发布时间:2023-10-08 17:39:40
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中图分类号:G642 文献标识码:A
文章编号:1672-5913(2007)14-0011-05
1引言
操作系统是系统软件和应用软件建立的基础平台,操作系统在整个计算机系统中处于承上启下的关键地位。对于操作系统的分析、设计、使用和开发,历来是计算机学科领域的重要课题与任务。而对于操作系统课程的教学,则一直在计算机学科的教学计划中占据重要位置。通过现代教育教学理论的研究,结合操作系统课程的特点和规律,对操作系统的教学和学习有着重要的意义。
在目前的教育中,课堂教学是应用最为广泛的教学形式。学生的知识获得、能力发展、兴趣培养、习惯养成主要通过课堂教学来完成;教师的教学策略、教学内容、教学目标也要通过课堂来实现;学校的教育质量与水平同样要通过课堂教学来反映,课堂是学生学校生活的主要内容。在学习过程中,没能充分发挥学生的积极性和主动性,结果很容易使学生丧失对学习的兴趣,教学质量与效果较低。随着教学改革的深入发展,计算机课程的教学改革也迫在眉睫 [3]。建构主义理论认为,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用,提倡在教师指导下以学习者为中心的学习。教师的作用体现在组织、指导、帮助和促进学生的学习,充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,从而使学生最有效地进行学习,达到最优的教学效果[1]。采用建构主义教学模式能够改变目前教育的现状,还学生的主体地位,真正实现了教与学的双边互动。为此我们在操作系统课程的教学方法和教学手段上进行了一些尝试和探索,摸索了用建构主义教学理论进行教学的一些方法,提出了操作系统教学和实验的设计方法与思路。
2建构主义教学理念的引入
2.1建构主义的认知理论
建构主义认为,知识不只是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。“情境”:教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看做是教学设计的最重要内容之一。“协作”:协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节 [1]。由以上所述的“学习”的含义可知,学习的质量是学习者建构意义能力的函数,而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。
2.2建构主义学习的方法
建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用。学生要成为意义的主动建构者,就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:
要用探索法、发现法去建构知识的意义;
在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的信息和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证;
要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。
教师要成为学生建构意义的帮助者,就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥指导作用:
激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;
通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义;
为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。
2.3建构主义的教学模式与教学方法
教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的、在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。在建构主义的教学模式中,学生是知识意义的主动建构者;教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者;教材所提供的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象;媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法,而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具[2]。在建构主义的教学模式下,比较成熟的教学方法主要有以下几种:
(1) 支架式教学
支架式教学为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的,为此,事先要把复杂的学习任务加以分解,以便于把学习者的理解逐步引向深入[1]。
(2) 抛锚式教学
抛锚式教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”,因为一旦这类事件或问题被确定了,整个教学内容和教学进程也就被确定了 [1]。
(3) 随机进入教学
在教学中就要注意对同一教学内容,要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解 [1]。
2.4建构教学模式与传统教学模式的区别
众所周知,在传统教学过程中包含教师、学生、教材等三个要素。在现代化教学中,通常要运用多种教学媒体,所以还应增加“媒体”这个要素。这四个要素在教学过程中不是彼此孤立、互不相关地简单组合在一起,而是彼此相互联系、相互作用形成一个有机的整体[6]。在建构主义的教学模式下,教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比,各自有完全不同的作用,彼此之间有完全不同的关系。建构主义教学模式与传统教学模式的区别如表1所示。
