浅谈建构主义理论在高校计算机基础教学中的应用
[论文关键词]建构主义学习理论 大学信息技术课程 自主学习
[论文摘要]以解决如何在有限的学时中开展内容多、涉及面广的大学信息技术课程教学，以及怎样弥合零起点和非零起点学生的知识与技能的差异等问题为主要目的，分析当前大学信息技术课程的特征和教学现状、建构主义学习理论的基本内容、在大学信息技术课程教学中如何应用和实践建构主义学习理论等问题。
一、应用建构主义学习理论的必要性
最近几年，随着计算机信息处理技术的快速发展和计算机应用的日益普及，我国中小学逐步开设了‘信息技术”课程，使高等学校入学新生的计算机知识和操作使用能力有了一定的基础，但是学生的学习基础差别很大，这种差别在高职高专院校新生中表现尤为突出。在这种形势下，‘‘大学计算机信息技术”课程应该如何正确定位，怎样组织课程内容和设计合适的教学模式，怎样弥合零起点和非零起点学生的知识与技能的差异，都是摆在我们面前需要着力研究解决的课题。‘针算机信息技术”内容多、涉及面广，而这些基础知识对生活在现代信息社会中的大学生又“一个都不能少”，在有限的学时中开展大学信息技术课程教学一直是很多学校和老师很难解决的一个问题。
“大学计算机信息技术”课程的三个教学目标是掌握计算机软硬件的基本操作技能，了解计算机、网络、软件和多媒体的基础知识和概念，培养使用计算机分析与解决问题的能力。其中分析与解决问题的能力包括：抽象思维、分析、合作、交流、预测等能力。而传统的教学模式以教师为中心，单纯地强调知识的传授，并不能培养学生这方面的能力。这就要求信息技术课程的教学应有别其他课程的教学，在教学方法上的设计应有所突破，从“以教为主”逐渐过渡到“教与自学相结合”，甚至“以学为主”的自主学习。近年来在西方流行的建构主义理论是一种不错的教学理论依据。笔者尝试在大学信息技术课程教学中应用并实践建构主义理论，取得了较明显的效果。
二、建构主义学习理论概述
近年来，随着多媒体计算机和Intemet网络教育应用的飞速发展，认知学习理论的一个重要分支——建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力，并在世界范围内Et益扩大其影响。建构主义理论的主要代表人物有：皮亚杰(J．Pia．get)、科恩伯格(O．Kemberg)、斯滕伯格(R．J．stemberg)、卡茨(D．Katz)、维果斯基(Vogotsgy)。
建构主义源自关于儿童认知发展的理论，由于个体的认知发展与学习过程密切相关，因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律，即能较好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成，以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。总之，在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的认知学习理论，并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。
建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构(而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上)。以学生为中心，强调的是‘学”；以教师为中心，强调的是“教”。这正是两种教育思想、教学观念最根本的分歧点，由此而发展出两种对立的学习理论、教学理论和教学设计理论。由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持，这就使建构主义理论日益与广大教师的教学实践普遍地结合起来，从而成为国内外学校深化教学改革的指导思想。这一核心思想也与大学信息技术的教学目标非常相似，对课程教法的改革有着直接的指导作用。
三、建构主义学习理论在大学信息技术课程教学中的实践
建构主义所蕴涵的教学思想主要反映在知识观、学习观、学生观、师生角色的定位及其作用、学习环境和教学原则等六个方面。在信息技术学科教学中积极实践建构主义理论，既是对建构主义理论的验证和发展，又能以建构主义的理论指导教学，两者互相指导，相互促进。
(一)建构主义下教师与学生的角色定位
1．信息持术对教育的影响
信息技术课程本身就是要向学生介绍有关信息技术的理论和实践知识。以多媒体计算机和因特网为主的信息技术的飞速发展和迅速普及，正在对当今的社会产生着极其深远的影响。信息技术进入教育领域后，带来了整个教育思想、教学模式和教学方法的一场深刻革命，并导致了建构主义学习理论的兴起，反过来，建构主义学习理论又对信息技术环境下的教育起着有力的指导作用。建构主义学习理论在信息技术环境下成了一个备受教育工作者关注的学习理论，建构主义学习环境下的知识观、学习观、学生观、师生角色的定位及其作用、学习环境和教学原则也相应地发生了转变，将建构主义学习理论运用于大学计算机信息技术教学实践中也有着非常实际和实用的意义。
2．建构主义学习环境下教师的角色定位
传统的教育思想中，教师在课堂教学中一直是传递知识的权威，对整个教学过程有着很强的控制力。随着对学习与教学过程的深入研究以及社会的发展，特别是信息技术的广泛应用和新的教育教学理论的应用，传统的教师地位受到质疑。教师虽然在教学活动中仍扮演着关键的角色，但教师的职能已发生了转变，由原来处于中心地位的知识传授者转变为学生学习的辅导者、学生学习的合作者、学习资源的组织者、学生知识和能力建构的积极帮助者、激发学生学习兴趣和学习动机的引导者。在实际教学中，教师在教学过程中应该注意了解学生的学习和发展规律，洞察学习者原有的知识经验背景，并以此为依据，来设计、组织学习者的学习活动，为他们提供有效的学习支持，使教学成为发展学生的学习能力、主体性、个性、创造性和实验能力的过程。教师根据这样的原理和思想去指导教学，引导学生要用探索法和发现法去建构知识的意义，也更能实现大学计算机信息技术学科对学生的能力培养目标。因此，教师的角色更为重要，教师不仅要熟悉教学内容，更要了解学生，掌握学生的认识规律，掌握现代化的教育技能和教育理念，充分利用各类学习资源，设计开发有效的教学资源，对学生的学习给予宏观的引导和帮助。
