高职程序设计课程中生活实例教学法的探讨

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摘要：程序设计是高职计算机专业的重要课程，但在实际讲授过程中，学生普遍反映枯燥、难懂，针对当前高职学生在程序设计课程的学习困难，该文探讨将程序设计中的知识点和生活实例进行类比来提高了学生的学习兴趣和学习质量。重点讨论了生活实例的选择策略及在教学中的应用模式。

关键词：生活实例；教学模式；程序设计

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1009-3044(2010)20-5551-03

Exploration on the Living Case Teaching Method of Programing Design in Higher Vocational College

LI Chun-qi

(Zhuzhou Professional Technology College, Zhuzhou 412001, China)

Abstract: Computer programing is an important course in higher vocational college, but in the actual teaching process, students generally indicated that boring, hard to understand, aiming at the difficulty in the process that students learn the programming course, this paper's works is improving the learning interest and learning qualities of students by analogizing the knowledge points of programming with the living examples. Key point discuss how to select the living example and how to apply the teach method to teaching.

Key words: living example; teach model; programming

生活实例教学经过长期的教学实践，已成为独具特色的教学方法，是指教育者本着理论与实际有机整合的宗旨，在教学过程中向学生渗透类比思想，以生活实例为基本素材，将学习者引入一个特定的真实情境中，让学生沉浸在问题情景中，将要探索的问题与已有经验联系起来，找到类比的对象, 进而运用对此类比对象的研究所取得的成功经验、方法和结果等进行分析比较，能有效地促使学生发现新知识、新方法，并促使学习者充分理解问题之复杂性、变化性、多样性等属性的重要教学形式。由于它的高效实用，已被应用到很多学科的教学当中，而关于生活实例教学在计算机程序设计教学中进行运用的理论性研究相对来说目前并不多，所以如何更好地发挥生活实例教学在计算机程序设计教学中的作用值得探讨。

1 当前程序设计教学存在的问题

1.1 程序设计教学现状

高职的计算机专业的学生基本来自普通中学，这就意味着绝大部分学生的专业基础知识基本为零。然而许多教师在授课过程中，忽略了学生的专业基础不足，偏重知识的灌输，重理论轻实践，以教师为中心，以单向讲授为主，是式的学习方法。抽象的理论知识难以理解, 容易使学生在学习过程中产生精神疲劳感和懈怠感。造成了教师讲解费劲，学生理解困难，根本无法跟着老师的思路听课，这样极易产生厌学情绪，甚至出现逃课现象。具体原因主要有三点：第一、从心理角度讲，学生接触到某一新事物时，需要有一段适应过程。第二、学生的知识结构及基础限制了对这门课程的学习和理解。第三、该课程的理论性、 系统性、 概念性较强，致使这一年龄段的学生思维能力还难以达到透彻理解的程度。

针对此现象，要求教师改变现有教学模式，由单调的“理论教学模式”转变为生动的“生活实例教学模式”，将所要学习的知识点与学生的日常生活实例进行类比映射，实现知识从一个领域(源领域)向另一个领域(目标领域)的映射，即把某一背景或领域中先前获得知识或解决方法迁移到另一背景或领域中去，如果源领域情境中事物之间的关系也存在于目标领域情境的事物中，那么学生对源领域的认知会自然迁移到目标领域中，这样就降低了学生理解抽象知识的难度，达到良好的教学效果[1]。现代美国教育家杜威[2]提出教育应重视学生的生活。他把学生看作是与他们的环境取得联系并且相互作用的积极而能动的机体，强调在教育活动中应以学生为中心，创造、利用和通过环境，让学生亲自参与其中，以此获得个人的直接经验，用这种方式，使个人的经验不断改组和改造， 并使个人的经验不断生长。

所以，计算机作为一门应用科学，每一项技术的产生都是源于生活的，都是可以在生活中找到相应的原型的，尤其是编程语言，更是如此。解决现有教学中存在的许多问题的关键，还是在老师的教学方法以及教学案例的选择上。如果能够选择并设计贴近生活的实例来说明我们教学中的知识点、重点、难点的话，学生就会更容易接受、更容易理解，从而既提高了学生的学习积极性，又促进了学生的学习效果。