3建构操作系统教学设计
操作系统课程具有明显的时展特点。它的教学风格不能再沿用其他学科传统的教学风格,而应根据学生和实际出发,设计出以“教师为主导,学生为主体”的符合学科特点的教学与管理模式,让学生在教师指导下,对所学的内容进行探索、分析、研究,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力和解决实际问题的能力。操作系统课程按照建构主义进行了教学目标分析、情境创设、信息资源设计、自主学习设计、协作学习环境设计、学习效果评价和强化练习设计等方面的设计[4]。
3.1明确教学目标,制定教学方案
明确教学目标就是对操作系统课程及各单元进行分析,确定所学课程的基本概念、基本原理和基本方法的知识内容。操作系统课程内容庞杂,涉及面广,是一门理论性和综合性都比较强的学科,就操作系统理论而言,其中的许多概念、过程相当抽象,不易理解,要求学生不仅要有很强的抽象思维能力,而且操作系统要管理系统中所有的软、硬件资源,控制计算机的工作流程。所以学生还必须具有深厚的程序设计语言功底、扎实的数据结构基础和一定的硬件基础知识。教师进行教学设计时,首先进行教学任务分析,了解学生的起点能力,对不足部分适当加强,寻找适当同化点,以实例引导学生从原有的知识由浅入深地建构操作系统的学习。
3.2情境创设创新,激发学习兴趣
创设与主题相关的、尽可能真实的情境。情境创设是教师设计教学活动的初始内容,是学生对课程介入的第一印象。学习离不开兴趣,注意是学习兴趣的前提。目前,在学生中存在一种学习操作系统的“无用论”思想。操作系统不像其他应用软件,学习后会有立竿见影的效果。因此,教师可以强调学习操作系统的意义和作用。学习操作系统,不仅可以极大地锻炼我们的逻辑思维能力,而且可以促进对其他理论课程的理解,为我们学习和理解新型操作系统、应用操作系统和在操作系统平台上开发自己的应用系统打下坚实的基础。
操作系统的情境创设要善于创新,富有变化,既要让情境与学生的生活经验有一定的联系,又要有新的信息内容。在学生想不到的地方出现新的情境,提出新的问题。对情境的内容、媒体的运用、组合的方式要有新意,让学生感到进入一种情境就获得一次新的体验,产生学习兴趣并得到新的发现和新的知识。
3.3信息资源设计,发挥网络作用
信息资源的设计是指:确定学习本主题所需信息资源的种类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用。对于应从何处获取有关的信息资源,如何去获取以及如何有效地利用这些资源等问题,如果学生确实有困难,教师应给以适当的帮助。
如在介绍文件存储空间管理中,先引入内存的管理方法。学生自然就会从知识网络中提取“内存的页式存储管理”这一知识点。 进而进一步引入内存空间管理的方法,有位示图和链表方法。分析位示图和链表方法的特点,下一步分析这两种方法适用于文件存储空间管理的可能性,推演出文件存储空间管理的方法,并进一步提出改进方案。教师在授课中,通过课本相关知识、最新科技发展等内容的汇集,让学生对操作系统的发展从多方位多角度去了解和掌握,使课本内容得到深化;同时给出"搜索"功能,让学生自主地从网上获取相关知识和信息。
3.4自主学习设计,独立探索知识
自主学习设计是整个以学为中心教学设计的核心内容。根据所选择的不同教学方法,对学生的自主学习作不同的设计。不管是用何种教学方法,在“自主学习设计”中均应充分考虑上节所述体现以学生为中心的三个要素:发挥学生的首创精神、知识外化和实现自我反馈。
如在处理机调度算法中,要求学生按照调度原则进行尝试探索,从作业调度到进程调度,理解处理机调度算法的基本实现方法及特点,把学生的智力发展从一个水平引导到另一个更高的水平。学生能利用自己原有认知结构中有关知识与经验去同化当前学习中的新知识,完成对新知识的建构。在操作系统课程中,教师的主要任务则转化为,操作系统资源管理功能介绍、问题的引入、解决问题的思路、典型实例的介绍等。
3.5协作学习环境,营造学习氛围
在个人自主学习的基础上开展小组讨论、协商,以进一步完善和深化对主题的意义建构。整个协作学习过程均由教师组织,或教学课件系统通过“在线交流”、“留言版”等组织引导,讨论的问题可以由教师、教学课件系统或学生自由提出,协作学习环境的设计应包括以下内容:
(1) 能引起争论的初始问题。如进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。随着科技的发展,是否还有更好的处理机方法吗?
(2) 能将讨论一步步引向深入的后续问题。如根据处理机调度的有关知识,再问"根据你所了解的知识或现象,你认为课本上的调度原则已经完整地表达了处理机调度过程了吗?"从而引导学生进一步考虑调度原则中线程调度的过程,培养学生的创新思维和首创精神。
学生可以通过互连网和课堂教学的结合,既保留了传统的教学模式中教师的主导作用,又能体现学生的主体地位,实现教师与学生、学生与学生、学生与计算机之间的交流,为学生对所学知识的意义建构创造良好的外部条件。
3.6学习效果评价,保持学习方式
该设计过程包括小组对个人的评价和学生个人的自我评价。评价内容主要围绕三个方面:自主学习能力;协作学习过程中作出的贡献;是否达到意义建构的要求等。设计出使学生不感到任何压力、乐意去进行,又能客观地、确切地反映出每个学生学习效果的评价方法。在建构学习过程中,教师的评价信息应该是客观的、具体的、积极的。学习顺利给予充分的肯定,并要指示下一步学习的方向;学习过程中遇到困难的,给予相应的评价,帮助学生分析其知识的缺陷和方法的不合理,指明学习努力的方向,让学生保持学习的积极性。
3.7强化练习设计,完善认知结构
根据小组评价和自我评价的结果,应为学生设计出一套既要反映基本概念、基本原理又要能适应不同学生要求的补充学习材料和强化练习,最终达到符合要求的意义建构。通过对实际问题的设计、探索、分析,建立相应的思维方法和认知结构,不断通过对其学习成果的分析、评价,以达到完善认知结构和实现教学目标的目的。
4建构操作系统实验
