自然学习状态下的操作系统教学模式探索

体会总结出来的。获得和利用这些经验的过程有别于对理论的记忆和理解，它是一种自然学习过程，即有明确目的性，在既有经验指导下，通过不断尝试发现规律，找到解决问题的方法途径。在这个过程中，明确的目标驱动和主动尝试是关键。本文称这个过程中人的状态称为自然学习状态。自然学习状态的特征可以用以下16个字描述：自觉学习，目的明确，手脑结合，掌握牢固。将自然学习状态的概念引申到教育教学中，在实践化学习过程中突出自然学习状态的优势。据此，定义教学中自然学习状态为“以认知为目的，以实践为手段，在合适的经验引导下达到既定目标的主动学习状态。”称实践化学习过程中人的状态为自然学习状态。

显然，自然学习状态是充分发挥人类学习的本能，在教师正确引导下达到教育目标的最优途径。不幸的是，就高等教育现状而言，自然学习状态在大多数课堂中并不存在，需要教师在课堂环节中设置合适的情境，引导课堂学习过程依照自然学习状态进行。

2 教学设计与实施

2.1 教学设计原则

教学设计本质上是一种操作方案，它是施教者根据教学目的和要求，在进行教学活动之前运用系统方法对教学活动的各种要素以及整个操作流程进行分析和策划的过程。[4]

文中教学设计以引发自然学习状态为目的，将知识点融入日常生产生活情境，使课堂成为模拟的生活场地。在操作系统课程中以设置实践化教学环境，引导主动学习为手段，实现了自然学习状态在课堂中的重现。体现学习的“协同性”[5]，利用以小组为单位的“协作学习”方式，达到全体参与的效果。下面介绍课堂教学环节设计的原则。

（1）学生主体：教学设计的目的是让学生更好地接受课堂知识，所以学生主体是最基本的原则。教学设计过程中教师必须将自己置于学生的角色，从学生的知识结构水平、专业背景能力等作为重要的依据，以达到学生主体原则的要求。

（2）兴趣驱动：每个知识点必须是通过直接或者间接的设疑引出的，并且设疑一定要围绕生活经验或者专业实践经验。对于基础较差、理解能力偏低的受体，生活实例可以避开专业能力差距，使得全体学生拥有相同的知识切入点；而对于知识水平较高的受体，专业实践实例可以更好的与课堂知识接合，使课堂教学产生自然的联想效果。以熟悉的实例引出知识点，其目的是激发学生获取知识的动力，提高课堂接受效果。

（3）营造环境：人们在游戏或者正常生活状态下，能够很容易地理解遇到的问题，并且提出有效的解决方法。而在课堂上，会潜意识的把专业知识看作远离生活的、难以理解的事物，这对课堂接受效果有非常严重的影响。所以，教学设计中应该通过情景设置、实例引导等方法，将课堂虚拟为生活场所，使学生对课堂产生潜意识的亲近，放松情绪，增强自信。

（4）适度启发：真实生活和实践场景中，人们在解决问题时，通常会接收到各种启发信息，比如合作人的意见，看到的场景、已有的经验等等。教学设计中应将教师的功能与这些启发信息对等起来，在适当的时机提出合适的启发，这既是充分利用课堂时间，达到教学目标的需要，也是教师指导地位的体现。

文章特别强调学生必须自主完成解决问题的全过程，而不是教师传授解决问题的思路和过程，即体现学习的实践特征。将学习作为与其他实践活动等同的任务，教师只作为引导者，根据设定的情景提出问题，做出评判或者总结。在这个过程中，学生成为学习的主体，同时教师的作用也并未弱化。相反的，教师的正确引导成为把控课堂的关键。

2.2 课堂教学过程结构设计案例

综合上述4个原则可以看出，本环节的关键是精确选择与知识点类似的情境，以及确定用何种方式引导学生参与到该情境中去解决问题。本文以计算机操作系统课程中的基本分页内存管理为例，设计课堂教学环节。

基本分页存储管理方式的思想是化整为零，教学重点在于让学生理解为什么分页、如何分页，以及分页后的地址转换方法。根据分页的特点就地取材，把教室模拟为内存，学生模拟为程序，把学生进入教室找座位模拟为程序装入。学生直接参与角色扮演，体现学生主体，利用兴趣驱动；将教室虚拟为内存，营造实践环境，结合教师的适度启发，本知识点的教学过程结构如图1所示。

