基于抛锚式教学策略的面向对象程序设计C++教学的研究*

2012-12-03那一沙吴子东

中国教育技术装备 2012年24期

那一沙吴子东

天津大学教育学院教育技术系天津 300072

随着信息技术的不断应用，越来越多的人们可以从网络上获取信息，Web2.0时代的到来为人们的学习和生活提供了一个全新的环境.因此，教育理念也在不断发展和更新，教学方法和策略也在不断进步。建构主义理论主张以学生为本，使教师从知识的讲授者转变为学生学习的促进者，以便更好地培养学生自己解决学习问题的能力。建构主义教学模式之一，就是抛锚式教学（Anchored Instruction），这种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 抛锚式教学

早在1929年，抛锚式教学的思维雏形就出现在有关的教学文献中。自从1984年起，美国Vanderbilt大学认知和技术小组为了更好地培养学生运用知识解决问题的能力，先后开展了惰性知识项目、LOGO项目和动态评估项目的研究，并在此基础上总结了抛锚式教学策略。所谓抛锚式教学，是指在多样化的现实生活背景中运用情景化教学技术以促进学生反思，提高迁移能力和解决复杂问题能力的一种教学方式。一般抛锚式教学策略由下面几个环节组成。

1）创设情境——使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。

2）确定问题——在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容。选出的事件或问题就是“锚”，这一环节的作用就是“抛锚”。

3）自主学习——不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索，并特别注意发展学生的自主学习能力。

4）协作学习——讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。

5）效果评价——抛锚式教学的学习过程就是解决问题的过程，由该过程可以直接反映出学生的学习效果，因此对这种教学效果的评价不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。

C++教学中有几点关键的知识点，对掌握C++语言编写程序起到举足轻重的作用，例如类和对象关系的建立、继承概念的建立、虚函数概念的建立等。下面就对这些知识点以抛锚式教学策略进行教学设计，以详细论述。

2 抛锚式“类和对象”教学环节的组成

C++教学中类和对象概念的建立，是整个C++的核心，因此，需要教师在教学过程中给予足够重视。

2.1 创设情境

首先可以叫学生体会现实的客观世界是不是一个面向对象的世界，指导学生做两个动作：1）拿出自己的铅笔盒，取出一只水笔；2）将所有笔都拆开，分成笔帽区、笔杆区、笔芯区，然后再取出一只笔。学生在取笔的时候，肯定会觉得动作1很简单方便，而动作2很复杂低效。

2.2 确定问题

给学生提出这样的问题：为什么动作1会如此简单方便？我们生活的客观世界就是面向对象的客观世界，因此面向对象的程序设计语言更加符合人类的逻辑思维习惯。同时给学生画出图1所示程序结构图，以区别面向对象和面向过程。

图1 面向对象和面向过程的编程思路

2.3 自主学习

这一阶段是教师为学生提供解决问题的思路，发展学生自主学习的阶段。教师在这一阶段可以从维护性和移植性两方面引导学生比较面向对象和面向过程，同时提出类和对象的概念。

2.4 协作学习

展开小组讨论，协同学习，提出同类对象的特点，学生以小组为单位进行讨论，教师最后给予归纳和总结。笔者在这一阶段教学中给出问题，让学生编制矩型类，并在main函数中加以应用，从而进一步熟悉类和对象的定义格式。

2.5 效果评价

这一阶段，教师对之前布置的问题进行检测，随机选中5名学生，让他们将自己的矩型类在大屏幕上演示。教师当场分析其正确和错误的地方，最后给出正确的程序。

3 “继承”知识点的抛锚式教学设计

继承是面向对象程序设计的三大机制之一，是面向对象程序设计的特点，是共享代码的一种体现，在C++教学中占有很大篇幅。但是对学生来说，继承的概念无论从理解上还是从操作上都有一定困难，是一个需要重点讲述的知识点。

3.1 创设情境

因为讲述继承的时候，学生已经有了类和对象的概念，所以在创设情境中让学生建立一个类A，然后再设置类B1和类B2，B1从头开始建立，B2在类A的基础上修改，使B1和B2完全一样。这样，学生肯定会觉得B2的建立要简单，效率要高，从感性上先体会“继承”的优越性。

3.2 确定问题

给学生提出这样的问题：为什么B2的建立会如此简单方便，然后画出相应的继承关系图，如图2所示。从图中学生可以清晰地看出，建立B2只需要△h的高度，而建立B1则需要h的高度，显而易见，△h＜h。因此，在B1和B2完全一致的情况下，通过修改A的方式建立B2比直接从头建立B1要简单得多，即“继承”的优越性。

图2 继承关系图

3.3 自主学习

这一阶段是教师为学生提供解决问题的思路，发展学生自主学习的阶段。教师在这一阶段，可以从继承方式（公有继承、保护继承和私有继承）和继承种类（单继承和多继承）两方面引导学生进一步认识继承的概念。

3.4 协作学习

展开小组讨论，协同学习，提出构造函数和析构函数不能被继承的问题，学生以小组为单位讨论这两种函数在继承过程中的调用顺序，教师最后给予归纳和总结。

3.5 效果评价

这一阶段，笔者提出单继承程序的例子，指导学生进行分析，写出程序运行结果。在这一基础上，给出多继承程序例子，结合多继承构造函数和析构函数的调用顺序，检测学生掌握情况，并做出总结。

4 需要注意的问题

以上是在C++教学中利用抛锚式教学策略的几点应用，但是在具体的教学设计过程中，还需要注意以下几个问题。

1）教学情境创设是抛锚式教学策略的关键环节，情境创设是为了帮助学习者理解，内化学习内容，因此一定要处理好情境创设和教学的关系。在情境创设过程中要体现个性化行为过程，考虑到学生的心理和学习者已有知识的结构等，使情境创设更加有效地为教学服务。

2）问题的确定，需要注意的是，必须与情境相联系，使学生在情境中思考问题本身，同时问题不能过多，要抓住重点问题，同时教师不是问题的解决者，而是问题的提出者。这一过程教师要注意提供问题解决的线索，促进学生思考，引发学生的的求知欲。

3）自主学习和协作学习阶段需要注意的是不能完全忽视教师的作用，只专注学生自己的学习。这一阶段需要在教师的引领下，帮助学生进行有目的的学习。教师角色的转变也要加以重视，教师从知识的传授者转变为知识的构建者，是学习者学习的伙伴。这一阶段应该更多地关注多媒体的应用，扩大协作学习的途径，更多地应用社会性软件促进协作学习。