摘要：本文提出了將“C程序設(shè)計(jì)”教學(xué)分成引導(dǎo)入門、實(shí)踐提高、實(shí)際應(yīng)用三個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段均有不同的學(xué)習(xí)任務(wù)和內(nèi)容，并根據(jù)不同階段的特點(diǎn)選用不同的教學(xué)方法。分段教學(xué)能使學(xué)生在具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，又具備解決實(shí)際問題的能力。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；分段教學(xué)；“C程序設(shè)計(jì)”教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913 (2007) 20-0053-03

信息社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生提出了更高的要求：不僅要會(huì)使用編程工具，而且要能應(yīng)用編程工具解決實(shí)際問題。然而，傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法過多地關(guān)注語言細(xì)節(jié)而缺乏對(duì)學(xué)生程序設(shè)計(jì)方法和能力的訓(xùn)練，并在一個(gè)人為簡(jiǎn)化了的教學(xué)環(huán)境下傳授知識(shí)，不利于知識(shí)遷移，因此出現(xiàn)了學(xué)生學(xué)完了程序設(shè)計(jì)課程卻不會(huì)編程的現(xiàn)象。如何使學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)又具備解決實(shí)際問題能力，是目前亟待解決的問題。

建構(gòu)主義因其倡導(dǎo)的有意義學(xué)習(xí)，被越來越多的教師用于指導(dǎo)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)，并塑造了一些教學(xué)運(yùn)作的新方式[1]。但建構(gòu)主義理論本身還在不斷完善和發(fā)展中，建構(gòu)主義在程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步的探討。

1建構(gòu)主義教學(xué)觀

實(shí)際教學(xué)中傾向于選擇建構(gòu)主義教學(xué)觀還是傳統(tǒng)教學(xué)觀，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)而定。

傳統(tǒng)教學(xué)觀與建構(gòu)主義教學(xué)觀處于一個(gè)系統(tǒng)的兩個(gè)極端[2]。傳統(tǒng)教學(xué)觀不太強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者內(nèi)在的條件，認(rèn)為外在知識(shí)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)能完全復(fù)制到學(xué)生的頭腦中，為了減少學(xué)習(xí)者的混亂而簡(jiǎn)化了真理；建構(gòu)主義則處于另一個(gè)極端，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者，認(rèn)為學(xué)習(xí)是對(duì)學(xué)習(xí)者已有概念重新調(diào)整的過程，強(qiáng)調(diào)提供豐富多彩的學(xué)習(xí)環(huán)境以利于技能的遷移。

以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)觀忽視了學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)，忽視了發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維能力。盡管傳統(tǒng)教學(xué)觀遭到批判，但它依然是廣大教師使用最廣泛的教學(xué)模式之一，有其存在的價(jià)值。傳統(tǒng)的講授法是一種高效的形式和方法，有利于基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的系統(tǒng)傳授，并能最大限度地發(fā)揮教師的主控作用，教學(xué)操作性強(qiáng)，適合學(xué)習(xí)者初級(jí)階段的發(fā)展水平。

建構(gòu)主義教學(xué)觀越來越受到普遍的關(guān)注。建構(gòu)主義在知識(shí)觀、學(xué)習(xí)觀、教學(xué)觀、師生關(guān)系觀和信息技術(shù)應(yīng)用觀等方面提出了與傳統(tǒng)教學(xué)觀不同的觀點(diǎn)，有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階學(xué)習(xí)和高階能力。它與當(dāng)前我國教育理念改革和教育信息化的發(fā)展方向是一致的。

對(duì)于初學(xué)程序設(shè)計(jì)的大學(xué)一年級(jí)新生，因?yàn)闆]有建立有效的計(jì)算機(jī)模型，適于在較為簡(jiǎn)單的、限制的環(huán)境中，循序漸進(jìn)地建立關(guān)于程序設(shè)計(jì)的基本概念。此階段主要采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，幫助初學(xué)者較快地建立有效的計(jì)算機(jī)模型。當(dāng)學(xué)生不再對(duì)計(jì)算機(jī)感到困惑時(shí)，應(yīng)該由傳統(tǒng)教學(xué)方法逐步過渡到建構(gòu)主義教學(xué)方法，所呈現(xiàn)的教學(xué)情景越來越接近真實(shí)問題的環(huán)境，從而使學(xué)生分析問題、用編程工具解決問題的能力得到越來越多的訓(xùn)練。

根據(jù)“C程序設(shè)計(jì)”教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)及學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展過程，教學(xué)可分3個(gè)階段，分別選用不同的教學(xué)方法進(jìn)行(見表1)。

