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第一篇：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在教學(xué)中的應(yīng)用論文

摘要：

針對算法與程序設(shè)計類課程群的特點，結(jié)合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的意義和以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，提出基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的創(chuàng)新教學(xué)模式。通過情境創(chuàng)設(shè)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、會話交流、綜合評價等教學(xué)活動，學(xué)習(xí)者能夠在與客觀環(huán)境的交互過程中主動地建構(gòu)認知結(jié)構(gòu)，完成知識的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：

建構(gòu)主義；算法與程序設(shè)計；教學(xué)模式

引言

建構(gòu)主義源于20世紀后期人類對自身認知過程及認知發(fā)展理論的深入研究，是由認知主義發(fā)展而來的學(xué)習(xí)理論和哲學(xué)理念。由于人類的認知發(fā)展與學(xué)習(xí)過程聯(lián)系緊密，因此建構(gòu)主義可以很好地說明人類學(xué)習(xí)過程的認知規(guī)律和發(fā)展水平。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)教育教學(xué)改革的重要指導(dǎo)思想和理論基礎(chǔ)。

算法與程序設(shè)計類課程群通常包括c語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、高級算法設(shè)計等。將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論引入算法與程序設(shè)計類課程的教學(xué)中，對于提高學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性和實踐能力具有深遠的影響和積極的意義。

1.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

1.1建構(gòu)主義知識觀

建構(gòu)主義知識觀認為人類總是以自身原有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)來理解現(xiàn)實世界并賦予其意義。由于個體原有知識經(jīng)驗的差異和學(xué)習(xí)情境的不同，個體對現(xiàn)實世界的理解也不同，由此建構(gòu)的知識也就不可能完全客觀地反映現(xiàn)實世界。因此，知識僅僅是一種對現(xiàn)實世界的較為合理的解釋或者假說，并不是對現(xiàn)實世界絕對真實和客觀的表征。建構(gòu)主義強調(diào)知識的動態(tài)性和情境性。由于知識的非客觀屬性，知識必然會隨著人類對現(xiàn)實世界的深入理解而不斷發(fā)展變化，因此，知識是動態(tài)變化的。在解決具體問題時，知識也不可能被簡單地直接應(yīng)用，而需要針對具體問題情境對知識進行再加工，以適應(yīng)問題的具體要求。

1.2建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀

建構(gòu)主義認為學(xué)習(xí)不是簡單地將知識傳遞或灌輸給學(xué)習(xí)者，而是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)知識意義的過程。學(xué)習(xí)者通過“同化”與“順應(yīng)”實現(xiàn)對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。同化指學(xué)習(xí)者吸收外部信息，并將其整合到自己原有認知結(jié)構(gòu)中的過程；順應(yīng)是指當學(xué)習(xí)者的原有認知結(jié)構(gòu)無法同化外部信息時，對其認知結(jié)構(gòu)進行重組和改造的過程。認知結(jié)構(gòu)是在同化與順應(yīng)的過程中逐漸建構(gòu)起來的，并在認知結(jié)構(gòu)與外部世界之間的“平衡―不平衡一新的平衡”往復(fù)循環(huán)中不斷豐富和發(fā)展。認知結(jié)構(gòu)與外部世界的平衡是指能夠使用現(xiàn)有認知結(jié)構(gòu)同化新信息的認知狀態(tài)，反之即為不平衡狀態(tài)。

1.3建構(gòu)主義教學(xué)觀

在建構(gòu)主義教學(xué)觀中，教師的角色由傳統(tǒng)的知識傳遞者和灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R意義建構(gòu)的幫助者和引導(dǎo)者，學(xué)習(xí)者也由外部信息的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橥獠啃畔⒌募庸ぶ黧w和知識意義的主動建構(gòu)者。建構(gòu)主義教學(xué)觀強調(diào)協(xié)作學(xué)習(xí)和已有知識對于知識意義建構(gòu)的重要作用。由于個體認知結(jié)構(gòu)和對客觀世界理解的差異，學(xué)習(xí)者對知識的意義建構(gòu)結(jié)果是不同的。而這種差異正是學(xué)習(xí)者非常寶貴的資源，通過學(xué)習(xí)者之間的合作可以使知識理解更加全面，意義建構(gòu)更加準確。同時，建構(gòu)主義教學(xué)觀重視學(xué)習(xí)者原有的知識和經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者建立新舊知識之間的聯(lián)系，通過新舊知識的相互作用建構(gòu)出新知識的意義。

