探究式教学有效性在《数据结构》中的应用研究

张钰莎

（广东外语外贸大学南国商学院，广州　510545）

探究式教学有效性在《数据结构》中的应用研究

张钰莎

（广东外语外贸大学南国商学院，广州510545）

0　引言

《国家中长期教育改革与发展规划纲要》（2010-2020）指出创新人才培养模式，注重学思结合，形成拔尖创新人才不断涌现的局面，要倡导“启发式、探究式、参与教学，帮助学生学会学习”。

探究式教学有效性研究多年来一直是国内外课程与教学研究领域十分关注的问题。如美国学者鲍里奇在《有效教学方法》中提到的教师进行探究有效教学至关重要的五种教学行为：清晰授课、多样化教学、任务导向、引导学生投入学习过程、确保学生成功率［1］。这五种行为中，“清晰授课”要求教师做好课前准备，授课内容清晰精炼、重点突出；“多样化教学”要求教师教学中采用多样化教学手段如挑战性的问题、热情的赞扬、多样化的视觉效果（多媒体画面、实验演示）等充分调动学生参与的积极性。“任务导向”要求授课应有明确的任务目标，让学生在强烈持久的动机驱动下学习。“引导学生投入学习过程”要求教师要善于引导学生主动参与教学活动（积极思考、动手操作、讨论交流）。“确保学生成功率”要求教师要关注学生学习的效果，确保协作学习的成功开展。因此，如何构建可操作的探究式教学是当前深入推进探究式教学实践所面临的重要问题。当前探究式教学实践中存在着教师探究实施能力不强、探究内容选择不当、探究活动中学生假参与、合作学习形式化、课堂教学实施情况评价处于“无标准”、“无证据化”状态等问题，这些问题影响了探究式教学的教学效果的有效性［2］。

1　探究式教学研究现状

关于如何提高探究教学有效性的问题，不少学者也从理论上和实践上进行了探讨，取得了一些共识，并认为通过下列途径可以提高探究教学的有效性：

（1）改善课堂中的人际关系：研究表明，良好的师生关系、生生关系可以强化教师的教学行为，提高教学效率；（2）创设良好的课堂教学气氛：良好课堂教学气氛，可提高教学效率；（3）利用实验教学；（4）选择适当的教学方法：在教授不同类型的知识时，往往会选用不同类型的教学方法提高教学的有效性。除了上述观点以外，不少研究者还从其他角度提出了一些策略和建议。

现有文献对探究式教学的探讨大多从方法论的角度展开，在应用层面进行思辨性讨论，总结出了探究式教学过程中的一些经验和原则，而缺乏可操作性课堂实施程度和实施效果评价指标体系的研究，缺少系统的探究式教学和有效性的教学基本流程。这些原则上的讨论固然必要，但却不能真正帮助教师理解探究式教学的内涵，在实践中仍无从着手。

2　以《数据结构》课程为例的探究式教学方法

2.1《数据结构》课程为例的探究式教学方法

《数据结构》作为计算机专业的基础核心课程，有着举足轻重的作用。它的前导性课程为程序设计类课程、后延性课程为《软件工程》和《算法分析》课程等。但是在大学二年级开设该课程中，学生普遍存在“积极性不高、实际动手能力较差、表面上理解、实际无从下手”的现象。究其原因大概有以下几点：（1）一年级刚进校在学习程序设计类课程时还没有完全投入进去，对计算机编程还没有形成一定的程序设计思想，对用计算机解决实际问题尚未建立应有的思维模式。作为《数据结构》的前导性课程而言，基础打得并不牢固。（2）数据结构是一个知识点分散、理论性强并且概念高度抽象。学生在学习中理解表面含义并不难，但是要将知识点串引达到融会贯通深层理解较不容易。例如：二叉树的实例讲解中如何通过一棵二叉树的先序遍历和中序遍历构造这棵二叉树。学生绝大部分会跟着教师走程序，但是自己做时却无从下手，深层理解还不足。（3）该课程在人才培养方案中大多是每周4课时共72学时。因理论知识点较多，往往最后剩余的实训课时较少。这样学生真正编写算法解决实际问题的时间难以足够保障，进而大型的实训内容更是无法完成。从而不能很好地加深学生对该课程的理解，只能处于一知半解的状态。上述问题可以说是很多学生上《数据结构》这门课程普遍存在的问题。因此怎样消除以上问题，迅速提高解决实际问题的能力将给我们每一位任课教师提出一个巨大的挑战。

2.2以《数据结构》课程为例构建探究式教学方法

探究式教学是探讨研究教学的过程，探求学问、探索真理、研讨问题、追根求源［3］。而探究式学习是要培养学生自主创新具有应用实践的能力。因此在探究式教学过程中，要求教师要以问题为载体，以实际环境的情境引导学生自己提出问题、分析、收集、处理问题及最终感知和体会实际问题的解决过程。因此我们需要从以下几个方面探讨在《数据结构》课程中构建探究式教学的方法。

