python 编程知识,学生应该熟练掌握并灵活运用到编程实践当中,用Python语言来编程解决实际问题,这是本研究的首要目标。因此,教师应充分讲解在程序任务中涉及的编程知识,在学生学习过程中对学生产生的疑问进行针对性说明,对学生遇到的问题给予脚手架等支持,使学生在掌握Python编程语言和完成课程教学目标的同时,被激发Python学习动机,提高Python学习兴趣。
2)趣味性与实用性相结合
趣味性和实用性是相互促进、缺一不可的。趣味性要求教师在初中Python教学中,通过引入能够激起学生兴趣的语言或活动来激发学生的学习动机。教师可运用多种教学方法和手段调动学生的学习兴趣。例如,幽默风趣的教学语言、直观形象的教学演示、富有感染力的个人魅力和新颖有趣的教学形式等。实用性则需要教师注重激发学生学习兴趣的同时,将编程知识与实际生活相联系,理论与实际相结合,使知识不被束之高阁,而是融入学生的日常生活,让学生清楚所学知识的实际价值,并学以致用。
3)启发性与导向性相结合
在初中Python 教学中,应用结合ARCS 动机模型所设计的学习动机激发策略时,需要注意同时具备启发性和导向性。启发性强调学生自身的主观能动性,教师通过设置适当的情境,引导学生独立思考和想法思维碰撞,同时达到消除课堂缺乏活力的状况,使学生更积极地投入到学习活动中,提升学生的能力与水平。进行编程教学时应具有一定的导向性,教师不能局限在仅讲授书本上的知识,还要将育人教育融入知识的传授中,帮助同学发现生活中的困难与问题,并转换观念使用课堂所学去解决问题、克服困难,使得学生朝着正确的方向发展。学生的身心还在发展阶段,容易受外界社会的影响,教师应将启发性和导向性结合起来,帮助学生学会学习,学会制定短期目标与长期目标,并为之不懈努力。
以下结合初中Python 特点,遵循策略构建原则,以ARCS 动机模型为基础设计有效的激发策略,激发初中生Python学习动机。
1)引起注意力的教学策略
注意力是学习过程中至关重要的一环,而注意力策略的使用旨在激发和维持学生在学习内容上的注意力,只有引起学生的注意才有可能让他们在接下来的学习过程中有效的获取和掌握知识。因此,在教学过程中,教师需要不断采取各种方法来吸引学生的注意力,让学生能够积极投入学习中,这对提高学生的学习效果和教师教学质量至关重要。
① 唤起感知
在Python 教学中,为了激发学生的学习兴趣,教师可以采用知觉激活的方法。例如,教师创设与生活相关且形式新颖的现实情境来进行导入,让学生感受到Python知识并“深不可测的天书”,而是与现实生活密切相关,由此来增强学生情感上的共鸣。另一方面,教师可以运用多媒体教学资源。例如,利用教学视频和教学游戏辅助教学,这样不仅可以将抽象的概念具体化,使学生更好地理解课程内容,还可以增强学生的学习兴趣,提高教学效果。
② 激活探究
教师可以通过创造问题情境来激发学生的探究欲,让他们在探索、解决问题的过程中感受到知识的魅力,培养理性的求知行为。同时,教师可以设计与学生已有经验相悖的经典案例,让学生产生矛盾感,进而引发学生的探知欲。这些措施不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以提高他们的积极性和自主学习能力。
③ 多变
个体注意力的广度、稳定性、分配和转移的集中程度是有一定时间限度的,因此在教学中需要采取变化策略来调节学生的注意力。为了防止长时间注意力集中造成疲劳、注意力起伏和分心等问题,教师可以采用多种教学组织形式和教学手段,如教师传授知识和小组讨论、师生互动和生生互动的结合,以及多样化的教学形式,以保持学生的注意力集中程度。
2)与学习者切身相关的教学策略
使用切身性策略的目的是将学习内容与学生自身联系起来,将抽象的知识转化为实际有用的知识,从而激发学生的学习动机和兴趣。学生通常会对抽象的知识产生疑问,比如“我学习这些知识的目的是什么?”“这些知识有什么用处?”如果学生感觉自己无法从所学内容中获得实际的收益和利益,他们就可能会表现出被动学习和缺乏动机的现象。因此,教师需要采取一些策略将Python 编程教学与学生的各方经验联系起来,帮助学生更深层次地认识到所学知识对他们是有实际意义和用处的。这样,学生就会更加积极主动地投入学习过程中。
① 确定目的
