小组互助学习在数据结构教学中的应用

郭锐

[摘 要]作为计算机专业必修课的数据结构课程对学生的思维能力和编程能力都有一定的要求。以往的教学改革注重改善“教”的手段和方法，但学生的学习成绩提升并不明显。采用以学习互助小组辅助传统教学的GBL教学法，在班级内组成6—10人一组的学习小組，充分利用学生之间便于交流的优势，填补师生之间交流的障碍，使师生交流的渠道通过生生交流进行扩展，并通过讨论的形式促进学生在课后进行自主学习、深入思考。这种方法能够改善数据结构课程的学习效果，提升学生对知识点的理解效率。

[关键词]教学改革;学习互助小组;数据结构

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）08-0101-03

一、 研究目的

数据结构课程的教学目的与要求是培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力，通过这门课程，学生将学会如何从实际问题的数据入手，分析其结构特性，从而选择适当的逻辑结构、存储结构，并运用相应的算法去解决问题。此课程涉及的内容多、实用性强，且与先修的程序设计课程关系密切，不仅考查学生的思维能力，还考查学生的编程能力，任何环节出现漏洞都可能导致理解的脱节，影响学习效果。

如果每节课讲的知识点学生都可以在第二次课前消化吸收，那么学生的学习效果自然可以得到大幅提升。在教学改革时，除了要利用各种手段改善教师“教”的质量外，更应该注重改善学生“学”的方法，即研究“如何提升学生对知识点的理解效率”。

二、问题分析

学生的学习方法、学习习惯与其学习环境息息相关，从幼儿园到大学，社会上的教学机构普遍采用的是传统的教学模式，即以教师为中心的以“教”为主的教学模式。在这种模式下教师能够充分把握课堂教学的节奏、控制教学的进度、发挥教师的主导作用，但学生长期处于被动接受的从属地位，习惯于用“耳朵”学习，不用脑思考，不及时提问，无法与教师形成有效互动，这不利于学生及时解决课堂学习中遇到的问题。由于数据结构课程前后内容关联密切，如果知识环节有漏洞，就会产生对后续内容的理解障碍，从心理上给学生增加课程的难度，影响其学习热情和学习效果。

经分析，在教学环节中学生遇到的问题无法及时解决主要分两种情况。

第一种：认真听讲后，对个别知识点有疑问，却不好意思提问。这样的情况通常出现在学习状态中等偏上的学生身上。这类学生的特点是学习态度比较认真，上课的时候基本能够跟上教师的进度，并且在对知识点能够理解的情况下，多数会给教师以”点头”的反馈，但是当这些学生有疑惑的时候，却通常只是摆出“思考脸”，不敢把自己的疑惑说出来，而且从这时候起很多学生就进入了“目光躲避”状态，只能靠教师猜测他们哪里有疑问并再次解释，这不利于有针对性地解决问题。

第二种：前面有知识点漏洞，到后面不懂，却不知道问题出在哪里，提不出问题。这样的情况通常出现在学习状态偏下的学生身上。这类学生的特点是先修课程中已经有很多知识点不熟、不会，导致新知识很难听懂。这类学生知道自己不懂，却不知道从哪里入手解决，或者有解决问题的愿望，但只愿意与相熟的同伴讨论，若同伴水平差不多则无法解决问题。这样越学到后面，积累的问题就越多，整门课程就变成了难点中的难点。

基于上述对学习对象的分析，“有问无解”主要是由于师生交流障碍导致的，要“提升学生对知识点的理解效率”，则教学改革的重点应该放在“如何使学生更高效地提出疑问”，以及“如何使学生的疑问及时得到解决”这两个问题上。

三、 改革方法分析

最高效的提问并得到解答的途径是直接与教师交流。前面分析过，由于长期处于传统教育模式下，学生习惯了被动听课，较少主动提问和参加讨论，目前也没有什么有效的方法可以在大学短短的几个学期内大幅度提高学生与教师的直接交流频率。

在这样的大环境下，就要另辟蹊径，要想办法使学生之间的“生生交流”能够起到“师生直接交流”的效果，即若学生可以通过与同学共同讨论解决问题，那即便无法提升师生的交流频率也不会影响其学习效果。

改革方法要注重拓宽学生的有效交流渠道，充分利用学生之间的无障碍交流，帮学生个体提供一个组织，使其“有人可问、有问必解”，即使每个学生能够及时提问，并能得到明确的解答。基于上述原因，本次数据结构课程教学实验中采取基于学习互助小组的教学模式，下文简称GBL（Group-Based Learning）教学模式。

四、 具体执行方法

经过对各教学单位的观察，学生从交流状态上一般可以分为以下3组：A组：有几个愿意和教师直接交流的学生;B组：有一些不直接与教师交流，但是私下会积极与其他同学讨论问题的学生;C组：被动听讲，听不懂就算了的学生。

其中A组学生通过与教师的直接交流基本能够达到对知识点的完全理解;B组学生中有一小部分积极分子有问题时会找A组学生求解，而另一部分更愿意与水平接近的同组的同学讨论求解;C组学生基础稍差，不懂的较多，基本不与其他人交流学习问题。

改革就是要将这些学习状态、交流状态不同的三组学生融合在一起，使对课程理解较透的学生带动和指导理解不够好的学生提高整体的学习效果。

1.分组方式

最好的融合方式是把三类学生打散、重组，组成成员分布最好是每组一两个A组学生，几个B组学生，再加上几个C组学生。

由学生先进行自由分组，教师再对自己比较了解的各组中原A组和原B组的积极分子进行再分配，尽量把这些学生比较均匀地分配到各组中，以增强组内交流，并且将经常聚在一起的原A组、B组学生分配到不同组中，以增进组间交流。由组员选出他们认为解答能力最强的同学担任组长。

2.执行措施

对每位学生提出具体要求：（1）每位学生都可以是提问者，可以直接向教师、组内、组外的同学提问;（2）被提问者如果不会解答，则作为提问者继续寻求答案。

组长的职责：（1）记录组员提问、解答的情况;（2）每周或每章节结束提交问题记录。

组内采取自助、互助的形式，提倡自主学习、共同討论的学习模式，互相帮助，共同进步。

教师的职责：（1）每次课前、课后督促学生思考、提问;（2）及时收集问题记录，以便对提出的问题做集中讲解;（3）从学生的提问情况中总结、反思，随时调整教学进度与讲授方法。

3.考核形式

为了鼓励学生积极参与提问与解答、增进生生交流，将互动情况作为考核平时成绩的一个标准，根据具体情况占比30%～50%，问题记录表形如表1所示。

这样的方式可以使有问题的学生更大胆、及时地提出问题，并且可以激励被询问的学生在找答案的过程中更好地进行再思考、再学习。

五、 教学实践效果

实验对象选择：以先修课成绩、数据结构课程班级情况两个角度为基准，从上数据结构课程的8个教学单位中选出6个程度近似的班级作为实验对象，再在这6个教学班中抽签选出3个教学单位执行GBL教学方法实践。

执行时间：开课第1—4周对学生掌握情况进行摸底，以掌握各班A、B组成员情况，第5周开始执行GBL教学法。

效果检验：通过问卷调查和期末卷面成绩分布检验实验结果。

1.问卷调查：执行前对学生针对课程的疑难点数量进行问卷调查，执行后在第16周再次做问卷调查，70%的学生在第二次调查中认为课程难度比第一次调查时有所降低，对课程的理解程度有明显提升。

2.期末考试卷面成绩分析：对比3个实验班和3个非实验班的平均卷面成绩统计表（图7和图6），可以看出，执行了此方法的实验班级的成绩分布较未执行此法的非实验班在整体成绩级别上有一定的提升，低分段人数减少，高分段人数增加。

六、总结

这次教学改革采用以学习互助小组辅助传统教学的GBL教学法，在班级内组成6—10人一组的学习小组，充分利用学生之间便于交流的优势，填补师生之间交流的障碍，使师生交流的渠道通过生生交流进行扩展，并通过讨论的形式促进学生在课后进行自主学习、深入思考。经过一学期教学效果的检验，文中所述的GBL教学法对提升数据结构课程的学习效果有一定成效，值得推广。这可以为以后的数据结构课程和其他课程的教学过程提供一种可参考的方法和思路。

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[责任编辑：陈 明]