移動學習下程序設計課混合式生態模式構建

劉玉玲 張潔 陳瓏 陳琪

摘要：該文從生態學視角研究移動學習生態環境的搭建與優化，分析教育生態中各因素之間的影響與反饋，以程序設計課程教學為例，討論如何形成良好的線上自主探究學習與線下現場學習相結合的混合式教學方式，從而實現對高校教學形式的重新構建。

關鍵詞：移動學習;生態模式;混合式教學;程序設計

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）31-0192-03

我國高校長期采用的教學模式主要是傳統的課堂教學，這種單一的模式在新的時代背景下已漸漸顯露出不足，主要是課堂教學中學生長期被動接受知識導致自主學習能力下降;另一方面，高等學校專業劃分明顯，教學環境相對封閉，不利于跨學科人才的培養等。進入21世紀，隨著移動互聯網的快速發展和信息技術的不斷深入，高等教育具備了個性化、終身學習的條件，它打破了學習時空的限制和界限，給傳統教學帶來沖擊[1]。隨著互聯網與移動技術的智慧教學環境的建設，讓線上與線下混合式教學模式展現出其形式靈活、內容豐富、教學高效等優勢。2020年因為新冠疫情的出現，全國各省市各級學校都初步嘗試了在線教學模式，實踐證明，新的教學模式變革在理論和實踐上都需要進一步的探索和研究。

從生態學的角度看，混合型教學課堂由教師、學生和教學生態環境，即物理環境和精神環境組成。它作為一個有機的生態整體，主要體現在教師、學生和教學生態環境之間的相互影響和互補。課堂生態具有開放性、整體性、生命性、生成性等特征，實現了人與環境的動態平衡，其內涵核心是以人為本，實現教育的可持續發展。在教學過程中，要營造積極的課堂生態環境，營造有利于學生與老師互動和諧的教學生態環境，同時將篩選過的課外資源引入課堂，利用理解、交流和溝通，在課堂生態中協調主體與學習環境的關系，協調師生關系和學生關系。教師與學生成為平等的對話者與合作者，學生與學生成為合作的、獨立的學習者與競爭者，與學習環境相互促進，使學生的個性得到發展，使教師專業成長。

1 混合式教學生態系統

1.1混合式教學

混合式教學是從傳統課堂教學模式轉變而來的一種靈活多樣的教學方式。隨著科學技術的飛速發展，教育信息化已逐漸成為促進經濟發展的重要手段之一。在網絡技術發展迅猛的今天，高校利用線上線下結合的混合式教育已經變成趨勢?；旌鲜浇虒W結合了傳統課堂教學和利用網絡教學的優點，在借助移動終端的幫助下，讓學習活動不再有地域和時域的局限性?；旌鲜浇虒W將傳統的課堂教學延伸至課堂外，不僅能充分發揮教師和學生的自由，并能充分體現學生在學習過程中的積極性、主動性和創造性，加快自身的知識建構。從教師的角度理解，混合式教學將在線教育應用引入到傳統課堂教學中，兩者同步開展，共同形成教學生態的物理環境和精神環境，教師要維護好學習環境的同時，組織學習者進行能力提升與合作活動，并對學習主體進行鼓勵與激發，是整個學習過程的組織者。

在混合式教學中，重要的組成部分是移動學習。移動學習是移動技術、人類學習能力和社會互動過程的融合，能夠解決當代教育信息過載、知識導航和協作學習的問題[1]。在移動設備的幫助下，學習活動可以在任何時間、任何地點進行。許多研究者和實踐者正在利用移動學習來拓展智能課堂的學習空間。按照Keegan 的說法"移動學習是未來學習方法的先驅"，移動學習發展的關鍵是學生對便攜式移動設備的熟悉和喜愛[2]。因此在高等學校中開展混合式教學具備一定的基礎條件。單一的學習方式具有一定的局限性，不利于學生掌握知識結構以及增強學生與教師之間的互動交流，綜合分析學生的學習特征和需求，混合式學習和個性化學習越來越受到重視，未來勢必會成為主流的教學模式[3]。