教学活动是教师有目的、有计划地积极引导和培养学生知识技能的双边活动,教学应具有目标性和价值指向性。当前价值策略与未来价值策略是让学生学习知识与生活、学习的相关性,在学习的过程中体会到学习新知识的价值,当学生将学习和自身发展联系起来时,才会激发学生的学习动机。
② 动机匹配
教师需要深入了解学生的认知特点,以此为基础施加教学策略,以满足学生的学习动机需求。例如,通过让学生意识到学习的知识与他们的生活、兴趣或未来的目标密切相关,从而激发学生的学习兴趣。此外,及时反馈学生的回答和表现,也能够增强学生的学习动机。
③ 熟悉感
Python 的抽象概念往往对学生来说比较难以理解,因此教师需要将这些概念转化为更具体、更生动的形式,以便学生能够更好地理解和应用。教师需要考虑学生的基础水平,并针对学生的最近发展区,设置合适的教学内容和教学任务,让学生在完成任务的过程中感受到挑战和成就感。同时,教师还需要通过一些学生熟悉的事物或案例建立知识与生活之间的联系,这些案例必须是新颖真实的,不刻意地“生活化”或“接地气”,必须服务于教学目标。
3)提升学习者信心的教学策略
帮助学生相信自己有能力完成具有一定成功可能的学习任务,是自信心策略的目的。倘若学生的自信心较低,尽管他们已经具备对学习任务的注意力,明确学习任务的相关性,依然有放弃学习任务的可能,由此阻碍学生解决问题、克服困难的进程;倘若学生的自信心较高,他们在一些合作性、探索性较强的学习任务中的表现会更优秀,学习任务的完成度会更高。因此,教师应该将培养学生的自信心,有意识地贯穿于教学过程,激发学生的学习动机,使得学生产生积极向上的学习态度。
① 学习要求
为了让学生对学习成功建立积极期望,教师需要将自己对学生的要求以及学习成绩的评定标准清晰地传达给学生,让学生明白自己的努力方向。除此之外,教师可以帮助学生制定切实可行的学习目标,帮助学生对成功概率进行推测,增强学生完成学习任务的自信心。
② 成功机会
对于成功机会,教师应基于学生最近发展区提供相应的学习资料,让学生在解决问题的过程中不断积攒自信心。除此以外,教师应助力学生正确认识自身,不应只关注自身短板,更应该发掘自身闪光点,勇于肯定自己。
③ 个人控制
为了促进学生个人的成就感,教师需要帮助学生理解自身的努力与成功之间的关系,引导学生认识努力程度与成果水平之间的紧密联系。因此,教师应引导学生进行全面归因。当学生取得进步或成功时,教师应引导学生将其主要归因于自己的不懈努力,而非学习任务的容易、运气好或身心状态良好等因素;当学生退步或失败时,教师应引导学生采取理性的方式进行反思与总结,根据自身的努力程度进行调整学习状态。
4)培养学习满足感的教学策略
满足感策略的使用目的在于通过让学生感受到学习带来的成就感和满足感,进而激发学生的学习动机。如果学生在学习过程中能够达到自己的预期目标或超出预期,那么他们会感受到满足和成就感,这种积极的情绪会加强学习的动机,促使学生更加努力地学习。教师可以设置具体的学习目标和评估标准,并及时反馈学生的学习成果,让学生体验到自己的进步和成就带来的满足感,从而增强他们的学习动机和自信心。
① 客观评价
教师在全面关注学生的成长和发展的同时,也应保证自己的评价标准是合理、公平、公正的。教师不应只注重学生的课业成绩,更应顺应社会要求,培养德智体美劳全方面发展的人才。
② 内部强化
为了激发学生的内部动机,教师可以设计由简单到复杂的问题,让每个学生都能在解决问题的过程中感受到学习的成果和乐趣。同时,因为学生的学习水平不同,教师应引导知识掌握较好的学生去帮助其他同学,这样能够提高全班的学习水平,创造良好的互帮互助的学习氛围,同时也能加深“小老师”对知识的理解,并产生荣誉感和满足感。
③ 外部奖赏
对于外部奖励,教师应对不同的任务类型设置不同的奖励方式,并对学生的学习表现进行及时反馈;针对内在兴趣的任务,教师可以给予意外的奖励来增加学生的兴趣;针对枯燥的任务,教师可以提供外部的和可预期的奖励来激励学生;针对存在问题的学生,教师应该耐心指导纠正,而不是批评、指责甚至谩骂。教师需谨慎提供外部奖励,倘若学生对学习任务已经存有内在兴趣,给予过多的外部强化会有分散他们注意力的可能,此时外部奖励非但没有起到积极作用,反而降低了学生的学习效果。
本研究将ARCS动机模型引入初中生Python教学中来激发其学习动机,帮助学生燃起编程热情,与教师共建优质课堂。期望本研究能为提升初中生Python教育质量,培养未来新型科技人才贡献力量。