课程实验是教学活动的重要环节。实验不仅仅是对理论的验证,重要的是技术训练和能力培养,包括动手能力、分析、解决问题能力、协作能力等。它可以弥补课堂教学的不足,加深对理论过程的理解,启发学生深入思考,敢于创新,达到良好的理论联系实际的教学效果。对于操作系统课程,如果只是在课堂讲授操作系统概念、原理和结构,没有十分有力的实践环节加以配套支持,学生学完操作系统后仍然对操作系统究竟如何实现感到茫然,难于真正掌握其设计技术。基于建构理论和原则,以建立多用户文件系统管理为例,以学生的知识和技能进行建构设计。设计过程中采用支架式建构方法,如图1所示。
4.1文件系统的逻辑功能
通过一个简单多用户文件系统的设计,模拟文件管理的工作过程,加深理解文件系统的内部功能及内部实现[5]。文件系统具有的功能有:
实现文件的创建、删除、复制、打开、关闭、阅读、写入等命令;
实现文件目录的创建、删除;
支持一个用户进程可以同时打开5个文件,整个文件系统支持对100个文件进行操作;
实现对文件读、写、执行的保护方式;
实现文件系统新建用户、用户登入、用户登出、退出系统等其他操作。
4.2文件创建的层次建构
建立文件需要向文件系统提供文件名、目录名、文件属性、存取控制等信息。文件系统的主要工作是:
在相应的设备上的目录下建立一个文件目录,并返回一个文件标识;
将文件名、文件属性等数据填入文件目录;
调用文件存储空间管理程序,为文件分配一个物理块;
在活动文件表中登记文件有关信息。
4.3文件系统的数据结构
文件系统中使用的主要数据结构如有:主文件目录、用户文件目录、活动文件表、系统打开表、存取控制表等。设计中让学生自己独立探索,以数据结构课程中学过的知识选用适当数据结构来组织数据、存放数据,可以是线性表、队列和数组等。探索开始时要先由教师启发引导,然后让学生自己去分析,探索过程中教师要适时提示,帮助学生沿概念框架逐步攀升。
4.4文件系统的实现
实现过程就是按照实验计划解决问题的过程。基于文件系统的功能,依据学生个人能力和素质特点,学生可以选择不同的开发平台和不同的开发语言来实现。
4.5实验效果评价
效果评价根据实验建构的方法、实现的功能、需求的满足给与评价定位。效果评价的重要意义在于依据实验任务完成的情况分析学生的自学能力、观察能力、实现技巧、思维能力等方面的特点和长处,通过学生之间的相互交流和评价,创造出一个开放式的评价机制。学生在交流和评价中锻炼了能力,弥补了不足,使实际问题解决的质量和效果得以升华。通过多设计、多实验,引导学生思考,训练了学生的思维能力,促进了学生的动手能力。
5结束语
将建构主义理论运用于操作系统课程的教学,取得了明显的效果。在实施中充分发挥了学生学习的积极性和主动性,提高了学生兴趣,让学生带着真实的任务学习,主动进行知识的探索和意义建构,对自己的学习能力产生了自信,在教学实践中掌握了操作系统的基本知识和技术。通过操作系统课程教与学的实践探索,不仅仅是提高了教学效果,更重要的是改变了教师的教学理念,激发了学生后续学习的热情,证明了建构主义理念可以很好地运用于操作系统课程,并可推广应用于其他计算机课程的教学中。
Exploration and Practice of Constructivism Theory on Computer Operating System
HUANG GANG
(Institute of Computer Science,Nanjing University of Posts & Telecommunications,Nanjing 210003,China)
Abstract: Based on the theory of constructivism,this paper elaborates the teacher-instructedstudent-centered operating system teaching model. Constructivism emphasizes students should learn under the teacher’s organization,guidance,help and encouragement so that their initiatives and creativity could be exerted into full play. Since operating system plays an important connective role in the curriculum of computer science,this paper integrates operating system with constructivism and puts forward some concrete design methods. It also offers the procedures and steps of file system experiment by applying scaffolding framework.
Keywords: Operating system;Constructivism;Model of teaching and learning
参考文献:
[1] David Jonassen et al.,Constructivism and Computer-Mediated Communication in Distance Education,The American Journal of DistanceEducation Vol.9 No.2,1995.
[2] Chris Dede,The Evolution of Constructivist Learning Environments:Immersion in Distributed Virtual Worlds,Educational Technology,Sept-Oct1995
[3] 陈琦. 当代教育心理学[M]. 北京师范大学出版社,1997.
[4] 何克抗. 建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J]. 北京师范大学学报(社会科学版),1997,(5).
[5] 黄刚. 计算机操作系统[M]. 北京邮电大学大学出版社,1999.
[6] 皮连生. 学与教的心理学(第三版)[M]. 上海:华东师范大学出版社,2003.
