閆毅平，崔凱楠，張玥紅

（北京市工貿技師學院，北京100097）

0 引言

職業(yè)院校重在培養(yǎng)“具有一定理論基礎，善于動手”的應用型技術技能人才[1]。在教學中，重點突出學生主體地位，教師引導學生主動學習，主動思考。然而，在其C語言程序設計課程的教學中存在不少問題，其中最主要的問題是教學方法問題[2]。程序設計課程內容和知識體系比較零散，章與章之間跨度幅度比較大。傳統(tǒng)的教學方法以講授為主，教師通常采用“講概念-分析概念-例題講解-上機演示”的教學模式，不能激發(fā)學生的學習熱情和主動學習的積極性，教學效果不理想，大多數(shù)學生只掌握了有關的概念等理論知識，嚴重影響學生編程能力的培養(yǎng)[3]。

任務驅動教學法基于建構主義，強調學習者對知識和技能的主動探索與建構。該教學法以完成具體任務為線索，把教學內容隱含在任務之中，促使學習者主動吸納、調整，學習者經(jīng)歷提出問題、自己思考與教師點撥、自己解決問題幾個過程，重組知識與技能結構，體驗學習樂趣。其教學過程的關鍵點是學習者自我構建，出發(fā)點是師生互動，切入點是邊學邊做，落腳點是調動積極性與創(chuàng)造性。任務驅動教學是以“任務為主線，教師為主導，學生為主體”的一種教學方式[4，5]，要求教師獎教學內容隱含在一個或多個具體典型性的任務中，學生處于主體地位，在教師的引導性下，運用學習資源，進行自主和協(xié)作學習，完成既定任務。與以知識傳授為主的傳統(tǒng)教學方法相比較，轉變了教學理念，改變了以往“教師講，學生聽”，以教定學的被動教學模式，以解決問題和完成任務為目的，使學生處于主動的學習狀態(tài)，創(chuàng)造了以學定教、學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學習模式，在完成任務的過程中掌握理論知識、程序設計方法和技巧。

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代，MOOC、微課堂如雨后春筍。學校和老師逐漸接受了獲取知識的新渠道，即使在偏僻的山村，學生也可以獲得全球最優(yōu)質的教育。在職業(yè)學校，電氣自動化專業(yè)以教材內容為主線的教學模式缺少學生主動參與，教學效果不佳；職業(yè)教育領域人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾依然突出，能激發(fā)學習者學習熱情、提升教育教學效果的教學方法探索與研究依然是教改的熱點，任務驅動教學法倍受關注。任務驅動教學法主要包括任務設計、任務分析、任務實施和任務評價四個部分[6]。其中，任務設計是關鍵，任務實施是核心。