2分階段選用不同的教學(xué)方法

2.1引導(dǎo)入門階段

對(duì)于剛接觸程序設(shè)計(jì)的初學(xué)者來說，本階段的任務(wù)是快速建立有效的計(jì)算機(jī)模型，掌握程序的基本構(gòu)成及常用算法模式，掌握用計(jì)算機(jī)檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的方法，為后繼階段的學(xué)習(xí)作積累。

主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括：程序基本構(gòu)成，控制結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單函數(shù)。上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)使用編程環(huán)境，驗(yàn)證和熟悉語法，熟悉常用算法模式，會(huì)用計(jì)算機(jī)來驗(yàn)證語言知識(shí)，分析程序的執(zhí)行。

教學(xué)一開始就應(yīng)將課程的整體框架引入，讓學(xué)生有個(gè)整體的概念和學(xué)習(xí)目標(biāo)。“概念圖”、“思維導(dǎo)圖”之類的圖形化工具有助于概念知識(shí)的表達(dá)，可以用于整體框架的引入，也可用于評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

課堂教學(xué)中，主要學(xué)習(xí)程序的閱讀與分析。通過已編好的難度合適的程序?qū)⒖菰锏臄?shù)據(jù)類型、運(yùn)算符等基本概念引入課堂，通過問題的解決來研究語法的結(jié)構(gòu)、功能和使用效果；研究各部分代碼的來龍去脈，形成完整的程序結(jié)構(gòu)；研究常見算法模式與編程技巧。同時(shí)也使學(xué)生了解程序設(shè)計(jì)風(fēng)格、技術(shù)規(guī)范、軟件適用性、程序效率等。問題解決過程中應(yīng)盡量結(jié)合學(xué)生原有的學(xué)習(xí)與生活經(jīng)驗(yàn)，有利于新知識(shí)的同化。課后，對(duì)于常見算法模式，如交換兩個(gè)數(shù)，查找，求累加和，數(shù)組的基本操作等，要求學(xué)生熟記并模仿。

通過測(cè)試、上機(jī)及課后作業(yè)等手段，教師利用負(fù)反饋及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，使教師的教與學(xué)生的學(xué)同步。并要求學(xué)生經(jīng)常小結(jié)上機(jī)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

2.2實(shí)踐提高階段

通過引導(dǎo)入門階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)建立了基本的計(jì)算機(jī)求解模型，了解了程序的基本構(gòu)成、程序設(shè)計(jì)的基本策略與常用算法模式，基本會(huì)使用編程工具。此時(shí)需要在已有基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)高階的問題分析、程序設(shè)計(jì)方法，提高解決問題的能力，完成實(shí)際技能的提升。

主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括：常見算法，函數(shù)，結(jié)構(gòu)，文件。上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容主要是設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單程序，學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)來測(cè)試程序正確與否。

課堂教學(xué)中，主要學(xué)習(xí)問題的分析與解決。對(duì)于高階思維的學(xué)習(xí)適于選用建構(gòu)主義教學(xué)方法。教師需要對(duì)課程的知識(shí)點(diǎn)有整體的把握，有所選擇地把主要知識(shí)點(diǎn)合理地組織到有趣的實(shí)際任務(wù)中，并考慮到新舊知識(shí)的聯(lián)系，以推動(dòng)學(xué)習(xí)的進(jìn)行。教學(xué)中包括以下要素：

(1) 情景：通過呈現(xiàn)有趣的、接近實(shí)際的任務(wù)情境，激起學(xué)生解決任務(wù)的興趣。多媒體及演示動(dòng)畫的應(yīng)用有助于學(xué)生對(duì)任務(wù)的理解，使情景更逼真。

(2) 協(xié)作：2~4人一個(gè)小組。

教師提出任務(wù)后，小組內(nèi)通過交流確定學(xué)習(xí)目標(biāo)：明確要實(shí)現(xiàn)的功能和功能的劃分。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法時(shí)，學(xué)生可以分工合作，借助教材、參考書、系統(tǒng)幫助等工具獲取算法思路、庫函數(shù)使用方法等知識(shí)。對(duì)于較復(fù)雜算法的實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以分工完成。

(3) 會(huì)話：通過會(huì)話促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)，包括師生會(huì)話和生生會(huì)話。

師生會(huì)話：教師引導(dǎo)學(xué)生自頂向下地逐步分析出解題思路，并注意啟發(fā)性，鼓勵(lì)學(xué)生提出不同的想法。利用結(jié)構(gòu)化的算法描述工具，如PAD圖，NS圖，可以清晰地呈現(xiàn)解題思路。

生生會(huì)話：選擇可用的概念，討論解決的方法，調(diào)整概念結(jié)構(gòu)。學(xué)生與學(xué)生由于擁有更加接近的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，更容易溝通和相互促進(jìn)。

