情境教学法在计算机导论课程中的研究与应用
2016-03-08王飞雪
王飞雪
(重庆人文科技学院计算机工程学院,重庆 401572)
情境教学法在计算机导论课程中的研究与应用
王飞雪
(重庆人文科技学院计算机工程学院,重庆 401572)
随着教学方法改革的深入,改进本校《计算机导论》传统纯理论式的教学方式势在必行,教师可运用多种方法创设不同的情境,引导学生在各种情境中体验获取知识的轻松感、成功感,从而激发学生学习知识的兴趣。实践证明,引入了情境教学法的课程,更能促进学生积极思考,提高学生的学习兴趣,取得更好的学习效果。
情境教学法;计算机导论;设计方法和过程
1 引言
《计算机导论》是大学本科计算机专业学生的基础课,是新生入校后的第一门专业课程。其内容包括了计算机科学概述、计算机组成、操作系统、网络工程、程序设计与算法、数据结构、软件工程、数据库、信息安全等知识。计算机导论教学内容紧密联系教学目标,重点描绘体系框架。可以说,学生学好这门课程,将对学生后续专业课程的学习打下坚实的基础。
然而,在实际的教学中,计算机导论由于课时少,内容多,涉及知识广,且大部分都是学生首次接触到的知识,教学中容易使学生感觉到教学过程枯燥,教师讲解抽象,学习内容繁杂,从而在学习中产生消极、怠慢的学习情绪。如何在教学中让学生有更好的课堂体验,进而增加其学习兴趣,通过几年的教学探索,情境教学法在我校的学生学习《计算机导论》过程中,发挥了积极作用,给传统的计算机导论教学带来了新的活力。
2 情境教学法引入《计算机导论》教学中是大势所趋
目前,国外很多高校包括麻省理工学院、哈佛大学、普林斯顿大学等多所名校,其很多计算机类课程都利用了情境教学法作为他们的主要教学方法之一,国内的北京大学、清华大学、浙江大学等也在不断地尝试利用情境教学法作为教学手段。与此同时,我校在这几年的计算机导论课程也慢慢利用情境教学法进入课堂,相比传统的“纯理论”式的枯燥方式,学生更愿意在这种生动有趣的教学体验中获取知识。
情境教学法是指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的、生动具体的场景,学生在这样的氛围中接触到了可感知的、立体式的、易于理解的知识体验[1]。因此,情境教学法的重点是在于激发学生主动参与学习的潜力,提升学生自我汲取知识的能力,以此打破传统教学模式中学生被动接受知识的局面[2]。
3 情境教学法在《计算机导论》教学中的应用原则
3.1 情境教学法中教学素材的针对性原则
教师利用情境教学法目的是让学生在适当的情境中理解知识,所以选择合适的教学素材,既要帮助学生理解素材对应的教学重难点,又要培养学生的思维习惯,强化学生的求知意识,促使他们养成善于思考、善于学习的习惯。
3.2 情境教学法中教学设计的新颖性、趣味性原则
在教学中避免出现难以理解的、僵化的情境,应该推出新颖的有创造性的设计去进行情境教学,好的设计能激发学生的好奇心,使学生在愉悦的状态下轻松自然地接受学习的知识,在学习知识的过程中,学生能体会到学习的乐趣,促使他们更愿意去积极思考[3]。
3.3 情境教学法的情境设置时间不宜过长
在教学前,教师必须要考虑整个课程的时间设置,引入情境需要控制合适的时间。时间过长,学生太过兴奋,反而影响教学知识的学习;时间过短,又不能说明问题和情况。一般来说,大概安排2-5分钟进行各种情境的引入,即不影响正常教学,又活跃了气氛,增加学生真实的体验感[4]。
4 情境教学法在《计算机导论》教学中的设计方法和过程
4.1 利用学习生活实例设计情境
在计算机导论中算法这部分内容,由于算法的理论性和逻辑性极强,若按照理论知识给学生讲解,势必枯燥无味,学生可能不感兴趣。所以在课堂上可以导入一个“查英语字典”的实例,通过利用每个学生都熟悉的英语字典,查找某个单词比如milk时,首先翻到字典的大致页数中间部分,看该单词是属于字典的前半部分还是后半部分,如果是在前半部分,则后半部分的就不用去看了,这样就把需要查询的总页数减少了一半;然后接着在前半部分又翻到其大致页数中间部分,看该单词是属于其前半部分还是后半部分,如果在后半部分,则其前半部分的又不用去看了……以此类推,每一次都把查询的总页数减少了一半,最后很顺利地查询到了该单词。这种查询字典的操作对学生来说没有难度,所以在课堂上即使让学生来演示都是可以的。这样不仅让演示的学生体验到参与的乐趣,对其他学生来说也很顺利地理解了这种算法。
在程序选择结构的课堂中,导入“穿袜子”的生活例子,请两位同学上讲台,根据程序提示中的“找到一只袜子”,一个同学坐着准备穿袜子,另一个同学在一个装有若干袜子纸箱子里找给他穿上。接下来执行“找到配对的另一只袜子”分支,或执行“找不到配对的袜子”分支,然后执行后面可能出现情况的分支。这个情境引入贴近生活也很有趣,所有的学生都很注意,所以当穿上一只袜子后,又找不到另一只时,大家都根据PPT上的程序流程判断下一步应该执行哪个分支。学生在看到情境进行判断时,不知不觉就学会了选择结构的内容。
4.2 利用视频及动画设计情境