1 學習任務設計

任務設計是任務驅動教學法的關鍵。在教學中，任務直接影響教學效果，所以任務的設計和編排是任務驅動教學的關鍵。一個好的任務設計不僅要能用到已學的知識點，還要能引出新的內容。學習任務設計應充分考慮學生現(xiàn)有文化知識、認知能力、年齡、興趣特點，任務規(guī)模與難度適宜，承載的知識點、技能點要具有遞進關系，每次課的知識點、技能點以3~5個為宜，任務能激發(fā)學生產(chǎn)生疑問，通過探究能夠實現(xiàn)學習遷移，體驗探索樂趣，有利于培養(yǎng)解決問題能力和創(chuàng)新能力。以電氣自動化專業(yè)《C語言程序設計》課程中條件循環(huán)章的while、do-while循環(huán)節(jié)為例，本節(jié)課的知識目標為隨機函數(shù)rand（）、偽隨機數(shù)、條件循環(huán)，能力目標為會使用條件循環(huán)編程，情感態(tài)度價值觀目標是體驗循環(huán)控制程序設計樂趣。在購物街“看商品猜價格”游戲情境下，教學團隊為while、do-while循環(huán)節(jié)設計的學習任務為編寫該游戲程序，分為“只能猜一次”、“直到猜對為止”、“最多猜10次”、“猜多個數(shù)”四個子任務。子任務一“只能猜一次”隱含隨機函數(shù)rand（）知識點，流程圖如圖1所示。子任務二“直到猜對為止”引入do-while循環(huán)知識點，循環(huán)判斷條件改為“guess<>magic”，增加計數(shù)變量，并初始化與循環(huán)加1，猜對后輸出計數(shù)值，增加的步驟以紅色標識，流程圖如圖2所示，培養(yǎng)學生do-while編程能力。子任務三“最多猜10次”循環(huán)判斷條件改為“（guess<>magic）&（counter<10）”，以紅色標識，流程圖如圖3所示，培養(yǎng)學生遇到多個條件循環(huán)的解決辦法。子任務四“猜多個數(shù)”，10次猜不對就猜下一個數(shù)，引入循環(huán)嵌套，流程圖如圖4所示，實現(xiàn)綜合任務。四個子程序中均包含“比較magic和guess的大小給出相應的提示”步驟，可細化為“猜大了，系統(tǒng)提示：錯誤！太大??；猜小了，系統(tǒng)提示：錯誤！太小?。徊聦α?，系統(tǒng)提示：恭喜您！獲得該件商品！”，如圖5所示?？梢?，本節(jié)課設計的任務隱含的教學目標明確，編排合理，符合“最近發(fā)展區(qū)”，從分支結構、do-while語句、多條件循環(huán)、嵌套循環(huán)逐級探索，游戲越來越貼近生活，符合學生認知特點，實現(xiàn)了知識與能力遷移，在整個探索過程中，學生洋溢著笑容，體驗了成功的喜悅，對探究學習充滿著興趣。

圖1 任務一流程圖

圖2 任務二流程圖

圖3 任務三流程圖

圖4 任務四流程圖

圖5 “比較magic和guess的大小給出相應提示”子流程圖

2 任務驅動教學法的任務實施

任務實施是任務驅動教學法的核心。這里所說的任務不是簡單、機械的編程操作訓練，而是一個較大的典型的應用程序，既要根據(jù)課堂教學需要，精心創(chuàng)設學習情境，激發(fā)學生學習興趣，讓學生享受學習過程，又要激發(fā)學生主動探究、依據(jù)任務的實際功能不斷細化和完善，驅動學生以積極的態(tài)度參與到代碼的編寫中來。同樣，也不是片面的強調學生的主體地位，布置任務了事，放任學生自主探究，忽視教師的主導作用，忽視學生的自主學習設計。否則，要么“動”不起來，要么不能專著、持久地“動”。接下來，我們一起來探討采用任務驅動教學法，讓學生在while、do-while循環(huán)學習中真正地“動”起來，讓學生在完成任務的同時享受成功帶來的喜悅。

2.1 學習情境創(chuàng)設

任務驅動課堂的學習情境創(chuàng)設應貼近學生生活，能激發(fā)學生學習興趣，與學習任務密切聯(lián)系。為while、do-while循環(huán)學習創(chuàng)設的學習情境為購物街“看商品猜價格”游戲，示意圖如圖6所示。購物街“看商品猜價格”游戲學習情境具有實用性、趣味性，能激發(fā)學習者探索熱情，助力while、do-while循環(huán)控制知識與技能的自我建構。

圖6 購物街“看商品猜價格”游戲教學情境示意圖

2.2 學生探究學習

任務驅動教學法以“任務”為主線，以“驅動”為方法，在子任務一探究中，學生了解隨機函數(shù)rand（），然而，隨機函數(shù)產(chǎn)生的隨機數(shù)在[0，RAND_MAX]之間，在stdlib.h庫中RAND_MAX定義為32767，產(chǎn)生了“如何產(chǎn)生 [0，99]之間的隨機數(shù)？如何產(chǎn)生[1，100]之間的隨機數(shù)？”的疑問；子任務二學生尋找著do-while循環(huán)的實現(xiàn)方法、計數(shù)函數(shù)的初始化與加1運算方法；子任務三學生探究著多個循環(huán)條件的相與運算；子任務四學生探究著嵌套循環(huán)實現(xiàn)方法與程序結構，學生發(fā)現(xiàn)“每次計算機運行所產(chǎn)生的隨機數(shù)都是一樣，又是怎么回事呢？”，并逐一解決、歸納?？梢?，學生在學習過程中，不斷踐行教學三部曲，即：提出問題——解決問題——歸納總結。

