泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下數(shù)據(jù)庫原理支架式教學(xué)研究

陳繼祥 ,張一春

(1.亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程系，安徽 亳州 236800；2.南京師范大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院,南京210024)

1 泛在學(xué)習(xí)

泛在學(xué)習(xí)就是在智能化的環(huán)境中，任何人都可以借用手邊的科技工具進(jìn)行的4A(Anyone，Anytime，Anywhere，Anydevice)學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方式讓學(xué)習(xí)者擺脫了學(xué)習(xí)空間、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)時(shí)間等因素的約束，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)空間多樣化、學(xué)習(xí)資源豐富化、學(xué)習(xí)時(shí)間碎片化的狀態(tài)[1]。在泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身的需要，有計(jì)劃、有目地采取個(gè)性化的方式獲取自己所需要的信息和知識，便于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的自學(xué)能力。它具有持續(xù)性(也稱永久性)、可訪問性(也稱可獲取性)、直接性(也稱及時(shí)性)、交互性、主動(dòng)性、教學(xué)行為的場景性等特點(diǎn)。基于此，泛在學(xué)習(xí)讓學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)者的一種自發(fā)行為，學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性得到提高。

泛在學(xué)習(xí)(U-learning)是數(shù)字學(xué)習(xí)(E- learning)的延伸，克服了數(shù)字化學(xué)習(xí)的缺陷或限制[2]。移動(dòng)學(xué)習(xí)更多的是強(qiáng)調(diào)移動(dòng)性，泛在學(xué)習(xí)可以讓學(xué)習(xí)者去感知更多的信息，實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備、不同地點(diǎn)的無縫連接，記錄學(xué)習(xí)者的整個(gè)學(xué)習(xí)過程。泛在學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)需要數(shù)字化技術(shù)環(huán)境、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、復(fù)合教學(xué)模式和靈活學(xué)習(xí)支持服務(wù)等多方面資源的支撐[3]。為了解決如何利用泛在學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的問題，本文進(jìn)行了基于泛在學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫原理課程支架式教學(xué)研究。

2 數(shù)據(jù)庫原理教學(xué)現(xiàn)狀分析

數(shù)據(jù)庫原理課程的理論知識比較多，針對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的技術(shù)要點(diǎn)比較復(fù)雜。教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在：在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，通常都是按照教材的章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，重難點(diǎn)不突出，學(xué)生無法將理論知識進(jìn)行融合，不能完成與理論知識對應(yīng)的技術(shù)操作，無法形成課程的知識框架體系，課程中理論知識的綜合運(yùn)用能力較差；在教學(xué)過程中，無論是老師在教室里面授還是利用精品課程平臺進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，學(xué)生都是被動(dòng)地接受，缺乏獨(dú)立的探索精神，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性不高，學(xué)習(xí)效果較差；在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)資源較缺乏，學(xué)習(xí)方式和手段較單一，受實(shí)驗(yàn)條件的影響，學(xué)生很難及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致理論和實(shí)踐脫離，學(xué)習(xí)效果差；學(xué)生之間互動(dòng)不多，學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)較少；在進(jìn)行學(xué)習(xí)成果考核的時(shí)候，一般采用期末筆試與平時(shí)表現(xiàn)相結(jié)合的方式，期末筆試成績所占比例較高，平時(shí)表現(xiàn)主要關(guān)注學(xué)生的考勤、作業(yè)完成率等，不能真正考核到學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

3 基于泛在學(xué)習(xí)的支架式教學(xué)框架設(shè)計(jì)

基于泛在學(xué)習(xí)的支架式教學(xué)模式就是根據(jù)支架式教學(xué)要求和泛在學(xué)習(xí)理念而提出的一種課程設(shè)計(jì)思想。主要根據(jù)支架式教學(xué)的要求，將課程知識點(diǎn)分解成若干個(gè)支架，再利用多種泛在教學(xué)資源和教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)教學(xué)的所有環(huán)節(jié)。

3.1 理論基礎(chǔ)

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的社會(huì)文化背景下，借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得[4]。在這種教學(xué)模式中，整個(gè)教學(xué)過程要以學(xué)生為中心，教師是組織者和幫助者，要充分利用學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)知識構(gòu)建的目的。在泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)場地、教師、學(xué)生、教材等學(xué)習(xí)要素與傳統(tǒng)教學(xué)相比，呈現(xiàn)了不同的作用和關(guān)系，在這種關(guān)系中的教學(xué)模式能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。

支架式教學(xué)法是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提出的一種以學(xué)習(xí)者為中心，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力為目標(biāo)的教學(xué)法。它讓學(xué)生通過一些支架，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最終成長為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)者[5]。

