高艷麗 曲志剛 鄒明峰 王子健

摘? 要? 發(fā)現(xiàn)式教學法強調(diào)學員發(fā)現(xiàn)學習，讓學員自己探索、思考、發(fā)現(xiàn)知識。針對發(fā)現(xiàn)式教學的內(nèi)涵、教學理念以及實施流程進行深入研究，并將其運用于航空自動控制基礎課程，對實施過程以及實施效果進行反思總結(jié)。

關鍵詞? 發(fā)現(xiàn)式教學法；航空自動控制基礎；教學目標；教學評價

中圖分類號：E251.3? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）16-0112-04

0? 引言

航空自動控制基礎課程是士官職業(yè)技術教育的專業(yè)基礎課程，將為后期專業(yè)課程的學習提供理論依據(jù)。如何提高學員的學習興趣，突出學員的主體地位，提升學習效率，一直是本課程教學法改革探索的方向。發(fā)現(xiàn)式教學就是在一定的學習情境中引導學員自己去探索，從而求得問題的解答，這正是課程所追求的教學實效。

1? 發(fā)現(xiàn)式教學法的基本內(nèi)涵

發(fā)現(xiàn)式教學是以培養(yǎng)學員獨立學習、獨立思考，從而自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題并得出結(jié)論的能力為取向的教學方法。在實施過程中，教員引導學員圍繞具體問題，通過再現(xiàn)的情景或者相關材料[1]，積極思考、探索和發(fā)現(xiàn)相應的原理和結(jié)論，培養(yǎng)學員獨立思考、鉆研、探索的學習態(tài)度以及追求科學的精神。

2? 發(fā)現(xiàn)式教學法的教學理念

發(fā)現(xiàn)式教學主要依據(jù)建構主義理論、有意義學習理論和元認知理論等思維理念。

2.1? 建構主義理論

建構主義教學觀認為，學生學習是在特定環(huán)境下進行有意義的知識建構[2-3]。因此，知識傳授的主要途徑是營造有利于充分激發(fā)學員學習興趣的教學環(huán)境，引導學員主動學習。它強調(diào)學員在學習中和在知識呈現(xiàn)過程中的主體性、主動性，這也正是發(fā)現(xiàn)式教學的出發(fā)點。實施發(fā)現(xiàn)式教學可以克服傳統(tǒng)教學模式的弊端，通過提升學員的學習參與度，使學員獲得主動求知的思維方式和學習方法。

2.2? 有意義學習理論

有意義學習理論的核心是溫故知新，即強調(diào)舊知識與新知識的互動融合。學員在學習過程中運用認知結(jié)構中已有的、與新知識相關的概念、知識和經(jīng)驗去理解新知識，并將新知識納入原有的認知結(jié)構，實現(xiàn)新舊知識同化融合，由此彰顯學習的意義。發(fā)現(xiàn)式教學通過情境創(chuàng)設，引導學員主動發(fā)現(xiàn)問題，利用原有知識，設置假設條件，進行驗證解決，所體現(xiàn)的正是有意義學習理論的要求。

2.3? 元認知理論

元認知又稱反省認知、監(jiān)控認知或超認知，是指人對自身認知過程的認知。學員可以通過認知來了解、檢驗、評估和調(diào)整自己的認知活動。發(fā)現(xiàn)式教學注重學員對自我的理解和認知，以及對自己學習方法和行為的自我認知、自我檢驗、自我調(diào)整，這正是元認知理論在教學中的具體實踐。

3? 發(fā)現(xiàn)式教學法實施流程

發(fā)現(xiàn)式教學模式強調(diào)學員的發(fā)現(xiàn)過程，在這一發(fā)現(xiàn)過程中，學員的思維是相對獨立的，要讓學員積極參與探究過程[4]，培養(yǎng)其學習能力，增強其學習動力。

3.1? 教學準備

3.1.1? 分析學情

對學員層次、學習特點、學習方法以及學習興趣進行分析，精準定位學員的實際需求，進而確定教學目標，整合教學內(nèi)容，實現(xiàn)高效精確教學。

3.1.2? 明確目標

結(jié)合實際的學員情況，制定具體、明確、可測量的教學目標，為教學過程起到指導的作用。

3.1.3? 精選內(nèi)容

教學內(nèi)容的挑選和設計要符合發(fā)現(xiàn)式教學的特點，以學員為主體。最重要的是處理好內(nèi)容上的環(huán)環(huán)相扣，恰當設置合適的問題情境，進而引導學員從創(chuàng)設的情境到提出假設，最后再到驗證結(jié)果，突出重點內(nèi)容，解決難點部分。

3.1.4? 講究方式

設計教學組織方式，讓學員能夠主動地參與知識的發(fā)現(xiàn)和探究過程，學會自主探究、獨立思考、小組合作等學習方法，培養(yǎng)學員的思維及創(chuàng)新能力。

3.2? 教學實施

整個教學過程圍繞探索發(fā)現(xiàn)—提出假設—驗證假設—得出結(jié)論—理解應用進行，如圖1所示。

第一步：探索發(fā)現(xiàn)。教員創(chuàng)造問題情境，引導學員探索發(fā)現(xiàn)、提出問題。在這個過程中要著重引導學員剖析自己提出的問題。

