在傳統(tǒng)教學(xué)中,人們特別關(guān)注學(xué)會(huì)“是什么”與“為什么”的事實(shí)性和原理性知識(shí)。進(jìn)入信息社會(huì)后,掌握“如何做”的技能性知識(shí)具有同樣的意義與價(jià)值。然而,在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中,教師們依然采用傳授和灌輸知識(shí)為主的教學(xué)模式,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中也習(xí)慣于過(guò)分依賴教師,不會(huì)自主學(xué)習(xí)。在人類已開(kāi)始全面步人信息社會(huì)的21世紀(jì),信息素養(yǎng)的培養(yǎng)已漸成世界各國(guó)教育界乃至社會(huì)各界關(guān)注的重大理論與實(shí)踐課題。“Big6”技能是其中較有影響的一個(gè)。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)Big6的認(rèn)識(shí)還僅限于介紹階段,大家只是淺層次了解了“Big6信息問(wèn)題解決模式”的6個(gè)主要技能領(lǐng)域。筆者在講授程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中,對(duì)Big6進(jìn)行了研究,并針對(duì)不同的實(shí)際問(wèn)題為施教的學(xué)生建立了指導(dǎo)性Big6方案。
一、Big6探究學(xué)習(xí)模式簡(jiǎn)介
Big6是美國(guó)邁克·艾森堡和鮑勃·伯克維茨兩位學(xué)者首先提出的。它的全稱是“Big6 Model oflnformatlon Problem—Solving(Big6信息問(wèn)題解決模式)”,是一種用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生信息獲取能力和問(wèn)題解決能力的主題探究模式。所謂Big6,是由6個(gè)步驟英文名稱的各一個(gè)字母(如下列各項(xiàng)中黑體字母)組合而成的。
1.Be sure you understand the problem.Task Definition
確切地了解探究的問(wèn)題——任務(wù)定義
2.Identify sources of information.In—formatton Seeking
確認(rèn)信息資源——信息搜索策略
3.Gatiler relevant information.LocaLion & Acccss
獲取相關(guān)信息——一定位和搜索
4.Select a solution.Use of lnformation
選擇一個(gè)答案——運(yùn)用信息
5.Integrate the ideas info a product.Synthesis
把觀點(diǎn)整合到作品中——綜合
6.eXamine the result.Evaluation
檢查結(jié)果——評(píng)價(jià)
筆者認(rèn)為,Big6屬于“問(wèn)題解決”式的研究學(xué)習(xí),其流程可簡(jiǎn)要概括為“任務(wù)驅(qū)動(dòng)→尋找搜索方法→收集信息→運(yùn)用信息→表達(dá)信息一學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”。它充分體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng),與PISA(國(guó)際學(xué)生評(píng)價(jià)項(xiàng)目)關(guān)于閱讀能力的指向一致。
二、利用Big6進(jìn)行程序設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)
在程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中存在著多條主線,如代碼編寫的主線、算法學(xué)習(xí)的主線、問(wèn)題解決的主線、程序設(shè)計(jì)的主線等,不同主線反映了不同的思想。通常我們以“算法學(xué)習(xí)”為主線進(jìn)行程序設(shè)計(jì)教學(xué),這是因?yàn)樗惴ㄊ浅绦蛟O(shè)計(jì)的核心,被比作程序設(shè)計(jì)的靈魂。以算法為主線進(jìn)行程序設(shè)計(jì)教學(xué),強(qiáng)調(diào)按照邏輯順序進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的過(guò)程和步驟,因此,算法的學(xué)習(xí)和掌握,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力(當(dāng)然,最終目的是解決實(shí)際問(wèn)題)。
