摘要：在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，實(shí)例設(shè)計(jì)的優(yōu)劣影響整個(gè)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。本文以VB程序設(shè)計(jì)教學(xué)為例，提出一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、融合情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)理念的實(shí)例設(shè)計(jì)方法。使用生活中真實(shí)熟悉的軟件實(shí)例，從整體上由淺入深漸進(jìn)式把握程序設(shè)計(jì)的教學(xué)。教研組多次教學(xué)實(shí)踐證明，使用該方法設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，利于學(xué)生的主動(dòng)意義建構(gòu)。
　　關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；程序設(shè)計(jì)教學(xué)；實(shí)例設(shè)計(jì)；意義建構(gòu)
　　
　　1　研究背景
　　
　　在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，為了幫助學(xué)生理解某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，教師通常會(huì)針對(duì)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一些實(shí)例，中間不乏一些經(jīng)典實(shí)用的好例。但是，很多時(shí)候教師設(shè)計(jì)用例只是為了讓學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)而已，與上下文知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有聯(lián)系，割裂了程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)在的邏輯性和整體性，不利于學(xué)生的主動(dòng)意義建構(gòu)。甚至有些用例只是為了舉例而舉例，完全脫離實(shí)際生活，讓學(xué)生感覺(jué)程序設(shè)計(jì)這門(mén)課程沒(méi)有實(shí)際意義，逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣。實(shí)例設(shè)計(jì)的優(yōu)劣影響整個(gè)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。如何科學(xué)地進(jìn)行教學(xué)實(shí)例的設(shè)計(jì)，是本文研究的內(nèi)容。筆者根據(jù)多年的程序設(shè)計(jì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)研究，在建構(gòu)主義教學(xué)觀的指導(dǎo)下，提出一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、融合情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)理念的實(shí)例設(shè)計(jì)方法。下面以Visual Basic程序設(shè)計(jì)為例，講述程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)例設(shè)計(jì)方法。
　　
　　2　基于建構(gòu)主義教學(xué)觀的實(shí)例設(shè)計(jì)方法
　　
　　建構(gòu)主義(constructivism)認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(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(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下，教學(xué)設(shè)計(jì)不僅要考慮教學(xué)目標(biāo)分析，還要考慮有利于學(xué)習(xí)者建構(gòu)意義的情境的創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，并把情境創(chuàng)設(shè)看做是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。由于建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、社會(huì)性和情境性，因此建構(gòu)主義對(duì)學(xué)習(xí)和教學(xué)提出了許多新的見(jiàn)解，內(nèi)容如下：
　　第一，建構(gòu)主義教學(xué)要求學(xué)生在復(fù)雜的真實(shí)情境中完成任務(wù)；教學(xué)應(yīng)使學(xué)習(xí)在與現(xiàn)實(shí)情境相類似的情境中發(fā)生，以解決學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題為目標(biāo)。
