目標(biāo)教學(xué)法在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中的應(yīng)用

摘要:《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程。針對(duì)該課程內(nèi)容繁雜、抽象,課時(shí)少以及學(xué)生怕學(xué)、教師難教的特點(diǎn),在教學(xué)中采用目標(biāo)教學(xué)法,使教師和學(xué)生有統(tǒng)一的目標(biāo)要求,讓教師教有方向,學(xué)生學(xué)有目標(biāo),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),進(jìn)而收到好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:目標(biāo)教學(xué)法;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);教學(xué)目標(biāo)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程之一,在專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用。學(xué)好該課程對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來講極為重要。但學(xué)生普遍反映《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》內(nèi)容枯燥乏味、抽象、復(fù)雜繁瑣,不知道要學(xué)什么,怎么學(xué),學(xué)了有什么用處,學(xué)起來沒有興趣。同時(shí),許多教師也認(rèn)為該課程內(nèi)容多、抽象,課時(shí)少,經(jīng)常是臨近期末只能“草草收兵”。經(jīng)過多年的嘗試,筆者發(fā)現(xiàn),目標(biāo)教學(xué)法比較適合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課的教學(xué)。目標(biāo)教學(xué)法是在教學(xué)過程中以教學(xué)目標(biāo)為核心,要求學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)中通過自學(xué),分析、判斷、綜合、歸納、概括等多種形式的智力活動(dòng),進(jìn)行積極的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)的一種教學(xué)方法。運(yùn)用目標(biāo)教學(xué)法,要求教師課前科學(xué)正確地?cái)M定教學(xué)目標(biāo),教學(xué)過程中教師與學(xué)生的一系列活動(dòng)以教學(xué)目標(biāo)為綱,最后以教學(xué)目標(biāo)為準(zhǔn)則測(cè)評(píng)教學(xué)效果,并對(duì)照目標(biāo)矯正教學(xué)中的不足。實(shí)踐證明,采用目標(biāo)教學(xué)法不僅能克服教師上課的隨意性,做到有的放矢,使學(xué)生學(xué)有目標(biāo)、聽有方向,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性,還能解決內(nèi)容多、課時(shí)少的問題。

目標(biāo)教學(xué)法的基本結(jié)構(gòu)

樹標(biāo)樹標(biāo)即制定及展示目標(biāo)。學(xué)生在課時(shí)教學(xué)目標(biāo)的引導(dǎo)下,認(rèn)真閱讀教材,閱讀時(shí)做到邊看邊思考,并標(biāo)出自己認(rèn)為重要的內(nèi)容,從而使學(xué)生初步看清教材的層次,理出教材的重點(diǎn)。

析標(biāo)析標(biāo)即分析歸納,概括總結(jié)。是指在閱讀教材的基礎(chǔ)上,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下將教材的內(nèi)容通過分析、歸納、總結(jié)、概括,濃縮成一些簡(jiǎn)明扼要的書面語(yǔ)言。析標(biāo)是目標(biāo)教學(xué)法的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

拓標(biāo)拓標(biāo)即深入思考,擴(kuò)展提高。主要是對(duì)教材中與濃縮的內(nèi)容密切相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)的展現(xiàn)與強(qiáng)調(diào),以加深學(xué)生對(duì)教材基本知識(shí)的理解,使學(xué)生學(xué)會(huì)用已學(xué)過的知識(shí)解決問題的能力。

結(jié)標(biāo)結(jié)標(biāo)即聯(lián)系實(shí)際,啟迪創(chuàng)新。學(xué)生在教師的啟發(fā)和誘導(dǎo)下,結(jié)合實(shí)際問題,編寫出程序,并上機(jī)實(shí)現(xiàn)。結(jié)標(biāo)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際原則在課堂教學(xué)中的具體體現(xiàn),也是學(xué)生應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識(shí)解決實(shí)際問題的直接體現(xiàn)。

