拋錨式教學模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中的研究與實踐

1、拋錨式教學模式在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的研究與實踐     摘要：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機學科的核心課程，占據(jù)著非常重要的地位。然而，舊有的教學模式刻板，生硬，不能適應以學生為中心的任務型教學，而拋錨式教學模式可以有效地解決這一問題，為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的講授提供了有效的理論支持。該文借助建構(gòu)主義理論下的拋錨式教學模式探討了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學，提高學生學習興趣，為自主學習打下基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；拋錨式教學模式；研究；實踐 中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)24-5953-02 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，是介于數(shù)學、計算機

2、硬件和計算機軟件之間的核心課程。它不僅是一般程序設(shè)計的基礎(chǔ)，而且是設(shè)計和實現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序和大型應用程序的重要基礎(chǔ)。 1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的現(xiàn)狀 該課程涉及大量的概念、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，理論性強又較為抽象，尤其是對算法描述的執(zhí)行過程的理解是難點和重點。在課堂教學上，大量的算法不可能也無法一一詳述。此外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)目前的教學主要是兩種方式：一種是板書教學，一種是采用PPT做的簡單系統(tǒng)開展多媒體教學，這兩種方式由于互動性差，都無法增強學生的學習興趣，使學生更好地理解算法。講解時非常抽象和深奧。學生在學習過程中，普遍反映上課能聽懂，但課后獨立解決問題時卻不知從何下手。感覺數(shù)據(jù)結(jié)

3、構(gòu)較枯燥，學習興趣和主動性不強，導致學習效果較差，達不到教學目的。究其原因有以下三點： 前導課程基礎(chǔ)較差； 學習主動性不強； 實踐能力較差。 2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學的研究 建構(gòu)主義學習理論強調(diào)以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動建構(gòu)者，而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主動建構(gòu)意義的幫助者、促進者。“情境”、“協(xié)作”、“會話”、“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境的四大要素。由于建構(gòu)主義學習理論強調(diào)以學生為中心，認為學生是認知的主體，是知識意義的主動建構(gòu)者；教師只對學生的意義建構(gòu)起幫助和促進作用，并不要求教師直接向?qū)W生傳授和灌輸知識。

4、可見在建構(gòu)主義學習環(huán)境下，教師和學生的地位、作用和傳統(tǒng)教學相比已發(fā)生很大的變化。相應的教學設(shè)計理論與傳統(tǒng)教學相比也有很大不同 拋錨式教學模式理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義。建構(gòu)主義認為，學習者要想完成對所學知識的意義建構(gòu)，即達到對該知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間聯(lián)系的深刻理解，最好的辦法是讓學習者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受、去體驗(即通過獲取直接經(jīng)驗來學習)，而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關(guān)于這種經(jīng)驗的介紹和講解。 3 拋錨式教學模式在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的運用 在鏈表這一章的講解中運用拋錨式教學進行了實驗，取得了不錯的效果。 3.1 創(chuàng)設(shè)情境 “拋錨式”教學要求教師能夠創(chuàng)設(shè)學習的環(huán)境，使

5、學習在與現(xiàn)實情況基本類似的情境中發(fā)生。教師要選擇與當前學習主題密切相關(guān)的真實性事件或問題作為學習的中心內(nèi)容，選出的事件或問題就是“錨”，這一環(huán)節(jié)的作用就是“拋錨”。 課堂上，首先給學生展示了許多有關(guān)鏈表的動畫和資料。下面以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈表插入節(jié)點為例。通過動態(tài)模型將抽象的概念和算法動態(tài)地演示出來，引導學生進入學習的環(huán)境，這就是拋錨式教學中的“錨”。從而使學生更容易理解和接受，以提升教學效果。 情景創(chuàng)設(shè)如下： 演示單鏈表示意圖，見圖1； 尋找到第pos-1個結(jié)點并由指針P指示；動態(tài)申請結(jié)點q，并把數(shù)據(jù)元素data的值賦予q的數(shù)據(jù)元素域，最后修改q的指針域指向pos結(jié)點，并修改pos-1的指針域指向

