混合教学模式在“程序设计基础”中的实践

　　摘要：本文对建构主义理论指导下的混合教学模式进行了分析，并以“程序设计基础”课程为例，探索了多种教学与学习手段的结合，以及他们间相互关系的正确处理，激发了学生的学习兴趣，取得了较好的效果。
　　关键词：混合教学；小组协作；网络交互
　　中图分类号：G40-057文献标识码：A
　　文章编号：1672-5913 (2007) 20-0025-04
　　
　　1引言
　　
　　现代教育中，教学方式要着力于培养学生的创造力、分析解决问题的能力、探索研究问题的能力，以支持学校后学习、终身学习的发展方向，达到培养具有创造力的、具备高水平综合素质的人的目标。这一目标的实现，要依赖合理的教学模式。对教学模式的定义，众说纷纭。“结构说”定义的教学模式[1]，是指在一定的教育思想、教育观念、学习理论的指导下，运用一定的教学策略和方法所形成的教学进程的稳定结构形式，是教学系统四要素(教师、学生、教材、媒体)相互联系、相互作用的具体体现。
　　在教学模式中，最关键的是教师和学生在教学过程中的相互关系。目前在科学教育界流行的建构主义理论明确地描述了这一关系。
　　1.1建构主义
　　建构主义是由瑞士学者让·皮亚杰最早提出来的，这一理论以学生为中心，强调学生对知识的主动探索，主动发现和对所学知识的主动建构。教师在整个教学过程中起组织、指导、帮助、促进学生学习的作用，利用情景、协作、会话、意义建构等学习要素，充分发挥学生的主动性，积极性和首创精神，最终使学生有效地实现对当前所学知识意义建构的目的。建构主义要求学生用探索法、发现法去自主建构意义，在学习过程中主动搜集、分析、加工和处理信息，对所学问题要主动提出各种假设并验证。要善于把当前所学内容与已知事物联系并认真思考，突出“合作”学习方法。教师是意义建构的帮助者，促进者，教师要善于创新情境，激发兴趣，提示新旧知识间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。建构主义理论成为当前课题研究的重要理论基础之一。
　　1.2“混合学习”(Blending Learning)
　　在建构主义的理论指导下，出现了“混合学习”的模式。所谓“混合学习”是指各种学习方式的结合[2]。即运用视听媒体(幻灯投影、录音录像)的教学方式与传统的课堂教学方式相结合；计算机辅助教学(CAI、IP、网络课程等)方式与传统的教师单一讲授方式相结合；学生的自主学习方式与学生之间的合作学习方式相结合等等。“混合学习”的本质，是强调教师的主导作用和学生主体地位的有机统一。也就是说，既要发挥教师的引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分发挥学生作为学习主体的主动性、积极性和创造性。只有把这两者结合起来，使两者的优势互补，才能获得最佳的学习效果。主导--主体相结合的这种结构[3]，是一种比较理想的教育教学模式。既然有“教”又有“学”，我们不妨称之为“混合教学”。
　　要实现这种理想模式，必须充分发挥教师的主导作用。[4]课堂教学有利于教师主导作用的发挥，有利于教师监控整个教学活动进程，系统地传授科学知识；而在线教学的教育信息化环境在学生的学习方式的变革中起到了中坚作用，它凭借丰富的数字化教学资源和各种交互工具、认知工具，促进了学生由被动接收知识到主动学习的发展。信息化环境对研究性学习提供了资源支持、交流协作环境支持和多媒体研究性学习工具支持；对自主探索式学习、对互动合作式学习、对学科综合式学习也都提供了强有力的支持。两种教学模式各有千秋，网络环境下的混合式教学则融合了这两种教学模式的优势，把“以学为主”的教学设计和“以教为主”的教学设计结合起来，打破了传统学校教育的课堂教学模式，同时也突破了传统远程教学无法实施有效的沟通和交流的局限，是一种全新的教学模式[5]。在这种模式中课堂教学和在线教学相互补充，学生的积极性和主动性能够得到更大的鼓励，充分发挥学生的主体地位，不仅对学生的知识技能与创新能力的训练有利，对于学生健康情感与价值观的培养也是大有好处的。
　　
　　2混合教学模式下多种教学手段的实践
