小組互助學習在數據結構教學中的應用

郭銳

[摘 要]作為計算機專業必修課的數據結構課程對學生的思維能力和編程能力都有一定的要求。以往的教學改革注重改善“教”的手段和方法，但學生的學習成績提升并不明顯。采用以學習互助小組輔助傳統教學的GBL教學法，在班級內組成6—10人一組的學習小組，充分利用學生之間便于交流的優勢，填補師生之間交流的障礙，使師生交流的渠道通過生生交流進行擴展，并通過討論的形式促進學生在課后進行自主學習、深入思考。這種方法能夠改善數據結構課程的學習效果，提升學生對知識點的理解效率。

[關鍵詞]教學改革;學習互助小組;數據結構

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）08-0101-03

一、 研究目的

數據結構課程的教學目的與要求是培養學生的邏輯思維能力和解決問題的能力，通過這門課程，學生將學會如何從實際問題的數據入手，分析其結構特性，從而選擇適當的邏輯結構、存儲結構，并運用相應的算法去解決問題。此課程涉及的內容多、實用性強，且與先修的程序設計課程關系密切，不僅考查學生的思維能力，還考查學生的編程能力，任何環節出現漏洞都可能導致理解的脫節，影響學習效果。

如果每節課講的知識點學生都可以在第二次課前消化吸收，那么學生的學習效果自然可以得到大幅提升。在教學改革時，除了要利用各種手段改善教師“教”的質量外，更應該注重改善學生“學”的方法，即研究“如何提升學生對知識點的理解效率”。

二、問題分析

學生的學習方法、學習習慣與其學習環境息息相關，從幼兒園到大學，社會上的教學機構普遍采用的是傳統的教學模式，即以教師為中心的以“教”為主的教學模式。在這種模式下教師能夠充分把握課堂教學的節奏、控制教學的進度、發揮教師的主導作用，但學生長期處于被動接受的從屬地位，習慣于用“耳朵”學習，不用腦思考，不及時提問，無法與教師形成有效互動，這不利于學生及時解決課堂學習中遇到的問題。由于數據結構課程前后內容關聯密切，如果知識環節有漏洞，就會產生對后續內容的理解障礙，從心理上給學生增加課程的難度，影響其學習熱情和學習效果。

經分析，在教學環節中學生遇到的問題無法及時解決主要分兩種情況。

第一種：認真聽講后，對個別知識點有疑問，卻不好意思提問。這樣的情況通常出現在學習狀態中等偏上的學生身上。這類學生的特點是學習態度比較認真，上課的時候基本能夠跟上教師的進度，并且在對知識點能夠理解的情況下，多數會給教師以”點頭”的反饋，但是當這些學生有疑惑的時候，卻通常只是擺出“思考臉”，不敢把自己的疑惑說出來，而且從這時候起很多學生就進入了“目光躲避”狀態，只能靠教師猜測他們哪里有疑問并再次解釋，這不利于有針對性地解決問題。

第二種：前面有知識點漏洞，到后面不懂，卻不知道問題出在哪里，提不出問題。這樣的情況通常出現在學習狀態偏下的學生身上。這類學生的特點是先修課程中已經有很多知識點不熟、不會，導致新知識很難聽懂。這類學生知道自己不懂，卻不知道從哪里入手解決，或者有解決問題的愿望，但只愿意與相熟的同伴討論，若同伴水平差不多則無法解決問題。這樣越學到后面，積累的問題就越多，整門課程就變成了難點中的難點。

基于上述對學習對象的分析，“有問無解”主要是由于師生交流障礙導致的，要“提升學生對知識點的理解效率”，則教學改革的重點應該放在“如何使學生更高效地提出疑問”，以及“如何使學生的疑問及時得到解決”這兩個問題上。

三、 改革方法分析

最高效的提問并得到解答的途徑是直接與教師交流。前面分析過，由于長期處于傳統教育模式下，學生習慣了被動聽課，較少主動提問和參加討論，目前也沒有什么有效的方法可以在大學短短的幾個學期內大幅度提高學生與教師的直接交流頻率。

在這樣的大環境下，就要另辟蹊徑，要想辦法使學生之間的“生生交流”能夠起到“師生直接交流”的效果，即若學生可以通過與同學共同討論解決問題，那即便無法提升師生的交流頻率也不會影響其學習效果。

