知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航理論在《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的實(shí)踐

王蘇蘇 朱云峰

[摘要]探討以知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航理論為基礎(chǔ)的教學(xué)方法,將其應(yīng)用到C語言課程的教學(xué)中,通過構(gòu)建知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖,建立有效的階段學(xué)習(xí)效果定位機(jī)制,將課程知識(shí)結(jié)構(gòu)視圖化、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程視圖化。并結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法完善知識(shí)體系,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用,為教與學(xué)的改進(jìn)與深化提供一個(gè)很好的參考模式。

[關(guān)鍵詞]知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航C語言程序設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):G71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1210102-02

一、引言

C語言作為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生基本程序設(shè)計(jì)思路的地位不可撼動(dòng)。對(duì)于C語言來說,教學(xué)的最終目的是讓學(xué)習(xí)者能夠熟練的利用相關(guān)軟件編譯C語言程序。然而,據(jù)具體教學(xué)實(shí)踐來看,這一教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況并不樂觀。

究其原因,就課程特點(diǎn)來說,C語言課程體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,需要記憶并靈活運(yùn)用的知識(shí)點(diǎn)多,程序設(shè)計(jì)邏輯性強(qiáng)、靈活度高。作為程序設(shè)計(jì)的初學(xué)者,在有限的課時(shí)內(nèi)不易掌握相關(guān)知識(shí)。就學(xué)生的學(xué)習(xí)行為來說,學(xué)生對(duì)C語言課程的學(xué)習(xí)具有盲目性,沒有構(gòu)建出學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu),而這正是問題所在的關(guān)鍵。

為了克服這樣一種不良的教學(xué)境況,本文設(shè)計(jì)出了一個(gè)以知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航理論為基礎(chǔ)的C語言課程的教學(xué)改良方法。

二、知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航理論概述

知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航是遵照學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)者的認(rèn)知特點(diǎn),為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)提供一種引導(dǎo)性服務(wù)。

知識(shí)是相對(duì)穩(wěn)定的、具有特定結(jié)構(gòu)的體系,對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)是不能改變這種結(jié)構(gòu)的。為此合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)有利于知識(shí)的靈活運(yùn)用,有利于促進(jìn)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)習(xí)者,在接觸一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域時(shí),首先是以接受性學(xué)習(xí)為主,在對(duì)該學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)明確的基礎(chǔ)上據(jù)個(gè)人的實(shí)際情況來確定具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)路徑,然后再從點(diǎn)滴學(xué)起,建構(gòu)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。所以人的學(xué)習(xí)首先是由大到小的細(xì)化過程,然后是由小到大的建構(gòu)過程。前一個(gè)過程主要依賴于過程的引導(dǎo),后一個(gè)過程則受外界引導(dǎo)和自身領(lǐng)悟力兩者的影響。而在實(shí)際的學(xué)習(xí)中,這兩個(gè)過程是并列交替進(jìn)行的。在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中,教師以引導(dǎo)者、促進(jìn)者的身份出現(xiàn),而不是知識(shí)的灌輸者。

基于上述人們對(duì)知識(shí)的認(rèn)知特點(diǎn),如果能夠建立起一個(gè)可以引導(dǎo)人們對(duì)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)的導(dǎo)航系統(tǒng),則可以將整個(gè)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容、分化關(guān)系、層次結(jié)構(gòu)、發(fā)展動(dòng)向以及前沿最新研究等清晰地展示給學(xué)習(xí)者,使得學(xué)習(xí)者能夠在該系統(tǒng)上確立自己的知識(shí)層次、認(rèn)知位置和最鄰近發(fā)展區(qū),并且為學(xué)習(xí)者的具體學(xué)習(xí)提供引導(dǎo)作用。

知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航以學(xué)習(xí)導(dǎo)航和對(duì)知識(shí)框架的認(rèn)識(shí)為核心,其學(xué)習(xí)過程如圖1所示。

圖1知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航學(xué)習(xí)過程

從圖1中可以看出,學(xué)習(xí)者是經(jīng)過學(xué)習(xí)、定位、知識(shí)結(jié)構(gòu)變化、再學(xué)習(xí)這樣一個(gè)不斷循環(huán)的過程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的積累和構(gòu)建的。

可見知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航的目的就是:使學(xué)習(xí)者能始終認(rèn)清位置、認(rèn)清方向,并引導(dǎo)學(xué)習(xí)者及時(shí)糾正偏差,保證學(xué)習(xí)能沿著正確的方向前進(jìn)。

三、基于知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航理論的C語言課程教學(xué)方案設(shè)計(jì)

