計算機程序設計課程的“六步式”探究教學模式

摘要：為適應智能化信息技術的發展，貫徹落實軍隊院校教學“向實戰聚焦、向部隊靠攏”的精神，針對傳統教學模式中的問題，指出軍隊院校教員必須重視培養學員的高階能力，改變傳統的“滿堂灌”教學模式，提出以問題為導向基于自主能力培養的“六步式”探究教學模式并說明應用過程和效果。

關鍵詞：教學模式；問題探究；自主學習

引 言

計算機程序設計課程是本科各專業的必修課。課程著重培養學員利用程序設計技能解決實際問題的能力，幫助學員初步樹立程序設計方法學和軟件工程的思想，提高學員的計算思維和信息素養。在“向實戰聚焦、向部隊靠攏”的宗旨下，計算機程序設計課程的教學改革迫在眉睫。

傳統的計算機程序設計課程教學模式通常以教員為中心，教員是知識的灌輸者，學員是接受灌輸的“容器”，忽視了認知過程中學員的主體地位。大部分教學依舊局限于機械的記憶、淺層次的理解等低階能力的培養，高階能力則是以高階思維為核心的解決復雜問題或完成復雜任務的心理特征。根據目前的研究，高階能力主要包括十大能力：創新、問題求解、決策、批判性思維、信息素養、團隊協作、兼容、獲取隱性知識、自我管理和可持續發展能力。為了適應時代的發展，特別是智能化信息技術的發展，軍隊院校教員必須重視培養學員的高階能力，改變傳統的“滿堂灌”教學模式。 ’

1 “六步式”探究教學模式的構建

1.1 核心思想

“六步式”探究教學模式以問題為依托，以探究為主線，以學員為主體，以教員為主導，以培養學員自主學習能力為目標，教員從學員的“學”出發，在教學中為學員創設充分的活動機會，充分調動學員的積極性，使其自主學習，創新發展。

1.2 理論依據

“六步式”探究教學模式以建構主義為理論依據。建構主義是建立在觀察和科學研究基礎上的關于人們如何學習的基本理論。建構主義學習觀認為，學生是學習的主體，學習過程不是學生被動地接受知識的過程，而是積極能動地構建知識的過程。建構主義教學觀認為，教學活動是在教師的指導下，學生自主建構的一種特殊的認知建構活動，在這個活動中，學習是學生自主的活動，教師只是一個指導者。

1.3 模式流程

以問題為導向基于自主能力培養的“六步式”探究教學模式的基本流程為：創設情境、引出主題，經驗思考、討論交流，驗證結果、引發思索，探究發現、領悟新知，總結歸納、得出結論，拓展應用、反思升華。

1.4 模式特點

以問題為導向基于自主能力培養的“六步式”探究教學模式有以下三大特點：①注重教學過程的探究性；②以學員為主體，注重發揮學員的自主能動性；③注重師生互動的多邊性。

2 “六步式”探究教學模式在計算機程序設計課程中的應用

計算機程序設計課程是一門實踐性很強的課程，要求學員能透徹理解課程基礎理論并靈活應用于實際問題。

2.1 創設情境，引出主題

這是教學的起始環節。教員可以通過案例、真題、應用、談話等方式，將問題呈現在學員面前，激發學員的學習興趣；通過情境與問題，引出主題，讓學員明確探究學習的任務。如講述“指針變量作函數參數”時，可以以一道典型的計算機二級考試真題為例，如在maln函數中調用fun（char*c，int d）函數，詢問學生程序運行后的輸出結果。由于每位學員都面臨計算機二級考試，教員用真題輔助教學能激起學員的思考興致，觸發學員攻克問題的心理。需要注意的是，教員一定要選取典型的有代表性的能將知識點嵌入其中的題目。本例不僅包含“指針變量作函數參數”主題，還包含前面學習過的普通變量作函數參數，學員在學習地址傳遞的同時，正好可以與數值傳遞作對比，達到既加深理解又溫故知新的教學目的。

