WebQuest在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中的應(yīng)用研究——以教育技術(shù)專業(yè)為例

WebQuest在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中的應(yīng)用研究
——以教育技術(shù)專業(yè)為例

趙艷

(通化師范學(xué)院 物理學(xué)院，吉林 通化 134002)

摘要:本文通過(guò)介紹WebQuest教學(xué)模式的特點(diǎn)及組成，研究教育技術(shù)專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程在教學(xué)過(guò)程中存在的缺點(diǎn)及不足，設(shè)計(jì)并探討了WebQuest在該課程教學(xué)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)案例.

關(guān)鍵詞:WebQuest；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；應(yīng)用研究

DOI:10.13877/j.cnki.cn22-1284.2015.10.021

收稿日期：2015-07-21

基金項(xiàng)目：通化師范學(xué)院高等教育教學(xué)研究課題“基于WebQuest的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐研究”(JY2014042)

作者簡(jiǎn)介：趙艷,女，吉林通化人, 碩士,實(shí)驗(yàn)師.

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”作為一門基礎(chǔ)課程，是高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是我校教育技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修課程之一.其教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)理解、分析和研究計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)對(duì)象的特性，從而選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的算法，并熟練掌握算法的時(shí)間分析和空間分析技巧.因此，對(duì)這門課程的理解、掌握和拓展，將對(duì)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析、組織、處理和編程能力有著極深的影響；對(duì)培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生抽象思維和創(chuàng)造能力起著十分重要的作用.[1]但由于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”內(nèi)容理論性較強(qiáng)，知識(shí)比較抽象，同時(shí)，學(xué)生對(duì)于算法和程序的編寫理解起來(lái)比較困難，尤其對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱的教育技術(shù)專業(yè)的學(xué)生更是如此，所以，如何更好地學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程是我們亟待解決的問(wèn)題.

1“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程主要研究的是線性結(jié)構(gòu)、樹(shù)形結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及在不同存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上各自行為的實(shí)現(xiàn)算法，內(nèi)容比較抽象，邏輯性強(qiáng)，理解起來(lái)有一定難度，同時(shí)，教育技術(shù)專業(yè)學(xué)生習(xí)慣了學(xué)習(xí)“所見(jiàn)即所得”的計(jì)算機(jī)知識(shí)，對(duì)于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”這門課程的重要性也心存疑惑，加之本課程是針對(duì)大學(xué)二年級(jí)的教育技術(shù)專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的，學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中有些吃力，浮躁的學(xué)習(xí)心態(tài)加上薄弱的基礎(chǔ)使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)難以靜下心來(lái).[2]這些都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的興趣不足.

1.2學(xué)生的算法或程序設(shè)計(jì)知識(shí)薄弱

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程涉及大量的概念和算法設(shè)計(jì)，需要依托一門程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程之前，需要學(xué)生掌握一門計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(本文以C語(yǔ)言為例)并培養(yǎng)較強(qiáng)的抽象思維能力，由于教育技術(shù)專業(yè)的學(xué)生之前只學(xué)習(xí)了C語(yǔ)言一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，還沒(méi)有形成編程的思想，同時(shí)對(duì)C語(yǔ)言知識(shí)的掌握也不是很牢固，這就使得在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程時(shí)比較吃力.

1.3重理論，輕實(shí)踐

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是一門理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)的課程.該課程的教學(xué)要求之一是訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的技能和培養(yǎng)學(xué)生良好程序設(shè)計(jì)的習(xí)慣，其重要程度決不亞于知識(shí)傳授.[3]但在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，大部分課時(shí)都是以理論課為基礎(chǔ)，缺少甚至沒(méi)有實(shí)踐課，教師在上課過(guò)程中，也只能是進(jìn)行算法的講解，沒(méi)有過(guò)多的時(shí)間上機(jī)操作，這使得學(xué)生無(wú)法在課堂上真正理解數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系，以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)生活中的作用.

由此可見(jiàn)，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，主要在于學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)少，不能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中去，如何找到一種好的教學(xué)模式，解決上述問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的興趣及動(dòng)手操作能力呢？

2WebQuest概述

2.1WebQuest簡(jiǎn)介

WebQuest是美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)的伯尼·道奇(Bernie Dodge)等人于1995年開(kāi)發(fā)的一種課程計(jì)劃.它實(shí)質(zhì)上是基于互聯(lián)網(wǎng)的探究式學(xué)習(xí)，即由教師分配一定的教學(xué)任務(wù)，提供一定的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生為完成這一任務(wù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)自主學(xué)習(xí)，尋求解決問(wèn)題的方法，在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，教師作為主導(dǎo)，學(xué)生作為主體，采用探究型的教學(xué)方法，自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作緊密結(jié)合的組織形式以及開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，以發(fā)展學(xué)生的高級(jí)思維能力為目標(biāo).[4]提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、創(chuàng)造性以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

WebQuest分為短周期和長(zhǎng)周期兩種.短周期的WebQuest一般一至三課時(shí)完成，目的是使學(xué)習(xí)者通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取新信息，并對(duì)新信息加以處理整合，以便對(duì)知識(shí)更好地理解掌握.而長(zhǎng)周期的WebQuest一般耗時(shí)一個(gè)星期至一個(gè)月，目的是使學(xué)習(xí)者對(duì)于已掌握的知識(shí)進(jìn)行深入分析、提煉和加工，從而解決一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際之中.