目標(biāo)教學(xué)法在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

教學(xué)中的應(yīng)用

(一)樹標(biāo)的教學(xué)應(yīng)用

分析學(xué)習(xí)任務(wù),確定總目標(biāo)學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的目的是了解計(jì)算機(jī)處理對(duì)象的特性,能從現(xiàn)實(shí)世界的問題中抽象出適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,然后以合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,并設(shè)計(jì)一個(gè)針對(duì)此數(shù)學(xué)模型的算法進(jìn)行編程調(diào)試,獲得問題的解決。所以該門課程教學(xué)的主線是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從問題入手,分析和研究計(jì)算機(jī)加工處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性,使學(xué)生能夠?yàn)樗麄儜?yīng)用的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的操作算法,并初步掌握算法的性能分析技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)解決問題為主要目的的教學(xué)目標(biāo),教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)應(yīng)把原來以知識(shí)掌握為線索的設(shè)計(jì)改變?yōu)橐越鉀Q問題為主線索的設(shè)計(jì),這要求教師精心篩選和設(shè)計(jì)各教學(xué)單元的實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)要求,在開課時(shí)打印在紙上或以電子文檔的形式發(fā)給學(xué)生,這樣有明顯的導(dǎo)向意義。學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)目標(biāo)會(huì)更加明確和具體。

回顧舊知識(shí),預(yù)習(xí)新知識(shí)數(shù)組、指針、函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、鏈表等是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用來解決問題的主要知識(shí),而這些又是C語(yǔ)言的難點(diǎn),所以學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言的掌握程度直接影響著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)效果。因此,教師在講授《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》時(shí),對(duì)將要用到的C語(yǔ)言知識(shí)應(yīng)采用提問或簡(jiǎn)述的方式,對(duì)這些知識(shí)的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用的方式進(jìn)行有針對(duì)性的復(fù)習(xí)、鞏固并強(qiáng)化學(xué)生的理解,這對(duì)后面《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的學(xué)習(xí)可起到事半功倍的效果。另外,為了解決課時(shí)少的問題及更好地提高教學(xué)效果,可以在本節(jié)課結(jié)束前把下節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)展示給學(xué)生,即向?qū)W生展示課時(shí)目標(biāo),使學(xué)生在課前有充裕的時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)和自學(xué),預(yù)習(xí)時(shí)要求學(xué)生做到“眼到、心到、手到”,并用鉛筆標(biāo)出教材中的重點(diǎn)。在展示教學(xué)目標(biāo)時(shí),應(yīng)盡量少用“掌握、理解、了解”等模糊詞語(yǔ),避免學(xué)生反感及不便于矯正,而應(yīng)在吃透課時(shí)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,將各知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為合理的、符合各層次課時(shí)目標(biāo)要求的問題。這種通過解決問題來達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的方式將會(huì)取得更好的效果。

(二)析標(biāo)的教學(xué)應(yīng)用

檢測(cè)學(xué)生自學(xué)此環(huán)節(jié)首先讓學(xué)生解答展示目標(biāo)中提出的問題,在此過程中鼓勵(lì)學(xué)生之間的協(xié)作與討論。與此同時(shí)教師板書提示性筆記,筆記主要是目標(biāo)教學(xué)法中的濃縮語(yǔ)言和擴(kuò)展部分的知識(shí)點(diǎn),是課時(shí)教學(xué)的重點(diǎn),是教學(xué)內(nèi)容的集萃,又是對(duì)學(xué)生進(jìn)行當(dāng)堂訓(xùn)練和檢測(cè)的試題,還是學(xué)生的部分課后作業(yè)。

點(diǎn)撥精講,釋疑解難在學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容有基本了解的基礎(chǔ)上,教師要合理地講解教學(xué)內(nèi)容,去粗求精,去同求異,精講重點(diǎn)難點(diǎn),對(duì)不好理解的抽象的內(nèi)容和不易掌握的算法等難點(diǎn),要對(duì)癥下藥,深入討論,使學(xué)生不但知其然,且知其所以然。這當(dāng)中,應(yīng)適時(shí)利用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段,以生動(dòng)形象,靈活、高密度的方式把知識(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生。同時(shí)還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生去分析問題,抓住本質(zhì),組織數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)算法,解決問題,要求學(xué)生能舉一反三,觸類旁通,初步培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。如結(jié)合教材中經(jīng)典的算法,要求學(xué)生結(jié)合實(shí)際問題把算法改寫成程序。

