
想像一下走進一間充滿活力的教室。老師正在桌椅間巡視。學生們專注地使用設備,寫程式碼、測試程式或機械,並記錄筆記。你會不時聽到成功的歡呼聲或失落的嘆息聲,因為「他們回去重新設計了」。這個場景涵蓋了基於專案學習的程式設計。這種教學實踐不僅僅是當前教育中流行的趨勢,卻被輕易忘記。基於專案學習(PBL)和程式設計很可能會持續存在,因為兩者都證明了與準備學生未來 STEM 職業相關的優勢。有了這個前提,讓我們來看看基於專案的方法中程式設計教育的優勢。
基於專案學習的概觀
以專案為基礎的學習讓學生能夠選擇一個真實世界的問題作為他們研究與探索的焦點。這個問題與學生的興趣和/或日常生活相關,從而促進了他們更高的參與度。由於相同的原因,以專案為基礎的學習的主要組成部分讓學生對於在專案過程中所學到的技能和知識負起更大的責任。
你在以專案為基礎的課堂中還會遇到的其他特徵包括:
- 跨學科方法——涉及多個學術科目
- 嚴謹性——專案的挑戰超越了死記硬背和重複
- 一個以學生為中心的過程——學生主導專案的方向,而老師則扮演更像是管理者的角色。
- 總體來說,專案及其相關的研究與任務構成了學生導向的教學實踐與評估。因此,程式設計會非常契合這種教室方法,我們將進一步討論。
遠離「傳統教學」
一個好處是 PBL 與傳統教學方法的區別。你會立刻看到基於專案學習與傳統教學實踐之間的差異。在傳統教室中,大部分時間你會發現老師在給予指示並進行全班的實踐。從那裡,學生們逐漸開始獨自工作或以小組形式進行,而老師則在教室裡走動並回答問題。
與該情境相較,專案式學習更具學生主導性,但您仍然會發現有結構化的環境。這是因為學生必須提出一個問題(與老師提出的核心問題相關),以引導他們專案在整個學期中的方向。這就是程式設計輕易介入的地方。學生可以學習一種程式設計語言,而他們使用該語言的練習將是專案的主要組成部分。從此之後,他們在每個階段都將對特定標準負責。因此,學習更具學生導向性,老師則扮演更多管理角色並提供指導。
基於專案教學的程式設計教育好處
提升學生動機
或許你不會對看到學生興奮地走進以專案為基礎的教室準備開始感到驚訝。首先,他們選擇自己希望解決的問題。正如我們所提到的,當解決方案與他們的世界相關時,他們願意投入更多時間和精力在專案上。因此,PBL(專案為基礎學習)正面地影響了學生對於工作的整體態度。
立即回饋
專案基礎設定,當與程式設計結合時,也能產生更快速的回饋,讓學生能更輕易地調整他們的研究與假說測試。因此,你正在將學習情境中的猜測工作減少,並允許學生進行更深入的探索。當他們探索並發明可能的解決方案時,能立刻獲得回饋。在此方面,他們能立即發現他們的程式設計是否有效,或者是否需要重新追溯他們的步驟。
更快速掌握技能
由於動機與立即回饋的效益,學生往往能穩定地學習技能與理論應用。透過在專案中採取創新和解決問題的態度,學生能獲得更多的程式碼練習,因為過程中包含創建、測試、排除錯誤(或進行調整),然後再次測試。因此,這種模擬實際工作的嚴謹學習與練習方式,讓學生更容易獲得並保持所有相關程式碼的知識。
提升概念與技能的保持力
因此,模擬工作情境的程式實習讓學生更容易掌握所有相關的程式技能。同樣地,學生也能透過持續的探究過程以及應用新學到的程式語言和理論來銘記所學。基本上,你正在看的是學生透過這次經驗所獲得的技能和知識,不僅能銘記在心,還能轉化應用到其他課程,甚至最終的職業生涯中。
更多選擇的機會
學生能更有效地獲取並維持知識的另一個原因在於他們擁有許多做出選擇的機會。如我們所見,傳統教學涉及大量的事實、理論等內容,通常以考試、論文或最終專案作為結束。然而,專案式學習則涉及更高層次的問題探究、研究,並在此情況下,直接應用程式設計技巧以達成目標並解決複雜問題。
換句話說,學生並非事先獲得答案,老師也不是為了考試而教學。針對與相同核心問題相關的問題,存在不同的解決途徑。因此,學生必須選擇從何角度切入、哪種程式語言最適合,等等。
重點總結
由於科技的進步,我們可以預期學生能夠獲得更多的程式設計教育好處,尤其是在基於專案學習的教室中。這個機會對學生和老師來說也是雙贏的,因為它促進了合作。學生當然會組隊完成他們的專案,從而同時學習軟技能和程式設計。老師們也反過來可以在專案的規劃階段合作,或者在教室裡一起合作。再次強調,創造力、團隊合作和創新至關重要。
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