(一)構(gòu)建課程知識(shí)體系的知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖

知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖屬于知識(shí)地圖的一種形式。知識(shí)地圖的概念最早是由情報(bào)學(xué)家布魯克斯于20世紀(jì)80年代初提出的,他認(rèn)為人類的知識(shí)結(jié)構(gòu)可以繪制成各個(gè)單元概念為結(jié)點(diǎn)的學(xué)科認(rèn)識(shí)圖,體現(xiàn)知識(shí)之間的聯(lián)系和獲取途徑,以幫助用戶知道在什么地方能夠找到知識(shí)的管理工具。

對(duì)于C語言課程來說,專業(yè)的理論知識(shí),各知識(shí)點(diǎn)連貫性強(qiáng),其較強(qiáng)的邏輯性思維,使得初學(xué)者很容易一頭霧水,無從下手。為此作為一門課程的引導(dǎo)者,教師必須在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)這門課程之前將該課程的知識(shí)體系以一個(gè)簡單明了的結(jié)構(gòu)視圖展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前。通過對(duì)該課程的知識(shí)背景、結(jié)構(gòu)框架及內(nèi)容之間的相互聯(lián)系等的講解,使學(xué)習(xí)者的頭腦中先搭建一個(gè)整體的知識(shí)框架,以后的學(xué)習(xí)就是往這個(gè)框架中填充的過程。知識(shí)框架的搭建,為本門課程的學(xué)習(xí)確定了總體方向,學(xué)習(xí)者就可以從整體中去把握學(xué)習(xí)過程中的重點(diǎn)難點(diǎn),以防止在錯(cuò)綜復(fù)雜的知識(shí)體系中迷失方向。

由于學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異,不同學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)是不一樣的。因此,構(gòu)建知識(shí)體系的知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖也為學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)之初的自我定位提供了一個(gè)很好的依據(jù)。

圖2《C語言程序設(shè)計(jì)》知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖

針對(duì)C語言這一門課程而言,就可以其課程特點(diǎn),按照一般學(xué)習(xí)者的知識(shí)的認(rèn)知過程、特點(diǎn)以及獲取知識(shí)的先后順序,構(gòu)建出一個(gè)C語言課程的知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖。

圖2是以知識(shí)的生長、分化為主線,以所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用先后來劃分層次的,該圖僅畫出了學(xué)習(xí)該課程中的幾個(gè)主要過程,其余部分均被省略。

在該圖中,縱向箭頭表示計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)大的發(fā)展過程,同時(shí)也是該課程理論學(xué)習(xí)的總順序。橫向聯(lián)系表示在不同的階段所需要學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容,并且標(biāo)出部分內(nèi)容在整個(gè)課程中的地位。教師可以以這樣一個(gè)導(dǎo)航圖為基礎(chǔ),在詳細(xì)介紹課程之前,提綱挈領(lǐng)的將本課程的整體框架、各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)系以及該課程的發(fā)展講述給學(xué)習(xí)者。同時(shí)也可以以該圖為基礎(chǔ),以知識(shí)測試的方式,通過讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行若干相關(guān)知識(shí)的測試,得到不同學(xué)習(xí)者的已有知識(shí)成分,使得教師掌握學(xué)習(xí)者的第一手知識(shí)結(jié)構(gòu)資料,以便后繼教學(xué)的因材施教;也使得學(xué)習(xí)者能夠清晰地知道自己在該課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些內(nèi)容,還有哪些沒有學(xué)習(xí)過,為后繼學(xué)習(xí)指明了方向。

構(gòu)建課程知識(shí)體系的知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖,可以完整地體現(xiàn)本課程的總體知識(shí)結(jié)構(gòu),并且按照知識(shí)的生長、分化為主線,以知識(shí)在本課程的應(yīng)用先后來劃分層次,將原本雜亂的基礎(chǔ)知識(shí)編織成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),使教師與學(xué)習(xí)者都能夠清晰的掌握該課程的結(jié)構(gòu),為教與學(xué)提供了一個(gè)便捷的知識(shí)傳播與獲取的路徑。

