現代教學法中互動教學案例的研究與實踐

柳秀梅, 柳秀清, 薛麗芳, 李鳳云, 李 捷

(1. 東北大學 計算中心, 遼寧 沈陽 110819；2. 西寧市教育科學研究院, 青海 西寧 810018)

John Hattie等人的研究成果表明[1],在純粹聆聽式的教學活動中,學生注意力的集中時間十分有限,如圖1所示,學生的注意力高峰集中在前20 min左右,之后,學生就會出現分神、左顧右盼、看手機等小動作。如何幫助學生集中注意力,是廣大教育工作者一直關心和研究的一個問題。

圖1 聆聽式教學中學生注意力分布圖

組織互動教學是被普遍認可一種解決方案。然而在什么時間開展互動教學活動、一次互動教學需要多長時間、在課上及課下分別適宜采用哪些互動項目、如何開展互動而不耽誤實際的教學進度等諸多問題,一直是困擾著諸多教師的問題[2-5]。

1 現狀分析

C語言程序設計一直是我校計算機專業的核心專業基礎課程,對理工類非計算機專業,也是一門必修的計算機公共基礎課。在大多數高校的課程體系設置中,也都把C語言程序設計作為學生計算機入門的第一課,旨在培養學生的邏輯思維能力和代碼編寫能力,能夠利用程序設計的基本方法和技巧,解決相關專業領域內實際問題。

目前的C語言程序設計課程主要以理論+上機實驗為主,在教學中常常過于糾結程序設計語言語法等理論知識,課堂枯燥無趣,對學生來說,喪失了學習興趣,效果較差,無法真正理解程序設計的精髓[6]。

互動教學多年來一直是大家提倡的一種教學方法,但互動教學也一直被大家認為是非常難實行的一種教學方法。互動教學能夠提高學生學習興趣,充分調動學生學習積極性,但根據國內高校的實際授課情況來看,實施起來有很多困難。因為多數都是大班授課,人數多、課時緊、任務重。如何實施互動教學,既能保證教學的效果,又能保證按時完成教學任務,是目前面臨的一個重要難題。另外,為更好地配合互動教學,還需要考慮互動小組的劃分、互動活動的設計,以及多長時間組織一次互動活動等諸多問題[7-9]。

本文以C語言程序設計課程為例,介紹本教研組針對該課程所開展的互動教學案例的設計及實踐。

2 以任務為本的互動教學案例設計

C語言程序設計課程在東北大學非計算機專業中每學期實際參與課程學習的學生有1 500余人。按班級劃分進行課程學習,大概100人左右劃分為一個自然班。課程的總學時在64學時,其中教師理論授課32學時,學生上機實驗課時為32學時。課程知識點多,每個學時都必須完成特定的教學任務,因此互動教學的活動設計一定要考慮結合相應的教學任務。

以數組部分內容為例,共涉及4個學時共200 min的教學內容,其中一維數組及相關算法2個學時,二維數組及算法、高維數組1個學時,字符數組及字符串1個學時。

為充分利用課堂上的200 min,順利完成各知識點內容的講解,教研組采用以下2種方式:(1)少講精講；(2)設計互動填補“凹點”。

2.1 少講精講

包羅所有是學習最大的敵人[10]。在教授學生相關課程或學生接受教育的相關過程中,教師不應該面面俱到,其中對于學生能夠達成最終學習成果的重要內容,教師要重點講授,而對于那些與最終學習成果只有輕微關聯的知識點,則要勇于刪除。對于所刪除的內容,并不是完全不涉及,可以以互動教學、個案研究、論文、項目、網絡討論等各種方式引導學生自己思考,從而培養學生自我解決問題的能力。

教研組對教學任務中的知識點進行了適當的刪減,其中概念性知識點大多被刪減,重點保留與算法相關的知識點。而被刪減的知識點并不是都不講,部分知識點被安排在其他教學環節。例如,在講解數組部分的知識點時,在介紹數組的應用背景后,直接進入到與數組有關的算法舉例——查找算法,而在介紹該算法程序的過程中,引入數組的聲明及引用等知識點的簡單介紹。介紹查找算法后,利用互動環節由學生將查找修改為替換算法；介紹插入算法后,利用相應的習題,如程序填空,由學生完成刪除算法的設計；介紹冒泡排序后,利用上機實踐課由學生完成選擇排序等。

教師越是講得多,越會壓縮學生思考的時間,也越會阻礙學生能力發展的空間。在整個的教學環節中,應注意教師的角色扮演,高等教育體系中的教師應起到導師的作用,不僅僅要傳授給學生具體的知識和技術,更應該注重培養和引導學生具備一定自我解決問題的能力、溝通能力、終身學習能力,以及在今后的社會生活和工作中,具備履行自己角色的能力。

2.2 以互動填補“凹點”

從圖1可以看出,在課堂教學過程中每過15～20 min學生的注意力就會開始下滑,可以將其稱之為“凹點”,而教師所面臨的問題則是如何在“凹點”處設計教學內容,使學生達到如圖2所示的理想狀態。這其中涉及的問題包括,如何判斷“凹點”,以及如何在“凹點”處設計教學活動。