3.2 框架設(shè)計(jì)

支架式教學(xué)一般由搭腳手架、進(jìn)入情境、獨(dú)立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)、效果評價(jià)幾個(gè)環(huán)節(jié)組成。支架式教學(xué)法就是將所要學(xué)的知識結(jié)合生活中的情景，將支架問題分解成不同的子問題。在教師的指導(dǎo)下，對子問題進(jìn)行分析、討論、解決，最終形成知識框架，掌握解決問題的辦法(見圖1)。

圖1 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下支架式教學(xué)模式細(xì)化圖

具體過程如下：

(1)搭腳手架：圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題建立概念框架。教師在上課之前，圍繞具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容，將上課的內(nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，整個(gè)流程要層次分明、重點(diǎn)突出。在分析解決問題的時(shí)候，要按照從低到高的順序，逐級逐步地進(jìn)行解決，通過解決子問題去實(shí)現(xiàn)解決所有問題。

(2)進(jìn)入情境：將學(xué)生引入教學(xué)情境。在支架式教學(xué)模式下,教師要具有良好的組織能力，并熟練掌握知識體系。能夠開發(fā)、設(shè)計(jì)合理的泛在學(xué)習(xí)資源，運(yùn)用科學(xué)合理的教學(xué)方法將學(xué)生很快地引入教學(xué)情境中。

(3)獨(dú)立探索：讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考。在教學(xué)過程中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生去分析和探索情境中的問題，讓學(xué)生根據(jù)設(shè)定的情景，結(jié)合開發(fā)泛在學(xué)習(xí)資源，快速了解和掌握內(nèi)容的重點(diǎn)和知識框架，能夠逐漸獨(dú)自建立知識框架體系。

(4)協(xié)作學(xué)習(xí)：進(jìn)行小組協(xié)商、討論。在學(xué)習(xí)的過程中，教師要注意設(shè)計(jì)問題，讓學(xué)生在討論中增強(qiáng)對知識的認(rèn)識深度。這種問題的設(shè)置，通過小組討論，使得很多原本相互矛盾或者不合理的內(nèi)容逐漸變得明確，最后在大家共識的基礎(chǔ)上構(gòu)建這個(gè)知識點(diǎn)。例如，學(xué)生開發(fā)班級管理系統(tǒng)，學(xué)生在設(shè)置字段的時(shí)候，很可能把年齡設(shè)置為其中一個(gè)字段。老師可以通過提問等方式讓學(xué)生進(jìn)行討論，再討論的過程中，逐漸會(huì)讓學(xué)生認(rèn)識到在數(shù)據(jù)表中存儲(chǔ)的信息是年、月、日，而不是年齡，因?yàn)槟挲g是一個(gè)不斷變化的數(shù)據(jù)。

(5)效果評價(jià)：對學(xué)習(xí)效果的評價(jià)包括：學(xué)生個(gè)人的自我評價(jià)；學(xué)習(xí)小組對個(gè)人的學(xué)習(xí)評價(jià)；教師對學(xué)生的評價(jià)等。評價(jià)內(nèi)容可以包括：自主學(xué)習(xí)能力；對小組協(xié)作學(xué)習(xí)所作出的貢獻(xiàn)；是否完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)[6]。適度的評價(jià)與引導(dǎo)，有助于學(xué)生了解自己所學(xué)的具體情況。老師要多用表揚(yáng)的語言，更能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感受到滿足和快樂，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4 支架式教學(xué)舉例分析

下面以高校數(shù)據(jù)庫原理課程的知識點(diǎn)為例對支架式教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

(1)確定主題教學(xué)內(nèi)容。本文根據(jù)課程中的數(shù)據(jù)操作知識點(diǎn)，針對學(xué)生選課系統(tǒng)里面的數(shù)據(jù)操作進(jìn)行確立支架問題并進(jìn)行細(xì)化。根據(jù)最近發(fā)展區(qū)原則建立知識框架，將學(xué)生引入問題情境。例如：教師可以通過泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，展示學(xué)生選課情況，詢問學(xué)生如果存儲(chǔ)和管理這些信息。通過學(xué)習(xí)平臺展示數(shù)據(jù)庫和常規(guī)的EXCEL數(shù)據(jù)管理的不同，深化學(xué)生對數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)及相關(guān)工具有個(gè)初步的了解，為后續(xù)課程講解做好鋪墊。具體如文中沒有所示。