　　第二，在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)習(xí)內(nèi)容要選擇真實(shí)性的任務(wù)，在課堂上展示出與現(xiàn)實(shí)中專家解決問(wèn)題相類似的探索過(guò)程，提供解決問(wèn)題的原型，并指導(dǎo)學(xué)生的探索。
　　第三，在教學(xué)進(jìn)程的設(shè)計(jì)上，建構(gòu)主義者提出要呈現(xiàn)整體性的任務(wù)，讓學(xué)生嘗試進(jìn)行問(wèn)題的解決。在此過(guò)程中，學(xué)生要自己發(fā)現(xiàn)完成整體任務(wù)所需完成的子任務(wù)，以及完成各級(jí)任務(wù)所需的各級(jí)知識(shí)技能。
　　程序設(shè)計(jì)是一門(mén)整體性和邏輯性很強(qiáng)的課程，實(shí)例的設(shè)計(jì)要注重這一特征，設(shè)計(jì)的實(shí)例要體現(xiàn)這一特征。光靠知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)例幫助學(xué)生理解遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，應(yīng)該從整體上引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)系統(tǒng)地建構(gòu)知識(shí)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)的目的，它要靠學(xué)生
　　自覺(jué)、主動(dòng)去完成，教師和外界環(huán)境的作用都是為了幫助和促進(jìn)學(xué)生的意義建構(gòu)。因此，為了使教學(xué)實(shí)例設(shè)計(jì)得更科學(xué)，更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)設(shè)計(jì)需要在建構(gòu)主義教學(xué)觀的指導(dǎo)下進(jìn)行。筆者提出的這種基于建構(gòu)主義的實(shí)例設(shè)計(jì)方法，注重課程內(nèi)在的邏輯性和整體性，使用生活中真實(shí)熟悉的軟件實(shí)例，從整體上由淺入深漸進(jìn)式把握程序設(shè)計(jì)的教學(xué)。通過(guò)少數(shù)幾個(gè)軟件實(shí)例，將多個(gè)上下文知識(shí)點(diǎn)串成一個(gè)整體，并系統(tǒng)地講述。每一章節(jié)對(duì)應(yīng)軟件實(shí)例的某個(gè)(些)功能部分，每個(gè)部分又是獨(dú)立的小實(shí)例。程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)之初，教師就把該課程教學(xué)的綜合實(shí)例展示給學(xué)生，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。
　　使用這種綜合實(shí)例教學(xué)，脈絡(luò)清晰，系統(tǒng)完整，不但可以幫助教師實(shí)施整體教學(xué)，也利于學(xué)生主動(dòng)意義建構(gòu)，加強(qiáng)邏輯思維訓(xùn)練，并提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。當(dāng)然，這種實(shí)例設(shè)計(jì)并不排除列舉一些好的小例，針對(duì)具體某個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解。在實(shí)際的教學(xué)中，教師可以靈活地運(yùn)用兩種方式，以綜合軟件實(shí)例設(shè)計(jì)為主，以知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)小例為輔?；诮?gòu)主義的實(shí)例的設(shè)計(jì)方法包括兩步：實(shí)例的選取和實(shí)例的分解。
　　
　　2.1　實(shí)例的選取
　　程序設(shè)計(jì)的教學(xué)希望能夠達(dá)到兩個(gè)基本的目的：第一，幫助學(xué)習(xí)者理解計(jì)算機(jī)軟件背后的奧妙；第二，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者基本的程序設(shè)計(jì)能力。計(jì)算機(jī)文化素質(zhì)教育要求學(xué)生不光要學(xué)會(huì)使用常用的基本軟件，還要理解這些軟件背后的基本實(shí)現(xiàn)原理。如今，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)深入到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，使用者通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件操作計(jì)算機(jī)，讓計(jì)算機(jī)為自己服務(wù)，而計(jì)算機(jī)軟件是通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)的。因此，在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)中，選取常見(jiàn)軟件實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，可以達(dá)到上述兩個(gè)目的?；诮?gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)實(shí)例的選取，要考慮到以下幾個(gè)因素：現(xiàn)實(shí)性、學(xué)生感興趣的程度、覆蓋知識(shí)面的范圍和難易程度。
