基于概念图和BOPPPS模型的教学研究与实践

陈卫卫，李 清，李志刚，施 蕾

（解放军理工大学 指挥信息系统学院，江苏 南京 210007）

摘 要：为了更有效地组织教学过程、提高教学效果，文章研究教学问题的内涵特点，构建设计教学问题的原则和策略，并给出利用BOPPPS模型在算法与数据结构课程中应用实践的案例。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：教学设计；概念图；数据结构；算法；BOPPPS模型

基金项目：教育部2013年教改项目“以计算思维为切入点的军队院校理工类大学计算机系列课程改革研究”（2-1）；教育部2013年教改项目“突出计算思维培养的兵种合训学员计算机系列课程教学改革研究”（2-1-ZXM-02）；解放军理工大学2014年教育教学改革课题（GJ1403019）。

第一作者简介：陈卫卫，女，教授，研究方向为算法、分布式计算、云计算，hchcww@263.net。

0 引 言

美国著名认知教育心理学家布鲁纳认为，学习的目的在于以发现学习的方式，使学科的基本结构转变为学生头脑中的认知结构。他关于教学目的的理论被称为认知—发现说，或认知—结构论。为了达成教学目标，长期以来，教学设计成为教育技术的核心组成部分，也是教育技术研究的重点。文献[1]从综述的角度，详细阐述了关于教学设计的各种定义、发展阶段、教学设计的模式以及发展趋势。文献[2]从以问题为导向的科学哲学方法论为出发点，借助系统科学方法，尝试给出教学设计理论方法的增长模式、教学设计的三维模型。

教学设计关注的要素包括教学策略、教学模式方法和教学手段等，这些属于设计教学的形式化要素。在长期的教学中我们发现，如果仅仅停留在形式层面关注教学设计，往往不能产生预期的教学效益。究其原因，主要是忽视了非常重要的教学问题设计。

1 教学问题概念

教学设计（instructional design）也叫教学系统设计，是根据教学对象和教学目标，确定合适的教学起点与终点，有序、优化地安排教学诸要素，形成教学方案的过程[1]。它是一门运用系统方法科学解决教学问题的学科，以教学效果最优化为目的，以解决教学问题为宗旨。

教学目标本质上就是需要解决的教学问题。这些问题如何提取，人们如何认识“问题”？近代的哲学家们对“问题”的认识过程进行了深入的研究，建构了“问题学”理论，其中最有影响和指导意义的是杜威和波普尔两位哲学家的观点[2]。

20世纪初，美国著名的实用主义学派哲学家杜威提出以“情境逻辑”为基础的问题理论。他认为，人的认识活动实际上是从他们面临的境况（问题、疑惑等）开始的，研究目的是获得摆脱困境（解决问题）的一个“解答式”，使人能从不合人意的境况向符合人意的境况转变。

波普尔的观点则强调“科学始于问题”，提出了从问题到问题的科学知识增长模式：

P1→TT1→EE1→P2→TT2→EE2→P3 其中P1表示起始问题，TTl表示为解决P1而提出的可行的理论方法，EEl表示解决TTl中的错误；随着P1的解决，可能又会产生新问题P2，于是又产生了解决P2问题的新方法 科学知识的增长过程就是不断发现问题、解决问题的过程。

受杜威和波普尔的问题理论启发，林定夷[3]认为“问题”即某个给定的智能活动过程的当前状态与智能主体所要求的目标状态之间的差距。因此，教学设计的过程就是不断从一种状态向另一种状态迁移的过程，而迁移的内在动机就是达成课程的教学目标。

2 教学问题的价值和设计

2.1 教学问题的价值

问题在教学中具有重要意义，它不仅代表教学目标，呈现知识产生背后的内在驱动力，也是承载能力生成训练、思维训练的主体。

美国教育心理学家加涅认为，学习是个体的一整套内部加工过程，在这个过程中，个体把环境中的刺激转化为能进入长时间记忆状态的信息。任何一个学习过程都是有层次性的，应分为动机、领会、获得、保持、回忆、概括、操作和反馈8个阶段[4]。动机阶段要引发学生对达到学习目标的心理预期，构建一定的学习情景成为学习行为的诱因，而这个阶段就是靠问题构建的。同样，布卢姆教育目标分类法[5]从认知领域将教育目标划为6类不同的等级，训练学生的认知能力，也必然离不开问题。

问题是如此重要，但是我们发现在实际教学过程中，并非人人都能有意识地寻找其中的问题，清楚地提炼问题之间的关联关系。外在的授课表现就是教师就事论事，教材写到哪里，课就讲到哪里，把知识简单地堆砌在一起，教学手段虽然现代化，但是学生却听得云里雾里。

有意识地提炼问题，有目标地确定问题的认知水平，系统地建立问题之间的内在联系，成为上好一堂课、完成好教学设计的重要前提。

2.2 教学问题设计的原则

2.2.1 分解学习目标，分层提出问题

布卢姆教育目标分类法[5]从认知领域将教育目标划分为“知道、理解、应用、分析、综合、评价”6个层次，以体现人们不同的认知水平。同时还为每一类层级的认知目标设定了相应的行为动词。布鲁姆教学目标分类方法对设计教学问题是一个很好的启发。

“知道、理解、应用、分析、综合、评价”这6个认知层次是一个从简单到复杂的认知过程。知道层次的问题是对知识的回忆和确认；理解层次的问题是专注对基本概念和原理的认识程度；应用层次的问题侧重运用基本概念、基本原理和基本方法；分析层次的问题重在考察能够利用所学的知识分析、检查问题的本质和求解方法；综合层次问题关注综合运用各种相关知识系统地分析解决问题；评价性问题则要理性、深刻地对问题的本质特征给出客观的判断。位于前3位认知层次上的问题也称为初级层次的认知问题，后3位称为高级认知问题。初级层次的问题一般具有直接、明确、无歧义的答案，而高级层次的问题答案可能不唯一。因此，在设计问题时，要关注问题的层次。特别是从学生能力培养的角度来看，要精心设计具有高级认知水平的问题，提高学生的思辨能力，将布鲁纳的“认知－结构论”落到实处，使学科的基本结构转变为学生头脑中的认知结构。

2.2.2 构建“好”的问题

所谓“好”，一是指能够准确用布卢姆教育目标分类法定位问题，二是设计的问题与教学对象相匹配，三是设计的问题与实际问题的真实程度相近，且利于教学目标的达成。教师应通过问题揭示理论概念的形成过程，引导学生探究知识的内涵与规律，激发学生运用理论知识解决实际应用问题的兴趣，提升信心。

思维的培养其实也蕴涵在问题求解、系统设计等具体工作过程中。在算法与数据结构课程教学中，我们深深体会到采用问题驱动的方式，可以把“转化、分治、递归、规约”等思维培养扎根在学生心中，在不知不觉中形成良好的思维品质。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说经典论文基于概念图和BOPPPS模型的教学研究与实践在线全文阅读。