淺談基于PBL的c語言教案設計的研究

張海燕

摘要：基于問題導向（PBL）教學旨在模擬真實的學習情境，以問題為導向，通過自主探究和小組合作解決問題，從而掌握新知，培養綜合職業素養。教案是展開有效的PBL教學的基礎，本文以C語言課程為例，從案例、框架、問題三角度探究基于PBL的教案設計。

關鍵詞：PBL;教案;C語言

中圖分類號：TP3? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）02-0184-02

PBL起源于20世紀60年代加拿大麥克馬斯特大學醫學院，三十年后來到我國，在醫學院校生根發芽，目前職業類學校也漸漸開展研究。但是真正對PBL教案設計研究還很少，在計算機c語言教案設計上還沒有發現。教案是開展有效教學的基礎，好的教案是學習的焦點，討論的框架，促進學生課后自學。在借鑒醫學界PBL教案設計的基礎上我以C語言教案設計為例展開PBL研究，總結幾點看法。

1 好案例是教案設計的前提

好的案例不僅是學習新知的載體，更是激發學習興趣的工具，選擇好PBL案例至關重要。

1.1 情境性

PBL理念的本身是一個典型遭遇式的情境學習，借由擬真的問題情境來誘發并整合學習，這種具備情境真實度的學習，可以令所學到的概念，在未來前“遷移”運用到類似情境的新問題解決上，并促進相關知識的整合1。醫學案例來源于真實病例。C語言教學案例可走進生活尋找靈感，比如銀行ATM取款機系統開發、學籍管理系統開發，都是生活中能接觸到的、看得到的，甚至是能經常使用到的，這樣學生對于這種情境會有較為深刻的生活感悟，容易找到問題，激發內在思考。

1.2 科學性

借用程序求證其他科學問題，這是軟件開發的功能之一，選取一些具有一定科研問題的案例，激發學生科學探究的渴望。比如在數學領域我們可以幫助尋找梅森素數，通過研究其歷史、作用、現況，激發學生在前人的基礎上進一步探究論證的渴望，培養科學探究精神。

1.3 趣味性

c語言對中職生而言是有一定難度的學科，邏輯性強，多數學生都有恐懼心理，兩極化現象嚴重，選取有一定趣味性的案例，吸引學生進入情境，將抽象的問題形象化，便于學生理解，激發學習興趣。比如報數游戲，先玩游戲，體會游戲規則，感受游戲的樂趣，再從游戲中尋找問題，結合數組知識，思考算法設計。

1.4 多樣性

案例答案需多樣性。不同人不同解，鼓勵學生發散思維尋找解答。比如求和問題，可以用循環解決for（i=1;i<=n;i++）? s=s+i; 也可用數學方法解決s=（1+n）*n/2，兩種方法都對，但是要引導學生從時間復雜度和空間復雜度上去學會分析程序的優質性。

2 教案架構是教案設計的思想體現

醫學案例以幕的方式逐層引領教學內容。第一幕病情初診;第二幕檢驗分析，第三幕診斷治療。符合臨床醫生看病診療的常見思維。借鑒于此，結合C語言學科特點架構教案：

第一幕：創設情境，引出問題。

比如遞推算法講解，創設兔子產子情境，從兔子每月產子數據分析產子規律，根據規律推算接下來產子數量，總結出斐波那契數列特點，從而找到了現象背后的規律，最后用程序實現求解。第一幕重點訓練學生分析問題的能力。

第二幕：提出假設，小組交流。

算法是程序設計的精華，是指解決問題的方法，是訓練邏輯思維的關鍵。鼓勵學生采用發散性思維多提假設，多找算法，在同伴間溝通，在碰撞中凝練，在比較中完善。比如求兩數最大公約數的問題，百度查詢各類算法，在對輾轉相除法、更相減損法、窮舉法等經典算法的學習后，每組學生從時間復雜度和空間復雜度兩個維度對算法進行分析比較，最終選擇最優算法。第二幕重點訓練解決問題的能力。