2.3 教学实施

课堂实施环节中，在教师有意识引导下，将教学设计思想展示出来。

（1）提出问题环节。学生进入课堂时，留下最后若干个学生，要求他们在其他人都坐下之后再进入教室找座位，教师明确说明，这若干个学生模拟为一个程序，并且其他同学不许让座，并且这些学生必须坐下。

（2）引入知识点环节。上述环节的最终结果是学生会分散坐下。教师由此提出“化整为零”的分页思想，并与之前的可变分区存储分配管理方法对比，强调“不连续存放”。并将座位和学生分别比作内存块和程序员页面叙述分页管理的基本做法。

（3）自主学习环节。教师提出两个思考问题，问题1：程序的各个页面被分散存放在不连续的内存块中，如何能够从内存中正确的找到该程序的所有页面？问题2：对于程序的一个逻辑地址，如何将其转换为对应的物理地址？

提示学生根据生活实际经验，自主讨论这两个问题，得出解决办法。教师最后总结相关概念，如页表，逻辑地址结构以及地址转换方法。

（4）总结巩固环节。通过具体的题目，让学生巩固知识点。

一堂课的课堂实施是教学设计的直接产物，根据实践化自然学习状态分析和授课经验，要达到理想的课堂实施效果，必须有以下几点保障：

用学生专业实践或者生活实践中熟知的事物为教学实例。

教师课前充分准备，预想课堂中可能出现的情况并准备相应的引导方法。

课程全程都要注意营造气氛，调动积极性。

3 教学效果分析

在解决类似生活问题的过程中，学生的学习状态就很容易进入自然状态学习状态，对课堂学习产生浓厚的兴趣，教学效果的改进主要体现在以下几个方面。

3.1 提高课堂吸引力

传统课堂教学的方式基本是讲述式的，即由教师对知识点进行讲解，通过课堂提问提高学习的参与度，通过习题强化学习效果。但是在以讲述为主的前提下，由于学习兴趣的丧失，其他教学方式的应有作用都会有大幅度降低。而以“眼前人”“身边事”为问题，把课堂无限扩展到生活的各个场景中去，弱化了学生对课堂的逆反心理，吸引学生走进课堂，把心留在课堂，最直接的效果就是学生的出勤率明显提高。

3.2 提高学生主动参与的积极性

经验表明，每个大学生在解决普通生活问题时，都几乎没有任何障碍，但是对类似的课程知识却不能理解或者理解不透，这实际上是由于课程知识对学生产生了情感上的压抑，使得当遇到被冠以“课程”的相关问题时，学生的参与意愿和思维能力都会大幅度下降。而以生产生活实践中存在的事物提出问题，有两个方面作用：首先，明显提改善学生对问题的理解程度，从而为解决问题扫清理解上的障碍；其次，在解决生产生活问题方面，不存在学习基础差异、智力水平差异等等不利因素，所有学生都可以很自然地参与进来。课堂发言踊跃，学生，心情愉悦，注意力集中。

3.3 培养学生积极思考的学习习惯

以上两个方面成立的前提下，教师的作用就可以充分发挥出来。“师者，所以传道授业解惑也”，教师的作用首先是传道，即传授学习方法、思维方式、思想观念。当学生对课堂不抵触、不应付、不旁观时，教师所提倡的学习方法和观念就很容易被学生接受。这样，不仅课程的知识可以消化吸收，还能够让学生面对问题时学会积极思考，真正做到能力发展。

4 结语

自然学习状态是人类甚至生物在自然中存在和发展的本来状态，在课堂教学中重视自然学习状态，引导学生对课堂产生“亲近感”，充分参与课堂教学过程，发挥主体作用。用实践的态度和方式接收课堂知识。教学效果充分证明了以营造自然状态的实践性授课模式能够达到较好的授课效果。

参考文献

[1]杜华.国际教学设计研究三十年[J].开放教育研究，2013，19（5）：79-86.

[2]刘徽.教学实践的应然形态：关注情境的智慧性教学[J].高等教育研究，2009，30（1）：71-78.

[3]William Stalling.操作系统精髓与设计原理[M].5版.北京：电子工业出版社，2006.

[4]汪洋，胡维平.“新三论”的系统方法在大学课程教学设计中的应用研究[J].教育与职业，2013（36）：149-151.

[5]何克抗.运用”新三论”的系统方法促进教学设计理论与应用的深入发展[J].中国电话教育，2010（1）：7-18.

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