作者简介:
黄刚(1961-),男,江苏南京人。南京邮电大学计算机学院副教授。主要研究方向为计算机理论和计算机多媒体应用。
通信地址:南京模范马路66号南京邮电大学 计算机学院,邮编210003
2、用建构主义理论分析汇编语言
教学现状汇编语言与高级语言教学是有区别的,高级语言经常包含学生原有的经验和知识,因此在对新知识的理解,通过运用已有的经验建构起来,得心应手。而汇编语言中很多都是新的知识,并且与学生原有的知识有较大的差别,教师就要以学生为主体,利用网络和多媒体手段创设有利的学习情境,帮助学生完成新知识的建构。在教育心理学领域中,建构主义作为一种新的学习理论,对学习和教学提出了一系列新解释,认为认识是一种以主体已有的知识和经验为基础的主动建构过程。建构主义认为,知识不是通过教师的传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人的帮助即通过人与人之间的协作活动,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式来获得。建构主义更关注学习者如何以原有的经验、认知结构、心理结构和经验为基础来建构知识、建构知识结构。学生是在教师的帮助下,利用自己特有的思考方式和学习方法,通过自己的经验对外部信息进行主动的选择、加工和处理,从而获得自己的意义,建构自己的理解过程。建构主义这种强调以学习者为中心的学习理论,既强调了学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用。教师不是知识的传授者与灌输者,而是意义建构的帮助者与促进者。学生是信息加工的主体,是意义建构的主动者,这种学习方法更加强调学习的主动性、社会性情景与协作性。从教师的视角来理解建构主义,教师就应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听他们的看法,洞察他们这些想法的由来,以此为根据,引导学生丰富或调整自己的理解,在新知识的输入阶段、相互作用阶段、操作阶段和输出阶段等不同阶段帮助学生完成新知识的建构。汇编语言本质上是机器语言,与高级语言相比又具有一些自身的特点:①汇编语言属于低级语言,与硬件联系紧密;②指令繁杂,编程繁琐;③调试环境不易被学生理解与掌握汇编语言调试工具采用的是Debug,DOS下的命令交互方式,界面不友好;④课程中段才涉及程序设计和应用。按照建构主义理论,目前汇编语言教学方面的问题主要体现在以下方面:①教师通常将教材内容按部就班地灌输给学生,教学内容顺序安排不合理,并未真正地按循序渐进的原则来教授;②有的内容一讲到底,以教师为主体,学生处于被动接受的地位,虽然教师教学很认真,但不和学生进行互动,不及时提供实践的机会,使学生缺乏主动性,学习效果自然不理想;③教学实践缺乏有效性。目前该课程上机实践多数仅满足于对理论知识的验证,很少有具备针对性或直接面向实际问题的综合训练,学生难以对所学知识融会贯通,综合运用所学知识解决实际问题的能力没能得到很好培养。现有的例题特别是上机习题编排,不利于培养提高学生的汇编语言程序设计技能,更不利于通过上机实验进一步调动学生语言的积极性。因此,在建构主义理论的输入阶段,受高级语言的影响,汇编语言学习者很难实现新知识的输入;在建构主义理论的相互作用阶段,原有的高级语言学习方法、理论基础不能在这里形成知识与编程技能的正迁移,反倒阻碍了新知识与能力的习得;在建构主义理论的操作阶段,由于学生不熟悉DEBUG调试环境,不能很好地驾驭上机环境,实践脱离了理论,不能使新学习的知识与原有的认知结构之间产生较为密切的联系。在输出阶段,由于作业或课程设计题目主要针对操作系统的某一子功能进行设计,无正误判定,很大程度上影响了学生解决具体应用问题的信心与决心。
3、建构主义理论的汇编语言教学实施
3.1、随着计算机发展,多次讨论修改教学大纲
随着PC性能的不断攀升,内存的不断扩大。汇编语言的优点已经不是特别突出,学生总觉得汇编语言指令繁多,枯燥难学。有了很多种高级语言,开发程序非常容易。他们非常不愿意学习汇编语言。哪些需要删除,哪些增添,已经是需要重新讨论的问题。教研室主要讨论了以下内容:明确学习《汇编语言程序设计》的目的,如何与其他高级语言衔接,如何相辅相成。在整个计算机体系中处于什么地位。哪些陈旧的内容需要删掉,哪些新的内容需要增添,这是教研室会议重点讨论的问题。
3.2、多用形象的类比
汇编语言枯燥抽象,硬件结构又看不见摸不到,用类比的方法讲授就显得比较重要。用鲜活的例子来打比方可以起到事倍功半的效果。例如在讲解寻址方式时,笔者就用类比的讲解方法,告诉学生说,例如,一个小孩子对他妈妈说:“我要吃苹果”,妈妈就给他拿了一个苹果,这就是直接给出,是立即寻址方式:孩子大了一点,有一天又和妈妈讲,我要吃苹果,妈妈给了他一个盒子,孩子打开盒子,苹果放在盒子里,这就像寄存器寻址,操作数在寄存器里;再大了一点,孩子又和妈妈说要吃苹果,妈妈给了他一个纸条,上面写着放苹果的地址,例如在厨柜的第二个抽屉里,孩子按照地址找到苹果。这就是直接寻址方式。给出操作数的地址;如果妈妈给孩子一个盒子,打开盒子,里面是一个字条,写着放苹果的地方,孩子按照地址找苹果。这就像寄存器间接寻址,寄存器存放的是操作数的地址,按照地址找到操作数。通过这样的讲解使得学生很容易理解寻址方式的精髓,不必再去死记硬背,很快就能理解和记忆,在实际教学中效果良好。
3.3、实现对上机环境的知识建构
通过分析代码在源程序和DEBUG下的区别,帮助学生利用已学得的汇编指令实现对上机环境的知识建构。代码在源程序和DEBUG下的区别明显存在的,源程序中的汇编指令经过编译发了很多变化,不同版本的DEBUG对机器指令的反汇编结果也不完全一致。了解这些区别对学生熟悉和掌握DEBUG的作用非常巨大。
3.4、努力提高学生的学习兴趣
