计算机教学中的探究式教学设计
郭素君
[摘 要]计算机教学中探究式教学设计包括课前准备、课堂教学内容设计、课堂教学评价与学生自我评价三个环节。
探究式教学应把握主体性原则、问题原则、开放性原则、创造性原则和激励性原则。
[关键词]计算机教学探究式课堂教学 教学模式教学设计
所谓探究式课堂教学，是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容。以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分的自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。教师的任务是调动学生的积极性，促使他们自己去获取知识、发展能力，做到自己能发现问题、提出问题、分析问题、解决问题；教师还要为学生的学习设置探究的情境，建立探究的氛围，促进探究的开展，把握探究的深度，评价探究的成败。最早提出在学校教育中要用探究方法的是杜威。他认为科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识。更重要的是要学习科学研究的过程或方法。后来，探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确了。由于多种原因。人们在理解和实施探究式课堂教学中容易出现两方面的偏差：一种是对探究的泛化，另一种是对探究的神化。这两种理解都背离了探究式教学的本质意义，将极大地影响探究式教学的实施。计算机学科中偏重技能和应用的部分比较适合学生采用探究式学习方法去学习。采用“填鸭式”的传统教学方法已不适应现代计算机学科的教学。笔者采用探究式课堂教学法，取得了一定成效，有一些体会和经验，在此与大家共同探讨。
一、探究式课堂教学的基本特征
(一)学生的探究活动是围绕教师预先设计好的问题展开的。学生通过对所提供的问题进行分析，讨论，在老师的指导下，经过一系列独立探究活动，最后获得知识。不过设计的问题难易要适中。
(二)探究式课堂教学注重从学生的实际出发。从学生已有的知识和经验出发。要使学生通过独立的探索获得新知识，所设计的问题必须是学生根据现有的经验在老师的指导下经过一定的努力就能实现的。只有这样，才能激发学生的学习积极性和学习兴趣，学生才能主动地分析问题，最终解决问题，以达到预期的教学目标。
(三)探究式课堂教学以培养学生的分析问题、解决问题的能力和创新思维、创新能力为根本目的。探究式教学只是为学生提供一种理解个人问题和社会问题的过程。使学生在这个过程中养成科学精神和科学态度，从而培养学生独立解决问题的能力。学生通过各种各样的探究活动，诸如观察、调查、制作、搜集资料、上机验证等，亲自得出结论，也有利于创新思维和创新能力的培养。
(四)探究式课堂教学过程是一个开放民主的教师和学生都参与的过程。为此，教师要创造一个宽松和谐、民主的学习环境，为学生留有自由广阔的思维空间。
(五)重视教学评价和学生的自我评价。学生经过独立的探索，是否解决了问题，学到了什么，分析问题、解决问题的能力是否提高了，创新思维和创新能力是否得到锻炼?是否达到了预期的教学目标?这些问题都依赖教师的教学评价和学生的自我评价。
(六)探究式课堂教学向教师的教育观念和科研能力提出了挑战。探究式课堂教学，教师和学生的关系发生了本质的改变，教师由知识的权威者变为教学过程的组织者、参与者。探究式教学形式多样、灵活、内容广泛是在教师的组织指导下进行课题研究、论证，评价。这对教师的教育教学科研能力要求是相当高的。
二、探究式课堂教学模式的构建
下图是本人设计的计算机教学的探究式课堂教学模式。 该教学模式的核心思想是以教材为凭借，教学目标为导向，问题为线索，引导学生不断探索领悟实质，把握规律。教师根据课题和教学目标，向学生提出问题，让学生在一个个具体问题的驱动和目标的引导下，通过自己的观察、思考、收集资料、分析并上机验证来解决问题，获得新知识，培养创新思维和创新能力。整个探究过程分三个阶段进行：