2.3 教師發(fā)問與點撥

教師點撥與發(fā)問將探究學習推向一個個小高潮。教學實施過程中，依據(jù)時間順序布置子任務一到子任務四，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進完成系列“任務”，掌握循環(huán)控制編程過程中遇到問題的解決方法，構建完整的知識脈絡，在完成“任務”的過程中，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，形成清晰的程序設計思路。學生完成4個子任務后，引導學生將計算機產(chǎn)生的隨機數(shù)打印出來，尋找規(guī)律。學生產(chǎn)生疑問：為什么每次運行計算機所想的數(shù)都是一樣的呢？教師提示函數(shù)rand（）產(chǎn)生的是偽隨機數(shù)，進行必要點撥，學生急切探究“如何使生成的隨機數(shù)足夠隨機呢？”，需要為rand（）設置隨機數(shù)種子，使產(chǎn)生的隨機數(shù)“隨機化”，學生探究發(fā)現(xiàn)改用系統(tǒng)時間最為隨機數(shù)種子更好。讓學生輸入一個非數(shù)字字符，結果程序輸出“Wrong！Too big！”，之后換行，不斷輸出“Please guess a magic number：Wrong！Too big！”，并進入死循環(huán)，發(fā)現(xiàn)程序的健壯性不夠，學生再次探究錯誤輸出與死機的原因與解決辦法?？梢?，老師的兩次點撥與發(fā)問促進了學生編程思路的完善，再次將學習熱情推向高潮。

2.4 教學組織要點

引入任務驅動教學法進行技能教學效果不錯，但也存在一些問題，如教學進度不易把握、課堂管理待改進和評價難度增加等，任務驅動教學法的課堂更為開放，但這一“放”就不好“收”，每個小組的探究程度和學習進度難以把握，有的小組提前完成，有的小組只能在課程結束時草草“收兵”，影響教學效果。探究性學習的課堂很“活”，也會導致個別學生干擾他人，需采取措施在行動上約束學生，使學生都“動”起來。傳統(tǒng)教學強調“單打獨斗”，學生表現(xiàn)容易掌控，采取任務驅動教學法時，可能有個別學生濫竽充數(shù)，給教師造成形勢一片大好的錯覺，加大教學評價的難度。針對這些問題，需要在實施過程中加以注意，或采取一些措施進行改進。在教學設計上，強調學生自主發(fā)展，培養(yǎng)學生的自學能力，不斷用“任務”引導學生探究學習，讓學生根據(jù)“任務”需求來學習，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和合作意識。在教學內容安排方面，以任務為線索，串聯(lián)任務，使其符合學生的認知特點。在教學組織過程中，關注學生知識及技能的個體差異以及學生基礎及素質方面的差異，實現(xiàn)分層教學。在教學評價方面，不僅看結果，更要關注學生探究學習過程，關注知識與技能的遞增。在教師點撥與發(fā)問方面，要達到一石激起千層浪的效果，促進學生相互取長補短，在知識、能力、情感態(tài)度的構建中起到催化劑的作用。

通過這個例子可看到，借助購物街“看商品猜價格”游戲實用程序運行效果，使學生產(chǎn)生積極完成學習任務的動機和內驅力，對人物進行細化和完善，實施任務分層，不僅減輕了學生的心理負擔，也在一定程度上照顧了大多數(shù)學生。同時，由于將任務細化，且環(huán)環(huán)相扣，學生可以在任務的驅動下，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力，提高學生自主學習及與他人協(xié)作的能力，促使學生有興趣并且持久的“動”起來，提升學習效果。

