本文以嘗試教學法作為主要教學手段,以“還課堂于學生”的教學理念為指導,結合課堂教學技能,深入探討嘗試教學法應用于數據庫基礎與應用課堂教學的可行性,以及應用該方法的基本前提、操作要點及基本流程。最后,通過對近兩年選修本課程的共計200多名學生的教學觀察發現,嘗試教學法有利于提高學生的積極性,最終有效地提高學生的學習效果。
1 問題提出
在當今信息社會中,信息已經成為各個行業的重要財富和資源。數據作為信息的載體,對于信息的獲取是至關重要的。數據庫技術是數據管理的最新技術,是計算機科學的重要分支。數據庫技術作為信息系統的核心技術和基礎,正被廣泛應用。數據庫基礎與應用課程是為高等學校文科各專業開設的公共選修課程,是一門概念性較強,同時又具有很強的實踐性的面向實際應用的課程。
但是,傳統的“以教師講授為主、學生訓練為輔”的教學模式不能夠達到很好的教學效果。余文森教授(2018年)在《論大學課堂教學的三個“應然”》一文中提出,“課堂以學習為中心,把學習真正還給學生,學生和學習都收獲了自由和解放,學習成為回歸學生生長的一種自覺活動。”強調“讓大學課堂教學成為學生學習的過程”。
對于高校文科各專業的學生來說,數據庫基礎與應用課程并不屬于他們的必修專業課,一定程度上不能引起學生重視,削弱了學生學習的積極性和主動性。正如衛建國教授(2018年)所講“課堂教學滯后是影響大學教育質量的重要原因,突出地表現在:第一,教師的教育教學觀念陳舊、教學方法單一、課堂教學仍以教師講授為主要方式;第二,教師和學生在課堂教學中互動交流不夠。”可見,從教師教的角度來看,以教師教授為主的課堂教學方法已經不適應于現在的課堂教學,還課堂于學生的呼聲不僅限于初高中及小學課堂,而對于大學課堂也是適用的。如何還課堂于學生,并提高學生學習的積極性、主動性,是數據庫基礎與應用類實踐性較強的課程亟待考慮的問題。
上述文獻明確提出大學課堂中依然存在“以教師講授為主”的教學方式,而這種教學方式缺少“師生互動”,更無法調動學生學習的積極性、主動性,最終的結果就是“教師不停地講,學生卻難以學”。趙輝副教授(2018年)提出課堂教學行為會影響學生的課堂學習投入和課堂學習收獲。并“建議從教學技能、教學方式等維度以及總效應較大的教學行為變量入手,提升學生的課堂學習收獲;從課堂組織、課堂表達、師生溝通角度提升學生的主動性課堂學習投入”。
2 嘗試教學法簡介
1980年,邱學華老師依據“先練后講”的原則,通過不斷嘗試,形成了嘗試教學法的操作模式。隨后幾年,逐步從小學發展到中學,從數學學科擴展到語文、自然等多種學科,影響力也從國內傳播到國外。邱學華老師引用《左傳》對“嘗試”進行了解釋“嘗,試其難易也”,提倡在教師的指導下學生初步解決問題。嘗試教學法不只是一種教學方法,也是一種教育理念,具有時代性、先進性(顧明遠,2011年)。
嘗試教學法的基本教學程序分為七步。
第一步:準備練習。學生以舊知識為先導,奠定練習基礎;第二步:給出題目教師提出新問題,并引導學生進入問題情境,激發學生解決問題的興趣;第三步:自學知識。學生可以通過閱讀課本向教師提問、與同學討論,完成相關知識的學習;第四步:嘗試練習。學生再次回到問題,并利用第三步中的自學知識解決問題。在此過程中,學生可以相互幫助或持續閱讀課本;第五步:學生討論。進入學生討論階段,持不同看法的學生可以爭論;第六步:教師講解。學生可能是完全正確地解決了問題,但未必真正地理解其中原理,此時教師對于關鍵點的講解勢在必行;第七步:再次嘗試:無論第一次嘗試練習正確與否,在教師講解后,學生應該將自己的思路與教師講解對照,并進行第二次的信息反饋。
另外,嘗試教學法并非固定的、一成不變的,面對不同的教學內容或不同的學生,嘗試教學法還有一些靈活的變換模式,如調換式、增添式和結合式等。其中,調換式是指第三步與第四步調換,學生嘗試練習之后再學習知識,讓學生直面問題或提出疑問,激發學生積極探索問題解決方法,有利于學生創造性思維的發展;增添式是指增加一步或多步,如在第二步之后增加討論環節,給學生合作解決問題的機會;所謂結合式是指多個步驟的同時進行,比如第三步和第四步同時進行,允許學生自主學習并解決問題,或者第五步和第六步同時進行,使得教師參與到學生討論之中,并起到引導作用。