1.2 生活实例教学应用的研究现状

目前使用生活实例教学在各学科中有所涉及，如黄仪华等探讨了如何利用生活实例激发学生学习热情，提供学习质量，但未给出生活实例的选择策略[3]。李宏林将类比法细化为三类：将抽象的计算机知识与现实中的实体、与现实行为、动作相联系，有助于学生加深对相关知识点的理解。但文章选择的载体为计算机的基础知识，对程序设计无太多指导意义[4]。范岩等讨论了如何设计教学案例，提出案例要具有实践性。要求设计的教学案例要和现实相吻合, 能够被学生理解。但并未针对使用生活实例教学进行具体讨论[5]。综上所述，生活实例教学在计算机程序设计教学中应用的研究还比较少，大部分只是概要说了一下方法和策略但并不具体，本文的主要工作是研究生活实例教学选择生活实例的具体策略及如何在日常教学中灵活的运用此方法。

2 生活实例的选择策略

对于生活实例教学而言，生活实例的选择是至关重要的，生活实例作为生活实例教学的基本材料，其质量对教学效果的影响至关重要，教师要重视生活实例选编环节，精心选编。可以使用如下选择策略：

2.1 正确性原则

在选择生活实例时，一定要将目标知识正确的映射到生活实例，这样学生对目标知识的理解才到位。比如在讲解数组的概念时，因为数组是可以用来保存多个数据的，所以可能会把生活中的放物品的容器来类比数组的功能。但这种类比不是十分准确，容器的范围太宽。因为一般容器可以存放任意类型的物品，忽略了数组的保存数据的数据类型必须一致的特性，所以正确选择的生活实例可为专门存放CD的CD盒等这类型的容器。

2.2 熟悉原则

选择生活实例时，要考虑学生的知识背景和生活经验，从学生的角度而不是老师的角度出发，选择学生所熟知的生活实例。因为生活实例教学法主要采用的是类比思想。是根据已知的学习经验去学习待研究的对象。如果要学习的目标知识映射的源知识学生并不熟悉，那么学习的难度并没有下降，这种映射就不会有任何效果。

2.3 相似原则

相似原则指的是目标问题和源问题“尽量匹配”。相似原则常采用的原理：一是样例原理,由 Ross等人提出并发展[6]，即内容驱动。主要强调内容的相似性。这是最常用的方法。二是结构映射原理。又称结构图映理论,最早由Gentner 等人提出[7]。认为问题解决是一个结构映射过程，所谓结构映射就是把源问题中各个因素之间的关系(即结构)提取出来,去与目标问题的结构相匹配，从而运用源问题的解决方法解决目标问题。提取问题的结构进行结构映射是类比问题解决的前提，而源问题和目标问题的具体内容则是相对次要的。对于一个较复杂的知识点，相应的知识结构比较复杂，就要分析其结构，再使用结构映射来选择相似生活实例。比如for循环语句的结构分为四部分：初始化部分、循环条件部分、循环体部分、迭代部分。其中初始化部分执行一次，循环条件部分在每次执行循环体前判断，迭代部分是在一次循环体执行完后修改计数器。最重要的部分是循环体，它是一个在满足循环条件下不断重复的过程。根据结构映射原理可以选择学生在田径场跑圈的生活实例。初始化部分可以映射为计圈裁判的计圈器归零，发令员枪响开始工作；循环条件映射为计圈裁判判断当前选手所跑的圈数是否小于指定圈数；循环体映射为选手跑步的过程；迭代部分是选手跑完一圈（即循环体执行一次）后，裁判员手里的计圈器加一。通过这样的结构映射，学生就能清楚的理解循环语句整个运行机制。

2.4 简单原则

生活实例教学法和案例教学法有所区别，案例教学法所选案例可大可小，目前的研究更关注于针对一个或几个整章节的大案例设计。而生活实例教学法更关注的是某个具体的知识点。当一个目标问题可映射为多个生活实例时，应该尽量选择简单的生活实例。比如在讲解队列概念时，可以选择银行取钱的例子，也可以选择火车进隧道的例子。从直观性讲，火车进隧道，最先进隧道的是火车头，最后是火车尾，而火车出隧道的时候也是火车头先出，最后出的是火车尾，非常符合队列的先进先出特点。所以根据简单原则，应该选火车进隧道实例。