(4) 意義建構(gòu)：通過知識(shí)建構(gòu)環(huán)境中學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)者原有概念、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等眾多復(fù)雜因素的相互作用，學(xué)習(xí)者形成自己獨(dú)有的解決任務(wù)的思路、技巧和方法，即意義建構(gòu)。

2.3實(shí)際應(yīng)用階段

當(dāng)課程主要內(nèi)容學(xué)完后，應(yīng)為學(xué)生提供一個(gè)綜合性的、更真實(shí)的大任務(wù)，要求學(xué)生遵從軟件工程過程，合作完成任務(wù)。任務(wù)應(yīng)有一定的復(fù)雜度，使得學(xué)生必須協(xié)作完成。課堂上主要解決一些普遍存在的問題，學(xué)生必須利用課外時(shí)間才能按時(shí)完成任務(wù)，可以借助圖書館、Internet獲得必要的幫助。任務(wù)完成后，通過展示與評(píng)價(jià)學(xué)生作品來評(píng)價(jià)任務(wù)完成情況，通過提交書面報(bào)告實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)實(shí)現(xiàn)過程的總結(jié)。

3建構(gòu)主義教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注意的問題

建構(gòu)主義教學(xué)條件要求較高，需要豐富的教學(xué)資源，并要求改變教師和學(xué)生的觀點(diǎn)。要引起教學(xué)實(shí)質(zhì)的變革，必須全面地理解建構(gòu)主義各原則之間的聯(lián)系[2]。由于多數(shù)教師對(duì)建構(gòu)主義的認(rèn)識(shí)是逐步加深的，建構(gòu)主義對(duì)教學(xué)實(shí)踐的指導(dǎo)也是逐步進(jìn)行的，如此可能只是引起了一些表面的變化，甚至使情況變得更糟。

筆者一接觸到任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法就被這種方法吸引了，并開始在教學(xué)中實(shí)踐。由于對(duì)建構(gòu)主義原則理解不深，加上學(xué)生未能主動(dòng)參與知識(shí)建構(gòu)，教師還未實(shí)現(xiàn)從傳授知識(shí)向意義建構(gòu)促進(jìn)的轉(zhuǎn)變，而且難度合適組織方法相近的可用教材較少，學(xué)生反映起點(diǎn)高，難度大。同時(shí)也反映，若課前做過預(yù)習(xí)，則效率很高。后繼課程的教師則反映學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力有所提高。由于上述原因，教學(xué)實(shí)踐未達(dá)到預(yù)期效果，但學(xué)生和其他教師的反饋也說明：建構(gòu)主義所倡導(dǎo)的教學(xué)原則對(duì)程序設(shè)計(jì)思路和方法的學(xué)習(xí)確實(shí)有幫助。

另外，建構(gòu)主義教學(xué)方法實(shí)施中比較困難的是：從傳統(tǒng)的線性知識(shí)組織形式向任務(wù)式組織形式的轉(zhuǎn)變，此時(shí)需要從全局上把握學(xué)科知識(shí)并有所選擇。在課堂教學(xué)中，應(yīng)注意把握好教學(xué)節(jié)奏，給學(xué)生足夠的時(shí)間協(xié)作和會(huì)話，從而完成意義的建構(gòu)。此時(shí)，教師要注意結(jié)合實(shí)際課堂給予學(xué)生動(dòng)態(tài)的引導(dǎo)。

4結(jié)束語

在思考程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的問題時(shí)，很自然地被引向了建構(gòu)主義。建構(gòu)主義教學(xué)方法處于傳統(tǒng)教學(xué)方法的另一個(gè)極端，在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的認(rèn)知類型分階段選用不同的教學(xué)方法，以便在有限的教學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi)促進(jìn)學(xué)生完成程序設(shè)計(jì)的高階學(xué)習(xí)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 余勝泉. 基于建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計(jì)模式[J]. 電化教育研究，2000，(12)：7-13.

[2] Tony Greeing主編，麥中凡譯. 21世紀(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)教育[M]. 高等教育出版社，2001：55-94.

[3] 張長(zhǎng)海. 以程序設(shè)計(jì)為主線講授“高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)”課[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2005，(5)：9-12.

[4] 高順富. “C語言課程設(shè)計(jì)”教學(xué)的思考與實(shí)踐[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2002，(1)：103-105.

作者簡(jiǎn)介：解敏(1975-)，女，云南人，講師，主要從事程序設(shè)計(jì)和信息系統(tǒng)方向的研究。

通信地址：云南 昆明 云南師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院 650092

E-mail：xmin7186@yahoo.com.cn

電話：13888083126

本項(xiàng)目受“2005年云南師范大學(xué)精品課程建設(shè)”資助。