3 學習效果實驗

為了驗證教學效果，在我?？萍寂d趣小組教學中進行對比實驗。將12名學生按照無差別原則分為兩組，第一組第1周到第5周采用任務驅動教學法，第6周到第9周采用邊講邊練教學法，第二組第1周到第5周采用邊講邊練教學法，第6周到第9周采用任務驅動教學法，每周均為3次課，分別從教學參與度、教學目標達成率、知識技能遺忘率、學習滿意度等維度分析學生學習效果。按周統(tǒng)計采用不同教學方法時，統(tǒng)計學生主動參與教學的人次數(shù)，如表1所示，實際參與教學的學生應為18人次，對照圖如圖7所示，學生喜歡任務驅動教學法，愿意投入精力，主動探究學習，邊教邊學初期學習熱情較高，但不持久。按周統(tǒng)計采用不同教學方法時，完成教學目標的學生人次數(shù)如表2所示，對照圖如圖8所示，采用任務驅動教學法時教學目標完成率較采用邊教邊學教學法時高2%；在第3、4周，抽出8天，分8次考核第三周首次課的知識點和技能點，學生平均分如表3所示，對照圖如圖9所示，采用任務驅動教學法的小組，第三天知識遺忘到最低點，采用邊教邊練教學法的小組，第四天知識遺忘到最低點，低于上述最低點，該組學生遺忘的幅度要大些，之后幾天兩組學生的成績又不斷提升，均達到遺忘前的水平，并保持，這是因為多次測試、復習后，學生已經(jīng)完全掌握了該知識點和技能點，難以分析不同教學方法的教學效果；第4次試驗安排在第6、7周，測試間隔為4天，分四次考核第6周首次課的知識點和技能點，學生平均分如表4所示，對照圖如圖10所示，第一組第12天遺忘到最低點，遺忘15%，第2組第12天遺忘仍在繼續(xù)，此時遺忘34%，第2組遺忘斜率明顯大于第1組。

表1 不同教學方法學生主動參與教學人數(shù)對照表（單位：人＊次）

表2 不同教學方法學生教學目標完成人數(shù)對照表（單位：人＊次）

表3 不同教學方法學生考試平均分對照表

表4 不同教學方法學生考試平均分對照表

圖7 主動參與教學人次對照圖

圖8 完成教學目標人次對照圖

圖9 間隔1天測試平均分對照圖

圖10 間隔4天測試平均分對照圖

綜合分析可知，采用相同教學方法時，兩組同學教學參與度、教學目標達成率、知識技能遺忘率、學習滿意度沒有明顯差異；在學生教學參與度方面，采用任務驅動教學法時稍高，高于邊教邊學教學法2%；在教學目標達成率方面，兩種教學方法名沒有明顯差異，均達到教學目標；在知識掌握的牢固度方面，任務驅動教學法遠遠高于邊教邊學教學法，高出19%（暫按分數(shù)說明），這是因為任務驅動教學法的自我探究、手腦并用、嘗試錯誤，學生學習興趣明顯高漲。

4 結束語

將任務驅動教學法靈活應用于《C語言程序設計》課程，從任務驅動教學法的關鍵和核心入手，教師不再是傳統(tǒng)課堂的主角，也不再是只向學生傳授知識，而是課堂的組織者，發(fā)揮著更重要的“導”的作用，引導學生如何思考、如何構建知識與技能體系。本次實驗從教學參與度、教學目標達成率、知識技能遺忘率、學習滿意度等維度分析教學效果和效率，教學效果良好，有利于開創(chuàng)“教”的升華，實現(xiàn)“學”的突破，有效推進學生創(chuàng)新精神和實踐能力的提升。然而，在任務驅動教學法實施過程中仍存在著將任務簡單化的傾向和人文精神缺乏的現(xiàn)象。因此，實施任務驅動教學方法，將教學環(huán)境情境化、問題化，教學過程既源于情境而又超越具體情境，融知識、技能、情感于一體，使因材施教落到實處，讓每個學習者將學習當作一種享受，需要廣大教育工作者長期探索與實踐。