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培养学生学习能力的创造性实践

培养学生学习能力的创造性实践

——《中学计算机分层导学的实验与研究》课题实验报告

钟和军

一、问题的提出 

面向21世纪，无论发达国家还是发展中国家都在探索怎样通过发展教育来进一步提高劳动者的素质和科学技术的进步，进而提高国家的技术创新能力和竞争能力。

为此，美国在其“2061计划”中指出“科学、数学和技术将成为教育今日儿童面对明日世界的基础。

”计算机技术正作为基础普通教育在发达国家日益受到重视。

在我国，十多年来各地中小学校普遍开展的计算机教育教学活动取得了良好的效果。

然而，在信息化进程中我国中小学计算机教育仍然遇到了诸多问题，如在升学压力下学生对计算机学习动力不足，各地中小学校计算机教育发展极不平衡，学生基础知识也有较大差异，计算机技术的飞速发展使得学生刚学到的知识很快就变得过时等等问题。

为此，我们认真组织学习了现代教育理论，素质教育理论等文献著作，翻阅了大量国内外教育资料，我们认识到：

现代经济发展越来越依赖于科学技术的进步和劳动者素质的提高，而这两者都离不开教育的发展。

我国各地区教育发展极不平衡的问题在近十多年来更为突出，这已严重妨碍了我国教育的发展。

此外，教育心理学研究表明，学生的智商是有区别的，不同学生素质发展的个性差异也是很大的。

不同学生对发展有不同要求。

现代素质教育理论也指出，要培养学生智能，同时要充分发展学生的个性，以促进学生全面发展。

我们更加认识到：

随着信息化进程的不断发展，人们要越来越快地学习知识和掌握知识，传统的“填鸭式”“满堂灌”教学方式已远远不能满足当前的教学需要。

因此，我们必须对传统教学进行改革，培养学生学习能力和创新能力。

据上认识，我们从1996年３月起在自然状态下认真开展了该项教改实验，并严格控制了实验变量，目前本实验已取得了显著成效。

   二、理论假设 

如果根据学生的知识基础分成不同层次，以班级授课为主，辅之以小组和个别教学，重视开辟第二课堂，主张课内外密切结合，相互促进；而在教学中教师精心讲授知识重点难点，一般浅显知识让学生自学，尽可能让学生多思考、多实践；同时根据学生认知规律和思维过程，循序渐进展开教学内容，不断提示和启发学生思考，教师转教为导，激励学生主动探索解决问题，理解学习过程，掌握学习方法和思维方法，从而使得学生学会学习，那么学生学习能力就会加强，教育效果就会提高。

通过实验，我们主要解决以下问题：

（1）提出中学计算机教育发展不平衡问题的对策；

（2）在计算机教学中，教师转教为导与学生自主学习的协调统一；（3）关于计算机学习和学法指导的问题。

三、实验的理论依据 

本实验以素质教育理论、教育心理学、现代学习论、系统科学三论（系统论、信息论、控制论）、教学过程最优化理论等基本观点为出发点，努力学习和运用现代教育研究方法，注重科学理论对实践的指导作用，针对中学计算机教育分层导学法的理论与实践问题，并结合教育教学实际，开展卓有成效的理论研究和实践改革，促进学生全面和谐发展，全面提高教育教学质量和效益，促进中学计算机教学的发展。

四、实验目的

   实验总目标是提高学生的整体素质，并更新教师的教学观、人才观、学生观、质量观，积极改革创新，推动素质教育的深入发展。

我们借鉴国内外计算机教学经验，并结合实际情况，确定实验的具体目标是：

   1、注重计算机教学的普及率、提高率、拔尖率逐年递增。

以普及计算机基础知识为主，但为满足部分学生不断发展的需要重视开展第二课堂，提高学生计算机素质，并努力通过课外校外活动或竞赛等形式培养拔尖人才，为社会准备后备人才和人力资源基础。

   2、培养和挖掘学生的内在潜能。

激发学生的学习兴趣，促进学生观察力、思维力、协作创造力、特长的发展，培养较强的求知欲和探索精神。

   3、使学生学会自主学习。

学生在教师的具体指导下掌握学法，学会学习，为将来的生活和学习打下良好基础。

   五、实验对象和日期 

   以1996－1997学年度的高二

（1）班，1997－1998学年度的高一

（1）班，二课小组，竞赛小组作为实验对象。

实验时间：

1996年3月－1998年６月。

   六、实验变量的关系及检测控制 

自变量

因变量

干扰因素

  X1、分层分组:

 （普及<班级授课>、提高<课外活动>、拔尖<竞赛训练>）

  X2、精讲导学：

 （教师精讲、转教为导，学生自学、掌握学法）

Y1、学习能力

Y2、教育效果

1、班级编制

2、课时安排

3、学业考核

说明：

A、学习能力主要是指学生观察、理解、记忆、思维、认知、协作、创新等能力；B、教育效果侧重于学生学习兴趣、学习态度、学业成绩、个性特长等方面的检测与评定。

   在实验过程中，我们对自变量和因变量检测的方法采用随机抽样调查法、观察法、实验法、测验法、对比法、个案研究法以及文献研究法等，年级各班学生编排相对稳定，实验班计算机课时稳定,期考采取统一命题,统一评卷等形式,对干扰因素进行了严格控制，本实验达到了预期目标。

   七、实验过程 

   全面了解学生的计算机基础知识和水平，是有效开展本实验的前提。

为此，实验初我们对学生进行详尽调查，进而采取以下一系列实验措施。

（一）准备阶段（1996年３月－1996年８日）

   成立以校长为组长，学校教导处、教科室主任为副组长的课题领导小组，省、市教育专家参与指导，学校所有计算机教师为基础的实验小组，形成结构合理搭配、多方人员参与的课题实验机构网络。

经过反复论证，确立了务实创新的计算机教学教改思路，把计算机教学和应用作为我校教育教学创特色上水平、实施素质教育的突破口，并以此带动我校的教育改革和科研工作。

本实验自1996年３月启动以来，实验教师全力以赴，努力学习现代教学理论，制订了实验方案和实施计划，讨论并通过了《课堂教学评价量表》（见附表一）等目标评价方案。

（二）实施阶段（1996年９月－1998年６月）

   １、开展分层分组教学。

我校在初一、高一、高二级均开设计算机课程。

然而，我校学生来自湛江市五县五区，有农村学生，也有乡镇学生，大多数还是市区学生。

我市各市县区的经济发展极不平衡，各县区中小学计算机教育发展极不一致，学生计算机基础知识也有很大差异。

这种由于地区经济发展不平衡而造成教育多层次的格局，对我校计算机教学有着极大的挑战性。

对此，我们果断采取了分层次教学，即根据学生已有知识水平和素质分成三种层次进行教学：

第一层次是普及型教学（班级授课为主）。

即利用课堂教学进行系统的计算机课程教育，对所有学生进行计算机基础知识和基本操作技能训练，培养学生的学习习惯，加强学法指导。

第二层次是提高型教学（以第二课堂和课外活动形式开展）。

在进行普及教育的同时，对那些有才华有潜质的学生进行个别教学，让他们广泛参加第二课堂、竞赛等课外活动，进一步激励他们的学习兴趣，在全面发展基础上注重发展特长。

自实验以来我们重视开展计算机第二课堂活动，成立了全校性计算机二课小组，分设高、初中组，由不同教师负责教学，于每周五下午第７、８节课开展活动。

同时，每周星期一至四下午课外时间、星期六日上午、寒暑假期间计算机室都为学生开放使用，课外前来学习的学生极为踊跃。

此外，我们还多次邀请计算机专家、大学教授前来我校讲学，举办了系列讲座，开拓了学生知识视野，拓宽了学生学习内容。

第三层次是拔尖型辅导教学（以竞赛训练形式开展）。

1995年12月，我校成立了计算机竞赛组，明确提出了“一年打基础，两年上水平”的竞赛奋斗目标。

对于在课内外计算机活动中发现和培养出来的一些学生，我们进行了严格的专业技术训练，经过相当长的实践时间一般都具有了相当扎实的知识基础，随后让这些学生更多地参加各类计算机竞赛，使他们在这些智能竞赛中脱颖而出，拔尖成长。