2.5 精当原则

对于程序设计教学而言，在生活实例选取方面还要注重精当原则。童庆在总结生活实例教学中提出生活实例选取时要注意以下四点：精、实、新、深[8]。即并不是每个知识点都要使用一个生活实例来进行类比教学。而应该是针对较抽象、理解难度大的知识点使用。另一方面，从程序设计教学现状来看，由于教学时数少，如果选取过多的生活实例，在教学进度及教学目标上就很难把握，并且太多生活实例的选取对于教师来说也有相当大的难度，经典的生活实例并不是很多，要么太陈旧，要么太大、太深不适合教学的要求，大部分需要教师自己动手去编写。

3 生活实例教学法在教学中的实施

在程序设计教学中实施生活实例教学基本上分为两类方法：一是生活实例讲解法，二是生活实例分析法。生活实例讲解法主要用于课堂教学中那些应用性很强的生活实例，放弃逻辑讲授而直接用生活实例讲解来教学，这里主要强调教师的讲解作用。生活实例分析法也叫生活实例讨论法，这里主要强调学生的参与性，主要培养学生创造性思维和解决问题的能力，通过讨论和分析来培养学生解决问题的思维方法和能力。

生活实例教学法在实施时一般可以分为五个步骤：1)确定问题：老师提出目标问题以及目标状态（即要学习的新知识）。让学生理解问题（要学什么），这是学生产生正确解决方法最重要的第一步; 2)问题表征：老师分析目标问题的知识构成，分析源问题（映射的生活实例）和目标问题中适当的信息，让学生能够忽视两个或者更多类似领域表面不相似的特征，注意共同的关系结构; 3)归纳关联：指的是学生提取和产生解决方法，需要有意识地将先前习得的信息（生活实例）和现在问题的目标联系起来，并能够从记忆中提取这种先前习得的信息; 4)映射问题：老师引导学生通过映射过程把所提取或者建构的问题解决方法应用到目标问题上; 成功的映射能使学生产生正确的解决方法从而解决问题，如果提取的解决方法映射到目标问题上无效，就需要重新提取更适当的方法并重复映射过程，直到对目标问题产生了正确的解决方法; 5)解决问题：学生在老师的指导下获得目标问题的解决方法，并把新的解决方法增加到其长时记忆的策略库中。在教学实施中的具体教学流程如图1所。

同时，教师在实施生活实例教学的过程中要进行不断地反思，进而改进教学策略来适应不断变化的课堂和学生的需求，整个实施过程如图2所示。

4 结束语

程序设计课程中生活实例教学的研究，对于高职教育的常规教学工作具有很重要的意义：一是可以改变现有教学模式，由单调的“理论教学模式”转变为基于多媒体的生动的“生活实例教学模式”，由于选取的生活实例生动、有趣，是学生日常所见，极大提高了学生的学习积极性，激发学习兴趣；同时，教学实践证明，以生活实例为铺垫衬托背景材料，既缩小了教学与现实世界的距离，又使知识现实化、直观化，从而实现了从抽象思维到具体思维的转化，大大加强了学生在学习中的理解能力，促进学生的学习效果；二是为学生提供了感性材料，便于学生做进一步的理性思考。学习过程虽然主要是接受前人间接经验的过程，但是学生头脑中具备一定数量的实际生活的直接经验，对他们理解、掌握抽象的知识是绝对必要的。三是促进知识的理解和智能的发展。生活实例教学模式的直接目的是为了使学生便于理解教材内容，但其积极意义远不止如此。这种教学模式可以使学生懂得“化实为虚”和“化虚为实”的方法论。教材中的理论，实际上都是从实践中抽象出来的，而这些抽象理论又可以指导我们的实践生活。

参考文献：

[1] KEANE M T. Analogical problem solving[J]. The American Journal of Psychology，1990,103(4):581-586.

[2] 单中惠.“从做中学”新论[J].华东师范大学学报：教育科学版,2002,20(3).

[3] 黄仪华,张晓玲. 着眼生活实例提高物理教学效率[J].物理教学探讨,2007(25).

[4] 李宏林.类比法在计算机教学中的应用及其成效[J].情报探索,2008(9).

[5] 范岩.“案例” 教学法在计算机教学中的应用[J].科技信息,2008,(8):35.

[6] ROSS B H. Distinguishing types of superficial similarities[J].Journal of Experimental Psychology:Learning， Memory &Cognition，1989,(15):456-468.

[7] GENTNER D. St ructure-mapping: a theoreticalf ramework for analogy[J].Cognitive Science,1983,(7):155-170.

[8] 童庆.改革高师数学教育专业应用数学课程结构,提高学生综合能力――实例教学法的研究与实践[J].信阳师范学院学报,2006(14).