(三)拓標(biāo)的教學(xué)應(yīng)用

學(xué)生獨(dú)立思考,完成擴(kuò)展此環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用教材中學(xué)到的知識(shí)解決實(shí)際問題的綜合能力。可利用問題驅(qū)動(dòng)的方式,由教師合理設(shè)置問題,問題力爭(zhēng)與教材中的重點(diǎn)難點(diǎn)、實(shí)用知識(shí)以及實(shí)際生活緊密貼合,要求學(xué)生用已學(xué)過的知識(shí)思考解答,并完成從算法到程序的課業(yè)。此過程中教師要適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生掌握分析問題和解決問題的能力,在解決問題的過程中鞏固知識(shí),加深對(duì)重要知識(shí)的理解,從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。如學(xué)習(xí)線性表時(shí),要求學(xué)生用順序及鏈?zhǔn)絻煞N存儲(chǔ)方式建立他們所在班級(jí)學(xué)生的成績(jī)表,實(shí)現(xiàn)對(duì)成績(jī)的排序,查找給定條件的記錄,對(duì)記錄的插入、刪除等操作,要求編寫程序上機(jī)實(shí)現(xiàn)。編寫此程序,教材中已有一些算法,學(xué)生只要參照修改即可,無參照的算法教師可以提示或?qū)懗龊瘮?shù)的前半部分,其余由學(xué)生補(bǔ)上。此外,教師應(yīng)及時(shí)給學(xué)生總結(jié)解決問題(編寫程序)的方法和規(guī)律,要求學(xué)生記住一些典型的算法,如插入、刪除等,讓學(xué)生懂得編寫程序是有章可尋的。

師生討論,完成濃縮此環(huán)節(jié)進(jìn)行知識(shí)的歸納與總結(jié),可采用教師與學(xué)生角色轉(zhuǎn)換法,或教師自問自答等方式提煉出各章節(jié)的共同點(diǎn)和銜接線索,對(duì)各類數(shù)據(jù)類型建立統(tǒng)一的一般的抽象模式,并分別討論各類數(shù)據(jù)類型獨(dú)自的特征和算法,在課程內(nèi)容間建立一種宏觀的聯(lián)系和銜接。按計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象及教材知識(shí),可將學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)歸納為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)簡(jiǎn)表(見表1)。由表1可見,該課程主要研究三方面的內(nèi)容:邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和算法,每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(線性表、棧、隊(duì)列、樹、圖)都會(huì)涉及這三方面的內(nèi)容,每講一種新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)都可以用這條主線來闡明其上三方面的內(nèi)容,這樣學(xué)生學(xué)起來就有系統(tǒng)性,容易把握。如從存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)看,無論是線性表、樹,還是圖結(jié)構(gòu),最基本、最典型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ),只要把這兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)掌握好了,整門課程的學(xué)習(xí)難度就不大了,只需對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與操作進(jìn)行相應(yīng)的歸納、總結(jié)與對(duì)比,找出其不同點(diǎn)就可以了。對(duì)于各種數(shù)據(jù)類型的算法基本上都是要求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建(存儲(chǔ))、插入、刪除、查找、替換、排序等操作,學(xué)生只要掌握了這些基本的算法,編寫程序就具備了一定的基礎(chǔ)。

(三)結(jié)標(biāo)的教學(xué)應(yīng)用要點(diǎn)

