现代教学法中互动教学案例的研究与实践

2018-06-05柳秀梅柳秀清薛丽芳李凤云

实验技术与管理 2018年5期

柳秀梅, 柳秀清, 薛丽芳, 李凤云, 李捷

(1. 东北大学计算中心, 辽宁沈阳 110819；2. 西宁市教育科学研究院, 青海西宁 810018)

John Hattie等人的研究成果表明[1],在纯粹聆听式的教学活动中,学生注意力的集中时间十分有限,如图1所示,学生的注意力高峰集中在前20 min左右,之后,学生就会出现分神、左顾右盼、看手机等小动作。如何帮助学生集中注意力,是广大教育工作者一直关心和研究的一个问题。

图1 聆听式教学中学生注意力分布图

组织互动教学是被普遍认可一种解决方案。然而在什么时间开展互动教学活动、一次互动教学需要多长时间、在课上及课下分别适宜采用哪些互动项目、如何开展互动而不耽误实际的教学进度等诸多问题,一直是困扰着诸多教师的问题[2-5]。

1 现状分析

C语言程序设计一直是我校计算机专业的核心专业基础课程,对理工类非计算机专业,也是一门必修的计算机公共基础课。在大多数高校的课程体系设置中,也都把C语言程序设计作为学生计算机入门的第一课,旨在培养学生的逻辑思维能力和代码编写能力,能够利用程序设计的基本方法和技巧,解决相关专业领域内实际问题。

目前的C语言程序设计课程主要以理论+上机实验为主,在教学中常常过于纠结程序设计语言语法等理论知识,课堂枯燥无趣,对学生来说,丧失了学习兴趣,效果较差,无法真正理解程序设计的精髓[6]。

互动教学多年来一直是大家提倡的一种教学方法,但互动教学也一直被大家认为是非常难实行的一种教学方法。互动教学能够提高学生学习兴趣,充分调动学生学习积极性,但根据国内高校的实际授课情况来看,实施起来有很多困难。因为多数都是大班授课,人数多、课时紧、任务重。如何实施互动教学,既能保证教学的效果,又能保证按时完成教学任务,是目前面临的一个重要难题。另外,为更好地配合互动教学,还需要考虑互动小组的划分、互动活动的设计,以及多长时间组织一次互动活动等诸多问题[7-9]。

本文以C语言程序设计课程为例,介绍本教研组针对该课程所开展的互动教学案例的设计及实践。

2 以任务为本的互动教学案例设计

C语言程序设计课程在东北大学非计算机专业中每学期实际参与课程学习的学生有1 500余人。按班级划分进行课程学习,大概100人左右划分为一个自然班。课程的总学时在64学时,其中教师理论授课32学时,学生上机实验课时为32学时。课程知识点多,每个学时都必须完成特定的教学任务,因此互动教学的活动设计一定要考虑结合相应的教学任务。

以数组部分内容为例,共涉及4个学时共200 min的教学内容,其中一维数组及相关算法2个学时,二维数组及算法、高维数组1个学时,字符数组及字符串1个学时。

为充分利用课堂上的200 min,顺利完成各知识点内容的讲解,教研组采用以下2种方式:(1)少讲精讲；(2)设计互动填补“凹点”。

2.1 少讲精讲

包罗所有是学习最大的敌人[10]。在教授学生相关课程或学生接受教育的相关过程中,教师不应该面面俱到,其中对于学生能够达成最终学习成果的重要内容,教师要重点讲授,而对于那些与最终学习成果只有轻微关联的知识点,则要勇于删除。对于所删除的内容,并不是完全不涉及,可以以互动教学、个案研究、论文、项目、网络讨论等各种方式引导学生自己思考,从而培养学生自我解决问题的能力。

教研组对教学任务中的知识点进行了适当的删减,其中概念性知识点大多被删减,重点保留与算法相关的知识点。而被删减的知识点并不是都不讲,部分知识点被安排在其他教学环节。例如,在讲解数组部分的知识点时,在介绍数组的应用背景后,直接进入到与数组有关的算法举例——查找算法,而在介绍该算法程序的过程中,引入数组的声明及引用等知识点的简单介绍。介绍查找算法后,利用互动环节由学生将查找修改为替换算法；介绍插入算法后,利用相应的习题,如程序填空,由学生完成删除算法的设计；介绍冒泡排序后,利用上机实践课由学生完成选择排序等。

教师越是讲得多,越会压缩学生思考的时间,也越会阻碍学生能力发展的空间。在整个的教学环节中,应注意教师的角色扮演,高等教育体系中的教师应起到导师的作用,不仅仅要传授给学生具体的知识和技术,更应该注重培养和引导学生具备一定自我解决问题的能力、沟通能力、终身学习能力,以及在今后的社会生活和工作中,具备履行自己角色的能力。