第三幕：編寫程序，檢驗假設。

用編程來檢驗算法，論證假設正確性。要求學生能靈活運用知識。教師課前準備理論資料，做好學生專業知識答疑。也可小組探究與教師評價結合。從理論到實踐，從實踐再到理論，培養學生科學研究思想。在解決問題中培養學生勇于鉆研、克服困難的學習品質。這環節里將模塊化設計思想貫穿始終，提升學生綜合職業素養。

PBL重視的是過程性學習，而不是學習的結果。三幕設計以醫學中的PBL設計為參考，又結合程序設計課程的特點，最大程度調動學生探究問題的激情，小組合作將解題思路無限拓展，互幫互助中將算法不斷優化，思維不斷縝密，能力得以提升。

3 問題是教案設計的靈魂

PBL涉及三個關鍵因素：教師、學生、問題。其中問題是設計好PBL教案的靈魂。心理學家梅耶將問題分成三部分：給定目標、目標狀態及位于兩者之間的障礙。問題也就意味著存在差距、障礙或矛盾2。PBL注重創設問題情境，用問題引領學生探究，學生通過問題的驅動和引導，不斷尋求新信息，不斷訓練批判性思維和解決問題的技能。因此問題設計是整個活動能否順利進行的關鍵，它是引發學習的導火線，是串接學習的中接線。設計好問題是展開PBL教學的關鍵因素。設計問題需注意幾點：

3.1 PBL問題和一般問題的差異

巴萊特曾以做蛋糕為例來說明PBL問題和一般問題的差異，他認為一般問題解決是將配方和原材料給學生讓他們做蛋糕，而PBL則是沒有任何配方或原材料的情況下讓學生準備做蛋糕。一般問題的解決原有知識影響很大，需要引用已有的舊知識來推進認知的進程，因此問題的設計需要符合最近發展區域。PBL問題是學生在學習之前發現問題，然后圍繞問題進行探究，學習新的知識和技能。

3.2 問題需要有一定的難度

PBL的問題需有一定難度，以開放性、劣構性問題為主，使學生在目標知識和已有知識之間保持一定的距離，這樣的問題能激發學生學習動機，鼓勵學生采用發散性思維去探索，發展學生高層次思維能力。解決PBL問題是發生于人的頭腦中的過程，是內隱的行為，不容易直觀地發現，需要克服已知和未知之間的重重障礙，才能實現問題的解決，屬于個性化的活動。具有一定難度的問題讓學生在不斷的質疑、探究、解決中深化對世界的認識，這個過程不只是人的思維能力的培養，也是一個人的人格完善的過程。

3.3 基于情境設計問題

基于教學目標創設真實問題情境，將學生置于情境之中，尋找問題，探索解決方案。設計的問題對學生要有一定的導向性和真實性。所謂導向性就是從情境中發現的問題是圍繞教學目標。所謂真實性就是設計的情境在現實中有一定的原型和現實需求，具有一定的時代氣息和社會需求，讓學生體會到本學科的學習價值和意義。情境讓學生在自己的經驗世界中產生共鳴，能快速地捕捉到問題，明確研究的方向，探索問題解決方案，積極地參與到學習中來，激發學習興趣。比如設計ATM自動取款機系統，通過生活實踐體驗銀行取款機的操作流程，弄清取款機的功能有哪些？如何設計界面？如何進行人機交互？程序如何實現？如果出錯如何處理？如何反饋信息？等一系列問題。這些問題都是在真實的情境中需要考慮和解決的。

綜上所述，在基于PBL的C語言課程實踐研究中，案例、框架、問題是設計好PBL教案的三個重要方面，處理好三者對有效實施基于PBL的C語言課程提供了有力的保障。

參考文獻：

[1] 關超然.問題導向學習之理論、方法、實務與經驗——醫護教育之新潮流[M].北京：北京大學醫學出版社，2015：73.

[2] 黃綱，關超然.基于問題的學習導論[M].北京：人民衛生出版社，2014：43.

【通聯編輯：張薇】