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摘要:目前我国中高职学校计算机教育还处于初级阶段,职业学校要想发展计算机教育,必须探索计算机课程的新型教学模式,基于问题的学习教学法是一种新型的教学法,同时也是在计算机教学中比较有效的方法。因此,文章选择了基于问题的学习教学法进行研究。
关键词:计算机教学;问题;基于问题的学习教学法;教学法
基于问题的学习教学法概述
基于问题的学习模式(problem-based learning,简称PBL),最早是在20世纪50年代中期从美国医学教育中发展而来。后来被其他领域所采用,如商业教育、建筑教育、法律教育等。现在,很多的院校采用这种方法进行教学或教学改革,包括教育学院、商学院、工程学院等以及一些高级中学,目前已成为国际上较流行的一种教学方法。有研究结果表明:PBL能促进学生对新问题的概念迁移;提高学生对知识的综合运用能力与自主学习能力。随着不断的研究和实践,基于问题的学习也受到教育界的重视,并逐渐在学校教学中得到应用。
PBL与传统以学科为基础的教学法有很大的不同,首先,它强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中强调的以教师讲授为主,同时学生必须要有对他们自己学习任务的责任性,学习者要全身心投入于问题中;其次,教师要为学生设计真实性任务和问题,PBL中的问题情景必须是结构不良的、能够自由探索的,是现实世界中有一定价值的;第三,鼓励自主探究,在自主学习中学生所学到的知识必须能够用来分析和解决问题;第四,激发和支持学习者的高水平思维,鼓励争论以及让学生对学习内容和过程进行反思等。与“做中学”及发现学习相比,PBL强调以问题解决为中心,认为学习应该是广泛学科或主题的整合,强调社会性交流合作的作用,强调支持与引导等。
1.什么是“问题”
“问题”是心理学中的一个特定意义的概念。纽威尔和西蒙认为问题是一种情境,它具有三个主要组成状态:当前状态、目标状态和从当前状态向目标状态转化所需要的一系列操作。对于问题的定义非常之多,主要的观点有:问题是事故;是议题;是要解决的难题;是一种情境。
采用纽威尔和西蒙的观点,基于问题的学习中的“问题”实质上就是一种情境,它的作用在于做好背景知识铺垫,激发联想,唤醒长时记忆中有关的知识、经验或表象,提供研究范围,诱发研究动机,从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到得新知识,赋予新知识以某种意义。在这种情境中,学习者会产生认知上的冲突,也就是说,这个情境是与学习者密切相关的,但是学习者的现有知识还不能解决问题,需要经过一定的努力才能达到预期目的。
2.基于问题的学习
“基于问题的学习”是指把学习置于复杂的、有意义的问题情境中,通过让学生以小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性问题,来学习隐含于问题背后的知识,形成解决问题的能力,发展自主学习和终身学习的能力。它是以学生为中心,以问题解决为中心的教学方法。整个教学过程围绕一个弱构问题的解决进行,学生在学习过程中进行分组和协作,在教师的帮助下,组织多种形式的学习活动,通过多种形式获取信息,形成问题解决的方案,并以作品展示的方式对问题解决和学习成果进行表达。
基于问题的
学习教学法的实际应用步骤
1.步骤一:创设情境,提出问题
许多中高职计算机老师可能和我有过同样的体验,虽然学生对于计算机课比较感兴趣,但是想长时间地吸引学生的注意力还是非常困难,有些基础较好的学生则认为教师反复讲解的操作实在无聊。有些老师说,为了吸引学生的注意力,我们需要把自己装扮成演员而不是老师。其实,我们不必每天演戏,也能吸引学生的注意力。最有效的办法就是创设一个与学生生活密切相关,能够吸引学生兴趣的情境。让生活走进课堂,就犹如给课堂注入了新鲜的血液。
根据教学目的和教学内容的需要创设情境,呈现情境的方式可以多姿多彩,例如讲一个故事,放一段录像,听一曲音乐,观察一组调查数据,浏览一个网站,等等。如果情境比较复杂,可以与学生们一起分析问题的情境,如,这是一组什么数据?哪位同学可以描述一下这种现象?等等。从而引导学生回忆关于这个问题情境的个人体会,例如,学生可以以“我看见过……”,“我感觉……”等进行讨论,加深学生对问题情境的理解。
