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网络探究教学模式在《C语言程序设计》远程教学中的应用

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  摘   要:本研究将网络探究教学模式引入计算机专业课程——C语言程序设计的教学中,主要目的是实验并分析如何设计适合远程教学的网络探究课程,将在传统课堂中难以理解的知识,通过设计问题情境吸引学生利用网络资源主动探究学习内容,完成教师设计的任务,从而在实际操作中学习知识,解决问题,通过探究式教学来激发学习者的学习兴趣,培养学习者的探索精神和实践能力。
  关键词:网络探究  教学模式  课程设计
  中图分类号:G433                                  文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)11(a)-0217-02
  C语言程序设计课程的教学目标是培养学生独立设计程序的思想和方法,让学生养成良好的信息素养,从而为解决实际问题奠定基础。但程序设计类课程比较抽象,逻辑性强,且与数学有着密切的联系,学生理解起来有很大难度。若单纯使用传统教学模式来完成教学任务,很难达到教学目的。为此,本研究提出在程序设计课程中引入网络探究教学模式。该教学模式是建构主义学习理论在网络环境下的学习体现,通过创造课堂上一种全新的学习环境,给学生创建真实情境,以网络核心课程、网络学习空间、网络教学管理为建设重点,让学习者基于网络自主学习,从而达到远程学习支持与面授相结合的新型学习模式要求,充分培养学生的创新思维和实践能力。
  下面介绍C程序设计教学中运用网络探究式教学的案例——函数的递归调用网络探究教学实例。
  1  教学目的
  了解递归的设计思想,运用函数的递归调用解决问题,训练逻辑思维,培养解决问题的能力。
  创设真实与虚拟相结合的积极课堂情境,在教师与学生,学生与学生的讨论与合作中,形成解决问题的最佳方案,激发学习者学习程序设计的热情。
  拓展思维,突破思维定势,灵活解决各种问题,提高创新能力。
  2  教学媒体
  多媒体课件、教学网络系统及Turbo C。
  3  教学流程设计
  3.1 通过创设情境,提出问题
  在这个模块中,老师可以用文本和图片创设问题情境,赋予学生一个角色,激发学生的探究兴趣。例如,你知道汉诺塔问题吗?在一个庙中有三根石棒,第一根上面套着64个圆的金片,金片大小不等,大的在下,小的在上。有一个老和尚想把这64个金片从第一根石棒上移到第三根,在移动过程中可以利用第二根石棒,但每次只能移动一个,且在移动过程中3根石棒上的金片要始终保持大盘在下,小盘在上。你能编程序打印出移动的步骤吗?学生用以往思维方式去解决这个问题陷入僵局,这时可以引出递归算法,让学生主动探求递归算法的思想。
  3.2 自主学习,提出假设
  学生明确了学习内容,就可进入自主学习阶段。他们在这一过程中将理解递归算法思想,掌握函数的递归调用。还将尝试进行算法设计,形成各自的解题思路,提出自己的解题假设。需要注意的是学生在吸收函数的递归调用这部分新知识的过程中,由于认知结构间的差别较大,会受到原有知识结构的“阻碍”。教师在这一阶段要密切注意学生的学习情况,收集反馈信息,然后有针对地给予指导,来帮助学生顺利地完成认知结构的同化。学生进行自主学习,掌握基本理论后,就会思考如何解决问题。解决问题要遵循“循序渐进”的原则,先让学生解决相对简单的问题。例如用递归方法求n!,教师要鼓励学生大胆尝试,写出程序代码。
  3.3 課堂讨论,验证假设
  初步掌握了解决问题的算法,学生开始尝试编写程序,但他们此时不能确定编写的程序是否可行。教师可组织学生互相讨论,让他们在讨论中辨别对错,加深对算法思想及调用方法内涵的理解。此阶段可根据实际情况采取灵活的讨论形式,不一定分组。笔者观察到,些时大多数学生已理解该算法的思想,但编写出的程序还存在很多问题,如在调试时出现语法错误,程序中出现无终止的递归调用等。针对这种情况可以找几个典型的错误程序,让学生展开讨论。值得注意的是,学生出现的问题如果不及时解决,会对学习造成一定的阻碍,降低学生的学习积极性,所以教师要及时指导和恰当评价。
  3.4 拓展延伸,提出创新
  此阶段教师归纳出学生编写的几种典型的程序,组织学生进行讨论,得出他们认为最理想的程序,并进行验证。为了拓展学生的思维,加深学生对函数的递归调用的理解,教师在此时可提出创新的要求,使学生继续创新地解决一些问题,激发学生继续探索的欲望。
  3.5 布置任务,协作完成
  在此环节,教师对学生需要完成的工作进行详细的分解描述,明确探究的目标。任务设计要难易适中,探案 的最近发展圈原则任务的设计可以稍微超过学生现有一知识范围,让学生通过努力可以实现。本案例学生需要完成的主要任务如下。
  (1)建立一个基于网络平台的学习环境,创设一个真实与虚拟相结合的积极课堂。学生根据IP地址随时登陆虚拟的网络学习社区进行学习。
  (2)自主探究递归算法思想,掌握函数的递归调用方法。
  (3)利用函数的递归调用解决汉诺塔等问题。
  学生通过教师提供的网上资源和组内的同学相互协作共同完成任务,从面达到培养学生自主学习、主动探究的能力,在完成任务过程中也培养了学生分工协作,实际操作的能力。
  3.6 总结评价
  评价的形式可以有学生自评,小组互评和教师评价。这在这环节教师需要详细设计评价的指标,可以从能力提高、知识掌握、探究态度、资料运用、任务完成等几个方面进行综合的评价。网络探究的评价包括对过程和结果的评价,通过合理的评价指标设置可以帮助学生客观地认识到学习的效果,清楚通过探究学习自己在知识获取、团队合作、学习态度以及学习成果方面的不足和收获。总结评价是对一次网络探究教学活动的回顾,也是不可缺少的环节,需要注意的是总结评价环节非常容易流于形式,也容易被课程设计者和学生忽视,特别在互评环节往往因为各种原因而不能得到真实的反馈。还有的教师会把此环节当成课程的总结,用大量的时间去总结知识点,灌输课本知识,这无形又失去了网络探究教学的宗旨,回到了传统的课堂模式。所以,科学的设计总结评价环节,设计精细的评价指标尤为重要。
  此次网络探究教学活动,遵循以“以教师为主导,以学生为主体”的指导思想。教师由知识的“灌输者”、教学管理的“统治者”变为学习资源的设计者和开发者、学生学习过程的指导者以及信息化学习环境的管理者。学生在真实情境中,通过自主学习不但掌握了递归算法的设计思想和基本知识,更重要的是在探究过程中学生体验到探索的快乐,培养了学生自主学习能力,强烈激发了学习热情,拓宽了知识视野。
  参考文献
  [1] 周善东.数字博物馆中探究性学习活动的设计与实施——以“浙江教育博物馆”为例[D].浙江大学,2017.
  [2] 郭美,段思婧,肖敏.基于网络探究式自主学习的教学模式研究[J].中国教育技术装备,2017(4):3-4.
  [3] 马志强,刘亚琴,孔丽丽.网络探究学习社区理论与实证研究发展脉络[J].现代远程教育研究,2018(5):39-42.
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