计算机程序设计课程的“六步式”探究教学模式

摘要：为适应智能化信息技术的发展，贯彻落实军队院校教学“向实战聚焦、向部队靠拢”的精神，针对传统教学模式中的问题，指出军队院校教员必须重视培养学员的高阶能力，改变传统的“满堂灌”教学模式，提出以问题为导向基于自主能力培养的“六步式”探究教学模式并说明应用过程和效果。

关键词：教学模式；问题探究；自主学习

引 言

计算机程序设计课程是本科各专业的必修课。课程着重培养学员利用程序设计技能解决实际问题的能力，帮助学员初步树立程序设计方法学和软件工程的思想，提高学员的计算思维和信息素养。在“向实战聚焦、向部队靠拢”的宗旨下，计算机程序设计课程的教学改革迫在眉睫。

传统的计算机程序设计课程教学模式通常以教员为中心，教员是知识的灌输者，学员是接受灌输的“容器”，忽视了认知过程中学员的主体地位。大部分教学依旧局限于机械的记忆、浅层次的理解等低阶能力的培养，高阶能力则是以高阶思维为核心的解决复杂问题或完成复杂任务的心理特征。根据目前的研究，高阶能力主要包括十大能力：创新、问题求解、决策、批判性思维、信息素养、团队协作、兼容、获取隐性知识、自我管理和可持续发展能力。为了适应时代的发展，特别是智能化信息技术的发展，军队院校教员必须重视培养学员的高阶能力，改变传统的“满堂灌”教学模式。 ’

1 “六步式”探究教学模式的构建

1.1 核心思想

“六步式”探究教学模式以问题为依托，以探究为主线，以学员为主体，以教员为主导，以培养学员自主学习能力为目标，教员从学员的“学”出发，在教学中为学员创设充分的活动机会，充分调动学员的积极性，使其自主学习，创新发展。

1.2 理论依据

“六步式”探究教学模式以建构主义为理论依据。建构主义是建立在观察和科学研究基础上的关于人们如何学习的基本理论。建构主义学习观认为，学生是学习的主体，学习过程不是学生被动地接受知识的过程，而是积极能动地构建知识的过程。建构主义教学观认为，教学活动是在教师的指导下，学生自主建构的一种特殊的认知建构活动，在这个活动中，学习是学生自主的活动，教师只是一个指导者。

1.3 模式流程

以问题为导向基于自主能力培养的“六步式”探究教学模式的基本流程为：创设情境、引出主题，经验思考、讨论交流，验证结果、引发思索，探究发现、领悟新知，总结归纳、得出结论，拓展应用、反思升华。

1.4 模式特点

以问题为导向基于自主能力培养的“六步式”探究教学模式有以下三大特点：①注重教学过程的探究性；②以学员为主体，注重发挥学员的自主能动性；③注重师生互动的多边性。

2 “六步式”探究教学模式在计算机程序设计课程中的应用

计算机程序设计课程是一门实践性很强的课程，要求学员能透彻理解课程基础理论并灵活应用于实际问题。

2.1 创设情境，引出主题

这是教学的起始环节。教员可以通过案例、真题、应用、谈话等方式，将问题呈现在学员面前，激发学员的学习兴趣；通过情境与问题，引出主题，让学员明确探究学习的任务。如讲述“指针变量作函数参数”时，可以以一道典型的计算机二级考试真题为例，如在maln函数中调用fun（char*c，int d）函数，询问学生程序运行后的输出结果。由于每位学员都面临计算机二级考试，教员用真题辅助教学能激起学员的思考兴致，触发学员攻克问题的心理。需要注意的是，教员一定要选取典型的有代表性的能将知识点嵌入其中的题目。本例不仅包含“指针变量作函数参数”主题，还包含前面学习过的普通变量作函数参数，学员在学习地址传递的同时，正好可以与数值传递作对比，达到既加深理解又温故知新的教学目的。