2.2WebQuest特點(diǎn)

(1) 開(kāi)放性.WebQuest教學(xué)模式在進(jìn)行過(guò)程中，需向?qū)W習(xí)者提出明確的任務(wù)，學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的學(xué)習(xí)時(shí)間，分析學(xué)習(xí)任務(wù)，自主安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，有效地提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣.

(2) 探索性.由于在WebQuest教學(xué)模式下，所有任務(wù)須由學(xué)習(xí)者自主完成，學(xué)習(xí)者要想在既定時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，就要不斷思索，不斷嘗試，極具挑戰(zhàn)性.

(3) 實(shí)踐性.在WebQuest教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)者要充分利用各種網(wǎng)絡(luò)資源，提出任務(wù)的解決方案，在這個(gè)過(guò)程中，要做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，思考如何將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中去，在不斷嘗試的過(guò)程中提高學(xué)習(xí)者的實(shí)際動(dòng)手能力.

基于WebQuest的開(kāi)放性、探索性和實(shí)踐性等特點(diǎn)，將其引入“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)之中，既可以充分體現(xiàn)WebQuest的特點(diǎn)，也可以彌補(bǔ)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)的不足，提高教學(xué)效率.

3“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的WebQuest教學(xué)模式實(shí)施

WebQuest共由六部分組成，分別是：緒言、任務(wù)、過(guò)程、資源、評(píng)估和結(jié)論.教學(xué)模式主要圍繞這六部分來(lái)開(kāi)展，下面以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中“隊(duì)列”的教學(xué)內(nèi)容為例來(lái)介紹WebQuest教學(xué)模式的具體應(yīng)用.

(1)緒言(Introduction).這一部分主要是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣.問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)要與學(xué)習(xí)者的原有知識(shí)相關(guān)，讓學(xué)生可以在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上通過(guò)自己的努力來(lái)完成任務(wù)；問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)要與現(xiàn)實(shí)生活相符，使學(xué)習(xí)者有學(xué)以致用的成功感；問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)要有一定的難度，激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)欲望.

在本次教學(xué)活動(dòng)中，筆者選擇了“農(nóng)夫過(guò)河”作為問(wèn)題情境.選擇它的原因在于：

①“農(nóng)夫過(guò)河”是隊(duì)列應(yīng)用中比較有代表性的例子，在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了隊(duì)列的基本概念及實(shí)現(xiàn)方法；

②“農(nóng)夫過(guò)河”是典型的用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題，通過(guò)本次教學(xué)活動(dòng)，可以讓學(xué)生體會(huì)到“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”在現(xiàn)實(shí)生活中的作用；

③“農(nóng)夫過(guò)河”在實(shí)際操作過(guò)程中有一定的難度，同時(shí)也是教育技術(shù)專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的選修內(nèi)容，如果能順利解決此問(wèn)題，一定會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心.

經(jīng)過(guò)上述活動(dòng)，能在學(xué)生思考如何解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和探索心理，啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的興趣.

(2)任務(wù)(Task).這部分主要是針對(duì)緒言中提出的問(wèn)題情境進(jìn)行分析，讓學(xué)生明確本次課程要實(shí)現(xiàn)什么樣的教學(xué)目標(biāo)，完成什么樣的教學(xué)任務(wù)，類似于學(xué)習(xí)目標(biāo)的提出，它可以是一個(gè)問(wèn)題，也可以是一項(xiàng)有創(chuàng)意的工作，最終結(jié)果可以是一個(gè)報(bào)告、一個(gè)完整的程序或一個(gè)PPT演示文稿.

根據(jù)前面創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境，筆者在本次教學(xué)活動(dòng)中先帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)于隊(duì)列的基本概念、實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行復(fù)習(xí)，同時(shí)將一些常用的C語(yǔ)言代碼提供給學(xué)生，讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行“農(nóng)夫過(guò)河”程序的編寫，這樣可以避免學(xué)生毫無(wú)章法地收集資料浪費(fèi)時(shí)間.在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生明確本次教學(xué)活動(dòng)的任務(wù)：

①?gòu)?fù)習(xí)編寫C語(yǔ)言程序；

②掌握隊(duì)列的定義、特點(diǎn)；

③掌握隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)方法；

④編寫程序來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)夫過(guò)河的問(wèn)題.

最終每個(gè)小組提交一個(gè)完整的用C語(yǔ)言編寫的“農(nóng)夫過(guò)河”程序.

通過(guò)上述工作可以提高學(xué)生的觀察和思考能力，讓學(xué)生了解如何將“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的知識(shí)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中并設(shè)法解決相關(guān)問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)復(fù)習(xí)，使學(xué)生牢固掌握C語(yǔ)言相關(guān)知識(shí).