為了使學(xué)生真正學(xué)好《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》,除了在課堂上要采用行之有效的教學(xué)方法外,還要讓學(xué)生多動(dòng)手實(shí)踐。只有通過實(shí)踐才能發(fā)現(xiàn)“教”與“學(xué)”中存在的問題;才能使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)實(shí)踐任務(wù)進(jìn)行分析、抽象、建立與之相適應(yīng)的模型,使問題最終在計(jì)算機(jī)上得于實(shí)現(xiàn);才能便于教師實(shí)現(xiàn)目標(biāo)測(cè)評(píng),進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。可通過讓學(xué)生做作業(yè)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行實(shí)踐。首先,要求學(xué)生不僅要做作業(yè),還要交作業(yè)。作業(yè)的布置要重質(zhì)量,重效益,重視由粗放型向集約型轉(zhuǎn)換。教師應(yīng)對(duì)學(xué)生交的作業(yè)進(jìn)行全面檢查與批改,對(duì)出現(xiàn)的問題要及時(shí)總結(jié)、歸納、講評(píng),并適當(dāng)篩選部分問題作典型分析、討論、解決。其次,通過精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。針對(duì)教學(xué)目標(biāo),選擇有代表性、難度適中、綜合性強(qiáng)的典型“問題”作為實(shí)驗(yàn)課題,以點(diǎn)帶面,使學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)學(xué)會(huì)分析問題,設(shè)計(jì)解決方案,編程,上機(jī)調(diào)試。此類課題要循序漸進(jìn),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,可分三步進(jìn)行:(1)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。主要結(jié)合教材中的典型算法展開,把算法轉(zhuǎn)換為程序及課堂上已完成的程序;(2)應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力。教師從實(shí)際應(yīng)用中精心選擇的實(shí)驗(yàn)題目,由學(xué)生獨(dú)自或者分成小組,通過分析,編寫程序,上機(jī)調(diào)試完成;(3)課程設(shè)計(jì)。由教師布置綜合性的課題,或者由學(xué)生選擇自己感興趣的課題,要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成問題描述、需求分析、邏輯設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和編程到上機(jī)測(cè)試的實(shí)現(xiàn)過程,并作為必修課的一部分。為了便于測(cè)評(píng)是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和能及時(shí)采取補(bǔ)救措施,首先,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中,教師應(yīng)深入學(xué)生當(dāng)中,與他們進(jìn)行雙向交流,針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,采用提示或設(shè)疑的方式,讓他們自己動(dòng)腦糾正程序錯(cuò)誤。其次,每次上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí),要求學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)記錄,記錄中要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)者的思維過程,即實(shí)驗(yàn)者是如何理解實(shí)驗(yàn)的每一步的,該實(shí)驗(yàn)的目的和原理是什么,關(guān)鍵在哪里,是否有更好的改進(jìn)方法等,并要求附上源程序。這樣強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論,有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)記錄由教師簽名并計(jì)分作為總成績(jī)的一部分,教師通過檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄,了解本課時(shí)的教學(xué)效果,并及時(shí)對(duì)教學(xué)不足之處進(jìn)行矯正和補(bǔ)償,對(duì)個(gè)別差生進(jìn)行個(gè)體教學(xué),使其跟上教學(xué)進(jìn)度,完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

總之,對(duì)于任何一門課程,所采用的教學(xué)方法都必須依據(jù)教學(xué)對(duì)象和具體的教學(xué)內(nèi)容,深鉆細(xì)研,靈活安排,巧妙結(jié)合,才能收到最佳的教學(xué)效果,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中,通過采用目標(biāo)教學(xué)法,可克服教學(xué)中的盲目性和主觀隨意性,并且學(xué)生能以感知、聯(lián)想、對(duì)比、分析、判斷、綜合、概括等多種形式的智能活動(dòng)積極參與學(xué)習(xí),充分體現(xiàn)以能力為中心的高職教育特色。

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作者簡(jiǎn)介:

濮永仙(1976—),女,云南騰沖人,云南大學(xué)在讀計(jì)算機(jī)技術(shù)碩士,云南省德宏高等師范專科學(xué)校講師,主要從事計(jì)算機(jī)教育研究。