根据高级语言程序“可视化”的特点,在开展案例教学时,利用DOS功能调用和BIOS功能调用来设计“可视化”的汇编语言程序,在相互作用阶段帮助学生建构汇编语言的案例知识。汇编语言写起来费劲,调试起来困难,怎样才能引起学生学习的兴趣是教师的一个非常重要的工作。因为平常所说的操作用汇编语言来写都十分困难,即使是写出来了,运行起来可能什么都看不到,学生很难有兴趣去编写更多的汇编程序,如何解决这一问题是汇编语言教学成败的关键,用DOS功能调用和BIOS功能调用,就可以在很大程度上解决汇编程序运行起来什么都看不到的问题,如果运用得好可以产生非常好的演示效果,大大增强汇编语言运行的可视程度,从而极大地激发学生学习汇编语言的兴趣。另外,还要特别给学生指出:如果在调试运行程序时系统中断资源发生变化,一些使用BIOS中断资源或DOS功能调用的程序,其执行结果可能会不正常。如有的学生在录入源程序时为注释汉字信息,而在WINDOWS平台的DOS兼容模式下加载了汉字平台,结果该让喇叭鸣叫的地方而无此运行现象。
3.5、编制有利于学生兴趣建构的上机习题集
深入分析汇编语言上机环境,结合理论教学进度,编制梯度合理、易学、易练、易调试,有较直观的运行结果和一定趣味性的上机习题集,提高学生的程序设计和调试技能,促进汇编语言教学效果的进一步提高。
3.6、建构教师引导、学生主导的生态课堂
密切关注课堂生态环境,充分利用环境资源,引导学生进入生动活泼的教学氛围。在汇编语言教学中,为了随堂掌握学生的学习情况,经常要求学生把自己编写的程序段写在黑板上来讲评,由于学生对知识理解和掌握的差异,在评讲过程中,无法预料会出现何种错误,因此需要教师随机应变,根据学生情况,总结代表性的错误总之,针对汇编语言的课程特点,将建构主义的理论与方法手段引入课堂,使课堂不仅成为知识传递的场所,更是促进学生完善和发展自我的舞台,实现教学相长。
[中图分类号]G642 [文献标识码]A
一、前言
大众化时代的高等教育是需求主导型的,这是它和传统精英化高等教育的最根本差别。[1]与此同时,《国家中长期教育改革和发展规划纲要》提出要大力发展职业教育。职业教育要面向人人、面向社会,着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力。[2]
建构主义学习理论从20世纪80年展至今,已成为西方国家教育学科各领域研究和应用的热点,也是我国近年来基础教育课程改革中的理论依据之一。建构主义学习理论认为知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的[3]。
二、建构主义学习理论对教学的启示
1. 学生地位主体化
建构主义认为学习活动不是有教师向学生传递知识,而是由学生自己建构知识的过程;学生不是被动地接受信息,而是主动地建构信息的意义。在教学中,通过设置一系列的学习活动环节,不仅促进学生知识的获取,更重要的是学生学习能力的提升,形成获得酒吧运营与管理知识的学习能力
2. 教师指导支架化
建构主义强调学生学习的过程不是盲目地探索,而是在教师指导下的学生进行主动意义建构的过程。教师在对学生原有知识基础分析的基础上根据“最近发展区理论”制定学习目标和学习任务,并以范例、问题、激励、解说、建议、图表、合作、点拨等形式为学生提供教学“支架”。根据学习者的学习情况支架会逐步减少,直到学生完成教学目标,掌握了所学的知识和经验之后,才会被完全撤离。
3. 学习内容情境化
建构主义理论认为,要把所学的知识与一定的真实任务情境挂钩。在教学中,教师根据酒吧企业典型工作任务设置学习情境并组织学习内容。
4. 学习方式合作化
建构主义认为“协作”发生在学习过程的始终,学习者可以同坐相互沟通和交流、相互争辩和讨论,合作完成一定的任务,从而形成更丰富、更灵活的理解。在教学过程中将学生分成小组,进行小组讨论、角色扮演,可使学生共同活动,最大限度地促进自己及他人的学习。
5. 效果评价综合化
由于建构主义不仅强调知识的意义建构还强调学生学习能力的培养,因此根据建构主义学习理论进行的教学活动,其效果评价不再局限于期终考试成绩,而是呈现出一种多维度、全过程的评价。
三、《酒吧运营与管理》课程教学设计
本课程包含了基础知识、操作技能和管理方法三个部分。 通过本课程的教学,学生不仅应掌握酒水与酒吧管理的基本知识、工作标准、管理方法,还应获得良好的职业意识和职业态度,逐步提高管理能力和创新能力,成为高素质技能型酒店服务与管理人才。
(一)课程设计的思路
根据酒吧企业具体岗位要求,本课程的教学活动将分解设计成若干项目,分析典型的工作任务、行动领域和学习领域(见表1)。本课程采取情境化教学模式,需要把大的学习情境细分成小的学习子情境。
(二)教学组织方式与方法
本课程遵循学生职业能力培养的基本规律,以真实工作任务及工作过程为依据整合、序化教学内容。其教学组织方式采用以学生为主体的、注重新知识发现型教学。(1)学生的学习过程是发现问题、分析问题、解决问题的过程,教学重点放在学生探索新知识的经历和获得新知的体验上;(2)教师把教学的重点放在揭示知识的形成过程上,让学生经过一系列的质疑、判断、比较、选择及相应的分析、综合概括等认识活动去获取知识,训练思维,发展能力;(3)教学中,教师把主要精力放在激发学习动力、培养学习兴趣、指导学生形成良好的学习习惯上,放在如何促进学生“学”上;(4)教学以人的发展为本,关注学生的情绪和情感体验。
教学方法:根据课程内容和学生特点,灵活运用演示法、案例分析、分组讨论、启发引导、问题解决法、等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教、学效果。
(三)课程评价
注重过程评价和多维度全面评价,除了课程成绩的量化评价外,还有学生自评、学生互评、教师评价等质化评价。评价内容不但关注学生知识的接收与掌握,更关注学生学习能力的能力的提高。
参考文献
[1] 曾亚强.从会展产业到会展专业—— 由会展业引起的对高等教育发展的若干思考[J].上海应用技术学院学报,2005(5):249—251.