1.2生態系統模式

生態學是研究生物與其周圍環境，包括非生物和生物環境之間關系的學科。學習生態系統是從屬于教育生態系統的微生態系統，具有相對獨立性。廣義上，是由數字物種及其環境相互連通、相互作用形成的集成系統[1]。將其引入教育領域可見，學習生態系統由有生命體和無生命體組成，即學習者和學習環境。在混合式教學中，學習者是系統中的有機體，可以主動與周圍的環境交互，并使用移動終端來實現或輔助學習。教師和學生按其生態功能可分為學習生產者和學習消費者。其中，作為學習生產者的老師通過平臺資源建設、分享知識、組織活動等方式向系統輸入"學習能量"，是重要的信息產生與資源的提供者;學生作為學習消費者，雖然也可通過共享、交流等方式向系統提供部分"能量"，但總體以獲取、消化生產者提供的信息為主。

學習環境是系統的非生物部分，包括物理環境、社會環境和規劃環境。物理環境為系統提供物質和資源支持，由網絡平臺、計算機、智能手機等在線學習工具、平臺資源、學習生產者提供的信息社會環境是學習活動所產生的生態關系的總和，消費者和生產者之間的主要關系是系統內生態關系的核心。社會環境中師生關系的和諧是網絡學習生態關系的基礎，規范環境屬于制度文化范圍，指向生物體在學習過程中形成的觀念和行為規范，是影響系統健康的因素。

當前混合式教學還沒有得到廣泛實踐，在逐步推進中也遇到了各種各樣的困難。如缺乏網絡、計算機等硬件設備，學校、社會公眾對教育效果的擔憂，教師運用資訊科技促進學生學習的能力，學生的自學能力和資訊素養不足，學習管理系統、智能平臺技術開發等。盡管有很多挑戰和困難，混合學習、混合教學必然成為未來教育的發展趨勢。

2 基于生態學指導混合式教學

2.1學習者與生態環境的相互適應

學習生態中學習者與學習環境是相互作用的。在生物生態系統中，生物與環境的一般關系主要表現為：一方面生物受益于環境，又受到環境的制約;另一方面，環境既受生物影響又被生物改變。對于一個學習生態系統，學習者和學習環境之間存在著類似的關系。學習者會在良好的學習環境中獲得收益，同時會促進學習環境更好地為學習者服務。學習環境是支持學習者進行學習的各種學習資源的組合。影響學習者學習環境的因素是多層次的、自然的，各種環境因素共同構成影響學習者學習和發展的學習生態環境，這種因素直接或間接影響、制約、調控、規范著學習者學習的方向、動力和模式。不同條件、形式、過程、方法的運用，從而形成不同的適合學習者學習生態環境。

首先，學習者受益于學習資源，獲得知識增長。這一過程表現為學習資源在營養知識中的獲取、吸收、內化，作為學習資源的消費者，從而形成自己的知識和學習經驗，這是我們傳統的學習過程。線上線下混合式教學，將線上大量的優秀資源引入到傳統課堂中，拓寬了教學范圍的界限，適合學習者根據自身情況進行個性化學習;反之，若當環境條件不能滿足學習者學習時，學習資源則對學習的發展起著制約作用。比如，網絡學習資源貧乏，學習者沒有可以隨便借閱的圖書館或者網上數據庫等，在這種條件下，學習的發生會變得低效甚至使學習活動無法順利完成。最后，學習者創新學習資源，使得學習資源不斷豐富。在這個過程中，學習者獲得、吸收和內化資源，然后對知識進行整合和創新，并以各種方式表達知識，以實現知識的外化。在這個過程中，學習者成為知識資源的生產者，許多學習者共同反饋學習資源以優化學習資源，這種正向反饋的過程，促進了學習環境的優化。

2.2個體之間的合作共贏

在生態學研究中，教師作為學習生產者，學生作為學習消費者，生產者與消費者之間相輔相成，密不可分。在傳統的課堂教學中，師生之間的互動和交流相對簡單，容易實現情感的互通。在混合式教學中，師生互動的渠道大大擴展，便捷的網絡交流更容易進行思維的碰撞，便于引導和培養學生進行高層次思維。同時新的課堂教學互動方式，可以方便地獲得大量實踐數據，將教學反饋及時傳達給教師，便于教師進行教學進度的調整，達到教學環境的優化。同時由于資源的共享較為方便，師師之間以及生生之間的互相學習以及合作變得有條件有基礎。如同生態環境中的生物體進化一樣，生物個體間可以通過互相學習、互相討論和相互合作達到物種進化的目的，在學習生態中，教師通過學習網絡資源中其他優秀教師的教學視頻，學習其教學方法和教學手段達到提升教學能力的目的;學習者之間通過互相學習和合作，從團隊中獲取更好的學習方法和學習資源，對于提高自身的學習能力有極大的幫助。