　　1)現(xiàn)實(shí)性原則是軟件實(shí)例選取的一個(gè)重要原則。建構(gòu)主義環(huán)境下的教學(xué)實(shí)例設(shè)計(jì)要注意結(jié)合學(xué)生實(shí)際，貼近學(xué)生生活，教師要將現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)生的與課堂教學(xué)有關(guān)的素材引入課堂，以此拉近程序設(shè)計(jì)和生活的距離，培養(yǎng)學(xué)生“處處皆學(xué)問(wèn)”的意識(shí)。同時(shí)讓學(xué)生感覺(jué)到學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)可以解決實(shí)實(shí)在在的問(wèn)題，學(xué)習(xí)的東西很有用，教師不再是為了舉例而舉例，學(xué)生不再是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)。
　　2)選取的實(shí)例要是學(xué)生感興趣的，樂(lè)于學(xué)習(xí)的。愛(ài)因斯坦說(shuō)：“興趣是最好的老師?！睂W(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容感興趣，積極性就會(huì)明顯提高，才能樂(lè)于接受，此所謂“好之者不如樂(lè)之者”?！叭艘晕锼迹o以情發(fā)”。情從何來(lái)?樂(lè)從何生?這就要求在教學(xué)過(guò)程中，教師為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)的實(shí)例能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激起學(xué)生探究的欲望。
　　3)選取的實(shí)例覆蓋知識(shí)面的范圍要廣。一門(mén)課程只需精選少數(shù)幾個(gè)軟件實(shí)例，就可以覆蓋整個(gè)課程絕大部分的知識(shí)面和重難點(diǎn)，這樣能幫助學(xué)生從整體上系統(tǒng)全面、邏輯清晰地把握程序設(shè)計(jì)，自然而然地將上下文知識(shí)點(diǎn)主動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行意義構(gòu)建。
　　4)在選取軟件實(shí)例時(shí)，需要根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)選取難易適中的實(shí)例。任何學(xué)習(xí)都要涉及到學(xué)習(xí)者原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，即學(xué)習(xí)是以學(xué)習(xí)者自己的經(jīng)驗(yàn)為背景，對(duì)外部信息進(jìn)行主動(dòng)的選擇、加工和處理，從而獲得自己的意義。教師進(jìn)行教學(xué)實(shí)例設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)關(guān)注學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。選擇的實(shí)例既要有一定的難度，又要學(xué)生經(jīng)過(guò)努力可以解決，這樣的問(wèn)題是引起學(xué)生探究，激發(fā)學(xué)生思維的主要條件。太易不能激發(fā)學(xué)生探究的興趣，太難又會(huì)使學(xué)生感到力不從心，不知從何下手，因而可能會(huì)失去探究的學(xué)習(xí)興趣。
　　考慮到上述因素，本文例舉了兩個(gè)軟件實(shí)例：字處理軟件和網(wǎng)絡(luò)聊天工具。
　　Microsoft Office Word是常用的字處理軟件，在人們的工作和生活中扮演著重要的角色，也是計(jì)算機(jī)初學(xué)者需要學(xué)習(xí)的軟件之一。QQ聊天程序也是人們上網(wǎng)聊天時(shí)常用的工具。這兩個(gè)軟件是學(xué)生經(jīng)常接觸和使用的軟件，熟悉、真實(shí)，來(lái)源于生活，軟件實(shí)現(xiàn)覆蓋的知識(shí)面廣。更重要的是，通過(guò)這幾年的實(shí)踐教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)兩個(gè)軟件背后實(shí)現(xiàn)的奧秘饒有興致，樂(lè)于探究。當(dāng)然，以軟件Word和網(wǎng)絡(luò)聊天工具QQ作為教學(xué)實(shí)例，涉及的內(nèi)容太多，在程序設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，教師可以根據(jù)具體教學(xué)任務(wù)靈活選取幾個(gè)基本的功能模塊，一步一步幫助學(xué)生揭開(kāi)軟件背后的奧秘。這樣不僅可以幫助學(xué)生深刻地理解軟件，從而更好地使用軟件，同時(shí)潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，提高其計(jì)算機(jī)文化素養(yǎng)。
　　
　　2.2　實(shí)例的分解