自实验以来，我校学生共获得了28项省级以上奖励。

这些尖子学生的成长，为广大学生树立了榜样，有力地促进了我校计算机教育教学的发展。

    2、开展个别教学。

个别教学，目的是通过教师的个案辅导或个别辅导，使学生正确看待计算机教学，端正学习态度。

个案辅导是教师主动找出若干个典型学生（建立个人档案），然后由实验教师集体讨论、制订方案，对这些学生进行行之有效的、针对性较强的教育。

个别辅导主要针对学生实践过程、活动课程中出现的问题所进行的个别教学方式。

在此首先要增强学生自信心，鼓励学生能问问题、多问问题、善问问题，教师更要善于理解、接纳、倾听、启发学生去解决问题。

例如某某同学在初中阶段被视为“问题”学生，如逃学、成绩下降、不关心集体等等，在竞赛辅导中我们耐心引导教育，帮助他端正了学习观念，学习也较前积极自觉，后来在试验班招生考试中以全市第41名（共1008人应试）考入我校高一试验班，还获得了1997年全国计算机分区联赛国家二级选手证书（省二等奖）、1997年广东省中小学普及计算机知识大奖赛市二等奖。

   ３、开展精讲导学实验。

在教学中，强调以学生学习为主线，充分发挥教师的主导作用，创设民主和谐的教学氛围，注重加强学法指导，构建以“目标导引----精讲启发----复习释疑----归纳迁移----分组实验----应用强化”为基本要素的教学模式。

（1）教师的教要精讲，只讲授知识的精华部分，并通过问题诱导激发学习兴趣，进而设疑启发，不断提示和引导学生归纳释疑。

（2）学生能根据教师设置的问题增强学习动力，自主阅读，自主实践，并在教师启发引导下能分析问题，理解问题，及时调整方法解决问题，从而掌握学习方法，发展智能。

在教学中，努力实现教与学的最优组合，达到教学过程最优化，从而提高教育教学质量。

   在这种教学模式下，教师以引导和指导为主，重在释疑解难、组织讨论、分析评价、精讲启发、诱导学生主动探索，注重智能培养。

可见，在这种教学模式下，教师的教学工作并不是减轻了，而是提出了更新、更高的要求，要转教为导。

实践证明，这种教学方式是行之有效的，有推广使用的教育价值。

   八、实验结果及分析 

经过两年多的努力，各项实验指标、实验措施得以落实，学生素质普遍得到了提高，素质教育在计算机教学中得到了较为深入的尝试。

在实验中我校计算机普及率、提高率、拔尖率逐年提高，教学效率和教学质量有明显的提高，初步构建起科学的多层次的计算机教学体系，制订和执行了课堂教学目标评价方案，实验教师整体素质也得到了进一步的提高。

（一）教学效果和质量得到了提高。

   实验前，学生对计算机课的重要性知之不深，加之升学压力等客观原因学生对计算机学习的兴趣不高，经常缺课的学生人数也不少，偏科现象严重。

通过实验，我们加强了教学管理，取得了显著的教育效果。

   1998年4月13日，我们对实验班采用自制的《计算机课堂教学学生学习调查量表》（见附表）进行问卷调查，随后进行了统计分析。

   1、学生学习兴趣、态度及原因分析。

调查得知，学生学习兴趣较高（很感兴趣和感兴趣的占84.7％，Ｆ值＝0.653），上课认真（很认真及认真的占93.2％，Ｆ值＝0.619），学生对课堂教学效果感到满意（很满意的及满意占84.7％，Ｆ值＝0.542），如表１所示。

   学生对本课程感兴趣及对教学效果感到满意的原因调查得票情况如表2所示，现分析其原因如下：

（1）教师精心讲授知识重难点，同时恰合选用教学媒体，精讲启发，做到讲练结合，是学生感到满意和感兴趣最大的主要原因（Ａ、Ｇ、Ｃ项得票指数很高，分别为1.485、1.384、1.148>1，表示为主要原因）。

（2）学生通过分组实验，并结合讨论，相互启发，深入思考，共同提高,也是学生对本课程教学效果感到满意的重要原因（E项得票指数为1.181）。

   （3）复习指导讲义得票高（B项得票指数为1.181），受到学生欢迎，可能讲义编写得有特色，具有较强的指导作用。

说明编写针对性强、简明的复习指导讲义，教学效果好，有时是很有必要的。

表１ 学生的学习兴趣与态度表现调查结果量表

受调查人数：

59人    调查日期：

1998年4月13日

──────────────────────────────

         态度等级（人数）

调查项目       ─────────────────  F值

       A（+2） B（+1） C（0） D（-1）E（-2）

──────────────────────────────

①学习兴趣        27     23    9                   0.653

②学习认真程度    18     37    4                   0.619

③教学效果满意度  14     36    9                   0.542

 ───────────────────────────────

              注:

①等级为:

A.很感兴趣B.感兴趣C.一般D.不感兴趣E.最不感兴趣

 ②等级为:

A.很认真B.认真C.有时不认真D.不认真E.一点都不认真

   ③等级为：

A.很满意B.满意C.一般D.欠满意E.很不满意

表２学生对本课程感兴趣及对教学效果满意的原因调查结果量表 

 受调查人数：

59人   调查日期：

1998年4月13日

──────────────────────────────

 调查项目                     得票数   得票指数＊

──────────────────────────────

    A.教师精讲启发，能激发兴趣         44     1.485**

      B.复习辅导讲义指导性强             35     1.181**

    C.做书面练习，有助于理解           34     1.148**

  D.教师做演示实验，有启发性         19     0.641

    E.学生分组讨论，有助于共同提高     35     1.181**

    F.口头回答问题，师生交互好         14     0.473

    G.利用计算机做实验，效果好         41     1.384**

    H.教师小结，有助于归纳理解         15     0.506

 ──────────────────────────────

注：

＊得票指数＝该项得票数／平均每项得票数，平均每项得票数＝得票总数／调查项目数

     **得票指数>1，表示该项得票数超过平均每项得票数即为主要原因。

   ２、学生的课堂理解和掌握程度。

从表３中可见，学生在课堂中对教学目标的理解、教学速度的适应程度以及对所学知识的掌握程度（学生自我评价）是满意的（F值分别是0.517、0.509、0.602>0.5），说明该教学法的选择和使用是正确的。

   ３、学生对分组实验的评价。

据调查发现，学生普遍认为分组实验有助于培养相互之间的协作精神（F值＝0.534>0.5），如表４所示。

   ４、学生认知水平的测量。

根据教学目标的具体要求，按规范要求命题，通过总结性测试（期考）来进行的。

1997－1998学年度第一学期，我们在高一级进行了计算机期末考试。

从表５可见，实验班的考试成绩总体水平高，而且成绩分布离散度较小，由

－S平面分析模型（图１）知实验班学生认知水平高，实验班与非实验班相比，学生的学业成绩显著提高[t（＝3.463）>t0.001（＝3.373），P<0.001]。

实验班的变异系数及标准差均较非实验班小。

说明通过该实验学生学业成绩得到均衡发展。

表３ 学生的理解与掌握程度自我评价调查结果量表

受调查人数：

59人    调查日期：

1998年4月13日

   ────────────────────────────────

            理解（掌握）程度等级（人数）

    调查项目     ────────────────  F值

             A（+2）B（+1）C（0）D（-1）E（-2）

   ────────────────────────────────

                     ①对教学目标的掌握  19   23    17                0.517

     ②对教学速度的适应   5   50    4                 0.509

     ③理解知识的程度    17   37    4     1          0.602

────────────────────────────────

        注：

①等级为:

A.很清楚B.清楚C.一般D.不清楚E.一点都不清楚

    ②等级为:

A.稍快B.适合C.稍慢

    ③等级为:

A.完全理解 B.大部分理解C.部分理解D.小部分理解E.仅小部分理解

 表４学生对分组实验的评价调查结果量表

受调查人数：

59人  调查日期：

1998年4月13日

──────────────────────────────

等级（人数）

调查项目         ────────────────   F值

         A（+2） B（+1） C（0） D（-1） E（-2）

──────────────────────────────

                  本组互助协作精神  18     27    14                  0.534

    ──────────────────────────────

 注：

等级为：

A.很好 B.好 C.一般 D.不好 E.很不好 

表５ 实验班与非实验班的考试成绩比较

1998年1月7日

──────────────────────────────

                                 平均分标准差变异系数优秀率及格率人数

                                   ＊          （％） （％）（％）

──────────────────────────────

                 实验班级（971） 81.9  5.37   6.56   10.2  100  59

               非实验班级（977） 78.1  6.83   8.74    3.9 96.2  57

                 ──────────────────────────────

  注：

考试题目为同一份试题。

＊t检验，两者比较，P<0.001。

从两个班的认知水平──教学时间曲线（图２）可知实验班曲线陡度大，且t2P1，说明通过实验提高了教学质量。

图1 

－S平面分析模型（A为实验班，B为非实验班）

图2实验班与非实验班的认知水平与教学时间曲线

（二）构建了多层次的科学的课程教学体系，教学效果显著。

   １、探索和建立了“课堂课外竞赛相结合，普及提高拔尖三丰收”的教学体系。

在实验中，明确“普及与提高相结合，在普及中提高，在提高中拔尖”的教育教学目标，重视学生能力培养，注重规范操作训练、精讲导学的计算机教育教学特色。

毕业后，学生全部能掌握计算机基础知识，至少学会了一种计算机编程语言，通过二课、竞赛活动培养了一批计算机拔尖人才，使学生走上“兴趣──特长──专长”的成才之路。

  ２、参加课外活动的学生越来越积极主动，学习气氛浓厚。

在实验中，我们开展了计算机兴趣小组和第二课堂活动。

活动课程设置有文字处理、软件使用、硬件维修、编程训练、动画制作等。

同时计算机室为广大学生开放使用率较实验前提高了将近两倍以上，学生有了较充足的实践机会。

我们还发现，一旦学生对计算机学习产生了浓厚兴趣，进步显著，再经教师认真辅导和点拔，很快会成为计算机应用和编程能手，有些学生还明确表示今后要进入大学计算机专业深造学习，成为计算机专业人员。

据统计，近两年来我校每年都有30%左右的应届高中毕业生分别考入清华大学、北京大学、广州中山大学等大专院校的计算机专业及相关专业学习。

   ３、我校学生计算机竞赛水平提高显著。

经过两年多的努力，我校建立了学校、市、省、全国四级计算机竞赛教育网络，计算机竞赛活动基本做到了六定：

定计划、定时间、定地点、定内容、定辅导教师、定经费，教育效果显著（见表6）。

表6 近年来我校学生计算机竞赛获省级以上奖励情况

检测日期：

1998年7月21日

项目名称

1996年

（实验前）

1997年

1998年

备注

获奖人数

3

22

22

   实验以来，我校学生获省级以上奖励数占全市87.5%.

学校排名

17

8*

比较结论：

实验以来我校学生竞赛水平提高显著。

   *1998年省奥赛在我校举行，我校获学校团体总分第8名，由我校学生组成的湛江市代表队获得了市团体总分第5名，这使得我市由原来竞赛水平较低的C类市升格为B类市。

   但是，与我省珠江三角洲经济发达地区以及部分开展计算机教学较早地区的学校比较而言，我校计算机竞赛水平还存在相当大的距离。

但我校计算机竞赛抓得较晚，底子薄、起点高、难度大，能在短短两年时间里取得如此显著的成绩也较为不易。

从省计算机竞赛评委会的统计资料表明，我校是近年来学生计算机竞赛水平提高较快、最为突出的省内学校之一。

  （三）实验教师的素质和水平得到提高。

通过实验，教师们普遍认识到学习和掌握现代教学理论是很有必要的，在教学中不但要探索和掌握多种新型的教学方法，而且更要注重对学生进行学法指导。

通过实验，实验教师的整体素质有了明显的提高。

自1996年以来，实验教师的论文教案获省二等奖１项，市一等奖１项，市三等奖１项；在国家级教育出版刊物上发表论文共4万余字；获得省计算机竞赛优秀指导省二等奖１人次；辅导学生的科技成果作品获市一等奖１人次；被评为学校先进教师２人次。

   九、实验结论及问题讨论 

（一）针对当前中小学校开展计算机教育的差异状况，本实验以因材施教的原则为出发点，开展分层分组以及个别化教学，即根据学生基础知识分成三种层次：

普及教学、提高教学、竞赛辅导，与此同时以班级授课为主，辅之以小组和个别教学形式。

经实践证明，本实验既强调学生要夯实基础再求发展，又能满足不同层次学生的发展需要，实验操作性强，效果明显。

（二）在教学实践中始终贯彻启发式教学设计。

通过交代目标、问题导引、精讲启发、归纳演绎、加强练习、评价反馈、学法指导等途径充分发挥教师的主导作用；与此同时，贯彻以学生学习为主线，重视学生自我学习、强化教与学的双边活动与双向交流、加强课堂教学信息的即时反馈等，充分体现了学生的主体作用。

实验结果表明，教师的“导”与学生的“学”达到了协调一致，教学效果就明显。

  （三）本实验能满足学生发展的需要，丰富了学生发展的理论。

   1、关于学生适度超前发展的问题。

这里所指的超前发展是指教育为学生的发展准备适应未来社会的智能和良好的心理素质基础。

因为在信息化社会中人一旦缺乏适应社会发展的素质修养，就不能充分发挥其社会作用和价值。

这里所提到的适度