圖2 學生注意力理想狀態圖

對于“凹點”的判斷主要采用2種方式,一是觀察學生當前的狀態及課堂反應,也可以針對剛講解的內容拋出小問題,看學生的回答狀況；二是默認15～20 min為一個“凹點”。不論上述何種情況,在實際授課過程中,每個知識點內容都應控制在15 min之內,之后可以安排5～8 min的其他教學活動。每50 min的課程中,知識點講解控制在30 min左右,有另外20 min左右安排其他教學活動。

對于教學活動的設計,可以利用Robin Fogarty所提出的一組互動性教學策略[11],其中課題組用于C語言程序設計課程的互動有間歇提問、匹配練習、學生表述、思考配對分享、分組協作、輪流表述等。

以分組協作為例,函數一章的內容最適宜體現分組協作,例如以寢室為單位劃分小組,人數在4～6人左右,由小組成員共同完成數據運算程序設計。首先,引導學生針對復雜的程序問題,學會模塊的劃分和接口的設計。例如,數據運算程序可劃分為加、減、乘、除4個模塊,還可以不斷補充“求和、求平均、求最大值、求最小值”等其他模塊。接著,每個小組成員分別負責一個模塊,在分組協作過程中,幫助學生理解關于函數、接口、封裝等相關概念。最后,小組負責人對小組成員所設計的模塊進行整合和測試,并在上機實驗課進行展示。以此來幫助學生完成函數及復雜程序設計的基本思想。

另外,互動中還可以多利用學生作小幫手,例如由學生講解、批改等,以提高學生的參與熱情。當然,互動還可以多利用新的技術手段,例如PPT彈幕、動畫、各種音視頻素材、MOOC課堂等。而無論采用何種互動策略,最重要的是互動應該是掌握知識點教學的一部分,應利用互動講解一部分知識點。

3 社交網絡技術輔助互動教學

新的社交網絡技術也是課上及課下互動教學中很重要的輔助手段。

課程組利用清華大學“雨課堂”軟件[12]實現了課堂彈幕效果。使用該彈幕系統時,在教室范圍內可以形成一個小型局域網,教室內的學生都可以利用手機連接到彈幕系統并在教師的演示文稿或其他文檔中發送彈幕。此時,教師和學生都可以實時看到彈幕信息。目前我們的教學課堂往往都是大班授課,大部分有問題的學生都羞于當面舉手提問,而課程結束時,學生往往又會選擇放棄提問,或忘記問題。這種彈幕互動教學在很大程度上緩解了傳統面對面教學時學生舉手提問可能產生的尷尬心理,在一定程度上能夠消除教師與學生之間的隔閡,還能夠實現問題的及時提出與反饋。這種新型互動學習方式也受到了大部分學生的歡迎。

當然,為避免學生在課堂上隨意發送與課程無關的內容,登錄彈幕系統的學生一般要求為實名制。教師也可以控制彈幕系統的開啟和關閉,例如在互動環節、提問環節等開啟彈幕,其他時段關閉彈幕。

在課下,可以利用QQ群構建學生互動平臺。教師可以利用該平臺發表作業題、思考題及討論題,還可以發布演示文稿、文檔等相關學習資料。因為是課堂外,可以采用不記名的發言方式。在這種方式下,學生反應異常活躍,每個發布問題的平均反饋記錄都在15條左右。學生在上機實驗或自主實驗過程中,也經常通過QQ群交流實驗結果和實驗過程中的問題。以QQ為平臺的課下教學,學生所學的知識不僅來自教師,更可以來自同學,來自于網絡。實現了教師與學生、學生與學生、學生與學習內容之間的多維互動。

4 互動教學實踐

2017年春季學期,教研組在2016級經濟管理專業的2個試點班進行了現代教學法互動教學案例的實踐。根據該專業的招生標準,這些學生中既有理科生,也有文科生。實踐結果如圖3所示,第一個試點班共有人數116人,及格以上共111人,及格率達到95.7%,優秀率達到36.2%；另一個試點班共87人,及格以上人數共77人,及格率達到88.5%,優秀率達23%。另外,全校參加考試的其他學生共有1 488人,及格以上人數共1 040人,及格率為70%,優秀率只有15.2%。因2個試點班與其他學生的考核方式相同,都是從題庫中隨機抽取程序設計類題目,題目的難易程度相似。因此可以看出,采用現代教學法實施互動教學所取得的成績效果很好。

圖3 試點班成績圖

5 結語

互動教學案例的設計要適當及適時。對于案例的設計,一要注重以任務為本,二要注重引導學生積極思考,三要注重培養學生獨立解決問題的能力。只要在互動案例設計中考慮了這3個原則,一定能夠獲得良好的教學效果。

參考文獻(References)

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[10] Spady W G. Outcome-based Education: Critical Issues and Answers[M]. Arlington, VA: American Association of School Administrators, 1994.

[11] Fogarty R. Designs for Cooperative Interactions[M]. USA: IRI/Skylight Training and Publishing Inc. 1990.

[12] 雨課堂官網[EB/OL]. http://ykt.io/.