　　
　　现在很多“混合教学”手段强调现代信息技术的应用，但不少教师仍然只是把媒体当做演示某个教学内容的工具或直观教学的教具，而不是引导和教会学生把媒体作为自主探究、建构认知、情感激励的工具。所以不能一味依赖媒体，而是要发挥多种体现教师为主导，学生为主体的教学手段来辅助教学，在“程序设计基础课程”的本科教学中，这些教学手段体现在以下几个方面。
　　2.1面对面的课堂教学和学生课外学习的混合教学
　　在面对面的课堂教学中，传统程序设计教学时采用的是黑板上写程序或在教学媒体上展示已经写好的程序，学生对程序的执行过程和结果没有直观的感受，我们对此进行了改进，采用了可视化的程序设计讲授方式，即当场在计算机上打程序，从变量的声明到语句的流程，边打边与学生共同探讨解题的思路，并且可加上相应的中文注释，学生不仅能直观地看到规范的编程习惯，还能清楚地看到题目的解题过程与程序的执行过程。程序编写过程中难免产生小错误或者可以设计一些错误，通过编译或者程序的单步调试，和学生一起排除错误，让他们了解常见错误，避免重犯。可视化教学中，程序的单步执行尤其直观，能产生以前的黑板书写程序和直接展示程序所看不到的效果，它能看到不同类型的变量和表达式的值的变化情况，例如在讲授结构类型变量的时候，可以通过单步演示让学生理解一个结构类型变量所包含的成员的类型及值的情况，一目了然。
　　课堂上的典型算法和例题，学生如果没有当堂消化，课下同样有学习的途径。我们把课堂上的实例传到网上课堂的BBS论坛区，学生可以随时在线学习或者下载学习(如图1所示)。
　　
　　这种混合教学发生在教学资源和教学环境的混合基础上，可以很好地发挥以教为主的教学模式的优点，同时又能体现以学生为主的教学模式的优势；既能体现老师的主导作用又能突出学生的主体地位，使学生在教师的指导、帮助下积极主动地探究学习。
　　2.2个人自主和小组协作的混合学习
　　面对每一届新生，在第一堂课上，我们都会灌输一个理念：编程不是“听”会的，也不是“看”会的，而是在上机练习与思考中领会的。这就传达两层意思，第一，多上机，第二，多思考。学生不能马上深切体会到这个理念的意思，但是随着可视化教学手段的运用，他们会慢慢感受到程序不是“纸上谈兵”，而是要在课堂之外，找时间更多地与计算机“亲密接触”，碰到问题是正常的，要思考解决，不能解决的求助于课程论坛，让老师和同学帮助解决，或者更直接的方式，小组讨论解决。
　　每一届学生中，总有一些反应快、对编程有感觉、成绩好的前端学生，也有一些进入状态慢、成绩相对差的后端学生，如果不对他们加以引导，很容易丧失对该课程的学习信心而选择放弃，为了平衡两端学生的差异，也为了发挥同学之间的团队精神，我们把一个班级划分为几个小组，每个小组4~5人，选出组长，组长的选择依据为阶段性测试的成绩。为了对学生一个阶段的学习情况有直接的掌握，每讲完一个或两个章节，进行一次上机测验，测验的结果作为他们的平时成绩的一部分，这样对学生也是一种检验与激励。我们从第一和第二次测验的成绩选出部分较为优秀的学生，结合他们的平时表现，决定组长人选，组员由组长挑选，必要时由教师协调。组成立之后，组长要掌握组员的学习动态，也可以反映组员的问题，譬如收集一些大家感觉有疑问的需要讲解的题目等。组员之间要互相团结、互相帮助，对每次测验的成绩要比一比，一起分析原因。小组的作用还在于，在课程即将结束的时候，每个小组合作完成一个大作业，用学到的知识开发一个特定功能的系统，譬如一个管理系统或者一个小游戏，题目可以自定，也可以提供给他们选择，可以分工完成，锻炼他们的协作与沟通能力。学生比较感兴趣，能够编出一些猜数的小游戏出来(如图2所示)，看到自己的第一个较为完整的作品，比较有成就感。教师评判依据对该作品的答辩，代表本组答辩的人选随机产生，答辩成绩代表本组成绩，这就要求每个组员充分参与到作品的开发中，要有集体意识。另外，小组还要交出一份学习小结，对整个学期该课程的学习的知识点进行梳理、总结，用自己的理解来描述，并进行课堂交流。

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