　　傳統(tǒng)的教學(xué)，學(xué)生通常選擇缺乏“認(rèn)知沖突”的學(xué)習(xí)道路，也就是說(shuō)學(xué)生傾向于選擇對(duì)他們沒(méi)有難度的任務(wù)。而在建構(gòu)主義教學(xué)中，學(xué)生需要面對(duì)體現(xiàn)認(rèn)知復(fù)雜性的真實(shí)世界的情境，學(xué)生要在復(fù)雜的真實(shí)情境中完成任務(wù)，這對(duì)他們無(wú)疑是個(gè)挑戰(zhàn)。對(duì)沒(méi)有任何編程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言，要去實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)軟件的某些功能模塊，是非常困難的。面對(duì)這樣一個(gè)硬骨頭，怎么啃下來(lái)呢?由于程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，軟件實(shí)例的實(shí)現(xiàn)過(guò)程也可以循序漸進(jìn)，因此按照教學(xué)進(jìn)度對(duì)實(shí)例進(jìn)行合理的分解、簡(jiǎn)化，可以解決這個(gè)問(wèn)題。實(shí)例的分解采取兩種方式：一是橫向分解；二是縱向分解。
　　1)橫向分解是不斷地增加新的功能實(shí)現(xiàn)。
　　針對(duì)Word軟件，我們可以選取如文本的編輯排版和查找／替換等常用功能進(jìn)行橫向分解。譬如在學(xué)習(xí)了命令按鈕控件、文本框控件的基本知識(shí)后，就可以設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)如圖1所示的“我的文本編輯器”。Word主要是通過(guò)菜單和工具欄提供操作命令的，然而目前我們還沒(méi)有學(xué)習(xí)菜單和工具欄的知識(shí)，就可以先使用命令按鈕組建工具欄；現(xiàn)階段還不能實(shí)現(xiàn)的功能就以灰色顯示，禁止使用。隨著學(xué)習(xí)的推移，在學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識(shí)技術(shù)點(diǎn)后，一步一步實(shí)現(xiàn)查找、替換、新建、保存、字體等新功能。在學(xué)習(xí)了菜單、工具欄、RichTextBox控件和MDI應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)和技術(shù)后，我們可以設(shè)計(jì)與Word環(huán)境類似的“我的文本編輯器”，如圖2所示。當(dāng)學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí)技術(shù)越來(lái)越豐富后，我們就可以把“我的文本編輯器”的功能逐漸完善，慢慢地使其接近任務(wù)目標(biāo)。
　　我們選擇軟件實(shí)例進(jìn)行教授的初衷，并不是一開(kāi)始就要求學(xué)生完全獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)。而是通過(guò)教師對(duì)教學(xué)進(jìn)度的安排，借助這個(gè)實(shí)例的實(shí)現(xiàn)，幫助學(xué)生理解這個(gè)軟件，從整體上系統(tǒng)地把握程序設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生主動(dòng)意義建構(gòu)，加強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維訓(xùn)練，從而潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力。隨著學(xué)習(xí)能力和程序設(shè)計(jì)能力的提高，學(xué)生通常會(huì)主動(dòng)探究該軟件其他一些功能模塊的實(shí)現(xiàn)方法，從而逐漸達(dá)到教學(xué)的真正目的。
　　2)縱向分解是不斷地用所學(xué)的新技術(shù)實(shí)現(xiàn)同一功能，一步一步完善該功能。
　　下面針對(duì)QQ程序注冊(cè)與登錄這一個(gè)功能進(jìn)行縱向分解，將復(fù)雜的QQ程序注冊(cè)與登錄功能由易而難地分解成以下幾個(gè)小例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　例1：模仿QQ網(wǎng)絡(luò)聊天程序設(shè)計(jì)“MyQQ”聊天程序的用戶登錄與注冊(cè)界面。
　　例2：模仿QQ網(wǎng)絡(luò)聊天程序，利用簡(jiǎn)單變量實(shí)現(xiàn)本地一個(gè)用戶注冊(cè)與登錄。
　　例3：模仿QQ網(wǎng)絡(luò)聊天程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)本地多個(gè)用戶注冊(cè)與登錄。
　　例4：模仿QQ網(wǎng)絡(luò)聊天程序，利用文件在本地實(shí)現(xiàn)用戶注冊(cè)與登錄。
　　例5：模仿QQ網(wǎng)絡(luò)聊天程序，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在本地實(shí)現(xiàn)用戶注冊(cè)與登錄。
　　例6：模仿QQ網(wǎng)絡(luò)聊天程序，利用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)與登錄。
