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摘 要：在计算机教学中应用建构主义学习理论,促使学生在短短的两三年时间内,既学会相关专业培养目标所要求的计算机知识,又能逐步养成顺应社会发展和时代需求,自主学习、自主探索、不断更新知识的能力,是摆在当前职校教师面前的重要课题.
关 键 词：建构主义；计算机教学；可持续发展
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1671-0568（2013）02-0106-03
为了更好地培养创新人才的教育目标,当前我国教育改革在鼓励运用多种先进教育理论指导的同时,特别强调“建构主义”理论的指导是完全必要的,这样做并不说明它是最完善、最理想的教育理论,而仅仅说明它对于解决我国当前教育领域存在的问题具有针对性.“建构主义”是认知心理学派的重要分支,认为知识不是对客观世界绝对客观的反映,只是人们在一个时期对客观世界的一种认识、一种解释或一种假设,并不是问题的最终答案,而会随着人们认识的不断深入而发生改变.“建构主义”的核心思想就是以学习者为主体,学习者应用自身已有的知识经验对情境中的知识进行主动探索,使自身的认知结构进一步得到完善.基于“建构主义”的教学模式与传统的教学模式相比发生了很大的改变,它以学生为教学主体,教师为学生学习的引导者、高级伙伴.教学目的是培养出能有一定发现能力、探索能力、分析能力、创新能力及终身学习能力,具有可持续发展特征的人才.
一、计算机相关人才培养的需求
计算机技术,无论是软件技术还是硬件技术,都发生着日新月异的变化.传统的人才培养模式无法满足要求,而“建构主义”学习理论恰巧能解决这一难题.
1.要求学生主动参与获取知识的过程.学生能主动发现新问题、探索新知识,并主动建构自己的知识体系.“建构主义”教学模式的运用,可培养学生较强的自学能力和终身学习能力,为知识的及时更新奠定最重要的基础.
2.教科书只是参照,教师只是指导者和高级学习伙伴.学习不再有极强的依赖性,而会充分挖掘自身潜力,并学会与同学协作解决问题.
3.“建构主义”学习理论的学习过程中重要的环节是协作和会话,这为学生走上工作岗位能适应工作环境,与同事很好地合作提供了经验.
4.以“建构主义”学习理论为指导培养的学生不再是流水线上从事单一劳作的工人,而是拥有极强探索能力,且敢于质疑和批判的创新型人才,为社会的快速发展提供新鲜血液.
5.“建构主义”教学模式具有开放性的特点,教师在教学过程中捕捉学生的智慧,使其综合素质也得到不断提高,这种教学相长的方式可为培养适应社会需求的人才提供保证.
二、运用“建构主义”学习理论于教学过程需解决的问题
计算机学科与现实社会有着密切的联系,极其适合应用“建构主义”来构建相关科目的教学模式.但是,“建构主义”教学模式对教师和学生都提出了更高要求,具体体现在如下方面：
1.学生的学习习惯及能力的养成.要使学生成为学习的主体,必需具备主动发现问题、主动分析问题和探索问题的能力.因此,教师应根据学生的生活、学习背景和具体教学内容创设合适的教学情境,并在学习过程中适时启发和引导,强化学习习惯和能力,让学生逐步减少对教师的依赖,最终达到自主探究,自主建构知识,运用已有知识体系来解决新问题的目的.
2.教师的综合素质需求进一步提高.
（1）更完备的专业知识.在“建构主义”学习理论指导教学的过程中,教师不再是知识的权威,而是指导者和合作者.学生才是学习的主人,学习过程是开放的.由于学生的创新思维十分活跃,因而教师备课的预设目标不再局限于教材和教参,而应推测学生主动发现和探索结果的种种可能.即使不够全面,也必须非常充分.因此,教师就要不断提升自身的专业修养,备课时也要花更多的精力来研读教材和教学参考资料,到图书馆或网络查阅相关知识资料,为学生可能出现的各种质疑做好准备.