同时,教师也可以提出一些引导性的问题,例如为什么会出现这种现象?这种现象背后的实质是什么?如何促进或消除这种现象?等等。
2.步骤二:界定问题、分析问题、组织分工
进一步仔细分析问题情境,我们可以与临近的同学讨论自己对情节和情形的理解,分析情境背后的问题实质,例如,电脑死机是硬件原因、软件原因、病毒入侵、操作不当还是其他的原因。界定自己要研究的问题,例如某个同学认为是硬件的原因,那么他可能继续研究:哪些硬件的原因会引起电脑的死机?硬件引起电脑死机会出现什么现象?有什么解决方法吗?等等。
我们可以将全班同学分为小组,让小组成员进一步确定需要解决的问题,可以以列表的形式记录小组成员关于问题的意见,同时可以进一步讨论对于需要解决的问题已经知道了哪些信息?还需要搜集哪些信息?可以从哪些渠道获取这些信息?通过什么方式获取这些信息?有哪些可以利用的资源?等。提出解决问题的假设,明确需要做的事情和确定研究计划后,进行小组成员分工。
3.步骤三:探究、解决问题
探究解决问题的过程就是“从当前状态向目标状态转化所需要的一系列操作”。以“电脑死机”为例,呈现的现象是:“开机后黑屏,听不到硬盘自检的声音,有时能听到喇叭的鸣叫”,我们探究解决问题的过程可能是:考虑是否是硬件接触不良,打开机箱检查设备连线、电源插座以及插接卡是否松动,如果需要把各个插接卡拔下再重新插一遍……等等一系列的操作。
如果原有的知识不能解决问题,可以通过各种途径(调查、访谈、查阅书籍、上网等)搜集相关的信息。将小组搜集的信息进行汇总、整理、分析、加工、评价判断信息的有效性、充足性,判断所搜集的信息是否能够解决问题。在获取信息的基础上,讨论、交流解决问题的建议、主张、方案。实施解决方案,查看效果。如果没有解决,可以继续寻找原因和解决的办法。 4.步骤四:展示结果、成果汇总
展示的结果可以包括小组对解决问题的建议、推论、方案等,也可以鼓励学生简单的阐述自己或小组解决问题的过程,例如小组成员是如何开展活动的?对于搜集的信息时如何分析处理的?怎样分析问题以及怎样根据搜集的信息确定解决方案等等。教师也可以询问学生的某个想法是怎样与事实相联系的。可能有些学生或者小组到汇报时,依然没有形成问题的解决方案,可以鼓励他们汇报目前的进展以及困惑,让所有的同学帮助出谋划策。通过小组之间的交流,在资源、方法、过程、成果等方面相互支持和共享。
在汇报时,建议学生使用多种方式表现成果,例如可以是电子文档、多媒体、动画、表格、网页、程序设计等。
5.步骤五:评价、总结与反思
采取多种方式对学生进行评价,如同伴互评、教师评价、自我评价等。除了对小组解决方案的评价,还需要对小组合作情况、活动开展情况、小组成员表现等进行评价。评价可以采取
多种形式,如口头陈述、书面报告、作品集、实践考试、书面考试等等。
对基于问题的学习的评价
1.优势
(1)以学生为中心,学生在开放的学习中合作交流。
无论是设计问题、制定计划、解决问题、反思和评价,都是围绕学生进行的,学生是活动的主体;学习又是开放的,在确定了需要研究的问题后,学生利用操作活动材料进行活动和学习,无论是学习的内容还是学习的结果,都会超出教师的预期。学生可能会就一个问题提出多种解决方案,也可能会提出许多新的、有意义的、需要进一步研究的问题。
(2)与学生的实践操作能力相结合。
学习是基于真实情境的,所创设的问题是学生关注的问题并且与当前和今后的工作与生活密切相关。这给学生提供了一个运用所学知识的虚拟平台,甚至是实际平台,缩短了知识与应用之间的差距。当学生看到他们的学习资料与实际生活之间的联系时,学生们的积极性会被调动起来,他们会尽力学习、掌握相关的信息,并运用所学解决问题,从而提高了实践操作能力,这有助于加深学生对知识的理解以及应用。
(3)促进学生掌握基本的学习方法,掌握解决问题的方法。
基于问题的学习是学生自主参与学习的过程,学生自愿学习、主动学习,并通过与同伴、教师的合作与交流,通过不断地反思与评价,调整自身已经习惯的学习方式和方法,在解决问题的过程中获得解决问题的能力,从而更加地善于学习。
(4)教师之间的合作。
基于问题的学习中的问题通常是综合的、开放的,可能会涉及到很多学科,或者是多个领域的知识。一名教师的力量显然有限,可以向其他同事请教,不断扩展知识。或者与其他的教师合作,共同完成基于问题的学习的教学。同时教师的合作能给学生起到一个很好的榜样。
2.局限
(1)花费更多的时间。
我们告诉学生一个事实可能只要几分钟的时间,而如果让学生自己搜集资料、分析资料、设计解决方案、得出结论可能要花上几个星期甚至更长的时间。这对于许多教师来说是不可想象的。同时,教师也需要花费大量的时间创设情境,补充知识,进行知识整合分析,进行可能调整和决策。
(2)难于形成合适的问题。
对基于问题的学习形成一个合适的问题是重要的开始,而这个问题又是以问题情境的形式展现。选择一个合适的问题情境,既要融合所需要学习的知识,又要激发学生的学习兴趣,实在不是一个简单的事,需要做好充足的准备。
(3)教师也可能缺乏帮助和指导。
在基于问题的学习中,教师会遇到:怎么样结合课程内容提出合适的问题?怎样引导学生开展基于问题的学习?在什么时候给与指导和提示最恰当?遇到不合作的学生如何处理?等等。而教师可以提供的帮助却很少,遇到问题时也许无处寻找标准答案,一切都要靠自己摸索,存在着很大的难度。
结论
基于问题的学习教学法对教学改革具有积极的意义。一是在学习目标上,要立足于灵活的知识基础与高层次思维能力;二在问题与课程知识上,是要正确处理问题与课程知识之间的辩证关系;三在师生关系和作用上,要切实发挥学生的自主性和教师的促进作用。因此,基于问题的教学法不仅能够克服传统教育的困境,而且反映了当今社会的共同需要,可以说,它为现代教育提供了一条值得深入探索和研究的教学途径。目前,我国正处于最新一次的基础教育课程改革的进程中,新课程改革倡导关注学生的学习过程,关注学生的情感世界和情感体验,关注学生解决问题的能力以及研究能力,并把学生学习方式的转变视为改革成败的首要标志,这与基于现实生活场景的PBL思想相符,PBL因此受到更多人的关注。基于问题的教学法能够帮助学习者提高解决实际问题的技能,同时还培养学习者的思维能力、自我学习的能力以及交流的能力。这正好符合了陶行知先生的“活的教育”的思想,这种对孩子的创新意识、创造能力的培养正是我们这个时代的要求,是我们全面进行素质教育的核心。所以说基于问题的教学法能够对我国中高职学校的计算机教育起到很大推动作用。
关键词:计算机教学;问题;基于问题的学习教学法;教学法
基于问题的学习教学法概述
基于问题的学习模式(problem-based learning,简称PBL),最早是在20世纪50年代中期从美国医学教育中发展而来。后来被其他领域所采用,如商业教育、建筑教育、法律教育等。现在,很多的院校采用这种方法进行教学或教学改革,包括教育学院、商学院、工程学院等以及一些高级中学,目前已成为国际上较流行的一种教学方法。有研究结果表明:PBL能促进学生对新问题的概念迁移;提高学生对知识的综合运用能力与自主学习能力。随着不断的研究和实践,基于问题的学习也受到教育界的重视,并逐渐在学校教学中得到应用。
PBL与传统以学科为基础的教学法有很大的不同,首先,它强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中强调的以教师讲授为主,同时学生必须要有对他们自己学习任务的责任性,学习者要全身心投入于问题中;其次,教师要为学生设计真实性任务和问题,PBL中的问题情景必须是结构不良的、能够自由探索的,是现实世界中有一定价值的;第三,鼓励自主探究,在自主学习中学生所学到的知识必须能够用来分析和解决问题;第四,激发和支持学习者的高水平思维,鼓励争论以及让学生对学习内容和过程进行反思等。与“做中学”及发现学习相比,PBL强调以问题解决为中心,认为学习应该是广泛学科或主题的整合,强调社会性交流合作的作用,强调支持与引导等。
1.什么是“问题”
“问题”是心理学中的一个特定意义的概念。纽威尔和西蒙认为问题是一种情境,它具有三个主要组成状态:当前状态、目标状态和从当前状态向目标状态转化所需要的一系列操作。对于问题的定义非常之多,主要的观点有:问题是事故;是议题;是要解决的难题;是一种情境。
采用纽威尔和西蒙的观点,基于问题的学习中的“问题”实质上就是一种情境,它的作用在于做好背景知识铺垫,激发联想,唤醒长时记忆中有关的知识、经验或表象,提供研究范围,诱发研究动机,从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到得新知识,赋予新知识以某种意义。在这种情境中,学习者会产生认知上的冲突,也就是说,这个情境是与学习者密切相关的,但是学习者的现有知识还不能解决问题,需要经过一定的努力才能达到预期目的。
2.基于问题的学习
“基于问题的学习”是指把学习置于复杂的、有意义的问题情境中,通过让学生以小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性问题,来学习隐含于问题背后的知识,形成解决问题的能力,发展自主学习和终身学习的能力。它是以学生为中心,以问题解决为中心的教学方法。整个教学过程围绕一个弱构问题的解决进行,学生在学习过程中进行分组和协作,在教师的帮助下,组织多种形式的学习活动,通过多种形式获取信息,形成问题解决的方案,并以作品展示的方式对问题解决和学习成果进行表达。
基于问题的
学习教学法的实际应用步骤
1.步骤一:创设情境,提出问题
许多中高职计算机老师可能和我有过同样的体验,虽然学生对于计算机课比较感兴趣,但是想长时间地吸引学生的注意力还是非常困难,有些基础较好的学生则认为教师反复讲解的操作实在无聊。有些老师说,为了吸引学生的注意力,我们需要把自己装扮成演员而不是老师。其实,我们不必每天演戏,也能吸引学生的注意力。最有效的办法就是创设一个与学生生活密切相关,能够吸引学生兴趣的情境。让生活走进课堂,就犹如给课堂注入了新鲜的血液。
根据教学目的和教学内容的需要创设情境,呈现情境的方式可以多姿多彩,例如讲一个故事,放一段录像,听一曲音乐,观察一组调查数据,浏览一个网站,等等。如果情境比较复杂,可以与学生们一起分析问题的情境,如,这是一组什么数据?哪位同学可以描述一下这种现象?等等。从而引导学生回忆关于这个问题情境的个人体会,例如,学生可以以“我看见过……”,“我感觉……”等进行讨论,加深学生对问题情境的理解。
同时,教师也可以提出一些引导性的问题,例如为什么会出现这种现象?这种现象背后的实质是什么?如何促进或消除这种现象?等等。
2.步骤二:界定问题、分析问题、组织分工
进一步仔细分析问题情境,我们可以与临近的同学讨论自己对情节和情形的理解,分析情境背后的问题实质,例如,电脑死机是硬件原因、软件原因、病毒入侵、操作不当还是其他的原因。界定自己要研究的问题,例如某个同学认为是硬件的原因,那么他可能继续研究:哪些硬件的原因会引起电脑的死机?硬件引起电脑死机会出现什么现象?有什么解决方法吗?等等。
我们可以将全班同学分为小组,让小组成员进一步确定需要解决的问题,可以以列表的形式记录小组成员关于问题的意见,同时可以进一步讨论对于需要解决的问题已经知道了哪些信息?还需要搜集哪些信息?可以从哪些渠道获取这些信息?通过什么方式获取这些信息?有哪些可以利用的资源?等。提出解决问题的假设,明确需要做的事情和确定研究计划后,进行小组成员分工。
3.步骤三:探究、解决问题
探究解决问题的过程就是“从当前状态向目标状态转化所需要的一系列操作”。以“电脑死机”为例,呈现的现象是:“开机后黑屏,听不到硬盘自检的声音,有时能听到喇叭的鸣叫”,我们探究解决问题的过程可能是:考虑是否是硬件接触不良,打开机箱检查设备连线、电源插座以及插接卡是否松动,如果需要把各个插接卡拔下再重新插一遍……等等一系列的操作。
如果原有的知识不能解决问题,可以通过各种途径(调查、访谈、查阅书籍、上网等)搜集相关的信息。将小组搜集的信息进行汇总、整理、分析、加工、评价判断信息的有效性、充足性,判断所搜集的信息是否能够解决问题。在获取信息的基础上,讨论、交流解决问题的建议、主张、方案。实施解决方案,查看效果。如果没有解决,可以继续寻找原因和解决的办法。 4.步骤四:展示结果、成果汇总
展示的结果可以包括小组对解决问题的建议、推论、方案等,也可以鼓励学生简单的阐述自己或小组解决问题的过程,例如小组成员是如何开展活动的?对于搜集的信息时如何分析处理的?怎样分析问题以及怎样根据搜集的信息确定解决方案等等。教师也可以询问学生的某个想法是怎样与事实相联系的。可能有些学生或者小组到汇报时,依然没有形成问题的解决方案,可以鼓励他们汇报目前的进展以及困惑,让所有的同学帮助出谋划策。通过小组之间的交流,在资源、方法、过程、成果等方面相互支持和共享。
在汇报时,建议学生使用多种方式表现成果,例如可以是电子文档、多媒体、动画、表格、网页、程序设计等。
5.步骤五:评价、总结与反思
采取多种方式对学生进行评价,如同伴互评、教师评价、自我评价等。除了对小组解决方案的评价,还需要对小组合作情况、活动开展情况、小组成员表现等进行评价。评价可以采取
多种形式,如口头陈述、书面报告、作品集、实践考试、书面考试等等。
对基于问题的学习的评价
1.优势
(1)以学生为中心,学生在开放的学习中合作交流。
无论是设计问题、制定计划、解决问题、反思和评价,都是围绕学生进行的,学生是活动的主体;学习又是开放的,在确定了需要研究的问题后,学生利用操作活动材料进行活动和学习,无论是学习的内容还是学习的结果,都会超出教师的预期。学生可能会就一个问题提出多种解决方案,也可能会提出许多新的、有意义的、需要进一步研究的问题。
(2)与学生的实践操作能力相结合。
学习是基于真实情境的,所创设的问题是学生关注的问题并且与当前和今后的工作与生活密切相关。这给学生提供了一个运用所学知识的虚拟平台,甚至是实际平台,缩短了知识与应用之间的差距。当学生看到他们的学习资料与实际生活之间的联系时,学生们的积极性会被调动起来,他们会尽力学习、掌握相关的信息,并运用所学解决问题,从而提高了实践操作能力,这有助于加深学生对知识的理解以及应用。
(3)促进学生掌握基本的学习方法,掌握解决问题的方法。
基于问题的学习是学生自主参与学习的过程,学生自愿学习、主动学习,并通过与同伴、教师的合作与交流,通过不断地反思与评价,调整自身已经习惯的学习方式和方法,在解决问题的过程中获得解决问题的能力,从而更加地善于学习。
(4)教师之间的合作。
基于问题的学习中的问题通常是综合的、开放的,可能会涉及到很多学科,或者是多个领域的知识。一名教师的力量显然有限,可以向其他同事请教,不断扩展知识。或者与其他的教师合作,共同完成基于问题的学习的教学。同时教师的合作能给学生起到一个很好的榜样。
2.局限
(1)花费更多的时间。
我们告诉学生一个事实可能只要几分钟的时间,而如果让学生自己搜集资料、分析资料、设计解决方案、得出结论可能要花上几个星期甚至更长的时间。这对于许多教师来说是不可想象的。同时,教师也需要花费大量的时间创设情境,补充知识,进行知识整合分析,进行可能调整和决策。
(2)难于形成合适的问题。
对基于问题的学习形成一个合适的问题是重要的开始,而这个问题又是以问题情境的形式展现。选择一个合适的问题情境,既要融合所需要学习的知识,又要激发学生的学习兴趣,实在不是一个简单的事,需要做好充足的准备。
(3)教师也可能缺乏帮助和指导。
在基于问题的学习中,教师会遇到:怎么样结合课程内容提出合适的问题?怎样引导学生开展基于问题的学习?在什么时候给与指导和提示最恰当?遇到不合作的学生如何处理?等等。而教师可以提供的帮助却很少,遇到问题时也许无处寻找标准答案,一切都要靠自己摸索,存在着很大的难度。
结论
基于问题的学习教学法对教学改革具有积极的意义。一是在学习目标上,要立足于灵活的知识基础与高层次思维能力;二在问题与课程知识上,是要正确处理问题与课程知识之间的辩证关系;三在师生关系和作用上,要切实发挥学生的自主性和教师的促进作用。因此,基于问题的教学法不仅能够克服传统教育的困境,而且反映了当今社会的共同需要,可以说,它为现代教育提供了一条值得深入探索和研究的教学途径。目前,我国正处于最新一次的基础教育课程改革的进程中,新课程改革倡导关注学生的学习过程,关注学生的情感世界和情感体验,关注学生解决问题的能力以及研究能力,并把学生学习方式的转变视为改革成败的首要标志,这与基于现实生活场景的PBL思想相符,PBL因此受到更多人的关注。基于问题的教学法能够帮助学习者提高解决实际问题的技能,同时还培养学习者的思维能力、自我学习的能力以及交流的能力。这正好符合了陶行知先生的“活的教育”的思想,这种对孩子的创新意识、创造能力的培养正是我们这个时代的要求,是我们全面进行素质教育的核心。所以说基于问题的教学法能够对我国中高职学校的计算机教育起到很大推动作用。