2.2 經驗思考，討論交流

此環節的開展要基于學員的先驗知識或課前預習，教員不要急于講述問題如何求解，而要給學員預留一定的時間進行思考，進而發現問題（指解決第一環節問題所需的知識），學員之間也可以相互交流，共同探討。傳統的教學模式往往是教員提出問題后接著講解問題，學員處于被動地位，教員講得熱火朝天，學員可能云里霧里，不知所云，甚至教員講完了，學員還不知道教員講的是什么，自己為什么要學習這部分內容等。對于講述“指針變量作函數參數”時所用的上述題目，由于學員已經學習過數值傳遞的函數調用及指針的概念，這使得學員自主思考該問題成為可能，學習扎實的學員甚至有能力完成該問題的求解。即使無法完成問題求解的學員，也能發現困擾自己解決問題的原因，自己到底哪里不會。上述題目中的關鍵知識點包括指針作函數參數時數據如何傳遞，地址傳遞有哪些特點，與數值傳遞相比有什么區別和聯系，這些正是本課程學習的主題。通過學員的思考和討論，這些問題將會自然而然地呈現在學員面前，而不需要教員一一羅列。因此這一環節是必要的，其主要作用在于讓學員自己發現知識點并產生疑問，而不是由教員灌輸問題，自問自答。而且，學員對于自己發現的問題往往印象深刻，有利于以后應用時理論聯系實際，提高學員學習遷移的能力和問題求解的能力。

2.3 驗證結果，引發思索

經過學員的充分思考與討論交流，問題的答案到底是什么呢？教員可以演示執行程序并給出結果，此時學員將會有兩種反應：一種是做對了的喜悅；一種是做錯了的困惑。學員學習的積極性已經被調動起來，教員應趁熱打鐵進入課程教學的第四個環節。

2.4 探究發現，領悟新知

這是“六步式”探究模式的中心環節。教員切忌走傳統模式，即教員一個問題接一個問題地講述，這樣會顛覆學員的主體地位。教員應該在提示知識要點的基礎上，啟發學員自主探究，動手實踐。如上述題目，教員可以提醒學員用畫圖的方法解釋函數調用過程和參數傳遞過程，并梳理學員上一環節中提出的疑問。解答本題，需要明確這樣幾個問題：①指針作函數參數傳遞的是什么，如何傳遞；②這種傳遞有什么特點，與之前學習的數值傳遞有什么聯系和區別。這些問題環環相扣，能觸發學員的求知欲和探索欲。“紙上得來終覺淺”，教員直接呈現知識，學員也許并不上心，他們對自己探索挖掘出來的知識，理解更為透徹，印象也更為深刻。所以，教員不如把時間交給學員，學員可以通過研讀教材，向書本“要”知識；也可以通過討論、交流，從其他學員那里獲取知識；還可以通過跟教員討論，確認知識。此外，教員也可以組織研討，由學員登臺講演，其他學員提問或補充。總之，一定要讓學員做探究知識的主角，而不是接受知識的配角。此環節中，教員需要做的只是組織好師生和生生間的多邊研討活動，讓學員在思維的碰撞中迸發出靈感的火花，從而體驗“發現”的樂趣。

2.5 總結歸納，得出結論

這一環節是在教員組織學員互相交流、自主探究的基礎上，對學員探索的知識進行歸納總結，得出結論，從而使問題得到解決并實現知識的內化。這一環節的主角是教員。教員可以點評學員上一環節的探究活動，盡量給出正面的激勵性的鼓勵，重要的是點評學員通過探究挖掘出來的知識，對正確的給予肯定，對錯誤的給予糾正。最后總結歸納，給出結論。

2.6 拓展應用，反思升華

這一環節教員要組織學員將探索歸納出的新知識和新方法應用于實踐，解決實際問題。該環節的關鍵是教員要設計恰當的習題，使之具有針對性、綜合性、實踐性，通過實際應用，使學員的知識進一步內化。此外，教員還可以提出更深層次的問題，引發學員繼續思考探索，將知識推向縱深、拓展升華，如為什么要使用指針作函數參數、什么情況下適合采用指針作函數參數等。對此，教員要準備合適的素材案例，引導學員通過觀察、對比、思考、討論等，一步步往問題上靠，最終得到解答。

上述教學模式的操作程序不是唯一的，也不是一成不變的，由于教學內容、教學對象等不同，同一種教學模式在具體教學操作中也會有所差異，不變的是教學工作要始終以學員為主體。

3 “六步式”探究教學模式的實施要點

3.1 轉變教學觀念是前提

教員的教學觀念在教學過程中起著非常重要的作用，直接影響教學過程和教學效果。因此，為了讓學員能更好地自主學習，教員轉變自身教學觀念至關重要。我們認為，要充分發揮學員自主學習的精神，教員在觀念上要有兩個轉變：①變以教為主為以學為主；②變一問一答為探索交流。

3.2 正確解讀教材，靈活處理教學內容是基礎

教材往往以定論的形式直接呈現知識內容，學員能看到知識的結果，卻看不到知識產生和發展的過程，這種知識呈現方式有利于教員傳遞性的教學，卻不利于學員主動探索。所以，教員必須用發展的眼光分析研究教材，并做靈活處理。例如：①結合學員專業特點和教材內容，提供探究素材和案例，便于學員自主探究；②結合學員專業特點和教材內容，適當拓展教材，給學員提供探究的空間；③結合學員專業特點和教材內容，適當整合教學內容，便于學員自主學習。