第一阶段：列出教学目标，提出问题，创设教学情景。 第二阶段：根据问题，展开探索，分析问题和解决问题。这个阶段是探究式课堂教学的主要环节。在探究的过程中，学生可以通过自主或互相协作等多种形式展开探索。通过各种各样的探究活动，诸如观察、调查、制作、网上资源搜索、图书查阅和上机验证等，发现解决问题的规律，从而达到教学目标。教师要及时启发诱导，以便使探究不断地进行下去，在经过努力以后，让学生有所发现和收获。
第三阶段：学生自我评价和教师教学评价。探究过程结束后，学生要对本堂课的探究效果进行自我评价，如：自己是否积极参与探究活动?会不会分析问题?如何解决问题?最终找出规律没有?是否达到了教学目标?老师也应针对全体学生和教师自身去评价整个探究过程，如：本堂课是否达到了预期的教学目标?哪些学生表现得好，哪些学生对问题的探讨还存在着一定的差距，哪些学生在解决问题有一定的创造力，老师在教学的过程中启发和点拨是否到位?整个探究过程组织的是否有条不紊?对学生的优点和成绩给予肯定，对存在的问题应多给一些鼓励和提出一些可行性的意见和建议。
三、计算机教学中探究式课堂教学的教学设计 根据以上教学模式，教师课前需选定课题，分析制定教学目标，设计好问题。课堂上提出问题，引导学生探索，最后归纳总结形成结论。学生根据问题，充分探索协作学习，上机验证，获得成果。
探究式教学的具体教学步骤设计如下： (一)课前准备 教学研究
1．选择课题。教师首先要根据课本的内容选择合适的课题。并根据课本内容作适当的补充和延伸。中央广播电视大学编写的《c++语言程序设计》课本第四章“数组”，当课程讲到一维数组的应用举例时，选择“排序”作为课题，原因是：
(1)通过排序，既能练习巩固一维数组的基本知识和操作技巧，又能锻炼学生的解决问题的能力。
(2)学生在已有知识和经验的基础上，通过不懈的探索能完成任务。
(3)排序”是计算机专业课程中比较重要的一个部分，《c++语言程序设计》课程的后续课程《数据结构》中有专门研究排序的章节。
2．确立教学目标。教学目标的确立，可根据国家的教育 方针、目标和计算机专业的课程目标以及《教学大纲》的要求，并结合实际来制定。“排序”一节的教学目标是：掌握排序的方法，会编写程序并能上机验证。通过它，掌握用数组来解决实际问题的规律。
3．设定课堂教学中的问题。课前要考虑好设定哪些问题能驱动学生积极主动地探索，并向着教学目标接近。
本节中设定了两个问题：
(1)现实中按高矮个排队是如何进行的?你能找出几种排队方法? (2)如果将排队看成数组的排序，利用学过的数组知识如何排序?根据所探索的排序方法，编写多种算法的源程序。
(二)课堂教学内容设计
1．引入课题，列出教学目标。学习如何利用数组排序。 我们需要达到的教学目标是：
(1)掌握至少一种排序方法，会编程并上机验证正确性。通过它，掌握用数组解决简单的实际问题的规律。
(2)通过探究，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创造性思维和创新能力。
2．提出问题，创设探究情境。探究式课堂教学过程主要 包括提出问题、决定探究方向、为探究而自我组织、查明或收集资料、分类和资料处理、得出结论等方面。对学生而言，任何一个探究过程，都是由问题引起的，学生只有在明确了问题之后，才能去进行有的放矢的探究。老师提出本次探究的第一个问题： 现实中按高矮个排队是如何进行的?有几种排队方法? 3．围绕问题，进入情境。将学生分成4个小组进行排队演示。一段时间后，每个小组分别展示自己的探究结果。其中有1个小组提出2种排序方法，2个小组提出3种排序方法，1个小组给出4种排序方法。这时候，学生给出的排序方法仅仅是感性的。接着教师又提出问题：大家探究的方法属于什么排序方法?请查阅相关资料给出名称。学生通过分组排队演示和查阅各种资料，最后找到了三种排序方法：选择排序法、插入排序法和交换排序法。老师评价各个小组的探索情况。然后各个小组之间协作交流排队方法，每一位学生写出排队的多种方法。教师评价交流情况。