2.基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的創(chuàng)新教學(xué)模式

2.1突出學(xué)生的主體地位，以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動

算法與程序設(shè)計類課程建構(gòu)主義教學(xué)模式，首先要在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動性和創(chuàng)造性，通過采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)、情境創(chuàng)設(shè)和協(xié)作學(xué)習(xí)等教學(xué)方法激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)主動性和積極性，使學(xué)習(xí)者主動地建構(gòu)所學(xué)知識的意義，將知識真正內(nèi)化為自身的認知結(jié)構(gòu)。其次要讓學(xué)習(xí)者在不同的情境下應(yīng)用所學(xué)的知識，將知識外化于具體環(huán)境，掌握用知識解決不同情境下實際問題的具體方法，真正實現(xiàn)知識的雙向意義建構(gòu)。鼓勵和引導(dǎo)學(xué)習(xí)者不斷反思意義建構(gòu)的過程和結(jié)果，通過對自身學(xué)習(xí)活動進行階段性反思和整體性反思，實現(xiàn)知識的深層次理解和完善的意義建構(gòu)，探索解決問題的最優(yōu)方法。

2.2重視教師的指導(dǎo)作用。引導(dǎo)知識的意義建構(gòu)

在算法與程序設(shè)計類課程的建構(gòu)主義教學(xué)實踐中，教師角色的變化對其在教學(xué)過程中發(fā)揮的作用提出了更高的要求。首先，教師要以具有挑戰(zhàn)性和應(yīng)用性的問題激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，提高其積極性和主動性，促進自主學(xué)習(xí)和主動的知識意義建構(gòu)。其次，教師要在教學(xué)目標分析的基礎(chǔ)上確定學(xué)習(xí)任務(wù)，組織和引導(dǎo)學(xué)習(xí)活動，提供必要的指導(dǎo)和幫助。再次，教師要善于提示新舊知識之間的聯(lián)系，幫助學(xué)習(xí)者進行知識的遷移。此外，教師應(yīng)該通過分組完成實訓(xùn)項目的方式組織協(xié)作學(xué)習(xí)，并對協(xié)作學(xué)習(xí)過程進行監(jiān)督和引導(dǎo)，使之向有利于知識意義建構(gòu)的方向發(fā)展。

2.3重視對學(xué)習(xí)者知識基礎(chǔ)的分析

由于算法與程序設(shè)計類課程之間的緊密聯(lián)系性以及課程體系的知識遞進等特點，對學(xué)習(xí)者知識基礎(chǔ)的分析尤為重要。例如，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計課程的教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)者對先修基礎(chǔ)課程c語言程序設(shè)計的掌握情況很大程度上決定了教學(xué)活動能否順利展開以及學(xué)習(xí)者對于所學(xué)知識的掌握程度。因此，基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的算法與程序設(shè)計類課程教學(xué)模式重視對學(xué)習(xí)者知識基礎(chǔ)的分析，以便教師根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)措施、查缺補漏，以保證課程教學(xué)工作的順利展開。在教學(xué)實踐中，教師可以在每門課程開始之前，進行先修課程學(xué)習(xí)情況測驗，包括基礎(chǔ)知識和編程能力的檢驗，以掌握學(xué)習(xí)者先修課程的學(xué)習(xí)情況。例如，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計課程教學(xué)之前，通過測驗的方式檢查學(xué)生對先修課程C語言程序設(shè)計中數(shù)組、鏈表、函數(shù)等必備知識的掌握情況，并且重點考查學(xué)生利用c語言編程驗證算法的能力。

2.4任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，以問題驅(qū)動學(xué)習(xí)

將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法引入算法與程序設(shè)計類課程的教學(xué)中，具體操作可以分解為以下步驟：

首先是任務(wù)的提出。教師在備課階段先行完成任務(wù)系統(tǒng)的程序編制，將系統(tǒng)的運行結(jié)果展示給學(xué)生，讓學(xué)生對任務(wù)的結(jié)果有一個直觀的印象。友好的用戶界面、完善的系統(tǒng)功能，能夠激發(fā)學(xué)生嘗試編程實現(xiàn)系統(tǒng)功能的興趣，任務(wù)由此展開。

其次是任務(wù)的分解。在學(xué)生對目標任務(wù)有了直觀印象之后，教師要根據(jù)學(xué)生具體的知識結(jié)構(gòu)特點，將任務(wù)進行分解，即將較大任務(wù)分解為若干子功能，降低編程難度，使學(xué)生有信心、有能力完成任務(wù)。