3.3 恰當分配各環節的時間是保證

建構主義理論認為，學生的認知活動只能通過自己的實踐去感知、思考、分析和綜合，這個過程是教師無法替代的。因此，教員在教學中必須給學員充足的時間，讓其主動探索和交流。有了充足的時間，學員才能去觀察、猜測、驗證、思考、質疑、討論、交流等。與此同時，教員一定要理清時間與效益的關系，不能簡單地把“效益”理解為“花最少的時間教最多的內容”，也不能因為學員需要長期探究而浪費教學時間，導致無法完成教學任務。教學效益不取決于教員教多少內容，而是取決于對單位時間內學員的學習結果與學習過程綜合考慮的結果。因此，“六步式”探究教學模式要求教員合理控制課堂時間，以一堂課45分鐘為例，具體做法是：“創設情境，引出主題”環節不超過3分鐘；“經驗思考，討論交流”環節不超過10分鐘；“驗證結果，引發思索”環節不超過2分鐘；“探究發現，領悟新知”環節不超過15分鐘；“總結歸納，得出結論”環節不超過5分鐘；“拓展應用，反思升華”環節不超過10分鐘。

3.4 激發學員主動參與是關鍵

建構主義認為，學習不是知識由教員向學員的傳遞，而是學員建構自己知識的過程。這意味著學習是主動的。“六步式”探究教學模式特別注重自主學習，學員只有在課堂上保持旺盛的參與熱情，自主學習才能很好地落實。對此，教員可通過多種形式引導學員主動參與，比如：①創設富有探究性的問題情境，激發學員興趣，啟發學員思維，讓學員積極參與學習。教員在教學中根據學習目標，依據具體的教學內容，通過舉例、設問、演示、談話等方式，創設豐富多彩的情境代替抽象的語言，使學員產生強烈的求知需求，積極投身于學習。②營造和諧民主的教學環境，保持全體學員持續參與的積極性。教員對學員作出正面評價并肯定其學習成績或進步，會使學員的自信心得到增強，喚起學員自我實現的需要。在自主學習中，學員的正確與錯誤是并存的，不論正確還是錯誤，教員都要堅持評價的激勵性，要么肯定學習態度，要么肯定探索精神，要么肯定進步，要么肯定勇氣，尤其是對于所謂的“差等生”，要善于挖掘其“閃光點”。

4 “六步式”探究教學模式的成效

4.1 學員學習興趣濃厚

“六步式”探究教學模式中教員充滿激情的語言，引人人勝的情境，富有挑戰性的問題，極大地激發了學員的學習興趣。由于教員親和力增強，學員開始敢于提問并互相解答，增強了學員學習的積極性和自信心。

4.2學員主體意識增強

“六步式”探究教學模式保證了學員在教學過程中的主體地位。學員明確了自己是學習的主人，不滿足于當聽眾，主動學習的積極性有所提高，主體意識更加強烈。以前的課堂45分鐘，教員很少給學員獨立自學、自我表現的機會，欠缺對學員學習能力的培養；現在教員把課堂2/3以上的時間留給學員，教員真正成為教學的引路人，課堂真正成為學習的主陣地，培養了學員的自主探究能力，鍛煉了學員的口頭表達能力，促進了生生間和師生間的交流。

4.3學員學習成績明顯提高

“六步式”探究教學模式實施后，我們開展了相關問卷調查，結果表明，學員都覺得自己的學習成績和學習能力在原來的基礎上進步很大。實施“六步式”探究教學模式以后，我院2014級期末考試成績與以前相比有了明顯的改觀，很多班次合格率達到百分之百，還有的班次甚至計算機二級考試通過率也達到百分之百，這些成績是前所未有的。

4.4學員創新意識和創新能力增強

“六步式”探究教學模式為學員創造了無拘無束的思維空間，并且注重學員的主體意識培養，對培養學員的創新意識和創新能力大有幫助。通過教學，學員中主動提問的人數越來越多，會用多種方法靈活解決問題的人數也越來越多。

5 結語

實踐證明，以問題為導向基于自主能力培養的“六步式”探究教學模式是一種有效的、開放的教學模式，適用于計算機程序設計課程教學，對于培養學員的主動鉆研精神，提高學員的自主學習能力有重要意義，對于提高計算機教學質量切實可行，對于培養學員的創新意識和創新能力也有較大幫助。計算機程序設計課程的教學改革是我院教改工程的重點項目之一，我們將本文提出的“六步式”探究教學模式應用于計算機程序設計課程，取得了較好的教學效果。今后我們將繼續加大教改力度，使計算機基礎教育真正為部隊服務，為實戰服務。