6、新結(jié)點q，見圖2。 通過上述情景的創(chuàng)設(shè)，學生得以將抽象的算法和具體的圖形聯(lián)系起來，課堂明顯變得非?；钴S，回答問題都比較積極 充分說明明絕大部分學生部已經(jīng)理解了單鏈表插入這一算法的思想及實現(xiàn)方法，學生興趣得到極大提高 3.2 創(chuàng)造性地自主學習 美國心理學家齊莫曼認為當學生在認知、動機、行為三個方面都是一個積極的參與者時，其學習就是自主的。可以說，這一環(huán)節(jié)所追求的目標就是指導學生學會學習，只有當學生認同了教學目標、領(lǐng)會到學習活動的意義并積極參與整個教學過程，學生的學習才能成為真正的自主學習。在課改實驗中，使用了以下機制、手段有效的實現(xiàn)了自主學習。 1) 確定教師的作用，做好自主學習的導航者； 2)

7、 合理設(shè)計自主學習目標，激發(fā)學生學習的興趣； 3) 充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，加強教學過程的探究成分； 4) 加強學習方法指導，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。 比如線性表這一章。教師先給出學習的目標，學生自行查找資料，通過思考和網(wǎng)絡(luò)的應用來解決情境中提出的問題。在這一過程中，學生重點學習相關(guān)資料所闡述的相關(guān)思想及內(nèi)容。教師給出教學目標后，可以提出疑問，師生交互等方式，為學生的探索指明方向。這些都可以幫助學生更好理解鏈表的核心思想。 3.3 協(xié)作學習 通過討論、交流和補充，加深每個學生對問題的理解。學生以34人為一個研究課題小組，自由組合并選出課題組長，各組學生有具體分工，在指定的時間內(nèi)完成課題的任務，這有利于學

8、生在軟件這一行業(yè)中培養(yǎng)團隊合作精神。學生分組利用課余時間自主開展探究，通過圖書和網(wǎng)絡(luò)等途徑查找相關(guān)資料，寫出實施計劃，以小組為單位討論解決問題的可能方案。在這個階段，教師要鼓勵學生多思考，根據(jù)問題的難易程度給學生規(guī)定時限。在學生提出足夠多的方案后，教師可以讓各小組的代表匯報他們所提出的方案。之后，教師收集、匯總學生的方案，并給學生展示全部方案，讓學生用邏輯推理的方法淘汰不可能的方案，篩選出可能解決問題的方案。 3.4 對學習效果進行評價 拋錨式教學要求學生解決面臨的現(xiàn)實問題。對學習效果進行評價也是教師指導學生解決問題的過程。這一過程又直接反映學生的學習效果。對這種教學效果的評價不需要進行獨立于

9、教學過程的專門測驗，只需要在學習過程中隨時觀察并記錄學生的表現(xiàn)即可。選取有代表性的小組進行反饋和交流，并通過交流進一步啟發(fā)引導學生掌握理論知識、加強實踐能力， 引導學生解決疑難問題。 4 結(jié)束語 將拋錨式教學模式應用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學實踐過程，不僅利于學生掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論知識，而且能極大地提高學生學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學習興趣和主動性，提高了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學效果， 同時，也提高了綜合運用所學知識獨立解決實際問題的能力。課程教學的改革與實踐結(jié)果證明，貫穿于教學環(huán)節(jié)的拋錨式教學模式，有利于學生的智力開發(fā)和能力培養(yǎng)，可激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學生動手動腦、理論聯(lián)系實際的能力，能培養(yǎng)學生的團隊精神和協(xié)作意識，從而提高學生解決實際問題的能力。 參考文獻： 1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學改革探析J.重慶郵電大學學報(社會科學版),2007,19. 2 嚴蔚敏,吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版