2.2 经验思考，讨论交流

此环节的开展要基于学员的先验知识或课前预习，教员不要急于讲述问题如何求解，而要给学员预留一定的时间进行思考，进而发现问题（指解决第一环节问题所需的知识），学员之间也可以相互交流，共同探讨。传统的教学模式往往是教员提出问题后接着讲解问题，学员处于被动地位，教员讲得热火朝天，学员可能云里雾里，不知所云，甚至教员讲完了，学员还不知道教员讲的是什么，自己为什么要学习这部分内容等。对于讲述“指针变量作函数参数”时所用的上述题目，由于学员已经学习过数值传递的函数调用及指针的概念，这使得学员自主思考该问题成为可能，学习扎实的学员甚至有能力完成该问题的求解。即使无法完成问题求解的学员，也能发现困扰自己解决问题的原因，自己到底哪里不会。上述题目中的关键知识点包括指针作函数参数时数据如何传递，地址传递有哪些特点，与数值传递相比有什么区别和联系，这些正是本课程学习的主题。通过学员的思考和讨论，这些问题将会自然而然地呈现在学员面前，而不需要教员一一罗列。因此这一环节是必要的，其主要作用在于让学员自己发现知识点并产生疑问，而不是由教员灌输问题，自问自答。而且，学员对于自己发现的问题往往印象深刻，有利于以后应用时理论联系实际，提高学员学习迁移的能力和问题求解的能力。

2.3 验证结果，引发思索

经过学员的充分思考与讨论交流，问题的答案到底是什么呢？教员可以演示执行程序并给出结果，此时学员将会有两种反应：一种是做对了的喜悦；一种是做错了的困惑。学员学习的积极性已经被调动起来，教员应趁热打铁进入课程教学的第四个环节。

2.4 探究发现，领悟新知

这是“六步式”探究模式的中心环节。教员切忌走传统模式，即教员一个问题接一个问题地讲述，这样会颠覆学员的主体地位。教员应该在提示知识要点的基础上，启发学员自主探究，动手实践。如上述题目，教员可以提醒学员用画图的方法解释函数调用过程和参数传递过程，并梳理学员上一环节中提出的疑问。解答本题，需要明确这样几个问题：①指针作函数参数传递的是什么，如何传递；②这种传递有什么特点，与之前学习的数值传递有什么联系和区别。这些问题环环相扣，能触发学员的求知欲和探索欲。“纸上得来终觉浅”，教员直接呈现知识，学员也许并不上心，他们对自己探索挖掘出来的知识，理解更为透彻，印象也更为深刻。所以，教员不如把时间交给学员，学员可以通过研读教材，向书本“要”知识；也可以通过讨论、交流，从其他学员那里获取知识；还可以通过跟教员讨论，确认知识。此外，教员也可以组织研讨，由学员登台讲演，其他学员提问或补充。总之，一定要让学员做探究知识的主角，而不是接受知识的配角。此环节中，教员需要做的只是组织好师生和生生间的多边研讨活动，让学员在思维的碰撞中迸发出灵感的火花，从而体验“发现”的乐趣。

2.5 总结归纳，得出结论

这一环节是在教员组织学员互相交流、自主探究的基础上，对学员探索的知识进行归纳总结，得出结论，从而使问题得到解决并实现知识的内化。这一环节的主角是教员。教员可以点评学员上一环节的探究活动，尽量给出正面的激励性的鼓励，重要的是点评学员通过探究挖掘出来的知识，对正确的给予肯定，对错误的给予纠正。最后总结归纳，给出结论。

2.6 拓展应用，反思升华

这一环节教员要组织学员将探索归纳出的新知识和新方法应用于实践，解决实际问题。该环节的关键是教员要设计恰当的习题，使之具有针对性、综合性、实践性，通过实际应用，使学员的知识进一步内化。此外，教员还可以提出更深层次的问题，引发学员继续思考探索，将知识推向纵深、拓展升华，如为什么要使用指针作函数参数、什么情况下适合采用指针作函数参数等。对此，教员要准备合适的素材案例，引导学员通过观察、对比、思考、讨论等，一步步往问题上靠，最终得到解答。

上述教学模式的操作程序不是唯一的，也不是一成不变的，由于教学内容、教学对象等不同，同一种教学模式在具体教学操作中也会有所差异，不变的是教学工作要始终以学员为主体。

3 “六步式”探究教学模式的实施要点

3.1 转变教学观念是前提

教员的教学观念在教学过程中起着非常重要的作用，直接影响教学过程和教学效果。因此，为了让学员能更好地自主学习，教员转变自身教学观念至关重要。我们认为，要充分发挥学员自主学习的精神，教员在观念上要有两个转变：①变以教为主为以学为主；②变一问一答为探索交流。

3.2 正确解读教材，灵活处理教学内容是基础

教材往往以定论的形式直接呈现知识内容，学员能看到知识的结果，却看不到知识产生和发展的过程，这种知识呈现方式有利于教员传递性的教学，却不利于学员主动探索。所以，教员必须用发展的眼光分析研究教材，并做灵活处理。例如：①结合学员专业特点和教材内容，提供探究素材和案例，便于学员自主探究；②结合学员专业特点和教材内容，适当拓展教材，给学员提供探究的空间；③结合学员专业特点和教材内容，适当整合教学内容，便于学员自主学习。