再次是任務(wù)的實施。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生主動查找相關(guān)資料，或獨立完成，或合作完成，逐步編程實現(xiàn)各個子功能模塊，最終集成一個完整的系統(tǒng)，完成整個任務(wù)。

最后是任務(wù)的驗收。任務(wù)驗收是對學(xué)習(xí)者任務(wù)完成情況的檢驗和評價，可以通過項目報告或項目答辯的形式驗收任務(wù)的完成情況。任務(wù)驗收結(jié)果作為學(xué)習(xí)評價的重要依據(jù)。

2.5創(chuàng)設(shè)真實的學(xué)習(xí)情境，促進知識的意義建構(gòu)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)總是與一定的情境聯(lián)系，情境包括個人知識經(jīng)驗和社會文化背景兩個方面。建構(gòu)主義教學(xué)模式將創(chuàng)建真實情境作為意義建構(gòu)的基本前提，創(chuàng)造能夠表征知識結(jié)構(gòu)、促進學(xué)生主動建構(gòu)知識意義的社會化的、真實的情境，減少知識與現(xiàn)實應(yīng)用之間的差距。在真實情境下學(xué)習(xí)有利于促進學(xué)習(xí)者同化、順應(yīng)所學(xué)的新知識，促進知識的意義建構(gòu)。

算法與程序設(shè)計類課程是實踐性較強的一類課程，其共同特點是每個學(xué)習(xí)主題都可以直接在計算機上編寫、調(diào)試、運行，并檢查運行結(jié)果。因此，上機編程實踐就是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中體驗到的真實的學(xué)習(xí)情境。教學(xué)設(shè)計應(yīng)著眼于為學(xué)習(xí)者提供實踐編程情境，讓學(xué)習(xí)者更多地上機實踐，體驗編寫程序、調(diào)試程序、運行程序、檢查運行結(jié)果等一系列過程，在實踐中掌握程序設(shè)計的知識和思想，縮小所學(xué)知識與實際編程應(yīng)用之間的差距。此外，對于課程中的概念、語法和算法等理論基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，應(yīng)當以豐富的學(xué)習(xí)資源作為學(xué)習(xí)情境，從而使學(xué)生能夠在不同的情境下利用各種學(xué)習(xí)資源完善對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。

2.6鼓勵協(xié)作學(xué)習(xí)，創(chuàng)建支持協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境

在算法與程序設(shè)計類課程中；教師依據(jù)課程的教學(xué)目標設(shè)計若干個中等規(guī)模的算法或程序設(shè)計實訓(xùn)題目，如學(xué)生信息管理系統(tǒng)、校園游覽導(dǎo)游系統(tǒng)等，學(xué)生采用分組協(xié)作的方式完成選定的題目。實訓(xùn)項目從系統(tǒng)規(guī)劃到成果展示的整個開發(fā)周期通常需要4～5人，項目小組由一名學(xué)習(xí)者擔任組長，負責統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)項目小組的工作。項目小組需要完成任務(wù)分析、算法設(shè)計、編程實現(xiàn)、論文撰寫、項目答辯等任務(wù)。通過協(xié)作完成實訓(xùn)題目，學(xué)習(xí)者不但提高了算法或程序設(shè)計實現(xiàn)能力，還培養(yǎng)了團隊協(xié)作意識，提高了論文撰寫和PPT制作的能力。

2.7利用各種信息資源促進知識的意義建構(gòu)

算法與程序設(shè)計類課程應(yīng)具有三個層次的信息資源：第_個層次是教材和課件，這個層次的資源起到支撐基礎(chǔ)知識框架建構(gòu)的作用，幫助學(xué)生建構(gòu)課程知識的框架；第二層次的資源包括基于校園網(wǎng)的課程教學(xué)網(wǎng)站的“學(xué)習(xí)指導(dǎo)”“常見問題”“參考資料”“習(xí)題和答案”等功能模塊，第二層次資源在第一層次資源的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生更好地完成知識的意義建構(gòu)；第三層次信息資源包括課程教學(xué)網(wǎng)站的“自測練習(xí)”“課后作業(yè)”“網(wǎng)絡(luò)答疑”等功能模塊，第三層次資源幫助學(xué)生在完成基本的意義建構(gòu)后進行自我評價、自我反饋和自我反思，以便糾正知識意義建構(gòu)中存在的偏差或錯誤，從而實現(xiàn)對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。

