问题驱动和思维引导的教学模式探索与实践

2018-05-21焦冰

中国现代教育装备 2018年7期

焦冰

南京航空航天大学金城学院江苏南京 211156

现代教育观念认为学生是教育活动中的主体，教师在教育活动中起主导作用，教学目的也从传授知识向培养学生的综合应用能力转变。要体现学生的主体位置、达到以培养学生能力为主的教学目的，必须探索适合的教学方法、创新教学模式。基于问题驱动和思维引导的教学模式以问题为中心、以学生为主体[1]，围绕问题展开教学，通过提问、探究、讨论等教学环节，引导学生的思维、激发学生的学习兴趣，在教学过程中培养学生发现、分析、解决问题的能力，充分体现了学生为主体、教师为主导的教育理念。

单片机是电子信息类专业的核心课程，具有很强的逻辑性、实践性和综合性，问题驱动和思维引导的教学模式有助于培养学生的逻辑思维能力、实践动手能力和综合应用能力，为激发学生兴趣、提升教学质量，在教学过程中对问题驱动和思维引导的教学模式进行了探索和实践。

1 问题驱动和思维引导教学模式的内涵

问题驱动和思维引导的教学模式是一种以学生为中心的教学方法，旨在使学习者能够进行问题研究、整合资源、理论联系实际，并运用知识和技能解决问题[2]。皮亚杰、维果斯基和布鲁纳等人提出的建构主义学习理论认为学习是学生基于原有的知识和经验进行建构和理解的过程。知识不是通过教师讲授获得的，而是学生在一定的学习情境下，借助教师的帮助，利用必要的学习资源，通过主动建构的方式获得,教师是建构过程的帮助者和促进者。

问题驱动的教学模式是一种基于建构主义理论基础上的教学方法，主张充分发挥学生的主观能动性[3]，强调学习活动与问题相结合，以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机，从而使学生在学习过程中处于主动地位。思维引导的教学模式是一种启发式教学方法，强调教师对学生的启发和引导，进而牵引学生的思路，把控教学的过程。问题驱动和思维引导相结合，既体现学生的主体地位，又强调教师的引导作用，能激发学生的学习兴趣、培养学生的综合能力，有效提高教学效果。

2 问题驱动和思维引导教学模式的结构

问题驱动和思维引导的教学模式由问题设计、学习过程、教学评价三部分组成，其结构如图1所示。

图1 问题驱动和思维引导教学模式的结构

问题是基于教学内容，并结合教学对象的特点提出的，教学内容往往包括多个知识点，应针对知识点及其内在联系设计问题，以问题驱动教学内容的展开，锻炼学生自主学习与探究的能力。

学习过程是一个“提出问题—分析问题—解决问题—发现新问题”的动态过程，是根据人的认知顺序设置的。这一顺序打破了教科书的知识结构体系顺序，教科书是前人对学科内知识的系统性总结，它的结构顺序并非人们发现世界、认识世界的顺序。人对事物的认知顺序是先有感性认识，在认识过程中发现问题，然后依据已有知识和经验对问题进行分析、探究，最后通过学习、创新解决问题。以人的认知顺序开展教学符合人自身的学习特点，可以引导学生的思路，激发学生的思维，培养学生发现、分析和解决问题的能力，体现了问题驱动和思维引导教学模式的核心思想。

教学评价是对教学的反思和促进，不仅是对教学效果的测试和评价，也要对教学过程进行评价和反思，注重与学生的交流，在不断探索中完善教学模式。

3 问题驱动和思维引导教学模式的关键

问题的设计是问题驱动和思维引导教学模式的核心和关键[4]。问题不仅是学习的起点，而且为学生的持续学习提供驱动力，推动整个教学过程的展开，对教学起至关重要的作用。根据知识点及其内在联系设计的每个问题并不是独立无关的，它们是有内在逻辑关系的一系列问题，是一个有层次、有机联系的“问题链”。正是通过这个问题链将教学内容逐步展开，教学过程层层推进，每个问题都会引出新的教学内容，对教学内容的学习又会引出新的问题，始终紧抓学生的思维，推动学生持续学习。下面以单片机课程中《中断控制的原理》一节为例，阐述问题链推动教学过程的内在逻辑关系(如图2所示)。

图2 问题链推动教学过程的内在逻辑关系

由图2可以看出，教学过程在提出问题阶段先提出了“如何实现单片机的中断控制”的核心问题，从而引入中断控制概念的学习，通过对中断控制相关概念的了解和讨论，引导学生提出“中断源有哪些”“制约中断响应的条件是什么”两个问题；通过问题进一步驱动教学过程的展开，在分析问题阶段，教师介绍中断源的类型，由学生讨论探究制约响应中断的条件，在探究过程中引导学生提出“中断源如何发出中断请求”“如何判断是否允许中断”“如何处理两个同时的中断”3个问题；教学过程由此推进到解决问题的阶段，组织学生学习讨论中断控制涉及的中断控制寄存器、中断允许寄存器、中断优先级寄存器3种寄存器，通过对寄存器的设置解决了前面提出的3个问题，并引导学生总结出中断控制的原理，即通过寄存器实现单片机的中断控制，从而解决了一开始提出的核心问题，完成了整个教学过程。

4 教学模式中教师和学生的行为过程

在问题驱动和思维引导的教学模式中，教师和学生的角色与传统教学模式不同，教师由知识的传授者转变为教学活动的管理者和引导者，学生由被动的聆听者转变为知识的主动探索者。教师负责制订教学目标、创设学习情境、设计教学问题、引导学生分析解决问题，并对学生的学习活动进行监控、对教学过程进行评价；学生在教学活动中应知晓学习目标、投入学习情境、理解教学问题、分析解决问题、开展讨论活动并进行自我评价，教师和学生在教学模式中的行为过程如图3所示。

图3 教师和学生在教学模式中的行为过程

在教学活动中，教师应首先为学生创设一个生动有趣的学习情境，针对学生的兴趣心理，根据教学目标和教学内容，找到一个适合的切入点，使学生认同和接受这个情境并主动进入到学习情境中。例如，在中断控制的原理教学中，在学生已知轮询控制方式的基础上，创设了一个对比“轮询控制方式”和“中断控制方式”两种单片机事件处理机制优缺点的情境，将单片机的处理器和外设拟人化，把处理器和外设的工作关系类比为人的上下级工作关系，并用幽默的语言进行讲述，使学生主动探索“中断控制方式”的优点，引入教学内容。

学生作为知识的主动探索者，需要深入参与到教学活动中，通过开展讨论活动，增强学生的参与度，在深度参与的过程中培养学生发现、分析和解决问题的能力，培养学生的综合应用能力。教师应监控学生的活动，把控讨论的方向，从而使教学活动向着既定目标推进。

不同于传统教学模式中重结果的单一化教学评价方式，问题驱动和思维引导教学模式的评价方式应是分阶段、多元化的[5]，不仅要对学习结果进行评价，也要对学习过程进行评价，评价应通过自我评价、小组互评、研讨报告、笔试等多种方式开展。

反馈是问题驱动和思维引导教学模式的重要环节，教学模式的研究一定要经过实践的检验和反馈，通过每次教学实践的反馈，反思教学过程，总结教学经验，不断完善教学模式和教学方法，从而达到预期的教学目的。