(3)過(guò)程(Process).這部分用于描述完成任務(wù)所需要的步驟，要求學(xué)習(xí)者對(duì)于任務(wù)深入認(rèn)識(shí)，知道每一步要做的工作，并努力去完成，最終獲得知識(shí).它是學(xué)習(xí)者完成任務(wù)的直接依據(jù).

在這一步的工作中，教師要起到一個(gè)導(dǎo)航的作用，要了解每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，并對(duì)全班同學(xué)進(jìn)行分組，將不同個(gè)性的同學(xué)分到一組當(dāng)中，用來(lái)解決不同的問(wèn)題，在本次教學(xué)活動(dòng)中，具體過(guò)程如下：

①教師帶領(lǐng)學(xué)習(xí)者復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)，并對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行分組；

②小組成員明確分工，查閱相關(guān)資料，編寫程序代碼；

③各小組成員進(jìn)行程序演示，教師、其他同學(xué)提問(wèn)；

④總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，評(píng)選優(yōu)秀小組、優(yōu)秀個(gè)人.

在這一過(guò)程中，通過(guò)評(píng)選，可以培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)及學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)，在查閱資料、編寫程序的過(guò)程中，提高學(xué)生編程能力，培養(yǎng)學(xué)生編程思想，彌補(bǔ)學(xué)生算法和程序設(shè)計(jì)知識(shí)薄弱的問(wèn)題.

(4)資源(Resources).在這一過(guò)程中由教師提供相關(guān)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源的網(wǎng)站、資料，教師要起到輔助和監(jiān)督的作用，輔助學(xué)習(xí)者有目的地進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的查找，避免做無(wú)用功.同時(shí)監(jiān)督學(xué)生有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源.本案例網(wǎng)絡(luò)資源有：http://www.doc88.com/p-27013457230.html；http://m.blog.csdn.net/blog/yhc13429826359/4576915；http://wenku.baidu.com/link?url=F6wqNvmqJDEiJiWF4_Biq；

http://wenku.baidu.com/view/a47b9a57be23482fb4da4cb5.html?re=view；http://blog.sina.com.cn/s/blog_8292a06a010129ai.html.

參考書目有：《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——C語(yǔ)言描述》，張乃孝，高等教育出版社；《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，嚴(yán)蔚敏，清華大學(xué)出版社；《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教程》，李春葆，清華大學(xué)出版社；《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，譚浩強(qiáng)，清華大學(xué)出版社.

通過(guò)上述工作，鍛煉學(xué)生正確有效地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)的能力、培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力、提高學(xué)生實(shí)踐能力.

(5)評(píng)估(Evaluation).通過(guò)測(cè)評(píng)學(xué)習(xí)者前面所做的工作，掌握學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，并給學(xué)習(xí)者一個(gè)可以相互交流的平臺(tái).在基于WebQuest的教學(xué)活動(dòng)中，一方面采用學(xué)習(xí)者自我評(píng)價(jià)，學(xué)習(xí)者對(duì)于自己在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)和反思，找到自己的優(yōu)勢(shì)和不足，在今后的學(xué)習(xí)中揚(yáng)長(zhǎng)避短，更好地提高自己；另一方面采用組內(nèi)互評(píng)，讓學(xué)習(xí)者能彼此交流、吸取教訓(xùn)、分享成果, 達(dá)到相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)、共同提高的目的.[5]

教師要通過(guò)學(xué)生的提問(wèn)和回答來(lái)評(píng)估本次教學(xué)活動(dòng)是否達(dá)到預(yù)期的目的，學(xué)生是否掌握了相關(guān)的知識(shí)，查漏補(bǔ)缺，認(rèn)真總結(jié).

通過(guò)上述工作，使教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)各自在教學(xué)和學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題及不足，及時(shí)總結(jié)，認(rèn)真修改，共同努力，提高教學(xué)效果，為今后教學(xué)活動(dòng)的順利開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

(6)結(jié)論(Conclusion).提供機(jī)會(huì)給學(xué)習(xí)者以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，鼓勵(lì)對(duì)過(guò)程的反思，拓展和概括所學(xué)知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者在其他領(lǐng)域拓展其經(jīng)驗(yàn).在這一部分，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生與其他小組的學(xué)生進(jìn)行溝通、交流，思考更多不同的解決問(wèn)題的方法，開(kāi)拓視野，發(fā)散思維，有效促進(jìn)良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成.

4結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，在基于WebQuest的教學(xué)模式應(yīng)用于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的教學(xué)活動(dòng)中，彌補(bǔ)了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)過(guò)程中的一些缺點(diǎn)和不足，體現(xiàn)了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的學(xué)習(xí)要求，打破了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，但是，WebQuest的教學(xué)模式并不適用于所有的教學(xué)活動(dòng)，只有選擇正確的、合適的教學(xué)課題，才能真正發(fā)揮WebQuest的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，這就需要教師總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合課程和學(xué)生的特點(diǎn)，不斷更新自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，只有這樣才能最大限度地激發(fā)學(xué)生的自主、創(chuàng)新、協(xié)作意識(shí)，培養(yǎng)出國(guó)家需要的實(shí)踐性應(yīng)用型人才.

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(責(zé)任編輯:王海波)