第二步：提出假設。學員分析觀察到的事物現(xiàn)象，并針對現(xiàn)象提出許多可能的假設。在這一過程中要去激發(fā)學員的興趣，并且能夠引導學員利用之前學習的理論提出合理的假設，要注重因果關系。

第三步：驗證假設。在論證假設時，學員提出的某些假設可能會不成立，而某些假設可能會部分成立，進行分析修正。在這個過程中，最重要的是總結(jié)結(jié)論以形成概念。

第四步：得出結(jié)論。在假設通過驗證后，教員發(fā)揮自身的主導性，對結(jié)論進行標準化、規(guī)范化。

第五步：理解應用。最后，教員要及時地對新知識進行鞏固。通過布置習題以及設置拓展練習等方式，鞏固新知，同時鍛煉學員的思維能力。

3.3? 教學總結(jié)

教學實施結(jié)束后最重要的環(huán)節(jié)就是對本課程教學過程的總結(jié)，進而為后面的教學提供改革和完善的依據(jù)。教學總結(jié)既要包括主觀條件方面，如PPT的設計、教學環(huán)節(jié)的設計、教學方法的運用、學員的參與度等，也要包括客觀條件方面，如教學設施條件、學員接受程度等；既要總結(jié)好的經(jīng)驗，也要總結(jié)存在的不足，從而揚長避短，達到最佳的教學效果。

4? 發(fā)現(xiàn)式教學法關鍵環(huán)節(jié)

發(fā)現(xiàn)式教學法與傳統(tǒng)的傳授式教學法相比，突出了學員的主體性，調(diào)動了學員的積極性和主動性，符合學員發(fā)展的需要，但是在實施過程中一定要抓住其關鍵環(huán)節(jié)。

4.1? 創(chuàng)設情境，問題導入

問題情境設置是整個發(fā)現(xiàn)式教學實施過程中的關節(jié)環(huán)節(jié)之一。只有恰當合適的問題情境，才能保證課程的正常進行，才能讓學員帶著問題意識，激發(fā)其好奇心和興趣。因此，教員要吃透教學內(nèi)容，能夠根據(jù)學員的實際認知情況設置有新穎性、挑戰(zhàn)性的問題情境。創(chuàng)設的情境要有新理論和舊知識之間的聯(lián)系線索，這是最關鍵的一個環(huán)節(jié)，因為它能夠幫助學員建構新知識的意義。

4.2? 提出假設，合理分析

假設是發(fā)現(xiàn)式教學的必備過程之一。在設計時要引導學員明確因果關系，正確推理，通過逐次限定應用條件，進而逐步縮小范圍，推出最終結(jié)論。同時，要引導學員借助已學知識分析原理，提出合理的假設，進而為后期驗證進行鋪墊。假設的提出與分析直接決定了最終結(jié)論的形成。

4.3? 總結(jié)鞏固，拓展提升

在發(fā)現(xiàn)式教學中，學員圍繞特定的問題，提出假設、驗證假設、得出結(jié)論。在這個過程中，學員的認知和探索能力有了很好的訓練，但是對于新理論、新知識的運用還需要進行鞏固。因此，相關學習習題的設置以及實際運用需要系統(tǒng)開展，逐步拓展學員的知識面，提升實際運用能力。

5? 發(fā)現(xiàn)式教學法在航空自動控制基礎課程中的應用

在航空自動控制基礎課程中，線性系統(tǒng)時域分析法章節(jié)中的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，穩(wěn)態(tài)誤差的大小直接體現(xiàn)系統(tǒng)輸出的準確性。因此，掌握穩(wěn)態(tài)誤差的求解與分析方法至關重要，它在內(nèi)容上既承接了前面章節(jié)中對一階、二階系統(tǒng)的性能分析，也為后面根軌跡的學習提供了分析依據(jù)，起到承上啟下的作用。

5.1? 教學目標

通過本堂課的教學，使學員理解穩(wěn)態(tài)誤差的概念，掌握分析穩(wěn)態(tài)誤差的方法，運用本節(jié)課所學的知識分析實際的航空自動控制系統(tǒng)的準確性，解決實際問題。其中穩(wěn)態(tài)誤差的求解是本節(jié)課的重點，掌握求解的步驟與方法才能得到系統(tǒng)最終的穩(wěn)態(tài)誤差；難點是實際系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析，掌握求解的方法后，要運用于實際航空裝備系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析中，分析各個參數(shù)對準確性的影響。對于難點部分，在引導分析的基礎上采用加強訓練的形式，并進行歸納總結(jié)。

5.2? 教學實施

第一步：探索發(fā)現(xiàn)。以艦載飛機自動著艦過程進行情境創(chuàng)建。通過艦載機著艦視頻的播放，引導學員探索發(fā)現(xiàn)艦載機著艦過程中需要保持精確的飛行姿態(tài)，從而使飛機尾鉤準確地掛上攔阻索。引導學員提出問題：如何保證系統(tǒng)輸出的準確性？