(二)單類知識(shí)體系視圖化

對(duì)于C語言程序設(shè)計(jì)來說,僅從圖2便可以看出該課程的所涉及知識(shí)相當(dāng)專業(yè),所包含的內(nèi)容相當(dāng)繁復(fù),僅僅為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)課程的總體框架是不能滿足的,也不利于學(xué)習(xí)者去掌握該課程中分支知識(shí)的具體內(nèi)容,此時(shí),還需要為學(xué)習(xí)者提供單類知識(shí)的知識(shí)體系導(dǎo)航圖,為學(xué)習(xí)者詳細(xì)的描述出該知識(shí)點(diǎn)的分類、應(yīng)用及常見案例等。然而將單類知識(shí)從課程總體框架中分離并不意味著將該知識(shí)點(diǎn)獨(dú)立,而是為了讓學(xué)習(xí)者在掌握該知識(shí)詳細(xì)內(nèi)容的前提下,逐步構(gòu)建該課程理論體系的結(jié)構(gòu)圖。通過單類知識(shí)體系的視圖化,在將單個(gè)知識(shí)點(diǎn)清晰地展現(xiàn)給學(xué)習(xí)者,便于其深入了解該知識(shí)點(diǎn)的同時(shí),也為學(xué)習(xí)者對(duì)感興趣的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)指明了方向。因此,單類知識(shí)體系視圖的構(gòu)建,是教師為學(xué)習(xí)者提供知識(shí)深層學(xué)習(xí)的有效手段,也是教師在備課與講授的時(shí)候所要注意的地方。

(三)利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法建立階段學(xué)習(xí)效果定位機(jī)制

知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖,不但要為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)有效便捷的學(xué)習(xí)路徑,還要為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時(shí)的測試定位,即將學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程視圖化。這樣,便于教師與學(xué)習(xí)者了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況,從而為進(jìn)一步的教與學(xué)提供參考依據(jù)。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法,就是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。這種方法可以很好的測試出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并明確地定位出學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度。

對(duì)于C語言課程本身來說,項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是測試學(xué)生學(xué)習(xí)效果的最佳方法。為此,通過結(jié)合課程知識(shí)體系的知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖與單類知識(shí)體系視圖,利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法可以構(gòu)建階段學(xué)習(xí)效果定位機(jī)制。首先,以單類知識(shí)體系視圖為結(jié)點(diǎn),通過構(gòu)建相關(guān)知識(shí)的測試題庫,根據(jù)題目的難易程度,以及測試者的測試成績,可以直接獲取學(xué)習(xí)者的結(jié)點(diǎn)學(xué)習(xí)情況;其次,以課程知識(shí)體系的知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖,構(gòu)建課程的階段性測試題庫,結(jié)合上述結(jié)點(diǎn)的測試題(尤其是學(xué)習(xí)者做錯(cuò)的題),通過測試可以提供學(xué)習(xí)者階段性的學(xué)習(xí)情況;最后,利用具體的程序項(xiàng)目,對(duì)學(xué)習(xí)者的綜合能力進(jìn)行測試,提供學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的整體把握情況。這樣通過結(jié)點(diǎn)測驗(yàn)、階段測驗(yàn)與綜合項(xiàng)目測試相結(jié)合,為學(xué)習(xí)者與教師提供了最為直接的學(xué)習(xí)情況參數(shù),從而為進(jìn)一步的教與學(xué)提供了參考依據(jù)。

四、用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法完善知識(shí)體系

如前所述,C語言程序設(shè)計(jì)這一課程特點(diǎn)是要將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際。知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航理論可以為學(xué)習(xí)者構(gòu)建一套完整的理論體系,但是針對(duì)具體的應(yīng)用,則要求學(xué)習(xí)者需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神,而項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法正好能夠很好的訓(xùn)練學(xué)習(xí)者的這些能力。它將教師從知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航中的引導(dǎo)者變成了知識(shí)的統(tǒng)籌者,將學(xué)習(xí)者從構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)變成使用知識(shí)網(wǎng),讓學(xué)習(xí)者變成了認(rèn)知的主體,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法,結(jié)合軟件工程流程,通過具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施、控制、評(píng)價(jià),可以很好的鞏固學(xué)習(xí)者的知識(shí)點(diǎn),激發(fā)學(xué)習(xí)者的自學(xué)興趣,明確學(xué)習(xí)目的,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí),進(jìn)一步完善學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,同時(shí)也有利于教師對(duì)學(xué)習(xí)者知識(shí)掌握程度的評(píng)價(jià)。

五、結(jié)束語

以知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航理論為基礎(chǔ)的教學(xué)方法,通過構(gòu)建知識(shí)認(rèn)知導(dǎo)航圖,建立有效的階段學(xué)習(xí)效果定位機(jī)制,可以將繁雜的知識(shí)聯(lián)系在一起,將課程知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程視圖化,便于教與學(xué),同時(shí)也為教師與學(xué)習(xí)者及時(shí)掌握學(xué)習(xí)情況提供了參考依據(jù)。在學(xué)習(xí)過程中結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行定位,有利于知識(shí)的結(jié)構(gòu)化,為教與學(xué)的改進(jìn)與深化提供了很好的參考模式。

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