[2] 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年).
1988年,夏尔(Shall)曾提出建构主义学习应具备积极性的学习、建构性的学习、累积性的学习、目标指引的学习四个核心特征。1998年,Roben-Jan Simons在此基础上又提出建构主义学习还应具备学习的诊断性和反思性两个核心特征。此后,高文又指出建构主义学习还具有探究定向的学习、情境化学习、问题定向的学习、基于案例的学习、社会性学习、内在驱动的学习等特征。概括来说,建构主义学习特征主要包括以下几点:
(一)是基于真实环境的、积极的学习
学习者处在一定复杂的、真实的环境下进行学习,并通过积极的行动或活动参与学习过程,能充分发挥自身的主动性。
(二)是目标指引下知识建构的学习
学习者自己设定学习目标,在既定学习目标的指引下,将当前的学习内容与先前的学习内容相联系进行学习,并在对新信息加工的同时与其他信息相联系,在保持原有简单信息的同时理解更为复杂的信息。只有当既定的学习目标实现后,学习者的学习行为才被认为是成功的。
(三)是以学生为中心的学习
学习的主要目的是为了满足自身求知的需要。在学习过程中,学习者用发现、探索等方法进行学习,主动搜集和分析有关的信息,并对信息进行加工处理。同时,可进行自我监控、测试、检查,判断或检测其学习行为和效果是否达到预期的目标。在整个过程中,学习者始终处于主导地位,而教师则处于从属地位,起着引导、辅导、支撑、激励等的作用。
(四)是社会性的学习
当学习者遇到问题时,可与其他学习者进行讨论,或请教教师。在整个学习过程中,学生都处于与周围环境发生着密切的联系,因而是社会性的学习。
网络课程主要由网络课程教学环境、课程教学内容、课程导航系统等功能模块组成,用建构主义学习理论指导网络课程建设,并采取适当的技术来表现或支持建构主义学习特征。
二、网络课程教学环境
网络课程教学环境是网络课程得以运行的必要条件,是为学习者提供的能够方便快捷地访问教学资源、完成学习、达到学习目标的辅助环境。目前网络课程主要为学习者提供两种不同的学习环境:一是提供一个类似现实世界的虚拟环境(如虚拟教室、虚拟实验室等);二是提供一个可以与他人进行通信、交流的社会环境(如:聊天室、专题论坛等)。
(一)虚拟环境
在网络课程的设计中,借助于虚拟现实技术可以创设出一个与课程内容相符、与现实环境相似的虚拟环境。与现实环境相比,虚拟环境既能保留与课程教学内容相关的场景,也能排除现实环境中会对学习者学习的干扰因素。更为重要的是,虚拟环境能将与课程内容相关的、现实世界处于不同时空的场景置于同一环境下,也能创建现实世界中不可能出现或不能到达的环境,使学生处于更加形象逼真的环境中。虚拟环境的创建满足了建构主义学习对真实环境的要求。
虚拟现实技术创建的虚拟环境允许学生对其中的对象进行符合规则的操作,虚拟环境系统能自动地对学习者的动作或行为做出相应判断,并根据实际情况对整个环境做出相应的调整。这一技术特征可以使学生积极参与学习的整个过程,使网络课程满足建构主义学习的积极性要求。
(二)通信、交流环境
借助于网络通信技术,可以给网络课程添加一些帮助学习者学习的网络通信交流工具,如,电子邮件、论坛、BBS、聊天室等。借助于这些工具,学习者可以与其他学习者或教师一起进行讨论,或对某个问题发表自己的见解。通过这些活动,学习者可以获得更多的信息。对于教师,可以主持在线讨论、回答学习者提出的问题,充分发挥教师辅导、指导、激励的作用。通信交流环境为网络课程的使用者提供了方便、快捷的通信交流方式,使学习者可以进行协作式学习,使网络课程具有社会性学习的特征;另外,这样的环境能帮助学生方便、快捷地提出、讨论并解决问题,能帮助学生进行积极主动的自主式学习,使网络课程满足一定自主学习的要求。
三、网络课程的教学内容
教学内容是网络课程的主体部分,是学习信息的主要来源。根据建构主义学习特征,网络课程应能满足学习者自主性学习的要求,因此,网络课程应设置有以下的主要内容:内容提示、主体教学内容、参考文献资料、测试评价等。转贴于
(一)内容提示
是为了帮助学习者能够顺利完成教学内容的学习而专门设置的提示性内容,如前导课程、学习者必备知识和技能、课程内容简介等。这些提示性的内容一方面可以帮助学习者确立学习目标,另一方面也有助于学习者在学习过程中更快、更准确将当前的学习内容与原有的知识建立联系,从而使网络课程的学习体现累积性、目标指引等特征。
(二)主体教学内容