（2）更强的教学组织能力.基于“建构主义”学习理论的教学模式,不再按照教师预设的教学过程按部就班地达到教学目标,而是要充分激发学生的学习兴趣和热情,培养学生分析性、批判性和探索性的精神,让每个学生都能积极主动深入地参与教学过程,并将每个人的智慧思维成果在小组或班级内共享,最终达到思维收敛.这样,每节课既有教学重点,又能将教学内容向课外、向生活进行拓展,并最终达到理论层次的成果,无疑对教师的组织、引导能力提出了更高的要求.
（3）更强的教学设计能力.在这里涉及到四个方面：首先,要花更多的时间对班级学生的计算机知识经验背景和思维特点进行分析,以充分激发学生的好奇心和求知欲,提高学生的学习兴趣；其次,准备教学设计中的材料时要考虑学生的计算机专业知识经验,以便建立最合适学生的“最近发展区”.教师准备的材料也要有条理性,便于学生建立新的目标,开展探究性学习,从而有效地促进学生的自主知识建构；再次,不但要注重知识技能目标和情感价值目标,更要注重过程和方法,以培养学生的探索、协作、创新思维等综合能力；最后,情境之于知识,犹如汤之于盐,盐需要溶入汤中才能被吸收,知识也需要融入情境之中,才能显示出活力和美感,才能容易被学生理解、消化、吸收.但是,教学情境的创设不是课堂的装饰,而应是知识的载体,为学生更好地探索知识、理解知识、掌握知识、学会应用知识而创设.计算机专业知识的学习是为了解决现实生活中的问题,情境的创设应以现实生活中的真实问题为基础,让学生能在创设的真实情境中学会分析、处理具体的问题.
三、基于“建构主义”学习理论的教学评价方法
“建构主义”教学模式的教学效果评价不必单独用设计的练习进行测试,只需在课堂上仔细观察学生参与教学的整个过程就能得到判断,可从以下方面进行评价.
1.学生的学习状态.包括学习兴趣、学习热情,学习过程中的参与热情及每节课学习后的满足感.2.学生参与教学的思维深度.学生不但在教学过程中主动参与、展示思维成果,而且要看学生的主动分析、主动探索和主动质疑的深度,分析问题后能否有独特的见解和创新性解决问题的方法.
3.合作学习成效.合作学习是课改的一大特色,但不能为了课堂活动而让学生三言两语就完成合作过程.合作学习是学生能在独立深入思考问题的基础上彼此交流,分享彼此的智慧,并互相欣赏和质疑的过程.通过协作达成解决问题方法的共识,即是思维由发散到收敛的过程.
4.学生主动建构的能力.每节课后,学生要在各个方面都得到成长,在知识技能、情感价值取向、思维能力和学习习惯的养成等方面都要在原有的知识经验层次上有所提高.
四、基于“建构主义”学习理论的教学模式在程序设计教学中的实践
“建构主义”教学模式在教学过程中的应用,主要表现为以学生为中心和主体.教师承担的只是组织者、引导者、高级协作者的角色,应用创设的有效教学情境,通过学生组内协作、会话等学习环境要素,充分发挥学生的主动性、能动性和积极性,充分挖掘学生的探索能力、分析能力和创新性思维能力,最终达到学生有效实现对当前所学知识的主动意义建构的目的.“建构主义”教学模式下的教学方法多种多样,目前比较成熟的主要有支架式教学、抛锚式教学和随机进入教学.
程序设计这类课程不但抽象,而且要处理的问题与现实情境紧密相关,这就要求学生的知识应用能力较强.学校开设的程序设计课程一般只有一两种,但现实环境中应用的程序设计语言种类却十分繁多.因此,学生在学完一种程序设计语言后就应能根据工作或实验的需求快速自学,并运用其他程序设计语言.教师要运用有限的课堂教学或实验时间让学生把握程序设计的灵魂,提高学生分析问题的能力和自主探究的能力,学会自主运用已有知识进行迁移,以便创新性地解决遇到的具体问题.