學習者與學習者之間以及學習者與助學者之間的合作關系是發生在個體之間、個體與群體之間以及群體之間的信息交流，具有靈活性和雙向性。首先是學生之間的合作關系，學習者在與學習伙伴共同營建的咨詢指導環境、互助協作環境、激勵評價環境中通過與學習伙伴直接會間接、實時或非實時的合作，可以共同分享集體的智慧及經驗。其次是教師與學生之間的合作關系，更利于教師了解學生的學習及其他方面的情況，以及他們在學習過程中遇到的困難，以便為其提供及時有效的幫助。正是因為學習生態環境中各成員在共同體中自由開發地交流意見、主張、看法和情感，才使得共同體不斷進步，更加充滿活力。學習生態系統內各成員之間不斷的合作互助是學習生態系統存在的表現。

2.3學習資源生產者

學習生產者主要是由教師群體承擔，作為教學生態的重要組成，擔負著關鍵作用。主要作用在于引導學習者不斷調整，積極適應環境，并對學習者進行情感鼓勵。不管是線上教學還是線下教學，教師們都注重相互尊重、信任、民主的互動環境，從而建構一個能夠激發、保護學習者自主學習的氛圍，引導學生充分參與課堂，發揮學生的主動性。教師在教學過程中起主導作用，目的在于激發學生學習的動力，調動學生自主鉆研，思考發現，獲取知識，形成學習習慣。在混合式教學中，教師在學生學習過程中更要給予鼓勵，給予指導和肯定，從而讓學生得到充分的發展。在線下教學中，要繼續保持面對面交流時師生之間的情感互動，教師通過觀察、提問等方式獲取學生的學習狀態和學習效果;在線上教學過程中，教師要適當加以引導，首先對學習資料進行事先的篩選與過濾，提高教學資源的質量，其次對于線上教學資源的引入時機進行規劃，使之成為線下教學的有益補充;最后要對線上學習效果進行分析和把控，鼓勵學生多進行思維拓展，提高自主學習的能力。

教學過程從本質上說，是教師和學生的雙主體進行的活動，教師的"教"是為學生的"學"服務的，離開了學生的學，教師的教便沒有了意義;而離開了教師的教，學生的學業難以保證正確的方向。因此，教師要從思想上真正樹立起正確的教學觀，教師把自己的"教"放在適當的位置，引導學生進行自我學習。教師的"教"對學生來講，只是學生學習的導師，即教師在教學過程中起著指導、引導、誘導、輔導的作用。這一作用不是使主導變為"專制"和包辦，其關鍵是要引導學生做到自主學習，才能實現教與學的辯證統一，實現"主體"與"主導"的最佳結合。在教學過程中，教師起著組織領導、調節控制的作用。學生的主體性是在教師的主導作用下確立的。在教學中，學生的學習是以教師的主導作用為基礎的，取消了教師的主導作用，學生學習便會失去方向，學生的學習中的主體作用便無從談起;相反越是充分發揮教師的主導作用，學生的學習就越能真正地實現獨立自主，學生的主體地位和作用就越有可靠的保證。進入了一個更高的境界。可見，主導的并不應該是牽著學生走，讓學生亦步亦趨，不能越雷池半步，而是起著提升教學品質，畫龍點睛的作用。這才能使學生的潛力得到向善、求真、與致美的釋放。從而獲得真正的自由、全面發展。在教學中，如何追求深度，形成良好的教學新機制，教師承擔著非常重要的角色。

3 程序設計課程的混合式教學生態構建

3.1建立生態化程序設計課學習框架

程序設計課程是高校理工科專業的專業基礎必修課之一。通過基礎課程，可以增強學生對計算機的認知和編程能力，使學生掌握本專業領域所需的專業基礎知識，熟練運用專業基礎知識。程序設計課是一門可操作性強的專業課，如果完全按照傳統的課堂教學方法進行效率較低。采用線上和線下混合的教學模式，搭建完善的教學生態系統，利用生態學習中群體間競爭與合作的統一關系將取得良好的教學效果。