第二步：提出假設。引導學員利用前期所學的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法來分析系統(tǒng)的準確性，進而提出假設：準確性與系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構參數(shù)有關，與外部輸入無關。

第三步：驗證假設。通過穩(wěn)態(tài)誤差的求解與分析來驗證之前的假設，在這個過程中要注意總結(jié)穩(wěn)態(tài)誤差的概念以及求解步驟。

第四步：得出結(jié)論。系統(tǒng)準確性與外部輸入、系統(tǒng)參數(shù)和結(jié)構有關，同時總結(jié)分析的步驟與要點。

第五步：理解運用。利用所得出的分析方法分析實際艦載機著艦過程中的飛行姿態(tài)控制系統(tǒng)，理論運用于實際。

5.3? 教學評價

發(fā)現(xiàn)式教學的最終效果要通過相應的評價方式進行判斷，該課程主要的評價方式包括課堂評價和課程評價。

5.3.1? 課堂評價

課堂教學評價主要是課程教學實施過程中的評價，其中包括學員對教員的評價以及教員對學員的評價，同時包括專家對教員的評價。

1）學員對教員的評價。采用問卷調(diào)查以及座談的形式，對教員教學實施過程中是否合理創(chuàng)設情境、是否正確引導學員利用前期知識進行假設、是否注重學員的認知能力等方面進行評價并提出改進建議。

2）教員對學員的評價。針對學員的課堂表現(xiàn)以及課外作業(yè)等情況進行評價，主要圍繞學員的知識迭代情況、知識發(fā)現(xiàn)的能力、探索發(fā)現(xiàn)的主動性等方面通過評分的形式進行評價。

3）專家對教員的評價。專家對教員實施發(fā)現(xiàn)式教學法的過程進行評價，包括課堂教學內(nèi)容是否合適采用發(fā)現(xiàn)式教學、設計的各個教學環(huán)節(jié)是否合理等。

5.3.2? 課程評價

最終課程結(jié)束后，對整個課程進行評價分析，包括教員對學員的評價、學員的自我評價、學員對教員的教學評價、教員的自我評價。

1）教員對學員的評價。學員最終的評定成績包括結(jié)課考試成績以及教員對學員課堂評價的總結(jié)結(jié)果，可以參考40%平日成績+60%考試成績來決定。

2）學員對教員的評價。課程結(jié)束后，學員對教員運用的教學法是否能夠接受、傳授的知識是否全面以及課程內(nèi)容的安排上是否合理等方面通過問卷調(diào)查和座談的形式進行評價。

3）學員的自我評價。通過問卷調(diào)查形式由學員進行自我評價，包括學習態(tài)度、知識點的掌握、課堂表現(xiàn)以及課后的學習等多方面評價。

4）教員自我評價。根據(jù)最后的教學效果，以及在教學過程中遇到的問題進行分析，找出問題，如所教內(nèi)容是否合適運用發(fā)現(xiàn)式教學法等。同樣，對于課程實施中好的方面要進行總結(jié)，為后期課程的實施提供依據(jù)。

6? 教學反思

6.1? 學員積極性的調(diào)動

發(fā)現(xiàn)式教學的主體是學員，因而學員的參與度直接決定了該教學的實施成效。如何能夠讓學員積極參與教學，發(fā)揮主動性，是課程實施的關鍵點。這就需要教員充分了解學員情況，完善教學設計，提升課堂的把控能力。

6.2? 教員具有扎實的專業(yè)知識和過硬的組織能力

創(chuàng)設令學員感興趣的發(fā)現(xiàn)式教學情境是實現(xiàn)預期教學效果的重要因素。這就需要從學員思考的角度、課程內(nèi)容以及教員教學能力等多方面考慮。因此，教員要不斷地學習相關理論，在實施教學過程中總結(jié)成功經(jīng)驗和優(yōu)秀的教學方法，提高教學能力，進而組織好發(fā)現(xiàn)式教學的實施。

6.3? 運用發(fā)現(xiàn)式教學的同時結(jié)合使用多種教學方法

由于發(fā)現(xiàn)式教學法的自身特點和要求并不適合所有的課堂，因此不能一味追求采用這一種教學方法。要根據(jù)實際的教學內(nèi)容需求、學員的學習特點，綜合性地進行考慮，將多種教學法綜合并靈活地運用到課堂中，進而提高教學質(zhì)量。

7? 結(jié)束語

通過一個學期的教學實施，發(fā)現(xiàn)式教學法可以突出學員的主體地位，激發(fā)學員的學習興趣。特別是應用在航空自動控制基礎課程中，可以將抽象問題形象化，幫助學員對原理的理解。這也需要教員熟悉課程內(nèi)容，能夠根據(jù)發(fā)現(xiàn)式教學法的運用要求選擇合適的教學內(nèi)容，精心布置規(guī)劃。

參考文獻

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作者：高艷麗、曲志剛，海軍航空大學青島校區(qū)，副教授；鄒明峰，海軍航空大學青島校區(qū)，助教；王子健，海軍航空大學青島校區(qū)，講師（266000）。