应按知识点进行组织,并遵循充分发挥学习者主动性的原则,配以教学活动、学习时数、学习进度、学习方法及参考文献资料等。从内容来看,主体教学内容给出了学习每一知识点所需要的各种资料及参考性的学习方法等信息。这些内容的有机组合能促使学习者将原有的知识与将要学习的内容建立横、纵向的联系,有利于学习者的知识建构,但如何完成知识单元的学习,要根据个人的情况来确定。从学习方法来看,学习者既可以根据课程所提供的学习方法、进度等辅助信息进行学习,也可自定学习步调、方式,但无论采取哪一种,整个学习过程要求学生不断的分析各种资料,从中提取出自己需要的信息,即学习者必须用发现法、探索法等学习方法从各类资料中获取有益的信息,来完成课程的学习。在学习过程中,学习者能根据个人情况自行选择学习单元,如果遇到疑难问题,可以查阅课程所提供的参考资料或通过与他人协商的方法解决。总体来说,主体教学内容这样的选择和组织既能满足学习者主动性地位要求,也能体现教师的辅导性地位。
(三)参考文献资料
与传统课程相比,网络课程最大的优势在于能方便快捷地访问大量相关的学习资源。就一门课程而言,其参考资源可能是无限的,但在课程的具体建设中,教学参考资源的选择和组织应根据建构主义学习理论的指导,要能帮助学习者发挥学习主动性。面对无限的信息资源,网络课程不可能也没有必要将所有的资源都包括到课程内容当中,应根据教学需要,选择典型性、代表性的资源加入到课程内容当中。这一方面有助于课程的建设开发,另一方面有利于学习者在学习过程中进行探索性学习。
参考文献资料的内容涉及课程内容的各个方面,能辅助学习者将当前学习内容与原有的知识进行建构。相互联系的参考文献资料还具有一定的提示功能,可以引导学习者思考用那些知识来解决当前问题。所以,有效的选择和组织参考文献资料,可以为学习者自主学习提供了一条高效的学习途径,同时也使网络课程表现出累积性、社会性的学习特征。
(四)测试评价内容
根据建构主义学习理论,学习者一方面要能自主地选择学习内容和方式,并控制学习进程,另一方面还应能自行评定学习行为。为此,网络课程应设置测试评价内容,在评价系统的支持下,测试评价内容可以帮助学习者评定学习行为和学习过程,并能对学习者做出必要的指导。根据学习过程,测试评价内容应包括:课前测试、单元测试和课后总结测试的内容。课前测试内容用于在学习者进行学习前的测试,以此确定学生的知识水平和结构,并为学习者提供学习过程的建议;教学单元测试内容用于学习者完成一个知识单元的学习后,自我检测其学习行为是否达到单元学习目标;课后测试内容用以测定学习者在完成整个课程的学习后是否达到课程学习目标。针对单元、课后测试内容,评价系统允许学习者将自己的测试结果与他人的测试结果进行比较,确定自身在整个学习群落中的状况,以便及时的调整学习目标;也可以将现有的知识与课程学习前的知识进行比较,进一步激发学习者学习的信心。同过网络课程测试内容及测试系统能帮助学习者完成自我监控、测试、检查等活动,使网络课程具备建构主义学习的诊断性和反思性的特征。
网络课程上述四项内容是相互联系的有机整体,只有将他们有机的结合在一起,才能满足学习者自主学习的要求,才能使网络课程充分体现出建构主义的学习特征。
四、网络课程的导航系统
网络课程的导航系统主要用于引导学习者学习行为,帮助学习者顺利的完成课程内容的学习,它与网络教学环境、教学内容、学习者的学习行为有密切的联系。在具体的网络课程中,导航系统是联系教学内容与学习者之间的主要纽带,学习者的学习过程要由它来帮助完成,因而对于导航系统的设计也应以建构主义学习理论为指导。
关键词:构建主义;探究式教学;高中物理
美国心理学家布鲁纳说:“学习的最好动机,乃是对所学教材本身的兴趣”;这就是说,浓厚的学习兴趣可激起强大的学习动力,使学生自强不息,奋发向上。“兴趣是最好的教师”,著名教育学家皮亚杰则说“儿童不是被动地接受知识,也不是被动的接受环境刺激,而是具有主动性的人,他的活动受兴趣的支配。”所以我们在课上应该触及学生的心灵,应像磁铁一样把学生牢牢吸住。
传统的教学比较注重教材的知识结构和逻辑结构,侧重于研究如何教,主要精力在“吃透教材”上,而很少注意知识在学生头脑中的表征和组织。近年来,建构主义学习理论逐渐引起人们的注意,并在世界范围内广泛传播。
建构主义学习理论认为:知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情景即社会背景下借助于其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料通过意义建构的方式获得的。而“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是理想的学习环境中必须具备的四大要素。建构主义的教学模式为“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情景、协作、会话等教学环境要素,充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的”。
《普通高中物理课程标准》指出:高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于研究、勇于实验、勤于思考,通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。