（1）课程特点分析。《数据结构》课程至关重要，有着承上启下的作用。因此要想学好、学懂该课程，它的前导课程程序设计课程的学习就显得尤为重要。考虑到学生进校学习计算机课程的思想转变尚未到位、学时不足的问题，我们可以在一年级上下两个学期分别开设程序设计课程的初级篇及进阶篇。这样在学时充足的情况下，非常有利于前导课程的掌握，对后续开设《数据结构》有着非常大的帮助作用。

（2）探究式教学方法的应用。前导课程掌握良好的情况下，学生学习《数据结构》课程时，教师可以把重心放在引导学生自主探究、发现问题、解决问题上。在整个教学过程中，教师仅仅作为引导者、促进者、组织者，不再是知识的唯一传授者［3］。这就要求教师在每次上课前要花费大量的时间精心制作教案，必要时用Flash动画演示算法的实现过程。制作完成后先发放给学生，然后学生在上课前先自我解读并深层理解，带着问题去上课。而教师真正上课时只需要用很少的时间去讲授理论知识更多的时间留待解决学生理解教案时所产生的问题。这样既能提高学生学习的积极性又引导了学生探究式的学习方法。

（3）找准定位、创立情境、提高探究有效性。探究式教学无论是定向和自由探究，还是归纳及演绎探究，它的定位都是要求学生自己完成探索到解决实际问题。而创立情境就是提高探究有效性最好的方式。创立情境顾名思义就是要求学习者在一定的社会环境中，通过自己或借助他人的帮助，利用一定的学习资料，获得所学知识并解决实际问题的能力［4］。因此教师可根据课程特点把理论知识和实践问题加以结合。如表1所示即是该课程相关知识点与探究课题的对应。这样学生在学习中就会把所学习的知识点和现实生活中的实例结合在一起，看似简单的对应却可以起到良好理解的方式。

表1　数据结构探究问题

（4）反馈分析，归纳总结

探究式教学就是要学生学会自己学习、自我应用，因此最后的课程信息反馈及归纳总结就是考察学生是否真正掌握该课程的精髓。这样的反馈应该每两周进行一次，方便教师及时修改教案和教学方法为后续课程的学习提供借鉴。而总结可以有效地帮助学生将分散的知识点串引系统化，从而真正掌握知识结构的框架。

3　探究式教学的实证分析

《数据结构》课程最终的考试是采取闭卷的笔试考核方式。以广东外语外贸大学南国商学院2011级计算机专业非试验班和2012级计算机专业试验班，在探究式教学方法实施后两个年级期末考试成绩的对照表。通过考试成绩的平均分、最高分，分别作出了统计。从表2的统计结果中我们看到试验结果还是较为满意的。

表2　实证分析对照表

4　结语

综上所述，探究式教学就是教学过程符合教学规律、有效果、有效益、有效率地让学生自己学会探究，自己学会学习的一种教学方法；教师遵循教学活动的客观规律，采用了各种方式和手段，用最少的时间、最小的精力，取得了最大最好的教学效益通过课堂教学促进了学生的发展。因此，效率、收益和学习体验是探究式教学关注的重要方面。本文以《数据结构》课程，从改善探究教学本身出发，以提高探究式教学有效性作为研究的切入点，对探究式教学构建提出了几点设想。并进行了深入的实证研究最终结果较为满意，理想的效果还有待进一步分析验证后进行论证。

［1］鲍里奇著.有效教学方法［M］.易东平译.江苏教育出版社，2005（4）：56

［2］盛武，盛智愚等.探究式高校课堂有效教学模式设计与实验.辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2012（7）：445～448

［3］谢和愉，李林.高校计算机课程探究式教学的研究［J］.中国成人教育，2007（12）：157-158

［4］张月琴，陈小燕.探究式教学在程序设计课程中的应用研究［J］.中国电力教育，2013（16）：96-97

Inquiry Teaching；Effectiveness；Empirical Analysis

Research on the Application of Effectiveness of Inquiry Teaching in Data Structure

ZHANG Yu-sha
（South China Business College，Guangdong University of Foreign Studies，Guangzhou 510545）

1007-1423（2015）09-0029-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.09.007

张钰莎（1982-），女，山西晋城人，讲师，研究方向为数据挖掘2015-01-08

2015-02-27

探究式教学作为培养学生科学素养和创新精神的有效模式之一，受到我国高等教育界的广泛重视，成为多年来授课教师普遍推崇的教学方法之一，并在很多学科开展多方面的实践探索。指出探究式教学的应用要从课程本身的特点出发，构建适合本学科长期发展的思路和方法。对《数据结构》课程进行探讨和对比论证分析。

探究式教学；有效性；实证分析

广东外语外贸大学南国商学院教改课题（No.Q20164650132）

As one of effective modes in training students'scientific literacy and innovation spirit，inquiry teaching gets Chinese higher education widely attention，becomes one of the universally admired for many years，and carries out the practice exploration in many disciplines. Points out that the application of inquiry teaching shall start from the characteristics of the course itself，to construct long-term development ideas and methods of this discipline.Discusses and analyzes Data Structure course.