嘗試教學法所指的嘗試活動包含兩個要素:學生的嘗試和教師的指導。嘗試教學法需要充分發揮學生在課堂教學活動中的主體作用,一開始就要求學生進行嘗試練習,把學生推到主動的地位;嘗試練習中遇到困難,學生便會主動地自學課本或尋求教師的幫助,學習成為學生自身的需要。學生的嘗試以教師的指導為前提,教師的指導以學生的嘗試為目標,這兩個方面是互相依存緊密聯系的。教師的指導絕不是包辦代替,而是根據學生的年齡特點和認識規律,根據教材特點和教學要求,為學生的嘗試創設條件。根據嘗試教學法在中小學各學科教學中呈現的普遍的積極效果反應,證明在教學過程中嘗試原則是具有普遍意義的(邱學華,1994年)。
可以看出,在上述嘗試教學法的基本思想和教學過程中,強調學生的主體地位及其主觀能動性的發揮,充分地相信學生并給予其主動解決問題的機會,正如巴甫洛夫所說的“問號是開啟任何一門科學的鑰匙”,嘗試教學法的開端就是讓學生的腦海中形成一個一個的“問號”。另外,嘗試教學法不同于盲目地學習,而是強調教師、教材和同伴的引導與啟發作用,通過舊知識的遷移,逐步構建新的知識體系,這也正是邱學華老師提倡的“嘗試成功說”的基本思想(2023年)。
3 嘗試教學法在數據庫課程教學中的應用
嘗試教學法源于小學課堂,在使用過程中有一定的局限性,比如,要求學生有一定的自學能力、初步概念的講解不適宜使用,以及強調學生動手操作的學習(如丈量土地、測量面積等)不適宜使用等(邱學華,1994年)。如若在大學課堂使用嘗試教學法,必要的是對大學生、大學課堂及課堂教學內容等相關因素進行分析。一方面,經歷多年的學習歷練,相比于中小學生,大學生具備多種學習手段、更加充分的自學能力;另一方面,大學課堂不同于小學課堂,主要表現在:(1)大學課堂講授的知識更多,大學教師講授知識的速度更快,也就是大學課堂教學具有“時間緊、任務重”的特點。如何在有限的時間抓住學習的重點,對教師的教學方法提出了新的挑戰;(2)大學的學習環境更加開放、靈活、不拘泥于形式,為在大學課堂實施靈活的、有效的教學方法提供了可能。總而言之,大學課堂內容較多、課程進展較快,但大學生已經具備了一定的自學能力,應該充分利用學生的自學能力,使學生在開放、互動的學習環境中快速學習。上述情況正好彌補了邱學華老師提出的嘗試教學法的一個非常重要的缺點,即“應用嘗試教學法需要學生具有一定的自學能力”。
數據庫基礎與應用課程作為高等學校文科各專業開設的一門公共選修課程,無論在理論知識,還是在實踐操作上,都要遠遠低于理工類課程要求。本課程學習的最終目標是掌握數據庫理論的基本概念,能夠使用數據庫管理軟件開發簡單的數據庫系統,面向實際的應用問題,如數據管理中結構化的設計,或者小型數據庫應用系統的開發等等。從內容上來講,文科類數據庫基礎與應用課程前部章節重點是數據庫基本概念和理論的學習,后面章節多以軟件來實踐關于數據庫知識的基本理論。因此,數據庫基礎與應用課程是一門既具有理論學習要求,又具有實踐學習要求的課程;另外,嘗試教學法提倡將學生置于教學過程的主體地位,是以學生練為主、以教師教為輔的教學過程。所以,基于大學生自身學習能力的考慮,在教師適當的引導下,嘗試教學法是適用于數據庫基礎與應用課程的課堂教學實踐。
談到本課程的章節內容,查詢是數據庫課程學習中非常重要的一章,是基于表的直接應用,也是后續章節的基礎章節。具體來講,查詢就是指根據用戶指定的條件,從表或查詢中搜索滿足條件的記錄。在學習查詢一章時,我們發現查詢條件的設置是本章的難點。本文以查詢條件中“如何使用文本函數參與查詢條件的設置”為主要學習目標,利用嘗試教學法實施教學過程。
3.1 嘗試教學之前的準備
實驗采用劉衛國主編的《數據庫基礎與應用(Access 2016)》(第二版)教程(以下簡稱“教程”)的第四章4.3.2節內容,實驗軟件采用Access 2016,并參考《Access2016幫助文檔》中函數相關文章的介紹。
教學目標。通過學生的實際訓練,掌握查詢過程中“如何使用文本函數參與查詢條件的設置”;通過學生的獨立思考、小組合作與交流等方式,培養學生數據查詢的能力,特別是通過已有知識的鋪墊解決實際問題的能力。
教學方法和教學技能。嘗試教學法、溝通技能、提問技能。