探究式教学是指在教师的指导下,学生运用科学探究的方法进行学习,主动获取知识、发展能力的实践活动。探究教学目标及功能在于学生养成自主探索研究的主动学习的习惯,使学生学会如何学习,并养成实事求是的学科学态度,激发创造思维,培养创造能力,使学生学会怎样发现问题、分析问题,怎样加工信息,并对提出的假设如何论证。因此,“探究”是构建主义理论在实际教学活动中的重要体现。
同样的教学内容,同样的教学器材,在教学处理上方法不同其效果就不同。例如同样教学生学习物体的自由落体:A老师忽视学生的学习过程,急于将结论交给学生;B老师善于创设情景、提出问题、引发学生思考,学生经过动手实验、动眼观察、动口表达与交流、动脑思考并结合演示实验,弄明白了轻重物体下落快慢是由于空气阻力的影响,如果排除空气阻力的因素,轻重物体下落的快慢是相同的.学生在获得知识的同时还经历了用实验研究物理的过程,初步学会了把实验获得的信息演绎、归纳成结论的科学方法。
在吸收和借鉴前人研究成果的基础上,我结合实际初步构建了依据现代物理学观和建构主义的学习观,贯彻培养学生的科学素养、培养学生的创新精神和实践能力,将现代信息技术与高中物理课程加以整合,以培养学生的物理创新意识、精神、能力和解决实际问题的能力为目标,以学生为主体,老师为主导,以学生自主学习为核心的自主探究式高中物理教学模式。该教学过程的流程如下:
第一,创设情境,提出问题
一般来说,引入新课要营造学习气氛和问题情境,设疑激趣。教师利用现代信息技术创设特定的学习情境,比如观察、实验、研究图片、案例分析等,引出学生提出科学的问题,使学生进入学习情境。当学生形成稳定的学习动机后,教师再提出需要研究的问题,同时提供学生解决问题所需要的资源。
第二,引导讨论,合作探究
教师引导学生从多角度对所研究的问题进行讨论,学生可运用已有的知识、经验或收集的信息作出较合理的猜想,并假设和设计探究方案。学生可通过校园网上教师提供的网络资源或直接找老师对这些方案进行探讨、分析论证。教师可根据实际情况将学生以2-4人为单位,分成实验小组,根据方案与课件展开探究活动。不同的小组探究思路和方法有所不同,小组内部的同学分工要有条理,相互配合完成任务。通过合作学习,逐步形成充满活力的学习团队。教师在学生探究过程中,起监督、指导和服务的作用、发现问题、及时辅导。另外,在各小组探究结束后,要进行成果交流,学生在交流中,进一步加深对物理现象和过程的理解,进而形成概念、发现规律,建立合理正确的物理表象。
第三,课题小结,测试反馈
首先,学生对各自的探究过程进行小结,陈述各自的探究结论或实验现象与结论,并对各自的探究过程和结论进行反思、评价。然后,学生对他人的探究过程和结论进行反思、评价,提出建设性的意见和建议。再者,教师对本节课的学生的结论进行适当的补充、总结和评价,并让学生浏览网页“小结”。最后,引导学生进入网络智能习题库,完成自我测试,测试结果由计算机网络当即反馈给学生。
该探究式教学模式不仅让学生明白“知道什么”,更让学生明白“怎样才能知道”,不仅使学生获得知识,更让学生学会如何获得知识。
在新课程中提倡探究式教学,并不是要否定传授式教学,为提高探究质量,我们不能忽视传授式教学。因为,探究的过程离不开应用知识和技能;在提出问题时,评价问题的价值和可探究性时需要一定的知识;在做出猜想、假设时,需要依据已有的知识和经验;设计实验时,需要掌握相关的原理和方法;只有将证据与科学知识建立联系才能得出合理的解释;检验和评价探究的结果需要原理、模型和理论。而这些知识和技能不可能都直接探究获得,都必须依靠传授式教学给学生传授知识。
教学方式是多样的,不同的教学内容可采用不同的教学方式,知识性、定义类、单位及其换算类的内容,主要采取传授式进行教学,如电流强度的定义、方向、单位及其换算;凡是对那些概念性强,学生容易产生分歧的内容,一般采作讨论式进行教学,如功的概念、牛顿第一定律等;凡涉及应用知识的迁移能力、对待事实证据的科学态度、搜索信息能力、交流与合作能力方面的内容,一般采用探究式教学。在传授知识的同时,渗透探究的思想,在探究的过程中,传授必要的知识,是一种可以借鉴的教学方式。
爱因斯坦说过:“当一个毕业生离开学校时,如果把学到的知识忘光了,那么这时他所剩下的才是学校教师在他们身上进行教育的真正成果。”这句话充分反映创新思维能力的重要性,不要仅仅教给学生“是这样”,更重要的是要让学生弄清“为什么是这样”。“教是为了不教”,牢记这句话,只有这样,我们的教师才算是成功的教师,我们的教育才算是成功的教育。
探究式教学模式只提供了一个基本思路,在实际教学中应根据不同的教学内容灵活变通。科学探究作为一种新的教学内容和教学方法,正处于探索和实验阶段。我们对探究式教学的理解不能拘泥于某节课,而应该将探究的理念贯穿于整个教学活动中。我们相信,只要加强学习、研究,努力实践,认真总结,让科学探究精神贯穿于整个物理教学中,就一定能摸索出具有自身特色的教学方法。
参考文献: