课堂设问的技巧及其在《数据结构》课程教学中的应用

严太山,郭观七,李文彬

(1.湖南理工学院 信息与通信工程学院,湖南 岳阳414006; 2.湖南理工学院 复杂系统优化与控制湖南省普通高等学校重点实验室,湖南 岳阳414006)

课堂设问的技巧及其在《数据结构》课程教学中的应用

严太山1,2,郭观七1,2,李文彬1,2

(1.湖南理工学院 信息与通信工程学院,湖南 岳阳414006; 2.湖南理工学院 复杂系统优化与控制湖南省普通高等学校重点实验室,湖南 岳阳414006)

课堂设问是课堂教学过程中的重要一环,其教学功能是否得到发挥直接影响到课堂教学效果.本文从设问时机、问题难易程度、设问对象和顺序等方面探讨了课堂设问的技巧,并以《数据结构》中“循环队列”的教学为例,阐述了课堂设问的实施方法,为课堂设问的应用提供有益的帮助.

课堂设问; 数据结构; 课堂教学

课堂设问是课堂教学中的一个重要环节,通过课堂设问,可以调动学生积极思考,使课堂气氛变得活跃,进而提高学生的学习兴趣.通过课堂设问,可以促使学生对已学过的知识进行回顾,对未学的知识进行探索,并将各知识点串联起来,形成更为完整、更为具体的知识体系.通过课堂设问,还可以增进师生交流,提高学生的语言表达能力,也有利于教师及时掌握学生的学习情况.对教师而言,课堂设问也是一门学问,教师应掌握一定的课堂设问技巧[1～6],因为不合理的课堂设问反而会影响教学效果.

1　课堂设问的技巧

1.1课堂设问时机要准确,问题描述要清楚

课堂教学时间非常有限,教师进行课堂设问要把握时机,提问要能够引起学生的注意,问题要设置在关键之处,如在回顾旧知识引入新课时、强化重点时、化解难点时以及重要知识衔接时,都可以设问.教师在提问时,措辞要具体、明确,语言要清晰,否则会使学生弄不清教师提问的意图是什么,从而出现答非所问的情况,这样就不能起到课堂设问的预期效果.

1.2课堂设问难易要适中,要能激发学生的学习兴趣

要让学生思考问题,首先得让学生对问题兴趣.如果课堂设问不能激发学生的学习兴趣,就算学生进行了思考,那他这种思考也是很勉强的,其学习主动性还是无法调动起来.所以,课堂设问的难易程度要以能激发学生的学习兴趣为前提.课堂设问太难了,学生面对这样的问题无从下手,甚至不知道从哪个方向去思考,这样就会使学生灰心丧气; 但也不能过于简单,否则学生几乎不假思索就能得到答案,这样又会让学生沾沾自喜,甚至骄傲自满.

1.3课堂设问要面向全体学生,要促使学生共同思考

教师在课堂教学中一般不要针对个别学生提问,课堂设问要面向授课的全体学生,让他们共同思考.这时,也可以采取分组讨论的形式让学生们自由探讨,每一组讨论之后,推举一个代表来回答.在某个学生回答问题时,要求其他学生都认真倾听,对于回答不准确或不完整的问题,其他学生可以进行补充.在学生回答完之后,教师再进行讲评,最终得到问题的最佳答案.

1.4课堂设问要循序渐进,要有利于培养学生分析问题的能力

课堂教学既是学生获取知识的过程,也是培养学生思维能力的过程.因此,在课堂教学中,问题的设置要从教学实际出发,要符合学生的认知规律和思维水平,要让学生产生对问题进行探究的欲望.为了让问题吸引住学生,教师在设置问题时,可以循序渐进地进行问题设置,通过问题的层层深入,让学生掌握理解问题本质的思维方法,使学生分析问题的能力得以提高.

2　《数据结构》课程教学中的课堂设问

《数据结构》是信息类相关专业本科生必修的专业基础课[7,8],该课程旨在让学生掌握数据的各种组织形式和建立在这些组织形式之上的各种算法的实现,为解决非数值计算问题奠定基础.进行《数据结构》的学习,学生除了要有较好的抽象思维能力,还要有较强的编程能力.在目前的教学中,学生们普遍反映这门课程很抽象,在学习过程中遇到的问题比较多,学习兴趣也不大,学完之后没什么成就感,也不知道如何应用.要提高《数据结构》课程的教学质量,首先必须提高学生对这门课的学习兴趣,于是课堂设问成了课堂教学过程中一个极其重要的环节,一个成功的课堂是离不开提问的.那么,如何应用课堂设问技巧,在《数据结构》课程教学过程中进行有效的课堂设问呢？我们以“循环队列”[9]的教学为例,谈谈自己的做法.

“循环队列”教学内容编排在“顺序队列”之后,我们在进行这部分内容的教学时,首先以问题形式进行复习并引入新课,面向全体学生提问:

(问题1)顺序队列的四要素即队空条件、队满条件、入队操作实现方法、出队操作实现方法分别是什么？

学生不难回答:队空条件:q->front==q->rear; 队满条件:q->rear==MaxSize-1; 入队操作实现:q-> rear= q-> rear+1,q-> data[q-> rear]=x; 出队操作实现:q-> front= q-> front+1,return q-> data[q-> front].

接着分析,这里其实存在一个问题:

当q->front=-1,q->rear=MaxSize-1时,再有元素入队时发生溢出——真溢出,如图1所示.当q->front≠-1,q-> rear= MaxSize -1时,再有元素入队时同样发生溢出——假溢出,如图2所示,假溢出的存在会造成存储空间的浪费.这时,设问时机又来了,马上提问:

图1　顺序队列的真溢出

图2　顺序队列的假溢出

(问题2)怎样解决这个“假溢出”问题呢？

会思考的同学可能会想到把队列设计成一个环形,由此引入新课——循环队列.

循环队列的基本思想:把队列设想成环形,让q->data[0]接在q-> data[MaxSize-1]之后,若q->rear+1== MaxSize即q->rear== MaxSize-1,则令:q->rear==0,如图3所示.

现在的问题是:

(问题3)当q->rear+1== MaxSize时,怎样得到q->rear==0呢？

很简单,利用“模”运算来实现.这样,入队操作变为:q->rear=(q->rear+1)% MaxSize,q->data[q->rear]=x; 出队操作变为:q->front=(q->front+1)%MaxSize,return q->data[q->front].

图3　循环队列

不过,新的问题又出现了,如图4所示,我们可以看到,循环队列队空时,q->front== q->rear; 循环队列队满时,q->front== q->rear.也就是说,无论是队空还是队满状态下,front指针和rear指针都是指示同一个位置的.

所以,这里又有了一个提问的机会:

(问题4)如何区分循环队列的队空、队满呢？

解决这个问题的方案可以有两种:第一种方案是另外设一个标志,用以区别队空、队满,但由于要增加额外开销,所以这种方法通常不用; 第二种方案是少用一个元素空间,一般约定front指针指示的位置不存放数据元素.这样一来,循环队列的队空、队满就能够区分了,学生不难得出循环队列的队空、队满的条件:队空条件:q->front== q-> rear; 队满条件:(q->rear+1)% MaxSize == q->front.

上述四个问题是由易到难、循序渐进地适时设置的,而且也是环环相扣的.通过这四个问题,让学生掌握了循环队列的概念、引入循环队列的原因及循环队列的四要素.在接下去的“循环队列中基本操作的实现”这部分内容的教学中,学生对比“顺序队列中基本操作的实现”进行学习,这就很轻松了.

图4　循环队列的队空和队满

3　结语

课堂设问是启发学生的思维、调动学生学习积极性的重要手段.教师应掌握一定的课堂设问技巧,在课堂教学过程中,教师要从课程教学实际出发,认真设计课堂提问,设法增强问题的可思考性和灵活性,适时提问.这样才能真正发挥课堂设问的教学功能,才能激发学生的求知欲望,充分调动学生的学习积极性,最终提高教师的课堂教学质量.

[1] 张 欣.计算机教学中的课堂设问[J].中国教育技术装备,2011(22):137～137

[2] 张金平.谈如何增强课堂设问的有效性[J].成功(教育),2011(5):44～44

[3] 董 烨.大学物理教学中课堂设问的创新[J].科技信息(学术研究),2006(12):504～506

[4] 王清发.探析机械教学的课堂提问艺术[J].才智,2014(26):60

[5] 李媛媛,张寒明,沙继东.基于学习力培养的课堂提问策略研究[J].教育探索,2014(8):49～50

[6] 吴举宏.试论课堂提问的有效性[J].教育理论与实践,2013(23):53～58

[7] 张彬连,徐洪智,覃遵跃.数据结构课程教学研究与改革[J].计算机教育,2013(4):30～35

[8] 余 艳,刘燕丽.数据结构教学方法探讨[J].计算机教育,2013(9):56～62

[9] 李春葆.数据结构教程[M].第4版.北京:清华大学出版社,2013

The Application of Classroom Questioning Skills in Data Structure Teaching

YAN Tai-shan1,2,GUO Guan-qi1,2,LI Wen-bin1,2
(1.College of Information and Communication Engineering,Hunan Institute of Science and Technology,Yueyang,414006,China; 2.Key Laboratory of Optimization and Control of Complex Systems,College of Hunan Province,Yueyang,414006,China)

Classroom questioning is an important process of classroom teaching.Its teaching function affects the effect of classroom teaching directly.This paper discussed classroom teaching skills from the questioning time,difficulty degree,questioning object and questioning sequence.Taking the teaching course of "circular queue" in "data structure" as an example,the implementation method of the classroom questioning is described clearly.It provides useful help for the application of classroom teaching.

classroom questioning; data structure; classroom teaching

G642

A

1672-5298(2015)01-0081-03

2014-12-05

湖南省高校科技创新团队(湘教通[2012]318号)支持计划资助.

严太山(1968- ),男,湖南祁东人,博士,湖南理工学院信息与通信工程学院副教授.主要研究方向:进化计算、智能优化、神经网络