在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,筆者認(rèn)為“以問(wèn)題解決為主線”或“以程序設(shè)計(jì)為主線”的教學(xué)設(shè)計(jì)較之更為先進(jìn)。“以問(wèn)題解決為主線”是將程序設(shè)計(jì)從寬泛的意義上來(lái)理解。它把程序設(shè)計(jì)看作解決問(wèn)題的一種方式,包括分析問(wèn)題、確定算法、編程求解等基本過(guò)程。問(wèn)題解決的實(shí)質(zhì)就是要尋求一種解決問(wèn)題的方法和思想,更準(zhǔn)確地說(shuō),應(yīng)該是最佳的方法和思想,這與算法的基本精神一致;“以程序設(shè)計(jì)為主線”,即關(guān)注程序設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程:首先,根據(jù)需要確定算法,然后用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)算法思想。在教材的編寫和實(shí)際教學(xué)上,我們需科學(xué)處理算法、程序設(shè)計(jì)與語(yǔ)言的選用的關(guān)系,避免學(xué)程序設(shè)計(jì)就是學(xué)語(yǔ)言的片面思想,以及單純訓(xùn)練算法的做法。在強(qiáng)調(diào)算法靈魂的前提下,整體結(jié)構(gòu)應(yīng)以程序設(shè)計(jì)為中心,在突出算法的基礎(chǔ)上對(duì)程序設(shè)計(jì)加以關(guān)注,既體現(xiàn)算法在程序設(shè)計(jì)中的重要作用,又明確算法只是程序設(shè)計(jì)其中的一步,其價(jià)值體現(xiàn)在服務(wù)于程序設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中。
我們可以將三種基本方法有效結(jié)合起來(lái),即用算法與程序設(shè)計(jì)來(lái)解決問(wèn)題。流程為:從遇到的問(wèn)題出發(fā),分析問(wèn)題→發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì),選擇設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法→通過(guò)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的使用來(lái)編制程序→最終使問(wèn)題得以解決。
根據(jù)這一流程,我們完全可以在程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中利用Big6技能進(jìn)行例化,引導(dǎo)學(xué)生從遇到的實(shí)際問(wèn)題出發(fā),分析問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì),設(shè)計(jì)算法并通過(guò)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言最終解決問(wèn)題。
在程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中,筆者在經(jīng)歷多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)之后設(shè)計(jì)了Biz6方案,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。一個(gè)典型的Big6指導(dǎo)方案如下表。
在Biz6方案中,要求學(xué)生用算法解決的問(wèn)題相對(duì)簡(jiǎn)單,它不是大型的軟件開(kāi)發(fā)工程,也不需要經(jīng)歷軟件工程的所有步驟,但應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生在按照一定的流程解決問(wèn)題的過(guò)程中,去體會(huì)和理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想,掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。
Bie6教學(xué)模式的設(shè)計(jì)思想基于“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)理論,它適用于學(xué)習(xí)不確定的內(nèi)容,即那些沒(méi)有既定答案,或有多種解決途徑的問(wèn)題。因此,Biz6有其特定的適用范圍,需要結(jié)合課程教學(xué)的實(shí)際,靈活地運(yùn)用、改造和創(chuàng)新。
通過(guò)嘗試,筆者意識(shí)到,實(shí)踐了Bis6的學(xué)生,不斷地習(xí)慣于這種解決信息問(wèn)題的方式,他們從沒(méi)有像現(xiàn)在這樣能清晰地知道解決問(wèn)題的思路,在不斷地反思自己解決問(wèn)題的過(guò)程中受益頗深??纯磳W(xué)生做的Bis6實(shí)現(xiàn)方案就可略見(jiàn)一斑:吳盼、蔣中同學(xué)的“黑洞數(shù)的查找”、謝士強(qiáng)同學(xué)的“零件加工時(shí)的合理安排”、孫春雨同學(xué)的“磨光變換”、杜贊玲同學(xué)的“RSA密碼問(wèn)題”、王金鑫同學(xué)的“維吉尼亞式自制密碼機(jī)”等等。而這些,在我們常規(guī)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中一般無(wú)法一一涉及到。采用了Biz6指導(dǎo)方案,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分展現(xiàn)了學(xué)生的智慧,淋漓盡致地表現(xiàn)著各自的創(chuàng)造力。
(作者單位:江蘇揚(yáng)州大學(xué)信息工程學(xué)