2.8建立綜合學(xué)習(xí)評價體系，完善教學(xué)評價機制

教學(xué)評價是建構(gòu)主義教學(xué)模式一個非常重要的組成部分。通過建設(shè)與教學(xué)方法相適應(yīng)的、具有導(dǎo)向性的建構(gòu)主義評價體系，可以幫助學(xué)習(xí)者客觀、準確地認識自身學(xué)習(xí)效果，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者合理安排學(xué)習(xí)時間，提高學(xué)習(xí)效率。由于實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)的最終目標，因此評價學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果應(yīng)該以完成知識意義建構(gòu)的情況為依據(jù)，而知識意義建構(gòu)的客觀表征就是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)知識后解決實際問題的能力。建構(gòu)主義教學(xué)評價通常包括總結(jié)性評價和形成性評價，這兩種評價方式發(fā)生在教學(xué)過程中不同的階段，其作用也不盡相同。

總結(jié)性評價是在教學(xué)活動結(jié)束后，為檢驗教學(xué)活動的最終效果是否滿足教學(xué)目標的要求而進行的評價，通常采用期末考試的方式。建構(gòu)主義思想指導(dǎo)下的考試應(yīng)注重對學(xué)習(xí)者解決實際問題能力的評價，因此程序與算法設(shè)計類課程的考試試題應(yīng)以程序編寫為主，減少客觀題的比例，重點考察學(xué)生的實際編程能力，甚至可以采用上機考試的形式取代傳統(tǒng)的筆試。

形成性評價是為了取得更好的教學(xué)效果，在教學(xué)過程中進行的評價。由于學(xué)習(xí)者對外部世界理解的差異，建構(gòu)主義教學(xué)評價側(cè)重于對學(xué)生認知過程的評價，即自主學(xué)習(xí)的形成性評價。源于學(xué)習(xí)過程的形成性評價體現(xiàn)了學(xué)習(xí)是知識積累的過程的特點，有利于及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進展以及存在的問題，并據(jù)此調(diào)整和改進教學(xué)方法和學(xué)習(xí)策略。目前，算法與程序設(shè)計類課程的形成性評價普遍采用的方法是讓學(xué)習(xí)者完成一個真實的算法設(shè)計或編程任務(wù)來檢驗學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，在學(xué)習(xí)者完成任務(wù)的過程中對其進行評價。編程實踐過程能夠充分體現(xiàn)出學(xué)生能力發(fā)展的情況，從而為教師提供充足的評價空間。教師應(yīng)以學(xué)生在完成編程實驗過程的各個環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)為依據(jù)，以學(xué)生能力發(fā)展情況為重點考察對象，兼顧學(xué)生在協(xié)作學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)，對學(xué)生做出客觀公正的形成性評價。此外，學(xué)習(xí)者的自我評價也是形成性評價的一個重要組成部分。為了讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)完一個主題之后及時地進行自我評價，在教學(xué)網(wǎng)站中可以設(shè)置“自測練習(xí)”模塊，自測練習(xí)的題目經(jīng)過精心設(shè)計，能夠有效地檢驗學(xué)生對基本概念、基本算法、基本編程方法的理解和掌握。通過完成“自測練習(xí)”，學(xué)生可以實現(xiàn)自我反饋，糾正錯誤理解或片面認識，建構(gòu)符合要求的認知結(jié)構(gòu)。

3.結(jié)語

將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論引入算法與程序設(shè)計類課程的教學(xué)中，突破了以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限，建立了以學(xué)生為主體、教師為指導(dǎo)，通過情境創(chuàng)設(shè)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、會話交流等教學(xué)活動，使學(xué)生在與客觀環(huán)境的交互過程中主動建構(gòu)認知結(jié)構(gòu)的全新教學(xué)模式。這一教學(xué)模式不僅有效地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的積極性和主動性，提升了教學(xué)效果和教學(xué)效率，而且培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新思維能力、自主學(xué)習(xí)能力、實踐編程能力和協(xié)作探索能力，是算法與程序設(shè)計類課程教學(xué)改革的重要方向。

然而，在短短幾十年的發(fā)展歷程中，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論遠未成熟，雖然其提出了一系列適用于高級學(xué)習(xí)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，但是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論本身的可操作性并不強，很多具體的模式或方法在教學(xué)實踐中不易實施和操作。因此，需要教師在教學(xué)實踐中根據(jù)課程的具體特點和具體要求進行積極的嘗試和探索，對建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論進行靈活的變通，使之能夠真正地融入課程的教學(xué)活動，促進教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的提升，服務(wù)于創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。