程序设计课程中都有排序这一单元,且排序的方法多种多样.下面以一维数组的排序为教学内容,应用抛锚式教学方法的课例,具体实施过程如下：
1.创设情境.在计算机房上课时,将学生分为6组,每个学生的座位与学号对应.笔者对大家说：“使用计算机前重新排一下位置,要求是每组同学不变,但组内的同学要按个子由矮到高重新排座位.”学生为了让自己的组能更快排序,相互配合,迅速完成了重排座位的任务.
2.提出问题即“抛锚”.每组学生都根据自己组内讨论的办法排好位置后,请大家进一步探讨、分析刚才确定组内同学位置的方法.机房的每组人数不多,如果每组达到100人该如何排位呢?要求10分钟后每组派一位同学作为代表,给其他学生介绍排位方法和过程.介绍完毕之后,也可由其他组来补充.
3.自主分析.提出问题后,每个学生会回忆刚才组内的排序过程,形成自己的见解.然后,与组内同学讨论,在讨论过程中每个学生会自主探究,提出个人见解,并与大家探讨.
4.组内协作.每组学生最终都会有一个确定的结论,相互之间就会产生对话,意见不同时还会再尝试一次排位置的过程.通过讨论和交流,有的学生拍手称赞,有的产生质疑,再相互修正、补充,最终组内形成统一观点,也可鼓励有多个解决问题的方法.学生讨论时,教师应适时走入各组参与他们的讨论,一方面引导每个学生都能积极参与自主学习和协作学习；另一方面,便于掌握各组、各个学生的各方面状态,为班级、组内及学生个人的学习评价提供依据.当代表向大家介绍本组的排位方法的过程也是相互分享智慧之时,可能由此产生班内大范围
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0;讨论.在整个协作学习的过程中,教师是一个高级合作者,只需起到引导的作用,以防止出现泛泛或偏离主题的讨论.5.技能训练.通过上述过程,学生会认识到什么是排序,排序有哪些方法.接下来可让每个学生运用本组所使用的排序方法编写一个将数组中的考试成绩按从低到高的顺序进行排序的程序,并进行调试,得到正确的排序程序.在调试程序的过程中,遇到无法解决的问题可以与组内其他同学讨论,并要求完成实验报告.提前完成实验任务的学生可考虑运用其他组的方法编写程序,如有疑问可上网查阅相关资料,或搜索其他排序方法做好记录,便于下节课的讨论.
6.教学评价.本节课的教学评价是在学生的学习过程中得到体现,因为评价不仅仅是学生最终有没有按要求编出排序程序,更重要的依据是通过各个时期的参与状态来看学生是否能够理解、认知排序的思想；是否能够将日常生活中常用的排序思想上升为理论层次,并能解决实际问题来评价教学.
在本节课的教学设计中,每位学生都能围绕要解决的问题,经过自主分析、发现和探究学习中形成各自的观点,从而使思维在班级内得到发散,再通过组内或班级讨论使思维得到收敛,最终提出本节课的教学目标.在这样的学习过程中,学生既是学习的主人,又是学习的主体.通过这样的方式能让学生互相学习,围绕学习重点拓宽知识面,又能逐步培养学习习惯和协作能力.教师不但能深入地走入学生中充分挖掘和捕捉学生的智慧,并向学生学习,提高自身综合素质,而且能通过对每个学生的关爱和尊重实现关注情感、态度和价值观.
计算机技术具有逻辑性强、应用多、更新快的特征.在计算机技术变化日新月异的今天,不仅要引导学生学会计算机知识,更应注重培养学生学会计算机知识的能力.教学是为了让学生通过在校的学习,切实提高综合能力,为将来步入社会做好铺垫.“建构主义”学习理论就是树立以学生为本的教学理念,通过教学能帮助学生适应竞争激烈、发展快速的社会,还能为学生的终身发展和可持续发展服务.