在计算机网络这章,恰当地引入一段短小的美国电影视频,警察说“需要用IP地址去追踪罪犯的所在地”,把IP地址的作用展示出来。随后,教师讲述计算机网络和IP地址的概念和关系时,学生就不再感觉难以理解和抽象。在讲到电子邮件的时候,利用一段讲述Gmail邮箱中邮件的优先级的flash动画,很形象地让学生体会到了基于优先级的思想,然后启发学生,如果他们自己来设计更好的电子邮件程序,应该注意的问题,学生在受到动画启发后,会在积极的思考中,提出自己的新颖观点。
4.3 利用游戏设计情境
在介绍程序的时候,不妨引入一些很小的游戏,比如坦克大战或玛丽吃蘑菇等,顺便给大家操作游戏的玩法。在学生们专注游戏的时候,告诉他们这个游戏是用什么Java或其它语言程序来写的,这样,就很自然地给学生介绍这些程序的特点等等内容。很多的动画或游戏,都可以通过一些语言工具来编写出来。比如scratch工具,就非常适合才入校的学生制作简单的的动画或游戏。学生在制作作品的过程中,表现出强烈的求知欲望和主动参与学习的愿望。
4.4 利用优秀作品设计情境
在讲解二进制的知识时,给学生介绍计算机内所有形式的文件,包括文档、视频、动画、音乐、图片等等都是二进制形式进行处理和存储的,但直接这样讲解是很抽象的,学生很难理解。这个时候给大家演示一些直接用二进制编写的优秀作品进行引导。使用批处理程序直接处理二进制的源文件,震撼的音乐和游戏场景中不断播放的动画,让学生们深刻地体会到了强大的二进制数据世界。
4.5 利用实物设计情境
一般课本上涉及的内容对学生来说是陌生的,所以有时候教师在课堂上滔滔不绝,学生一脸茫然。但若教师把实物出示进行讲解,学生便豁然开朗。比如在讲解计算机的硬件组成时,教师可以将主机机箱打开,让学生亲见里面的几大组成部分并一一进行介绍,然后演示每个组成部分的安装位置与方法,最后向学生说明它们的功能。这样学生很容易就掌握了相关的知识。如果仅限于理论上描述,就很难达到理想的效果[5]。
5 情境教学法教学模式的效果评价
笔者先后在本校的12级计算机科学与技术1班、13级计算机科学与技术1班和14级计算机科学与技术1班的《计算机导论》课程进行课程改革,基本上在每章的重点知识都引入不同的情境,丰富了教学内涵。实践证明:引入情境教学法的这些班级,学生学习该课程的意愿明显增加,上课不专心的学生很少,上课积极思考变成了一种很自然的行为,看书的时候也格外专心。甚至在后继的专业课程中,这些学生也表现出更加积极的学习态度、更善于自觉思考的学习行为。
6 结语
在《计算机导论》的教学中,教师要重视情境设计的重要性,因材施教,从不同的角度去拓宽教学思路、活跃教学气氛、提高教学手段,为学生增强对计算机体系及其各个分支的认知,从形象的感知达到对抽象知识的领悟。激发学生的学生兴趣,使学生从被动学习到主动学习、喜欢学习。《计算机导论》教学中情境教学法的不断提炼总结推广,也为计算机类其它课程提供了广泛的思路。
[1]高文.情境学习与情境认知[J].教育发展研究,2011,(8):30-35.
[2]卢奔芳.教师如何创设教学情境:对教学案例的反思[J].基础教育研究,2010,(7):22-23.
[3]候涛.探析情境教学法在中等职业学校计算机教学中的应用[J].教育教学论坛,2014,(27):57-58.
[4]朱云芳.情境教学法在计算机教学中的应用初探[J].华章,2010,(17):74-75.[5]罗建华,廖雄英.情境教学法在高职计算机教学中的应用[J].电脑与电信,2009,(10):66-67.
Research andapplication of Situational Teaching Method inIntroduction to Computer Science
Wang Feixue
(Chongqing College of Humanities,Science&Technology,Chongqing 401572)
With the deepening of the teaching method reform,it is nessary to improve the traditional pure theory teaching methord of introduction to computer science.Teachers can use various methods to create different situation,guiding the students to experience the lightness and success of acquiring knowledge,inspiring the students'interest in learning knowledge.The practice proves that situational teaching method can better promote students'positivty,improve the interest in learning,and achieve better learning results.
situational teaching method;introduction to computer science;design method and process
G642
a
1008-6609(2016)03-0077-02
王飞雪,女,重庆渝北人,硕士,讲师,研究方向:计算机应用,网络安全及云计算。