教學準備。已經創建了新的Access數據庫管理系統及數據庫對象“教師表”的表結構并錄入多條記錄,學生已掌握查詢設計視圖窗口的應用,且掌握了在Access數據庫管理系統中設置不帶條件或帶條件查詢記錄的方法。
教學重點。將函數、操作符、常量或字段名稱組合成滿足題意的條件表達式。
3.2 嘗試教學的過程
本節依據嘗試教學過程,穿插使用課堂教學技能,具體實施“使用文本函數設置查詢條件”的課堂教學活動。具體步驟如下。
第一步:師生準備練習
教師帶領學生回顧利用Access創建“帶條件查詢”的過程,以及上節課內容。學生打開已經創建的數據庫管理系統,檢查數據庫對象“教師表”是否滿足上課條件,并熟悉軟件環境。
第二步:教師給出嘗試題目
教師所出示的題目應該與教學內容密切相關,并通過課堂語言技能引導學生進入思考,這里需要教師具備很好的課堂語言把握的技能。如“下面兩道題目需要依據查詢條件進行查找嗎?”“需要在查詢過程中使用文本函數嗎?”“在查詢過程中,如何完成條件表達式的設置?”在語言引導的過程中,引導語言可以是一句或多句。如果是多句,注意多句之間的邏輯關系,可以是“由淺入深”的關系;注意多個語句之間的停頓、節奏,以便于學生在教師提問之后有思考的時間。上述語言是與題目相關的引導,當然也可以通過語言激發學生的興趣,如“老師沒有講,誰能做出下面兩道題呢?”
嘗試題目設置如下:
第1題:在教師表中,查找職稱為教授或者副教授的記錄,要求顯示“教工號”“姓名”“性別”“是否黨員”等字段內容。
第2題:在教師表中,查找所有姓張且為男性教職工的記錄,要求顯示“教工號”“姓名”“性別”“是否少數民族”等字段內容。
第三步:學生自學知識
收到教師出示的嘗試題目,學生開始自學教程的第四章4.3.2節內容。為了使文本函數參與查詢條件的設置,首先要重點學習多個文本函數,學生可以通過教程、《Access2016幫助文檔》或搜索引擎等手段學習相關知識,自學文本函數(如:截取右子串Right函數、截取左子串Left函數、Instr函數等)和操作符(如In、Like、and、or等函數)的使用,等等。
這里的自學知識,不是漫無目的地學習,而是由教師事先備課、界定學習范圍和學習工具,引導學生高效地從教材、幫助文檔或網頁中學習嘗試題目相關知識的過程。
第四步:學生解決問題
學生利用自學的文本函數相關知識,試圖解決上述問題。通讀題目,應該了解第一道題中查詢條件涉及的字段為“職稱”,查詢的條件為“職稱為教授或副教授”,以及需要顯示的字段;第二道題中查詢條件涉及的字段為“姓名”和“性別”,查詢的條件為“姓氏為‘張’且性別為‘男’”,以及需要顯示的字段。
教師巡視查看學生問題解決情況并適當提問,對于認為自己已經解決問題的同學,給予機會讓其分享解決方法。已有方案的同學急于知道自己的對錯,而尚未有思路的同學也想知道答案,此時進入下一步是較為理想的時機。
第五步:學生討論環節
學生在第四步試圖解決上述問題時,可能存在各種各樣的疑問。即使能夠解決上述問題,但對于知識的掌握還不全面,需要從與其他同學的討論中進一步掌握相關知識,故而學生之間的討論是不可或缺的環節。即在學生自我對于問題的思考,或者從學習伙伴的啟發中更加全面地了解問題及其解決方案。如果時間緊迫,學生討論環節也可以與第四步合并。
第六步:教師講解要點
在這一環節,教師應該首先對學生給出的方案做出回應、給出評價或指出問題所在,這也是對教師課堂教學技能的一項基本要求,也可以說是教師與學生溝通的技能。學生積極參與活動之后,教師對于學生的評價至關重要,如果教師反饋得當,便有利于增強學生的自信心,改變他們的學習態度。如果不適當的教師評價,則會影響學生的自尊心和自信心,扼殺學生參與學習的積極性。
接下來,講解題目的解決方法。理想的情況下,學生已經自學了相關內容,故在講解的過程中可以不用面面俱到,要抓重點、抓難點,并針對學生出現的問題進行重點講解;反之,如果學生不具備前導知識或毫無思路,那就另當別論了。
兩道題目的解答如下:
第一道題:
當查詢“職稱”為“教授”的記錄時,只需在查詢設計視圖窗口設計網格區對應于“職稱”字段的條件設置為“教授”。當查詢“職稱”為“教授或副教授”的記錄時,有以下幾種條件設置方法:
(1)“教授”or“副教授”或者“[職稱]=‘教授’or‘副教授’”
(2)Right([職稱],2)=“教授”
(3)Instr([職稱],“教授”)=1 Or Instr([職稱],“教授”)=2
(4)In(“教授”,“副教授”)
第二道題:
當查詢“姓氏”為“張”的記錄時,在查詢設計視圖窗口設計網格區對應于“姓名”字段的條件設置有以下幾種:
(1)Like “張*”
(2)Left([姓名],1)=“張”
(3)Instr([姓名],“張”)=1
當查詢“性別”為“男”的記錄時,在查詢設計視圖窗口設計網格區對應于“性別”字段的條件設置有以下幾種:
(1)“男”或者“ [性別]=‘男’”
(2)Not “女”
注意:由于第二道題中的兩個條件之間是“且”的關系,所以第二道題應該將兩個條件同時寫在設計網格區條件的同一行上。如果是“或”的關系,應將其中一個條件放在“或”行上。
第七步,學生再次嘗試
學生利用學到的知識,重做上述兩道題目。之后,教師給出第三道題目對學生進行測驗。理想的情況下,要求第三道題目所考查知識點與前兩道題目相同,但題目之間的表述應有所區別,遵從“題目表述千差萬別,考查知識點不變”的原則。
第3題:在教師表中,查找姓名為李元和王鵬的記錄,要求顯示“教工號”“姓名”“性別”“是否少數民族”等字段內容。
由上可知,嘗試教學法是一個整體的教學過程,可以依據學生情況、教學內容和教學條件等多個方面,對以上七個步驟進行適當地調整、增刪或組合。嘗試教學法的關鍵是第二步到第六步,其本質是“先練后講”“先學后教”。
3.3 嘗試教學法的思考
通過對近兩年選修數據庫基礎與應用課程共計200多名學生的教學觀察發現,約90%的學生能夠在嘗試教學過程中很好地解決前兩個問題,約80%以上的學生能夠在第七步再次嘗試時,完整地解決測試問題。可以看出,嘗試教學法在實際教學過程中的效果良好,而且在嘗試教學法執行過程中發現,學生的自主學習能力是嘗試教學法成功的關鍵。反過來,嘗試教學法的使用也必將更好地提升學生的自主學習能力,培養學生獨立面對問題、解決問題的基本素質。
學生自主學習能力的培養是由來已久的問題。郭峰(2008年)認為學生自主學習能力的培養是提高教學質量的核心命題,并以哈佛大學為借鑒,提出構建“指導性教授與主動性學習”的教學模式,為學生的發展營造寬松自由的學習氛圍,并使學生學會學習。
從培養學生自主學習能力上來看,這是一次不錯的嘗試,但牛新春(2017年)的一項基于“大學學生自主學習策略的實證案例研究”表明:“自主學習策略方面的劣勢是農村學生尤其貧困定向學生專業課績點、排名、掛科處于劣勢的顯著影響因素”。上述研究表明,不是所有的大學生都有很好的自學能力,他們在嘗試教學的某些階段更加傾向于被動地接受教師的講解,這也為嘗試教學的運用帶來困難。接下來的工作——如何區別對待自主學習能力不同的大學生,是一個困難的工作。
另外,嘗試教學法不僅與學生的自主學習能力有關,還與自身的主觀意愿有關。姜昕(2014年)認為“大學生學習性投入”是一種重視學習過程和學生體驗的理念,更加強調學生的主觀投入,需要學習者自我管理學習、獨立完成學習、形成良好的學習習慣。所以,在實施嘗試教學之前,還應該首先關注學生的學習狀態,是否有積極解決問題的欲望?或者是被動地接受。如果積極性不高,教師應該首先采取措施調動學生的積極性。這也正與柳玉英等人(2018年)提出的“培養學生自主學習能力”的一系列措施——激發學習動機、明確學習目標、提供學習資源等相吻合。
4 結論
嘗試教學法多用于中小學的教學課堂,嘗試教學法擺脫了“教師講、學生聽”這種知識學習的單向輸送模式。綜合考慮,嘗試教學法是適合于大學課堂教學的方法,主要體現在這種教學方法能夠有效地利用大學生的自學能力,有效地調動大學生學習的主動性和積極性,充分地發揮教學過程中學習小組和師生互動的積極作用。從而在教學過程中不僅能夠讓學生學習到文化知識,而且很好地鍛煉了學生的自學能力。
本文系校級教育教學改革項目“大學生公共基礎課參與度的調查研究及對策——以《數據庫應用基礎》課程為例”研究成果,項目編號:JG22084。
(作者單位:中國勞動關系學院計算機學院)