(2)創(chuàng)設(shè)支架問題情景。在授課過程中，教師要根據(jù)授課情況不斷提出問題，以直觀支架的方式，設(shè)置支架問題，將學(xué)生不斷引入到思考狀態(tài)。將學(xué)生引入“如何查詢學(xué)生選課情況”這一問題情景后，老師應(yīng)該結(jié)合學(xué)生前面已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識和認(rèn)知水平，不斷的創(chuàng)設(shè)問題情景，引入支架，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在查詢學(xué)生選課的情況下，教師可以根據(jù)不同的條件去提出問題：查詢數(shù)據(jù)庫課程的選課人數(shù)、查詢學(xué)號為“001”學(xué)生選課的課程情況、查詢?nèi)嗲?0位學(xué)生的選課情況，等等。從而讓學(xué)生在數(shù)據(jù)操作的過程中不斷思考，深化知識的運(yùn)用和理解，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

(3)養(yǎng)成獨(dú)立思考能力。在確定每堂課的教學(xué)目標(biāo)之后，要給出授課過程中每個(gè)階段的具體操作內(nèi)容。在授課的過程中，隨著學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高，教師在為學(xué)生提供一個(gè)知識框架之后，要引導(dǎo)學(xué)生去思考，開發(fā)泛在資源，逐漸減少指導(dǎo)，讓學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況選擇學(xué)習(xí)方式，逐漸移除支架，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)。學(xué)生在學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)選擇之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生，數(shù)據(jù)的操作不僅僅是查看，還有刪除和修改等基本操作。這樣，學(xué)生可以根據(jù)老師提出的新問題和設(shè)定的新支架，進(jìn)行獨(dú)立探索，去嘗試解決新問題，使得學(xué)生能力不斷得到提高。每個(gè)學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)能力不同，可以達(dá)到不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生分層培養(yǎng)。

(4)培養(yǎng)協(xié)作學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師在教學(xué)過程中，可以根據(jù)授課的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)分組教學(xué)和討論，讓學(xué)生在討論過程中增長知識。在授課過程中，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行各自選課情況的互查，將學(xué)生分成三人一組，一個(gè)學(xué)生進(jìn)行查詢、一個(gè)學(xué)生進(jìn)行刪除、一個(gè)學(xué)生進(jìn)行修改，讓每個(gè)同學(xué)操作之后說說有什么區(qū)別，重復(fù)執(zhí)行，可以讓學(xué)生在合作的過程中，加強(qiáng)對知識的理解。也可以根據(jù)知識講解的需要，讓學(xué)生分成幾個(gè)組，每一組安排不同的任務(wù)，但是每組之間的任務(wù)都是有關(guān)聯(lián)的，每組完成任務(wù)之后進(jìn)行討論，大家各抒己見，可以實(shí)現(xiàn)相互學(xué)習(xí)，不僅在學(xué)生和學(xué)生之間、小組和小組之間，全班同學(xué)之間都可以實(shí)現(xiàn)支架作用。在學(xué)習(xí)討論的過程中，教師也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，對錯(cuò)誤的觀點(diǎn)和問題，及時(shí)進(jìn)行指出，找出問題解決的辦法。這樣，學(xué)生在老師和同學(xué)的幫助下，實(shí)現(xiàn)了知識的構(gòu)建，使得學(xué)生對數(shù)據(jù)操作的理解和應(yīng)用有了進(jìn)一步的提高。

(5)學(xué)會(huì)課后自我反思。上課結(jié)束后，要進(jìn)行必要的教學(xué)評價(jià)。教學(xué)評價(jià)可以采取多種模式：教師可以讓學(xué)生互評、學(xué)生自評以及教師結(jié)合學(xué)生上課過程的各種表現(xiàn)給予評價(jià)等。

5 結(jié)語

利用泛在學(xué)習(xí)環(huán)境和資源進(jìn)行支架式教學(xué)，是本文對深度學(xué)習(xí)研究的一次嘗試。盡管在研究之前，制定了詳細(xì)的方案和措施，但還存在以下幾個(gè)問題：本文設(shè)計(jì)的基于泛在學(xué)習(xí)環(huán)境的主支架式學(xué)習(xí)框架，還需要在實(shí)踐中不斷完善；教學(xué)效果不一致，部分學(xué)生在教學(xué)過程中能夠較好地完成老師布置的任務(wù)，但也有學(xué)生表現(xiàn)出無從下手；泛在學(xué)習(xí)資源和教學(xué)設(shè)備還不能完全滿足泛在學(xué)習(xí)理念下的學(xué)習(xí)要求；教師進(jìn)行教學(xué)改革的意識還不夠強(qiáng)烈。針對以上問題，我們會(huì)繼續(xù)開發(fā)泛在學(xué)習(xí)資源，滿足教學(xué)改革對泛在學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)環(huán)境的各種要求，從而推動(dòng)高校教學(xué)改革工作。