　　隨著教學(xué)的循序漸進(jìn)，在學(xué)習(xí)了標(biāo)簽、文本框和命令按鈕幾個(gè)常用的控件后，學(xué)生就可以設(shè)計(jì)出例1這樣的界面。在學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單變量和if語(yǔ)句的基本知識(shí)后，學(xué)生就可以輕松實(shí)現(xiàn)例2。在例2中，用戶注冊(cè)的用戶名和密碼只是使用兩個(gè)簡(jiǎn)單變量保存起來(lái)，因此一次只能注冊(cè)一個(gè)用戶。在學(xué)習(xí)了數(shù)組后，學(xué)生就可以使用數(shù)組輕松實(shí)現(xiàn)例3，實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶注冊(cè)。在例2和例3中，注冊(cè)的用戶信息沒(méi)有永久保存，因此當(dāng)程序運(yùn)行結(jié)束后，變量或數(shù)組的內(nèi)容不復(fù)存在，以致下一次運(yùn)行該程序時(shí)，還得重新注冊(cè)用戶名和密碼才能登錄。在學(xué)習(xí)了VB文件的訪問(wèn)后，我們可以將用戶注冊(cè)的信息保存到文件中，這樣就在例4完善了例2和例3的不足。但是利用文件存取用戶信息的安全性能不高，而且存在數(shù)據(jù)的獨(dú)立性差、冗余度大、一致性差等問(wèn)題。由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)功能，在學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)知識(shí)后，我們就可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)文件保存用戶注冊(cè)信息，完善了例4的不足，這就是例5。例1至例5都是在本地實(shí)現(xiàn)用戶的注冊(cè)和登錄，本地兩個(gè)用戶進(jìn)行聊天并沒(méi)有實(shí)際的意義，真正意義上的聊天是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的。隨著教學(xué)的進(jìn)行，在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程和Winsock控件后，我們就可以實(shí)現(xiàn)例6了，并且可以利用Winsock控件來(lái)編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)聊天的程序，具體實(shí)現(xiàn)可參考文獻(xiàn)[6]。同時(shí)可以布置實(shí)驗(yàn)作業(yè)“利用Winsock控件實(shí)現(xiàn)迷你聊天室”，具體實(shí)現(xiàn)可以參考文獻(xiàn)[7]。實(shí)驗(yàn)課是理論課程教學(xué)的延續(xù)，我們讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂完成軟件實(shí)例相關(guān)的功能部分，從而推動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置改革。
　　上述兩個(gè)實(shí)例是基于文獻(xiàn)[7]的教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行分解的。教師可根據(jù)使用教材的具體情況，靈活地結(jié)合這兩種實(shí)例分解方式，合理地將實(shí)例簡(jiǎn)化、拆分，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐步豐富和完善實(shí)例的功能，最終達(dá)到我們的教學(xué)目的。
　　
　　
　　3　結(jié)語(yǔ)
　　
　　建構(gòu)主義教學(xué)的目的是培養(yǎng)新世紀(jì)善于學(xué)習(xí)的終生學(xué)習(xí)者。筆者基于建構(gòu)主義教學(xué)觀，提出一種融合了建構(gòu)主義、情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)理念的實(shí)例設(shè)計(jì)方法，在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中使用貼近學(xué)生生活的真實(shí)熟悉的軟件實(shí)例，從整體上由淺入深漸進(jìn)式地把握程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，不斷地引出認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在后續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷地解決沖突，幫助學(xué)生主動(dòng)意義建構(gòu)。在不斷豐富和完善實(shí)例，使其一步一步接近真實(shí)的過(guò)程中，學(xué)生不僅鍛煉了邏輯思維，程序設(shè)計(jì)能力也在潛移默化中提高，同時(shí)獲得了強(qiáng)大的成就感，更加堅(jiān)定學(xué)習(xí)意愿。更重要的是，這種建構(gòu)主義的探索學(xué)習(xí)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生成為一個(gè)善于學(xué)習(xí)、善于思考和善于解決問(wèn)題的。
　　
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