2.2 以互动填补“凹点”

从图1可以看出,在课堂教学过程中每过15～20 min学生的注意力就会开始下滑,可以将其称之为“凹点”,而教师所面临的问题则是如何在“凹点”处设计教学内容,使学生达到如图2所示的理想状态。这其中涉及的问题包括,如何判断“凹点”,以及如何在“凹点”处设计教学活动。

图2 学生注意力理想状态图

对于“凹点”的判断主要采用2种方式,一是观察学生当前的状态及课堂反应,也可以针对刚讲解的内容抛出小问题,看学生的回答状况；二是默认15～20 min为一个“凹点”。不论上述何种情况,在实际授课过程中,每个知识点内容都应控制在15 min之内,之后可以安排5～8 min的其他教学活动。每50 min的课程中,知识点讲解控制在30 min左右,有另外20 min左右安排其他教学活动。

对于教学活动的设计,可以利用Robin Fogarty所提出的一组互动性教学策略[11],其中课题组用于C语言程序设计课程的互动有间歇提问、匹配练习、学生表述、思考配对分享、分组协作、轮流表述等。

以分组协作为例,函数一章的内容最适宜体现分组协作,例如以寝室为单位划分小组,人数在4～6人左右,由小组成员共同完成数据运算程序设计。首先,引导学生针对复杂的程序问题,学会模块的划分和接口的设计。例如,数据运算程序可划分为加、减、乘、除4个模块,还可以不断补充“求和、求平均、求最大值、求最小值”等其他模块。接着,每个小组成员分别负责一个模块,在分组协作过程中,帮助学生理解关于函数、接口、封装等相关概念。最后,小组负责人对小组成员所设计的模块进行整合和测试,并在上机实验课进行展示。以此来帮助学生完成函数及复杂程序设计的基本思想。

另外,互动中还可以多利用学生作小帮手,例如由学生讲解、批改等,以提高学生的参与热情。当然,互动还可以多利用新的技术手段,例如PPT弹幕、动画、各种音视频素材、MOOC课堂等。而无论采用何种互动策略,最重要的是互动应该是掌握知识点教学的一部分,应利用互动讲解一部分知识点。

3 社交网络技术辅助互动教学

新的社交网络技术也是课上及课下互动教学中很重要的辅助手段。

课程组利用清华大学“雨课堂”软件[12]实现了课堂弹幕效果。使用该弹幕系统时,在教室范围内可以形成一个小型局域网,教室内的学生都可以利用手机连接到弹幕系统并在教师的演示文稿或其他文档中发送弹幕。此时,教师和学生都可以实时看到弹幕信息。目前我们的教学课堂往往都是大班授课,大部分有问题的学生都羞于当面举手提问,而课程结束时,学生往往又会选择放弃提问,或忘记问题。这种弹幕互动教学在很大程度上缓解了传统面对面教学时学生举手提问可能产生的尴尬心理,在一定程度上能够消除教师与学生之间的隔阂,还能够实现问题的及时提出与反馈。这种新型互动学习方式也受到了大部分学生的欢迎。

当然,为避免学生在课堂上随意发送与课程无关的内容,登录弹幕系统的学生一般要求为实名制。教师也可以控制弹幕系统的开启和关闭,例如在互动环节、提问环节等开启弹幕,其他时段关闭弹幕。

在课下,可以利用QQ群构建学生互动平台。教师可以利用该平台发表作业题、思考题及讨论题,还可以发布演示文稿、文档等相关学习资料。因为是课堂外,可以采用不记名的发言方式。在这种方式下,学生反应异常活跃,每个发布问题的平均反馈记录都在15条左右。学生在上机实验或自主实验过程中,也经常通过QQ群交流实验结果和实验过程中的问题。以QQ为平台的课下教学,学生所学的知识不仅来自教师,更可以来自同学,来自于网络。实现了教师与学生、学生与学生、学生与学习内容之间的多维互动。

4 互动教学实践

2017年春季学期,教研组在2016级经济管理专业的2个试点班进行了现代教学法互动教学案例的实践。根据该专业的招生标准,这些学生中既有理科生,也有文科生。实践结果如图3所示,第一个试点班共有人数116人,及格以上共111人,及格率达到95.7%,优秀率达到36.2%；另一个试点班共87人,及格以上人数共77人,及格率达到88.5%,优秀率达23%。另外,全校参加考试的其他学生共有1 488人,及格以上人数共1 040人,及格率为70%,优秀率只有15.2%。因2个试点班与其他学生的考核方式相同,都是从题库中随机抽取程序设计类题目,题目的难易程度相似。因此可以看出,采用现代教学法实施互动教学所取得的成绩效果很好。