在程序設計課程中，教學目標需要學習者利用所學的概念知識去自主創新完成相應的設計任務，類似于在生態環境中主體對外界環境的適應與改造過程，因此組織學生相互合作和協助以實現一個共同的目標，這類似于生態系統的物種之間的共生。在共同完成程序設計項目的過程中，實現合作學習和人際技能建設。共同努力完成目標任務提高了學生完成共同任務的個人責任感，合作與競爭的關系將使更多的學生相互學習，相互學習，集中群眾智慧，發現新知識在"認識、學習、共同生活、共同生存"的過程中，發揮主觀能動性，與團隊成員一起適應學習環境，改善學習環境，達到雙方共贏。

3.2程序設計課程與移動學習環境相適應

在移動學習飛速發展的時代，混合式教學擴大了課程知識的內容和形式，拓寬了學習的范圍，促進學生獲得課程知識。這些需要教師有能力運用現代科技技術，實現教育教學的科學化、全面化、個性化。

移動學習背景下，教師首先應具備移動時代意識，更新教育思想，努力學習新課程。為了更好地應對移動時代的挑戰，我們應該主動學習新事物，借助網絡資源提升自己的專業能力。其次，要做好教學指導工作，改革傳統的基于課堂的教學模式。教師應成為學生課前教學、課內教學和課外教學的領導者，幫助、安排和設計教學環節，促進自身專業發展的過程。同時，借助現代的大數據技術、智慧教學手段獲取學生信息，全面了解學生情況，利用云計算對學生信息進行分析，調整教學方式以適應學生發展的需要，提高學生的學習能力。

移動學習模式的增加不僅發揮了線上精品課程的長處，還保留了傳統課程的優勢，取長補短，從而達到了更好的教學效果。傳統的程序設計課程內容多樣、復雜，且包含大量的實際操作，傳統的教學方法很難在有限的時間內將所有的內容教給學生。在傳統教學中發現，學生對于程序設計課程的語法概念和結構體系需要花時間去理解和梳理，在真正掌握程序知識內涵后，才能轉化為實際解決問題的能力，在理解和應用甚至設計之間是需要時間過渡的。如果全部在課堂完成，會占用大量時間指導學生的實際操作，教學效果很差。通過線上線下移動學習相結合，教師利用線上課程安排學生自主學習，將程序設計的基本語法知識講授的時間前移，線下教學中教師引導學生實踐，既解決了課時不足的問題，又培養了學生的自主學習能力和動手能力。

3.3程序設計課混合式教學的優化途徑

在混合教學環境中，還有許多的差異，如學習主動性、內在和外在的性格取向、學習方式的偏好等也是重要的影響因素。因此，針對網絡學習中存在的問題，教師要有明確的針對性，根據問題和不同類型的學生群體優化差異化教學策略，從而使不同的教學方法更準確地適用于不同類型的教學群體。

（1）加強師生互動?；邮怯绊憣W生學習能力提高的關鍵因素。e-learning的最大優勢在于學習路徑和學習方法的靈活性和針對性。但是，存在的問題在于師生互動和同伴之間的交流與合作不足，以及學生精力難以集中。因此，有必要關注如何有效地促進師生互動。

（2）線上線下教學資源整合?；旌鲜浇虒W的學習結果提升，不僅需要優化網絡學習策略，更需要科學設計線下學習任務，實現線上線下有效整合，共同幫助學習者實現更好的學習。

（3）加強教師的管控。在混合學習條件下，教師的控制和管理效率下降，需要更多的學生學習自主性，因此需要深入思考如何在分層分類的框架下進行任務規劃，結合學生的能力和類型，變被動學習為主動學習。

4 結語

隨著信息技術的飛速發展，互聯網技術的出現為各行各業帶來了新的變革機遇。結合線上和線下的混合式教學在教育領域的應用是對傳統的教育模式和管理模式進行了補充和變革。將教學者、學習者和學習環境構成教學生態模型，研究主體與環境之間的相互關系，強調教學者的主導關系，重視個體間的合作，對于更好地進行混合式教學具有重要意義。

參考文獻：

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【通聯編輯：王力】

收稿日期：2021-03-05

作者簡介：劉玉玲（2000—），女，江西萍鄉蘆溪縣人，學生;張潔（1980—），女，江蘇省南京市人，副教授。陳瓏，南京師范大學中北學院，本科，學生;陳琪，南京師范大學中北學院，本科，學生。