3.3 恰当分配各环节的时间是保证

建构主义理论认为，学生的认知活动只能通过自己的实践去感知、思考、分析和综合，这个过程是教师无法替代的。因此，教员在教学中必须给学员充足的时间，让其主动探索和交流。有了充足的时间，学员才能去观察、猜测、验证、思考、质疑、讨论、交流等。与此同时，教员一定要理清时间与效益的关系，不能简单地把“效益”理解为“花最少的时间教最多的内容”，也不能因为学员需要长期探究而浪费教学时间，导致无法完成教学任务。教学效益不取决于教员教多少内容，而是取决于对单位时间内学员的学习结果与学习过程综合考虑的结果。因此，“六步式”探究教学模式要求教员合理控制课堂时间，以一堂课45分钟为例，具体做法是：“创设情境，引出主题”环节不超过3分钟；“经验思考，讨论交流”环节不超过10分钟；“验证结果，引发思索”环节不超过2分钟；“探究发现，领悟新知”环节不超过15分钟；“总结归纳，得出结论”环节不超过5分钟；“拓展应用，反思升华”环节不超过10分钟。

3.4 激发学员主动参与是关键

建构主义认为，学习不是知识由教员向学员的传递，而是学员建构自己知识的过程。这意味着学习是主动的。“六步式”探究教学模式特别注重自主学习，学员只有在课堂上保持旺盛的参与热情，自主学习才能很好地落实。对此，教员可通过多种形式引导学员主动参与，比如：①创设富有探究性的问题情境，激发学员兴趣，启发学员思维，让学员积极参与学习。教员在教学中根据学习目标，依据具体的教学内容，通过举例、设问、演示、谈话等方式，创设丰富多彩的情境代替抽象的语言，使学员产生强烈的求知需求，积极投身于学习。②营造和谐民主的教学环境，保持全体学员持续参与的积极性。教员对学员作出正面评价并肯定其学习成绩或进步，会使学员的自信心得到增强，唤起学员自我实现的需要。在自主学习中，学员的正确与错误是并存的，不论正确还是错误，教员都要坚持评价的激励性，要么肯定学习态度，要么肯定探索精神，要么肯定进步，要么肯定勇气，尤其是对于所谓的“差等生”，要善于挖掘其“闪光点”。

4 “六步式”探究教学模式的成效

4.1 学员学习兴趣浓厚

“六步式”探究教学模式中教员充满激情的语言，引人人胜的情境，富有挑战性的问题，极大地激发了学员的学习兴趣。由于教员亲和力增强，学员开始敢于提问并互相解答，增强了学员学习的积极性和自信心。

4.2学员主体意识增强

“六步式”探究教学模式保证了学员在教学过程中的主体地位。学员明确了自己是学习的主人，不满足于当听众，主动学习的积极性有所提高，主体意识更加强烈。以前的课堂45分钟，教员很少给学员独立自学、自我表现的机会，欠缺对学员学习能力的培养；现在教员把课堂2/3以上的时间留给学员，教员真正成为教学的引路人，课堂真正成为学习的主阵地，培养了学员的自主探究能力，锻炼了学员的口头表达能力，促进了生生间和师生间的交流。

4.3学员学习成绩明显提高

“六步式”探究教学模式实施后，我们开展了相关问卷调查，结果表明，学员都觉得自己的学习成绩和学习能力在原来的基础上进步很大。实施“六步式”探究教学模式以后，我院2014级期末考试成绩与以前相比有了明显的改观，很多班次合格率达到百分之百，还有的班次甚至计算机二级考试通过率也达到百分之百，这些成绩是前所未有的。

4.4学员创新意识和创新能力增强

“六步式”探究教学模式为学员创造了无拘无束的思维空间，并且注重学员的主体意识培养，对培养学员的创新意识和创新能力大有帮助。通过教学，学员中主动提问的人数越来越多，会用多种方法灵活解决问题的人数也越来越多。

5 结语

实践证明，以问题为导向基于自主能力培养的“六步式”探究教学模式是一种有效的、开放的教学模式，适用于计算机程序设计课程教学，对于培养学员的主动钻研精神，提高学员的自主学习能力有重要意义，对于提高计算机教学质量切实可行，对于培养学员的创新意识和创新能力也有较大帮助。计算机程序设计课程的教学改革是我院教改工程的重点项目之一，我们将本文提出的“六步式”探究教学模式应用于计算机程序设计课程，取得了较好的教学效果。今后我们将继续加大教改力度，使计算机基础教育真正为部队服务，为实战服务。