4．展开探究，发现规律。老师提出第二个问题是：如果将排队看成数组的排序，利用学过的数组知识如何排序?根据所探索的排序方法，编写多种算法的源程序。老师提示学生首先将现实的问题抽象成计算机领域的问题，然后继续探索。有的学生将身高量化成数据，存储在数组中，通过数组排序。有的学生利用本班的学习成绩进行排序。学生采用独立或多人协作的形式，通过多种探究活动完成任务。在探究的过程中，老师要给学生留出思考、探索、醒悟的时间，切忌在学生“困惑”尚未形成时给予讲解，否则难以达到好的教学效果。老师应及时了解每个学生的探究进展情况和存在的问题，在恰当的时候予以点拨。
5．编写源程序，上机验证。根据所探究的排序方法，编写至少一种源程序。通过上机验证，很多学生对自己的源程序进行了修改，真正体会到实践出真知，知识要放到实践中去检验。
6．展示交流，归纳总结。在教师的指导下，学生思考问题，查找资料，分析整理资料、最后通过交流讨论，编写出程序，顺利完成了问题的探究。最后，老师要用形成性的评价方式。老师对排序的方法作总结，给出多种排序方法。
(三)课堂教学评价与学生的自我评价
课堂教学评价的指标应该是二维的：一个维度是教师的教，一个维度是学生的学。在这两个纬度中，应以学生的学为主。教师作为组织者，每个环节设计必须合理。教师作为指导者，在每一个环节是否加强了对学生的指导，是否参与到某一具体的环节中去，以帮助学生顺利完成任务。学生自我评价完后，教师应对学生整体做一些评价。例如针对提出的问题，学生会不会分析问题，能不能主动去探究，问题解决了没有，任务完成的怎样?独立解决问题的能力有没有提高，是否达到了预期的教学目标?哪些学生表现出了一定的创新思维，哪些学生对问题的探索还存在着一定的差距等等。对学生的成绩给予肯定，并提出一些可行性意见和建议。
四、探究式课堂教学应把握的几个原则
(一)主体性原则。在探究式的教学过程中。学生是学习的主体，发展的主体，学生的学习和发展，只有通过他们自己的学习实践才能实现。教师是指导者、组织者与参与者。在教学中一定要多创造机会，让学生在教学情境中尽情发展 自己，培养他们的自学能力和创新思维能力。
(二)问题原则。首先，教师在课堂上设计问题一定要注意新颖性与层次性，问题要有思考价值和有可探索的余地，多设计“为什么”和“怎么样”之类的问题，少问简单的“是什么”之类问题，以让学生通过问题激发学生思维或让学生动脑思考、讨论，要鼓励、诱导学生的求异思维。其次，教师不能直接向学生提供现成的结论或解决问题的方法，结论和方法让学生通过自己的探索去发现；同时，不仅要重视学生思维的结果，更要重视学生思维过程和解决问题的策略。
第三，教师要善于启发学生提出问题，课堂上一定要创设问题的环境，容忍学生幼稚的甚至荒诞的想法，使学生逐步做到想问、敢问和善问。
(三)开放性原则。探究式课堂教学过程中教学内容既不拘泥于教材，也不局限于教师的知识视野。教师要重视对学生进行开放性的思维训练，不能轻率地否定学生的探索。教学方法不能局限和满足于课本，满足于权威、教师的标准答案等。
(四)创新性原则。进行创新思维训练时，至少要做到三点：选择多种结论的问题，否则思维无法散开。开导思维流畅性、变通性和精确性，尤其要在变通性方面下功夫。鼓励学生大胆运用假设，对一个问题提出的合理假设越多，创新的可能性就越大。
(五)激励性原则。包括成功激励、评价激励等。成功激励是从已有的成功中获得激励，从而增强创新的动机、热情和信心。评价激励就是：评价学生的出发点和落脚点是寻找学生的成功和进步；评价要以学生个体表现为参照系，即强调每个学生在自己原有基础上的进步。坚持表扬、激励，对学生的不足要宽容。
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[2]张 建．从传统教育观到建构性教育观[J]．教育理论与实践， 2001，(9)．
[3]李召存研究性学习初探[J]，中国教育学刊，2001，(2)． [责任编辑：降小宁】