3．建构主义学习环境下学生的角色定位
建构主义强调，学习者并不是空着脑袋进入学习情境中的。在日常生活和以往各种形式的学习中，他们已经形成了有关的知识经验，他们对任何事情都有自己的看法。即使是有些问题他们从来没有接触过，没有现成的经验可以借鉴，但是当问题呈现在他们面前时，他们还是会基于以往的经验，依靠他们的认知能力，形成对问题的解释，提出他们的假设。建构主义学习环境下学生的角色是教学活动的积极参与者和知识的积极建构者。
建构主义要求学生面对认知复杂的真实世界的情境，并在复杂的真实情境中完成任务，因而，学生需要采取一种新的学习风格、新的认识加工策略，形成自己是知识与理解的建构者的心理模式。建构主义教学比传统教学要求学生承担更多的管理自己学习的机会，在建构意义的过程中要求学生主动去搜集和分析有关的信息资料，对所学的问题提出各种假设并努力加以验证，要善于把当前学习内容尽量与自己已有的知识经验联系起来，并对这种联系加以认真思考，联系和思考是意义建构的关键，它最好的效果是与协商过程结合起来。这样的学习方法和能力既是大学计算机信息技术学科对学生的能力培养目标，也更是信息社会对学生胜任本职丁_作、适应社会发展的基本要求。因此，建构主义学习环境下学生的角色由原来的被动接受者转变为学习的主动参与者，知识的探究者和意义建构的主体，成为知识的主人。
(二)建构主义下的教学设计
与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在建构主义的教学模式下，目前已开发出的、比较成熟的教学方法主要有以下几种：支架式教学、抛锚式教学和随机进入教学。
笔者在大学信息技术课堂教学中，结合《大学信息技术教程(第4版第2次修订)》教材，以建构主义理论为指导组织内容，并进行教学设计，取得了较好的效果。这里以教材第二章内容计算机组成原理中的“自己动手(DIY)装机须知”为教学案例，主要运用抛锚式教学方法，介绍建构主义理论在实际教学中的应用。
抛锚式教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为‘抛钳’，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了(就像轮船被锚固定一样)。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验(即通过获取直接经验来学习)，而不是仅仅聆听别人(例如教师)关于这种经验的介绍和讲解。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础(作为‘锚”)，所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”或‘情境性教学”。
计算机组成原理这一章节的内容主要是剖析计算机硬件的组成以及它们的工作原理，在实际教学中需要学生有很多对计算机硬件感性认识的基础。尽管高等学校入学新生的计算机知识和操作使用能力有了一定的基础，但是大多数学生对计算机硬件有感性认识的是缺乏的，如果教师通过课堂对非计算机专业的学生讲解计算机硬件知识也是不现实的。而现实世界中却有很多学生可以自主获取的有关计算机硬件的知识，如各大电脑网、图书馆和电脑市场，笔者就引导学生结合教材充分利用这些资源，完成了这一课的学习。这一课的教学由这样几个环节组成：
1．创设情境。课例“自己动手(DIY)装机须知”，笔者就充分结合教材内容，设计了这样一个问题：“根据自己的专业和学习要求，为自己装配一台计算机，同时要列出每一个配件的简要说明和选择理由。”教师通过这一个问题的设置既将整章知识有机地串连起来，又引导学生积极利用身边的媒体和资源，使学生能在和现实情况基本一致或相类似的情境中真实体验到计算机硬件知识，完成了这一课内容的学习。
2．确定问题。在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容。选出的事件或问题就是‘锚”，这一环节的作用就是‘抛锚”。通过这一‘锚”的抛出，学生在解决问题的过程中又能将整章知识有机地组织了起来。
3．自主学习。在这一课教学中，笔者特别注意发展学生的“自主学习”能力，既然在学生所处的信息环境中有如此丰富的学习资源，那么就不需要由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索和方法。笔者向学生推荐了几家知名电脑网站，如太平洋电脑网(DIY硬件专栏)、中关村在线(模拟攒机频道)，并鼓励学生能到图书馆多查阅资料，亲身到电脑市场去了解和体验。
4．协作学习。在学生解决问题的过程中，教师应鼓励学生多讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解，例如同样的功能要求下如何比较选择最具性价比的配件。
5．效果评价。由于抛锚式教学的学习过程就是解决问题的过程，由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可，而这些效果最终都体现在学生的装机配置单和说明上。为了更好地评价学习效果，在学生完成任务时，笔者在课堂上安排了小组讨论和点评，由师生共同评选出了“最佳配置单”以鼓励学生。
在这一课的教学设计中，笔者以建构主义理论为指导，结合教学内容的安排和组织，努力让学生主动建构知识意义；教师本人也努力成为教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；计算机和因特网等媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。
建构主义学习理论为大学信息技术课程教法的改革提供了坚实的理论基础，建构主义教学理论所强调的以人为本正是大学信息技术课程所要实现的教学目标。运用建构主义理论指导教学，以学生为本，充分利用学生的积极性、主动性，培养学生积极的学习态度和协作精神，极大地提高了课堂教学效果，充分发挥其学习和创新的潜力，同时教师在帮助和指导学生建构知识的同时也不断提升了自身素质，更新了自身的科学观和教学观。