改革方法要注重拓寬學生的有效交流渠道，充分利用學生之間的無障礙交流，幫學生個體提供一個組織，使其“有人可問、有問必解”，即使每個學生能夠及時提問，并能得到明確的解答。基于上述原因，本次數據結構課程教學實驗中采取基于學習互助小組的教學模式，下文簡稱GBL（Group-Based Learning）教學模式。

四、 具體執行方法

經過對各教學單位的觀察，學生從交流狀態上一般可以分為以下3組：A組：有幾個愿意和教師直接交流的學生;B組：有一些不直接與教師交流，但是私下會積極與其他同學討論問題的學生;C組：被動聽講，聽不懂就算了的學生。

其中A組學生通過與教師的直接交流基本能夠達到對知識點的完全理解;B組學生中有一小部分積極分子有問題時會找A組學生求解，而另一部分更愿意與水平接近的同組的同學討論求解;C組學生基礎稍差，不懂的較多，基本不與其他人交流學習問題。

改革就是要將這些學習狀態、交流狀態不同的三組學生融合在一起，使對課程理解較透的學生帶動和指導理解不夠好的學生提高整體的學習效果。

1.分組方式

最好的融合方式是把三類學生打散、重組，組成成員分布最好是每組一兩個A組學生，幾個B組學生，再加上幾個C組學生。

由學生先進行自由分組，教師再對自己比較了解的各組中原A組和原B組的積極分子進行再分配，盡量把這些學生比較均勻地分配到各組中，以增強組內交流，并且將經常聚在一起的原A組、B組學生分配到不同組中，以增進組間交流。由組員選出他們認為解答能力最強的同學擔任組長。

2.執行措施

對每位學生提出具體要求：（1）每位學生都可以是提問者，可以直接向教師、組內、組外的同學提問;（2）被提問者如果不會解答，則作為提問者繼續尋求答案。

組長的職責：（1）記錄組員提問、解答的情況;（2）每周或每章節結束提交問題記錄。

組內采取自助、互助的形式，提倡自主學習、共同討論的學習模式，互相幫助，共同進步。

教師的職責：（1）每次課前、課后督促學生思考、提問;（2）及時收集問題記錄，以便對提出的問題做集中講解;（3）從學生的提問情況中總結、反思，隨時調整教學進度與講授方法。

3.考核形式

為了鼓勵學生積極參與提問與解答、增進生生交流，將互動情況作為考核平時成績的一個標準，根據具體情況占比30%～50%，問題記錄表形如表1所示。

這樣的方式可以使有問題的學生更大膽、及時地提出問題，并且可以激勵被詢問的學生在找答案的過程中更好地進行再思考、再學習。

五、 教學實踐效果

實驗對象選擇：以先修課成績、數據結構課程班級情況兩個角度為基準，從上數據結構課程的8個教學單位中選出6個程度近似的班級作為實驗對象，再在這6個教學班中抽簽選出3個教學單位執行GBL教學方法實踐。

執行時間：開課第1—4周對學生掌握情況進行摸底，以掌握各班A、B組成員情況，第5周開始執行GBL教學法。

效果檢驗：通過問卷調查和期末卷面成績分布檢驗實驗結果。

1.問卷調查：執行前對學生針對課程的疑難點數量進行問卷調查，執行后在第16周再次做問卷調查，70%的學生在第二次調查中認為課程難度比第一次調查時有所降低，對課程的理解程度有明顯提升。

2.期末考試卷面成績分析：對比3個實驗班和3個非實驗班的平均卷面成績統計表（圖7和圖6），可以看出，執行了此方法的實驗班級的成績分布較未執行此法的非實驗班在整體成績級別上有一定的提升，低分段人數減少，高分段人數增加。

六、總結

這次教學改革采用以學習互助小組輔助傳統教學的GBL教學法，在班級內組成6—10人一組的學習小組，充分利用學生之間便于交流的優勢，填補師生之間交流的障礙，使師生交流的渠道通過生生交流進行擴展，并通過討論的形式促進學生在課后進行自主學習、深入思考。經過一學期教學效果的檢驗，文中所述的GBL教學法對提升數據結構課程的學習效果有一定成效，值得推廣。這可以為以后的數據結構課程和其他課程的教學過程提供一種可參考的方法和思路。

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[責任編輯：陳 明]