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一、啟發(fā)式教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計

1.巧妙設(shè)置引例

人們的思路往往是從具體到一般，因此，教學(xué)中新內(nèi)容的導(dǎo)入對激發(fā)學(xué)生的興趣和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有著至關(guān)重要的作用。在堆棧內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計中，以具體的問題“將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)”作為內(nèi)容的導(dǎo)入，同時采用一題多解的思路進(jìn)行問題的分析、討論和對比。首先，分析問題。數(shù)制轉(zhuǎn)換問題是計算機(jī)的常見問題，以這個問題作為引入點(diǎn)，在學(xué)生現(xiàn)有知識能力的基礎(chǔ)上啟發(fā)學(xué)生，會更自然，學(xué)生也會更容易接受。可采用提問的方式，引導(dǎo)其回顧將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為某一進(jìn)制數(shù)的一般方法，即“除R取余法”。然后，討論進(jìn)制轉(zhuǎn)換的程序設(shè)計方法。啟發(fā)編程要點(diǎn):數(shù)據(jù)采用普通數(shù)據(jù)存儲，如定義一個數(shù)組，來存儲余數(shù)，同時存儲十進(jìn)制數(shù)N，進(jìn)制數(shù)R。整個程序設(shè)計采用簡單的循環(huán)結(jié)構(gòu)，并引導(dǎo)其得出解題的具體步驟。學(xué)生在現(xiàn)有知識基礎(chǔ)上，能很快得出程序代碼，此為問題的第一種解法。同時，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生，分析這種程序代碼的優(yōu)缺點(diǎn)———問題處理較簡潔明了，但簡單循環(huán)結(jié)構(gòu)的處理方式導(dǎo)致程序代碼的冗余度較大。由此引出主要內(nèi)容———堆棧及其運(yùn)算。

2.引出堆棧及其運(yùn)算的相關(guān)內(nèi)容

有了前期問題的導(dǎo)入，學(xué)生對學(xué)習(xí)堆棧這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣大幅度提高，筆者從兩個方面對其內(nèi)容進(jìn)行講解:數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的存儲和存儲形式下數(shù)據(jù)的常見運(yùn)算。數(shù)據(jù)的存儲不僅是一個學(xué)習(xí)單元所關(guān)注的內(nèi)容，每個人對于數(shù)據(jù)存儲都有自己的理解，別人的經(jīng)驗、結(jié)論并不能加深自己對問題的理解，只有在學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)行思考，不斷總結(jié)，才能真正理解其含義。因此，這部分內(nèi)容的講解要以引導(dǎo)為主，使學(xué)生自己通過思考，得出堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲特點(diǎn)及相關(guān)運(yùn)算。最后教師再對其進(jìn)行系統(tǒng)性講解，幫助學(xué)生梳理系統(tǒng)化知識結(jié)構(gòu)。

3.啟發(fā)學(xué)生另尋解題思路

為了使學(xué)生更好的掌握堆棧這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并能用它解決實際問題，應(yīng)進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)制轉(zhuǎn)換的過程，啟發(fā)學(xué)生總結(jié)轉(zhuǎn)換過程中的規(guī)律，即余數(shù)具有“后進(jìn)先出”的特點(diǎn)，進(jìn)而引導(dǎo)其用堆棧處理數(shù)制轉(zhuǎn)換的過程。首先，分析使用堆棧后，數(shù)據(jù)在堆棧中的存儲及變化情況，引導(dǎo)學(xué)生———余數(shù)需要存儲在堆棧中，并進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的變化情況及所應(yīng)做的操作，其變量及所做的操作如表1所示。其中被除數(shù)N即為要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)，除數(shù)R為要轉(zhuǎn)換的進(jìn)制，商K為操作中的中間結(jié)果，余數(shù)J為最后需要存儲的結(jié)果。其次，啟發(fā)學(xué)生總結(jié)規(guī)律，并得出數(shù)制轉(zhuǎn)換過程中的流程圖，進(jìn)而得到使用堆棧后的程序設(shè)計的語句。此為問題的第二種解法。根據(jù)啟發(fā)式教學(xué)法的原則，在課堂上應(yīng)注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的啟發(fā)和引導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，因此，在其講解過程中，巧設(shè)疑問，本著師生互動，重思維能力的培養(yǎng)，重學(xué)習(xí)過程的原則，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生。例如可設(shè)立“堆棧存儲和管理數(shù)據(jù)的性質(zhì)如何”“如何利用堆棧來存儲和管理余數(shù)”“循環(huán)體中的程序語句是什么”等問題來引導(dǎo)整個教學(xué)過程。問題設(shè)置的個數(shù)和時機(jī)應(yīng)恰當(dāng)巧妙，將整個教學(xué)過程分為四個階段，即前期、前中期、中期和后期，并在各個階段中設(shè)置一個問題，引導(dǎo)相關(guān)知識點(diǎn)，并發(fā)揮問題的功能。

4.問題的分析、比較和引申

至此，學(xué)生對堆棧及其應(yīng)用有了比較深刻的印象，不僅對堆棧這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲和處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)有了深刻的理解，還對堆棧的應(yīng)用有了一個更深入的了解．然而，學(xué)習(xí)是一個循環(huán)往復(fù)的過程，在一定的階段適當(dāng)重復(fù)并夯實學(xué)生已有的知識內(nèi)容對其知識的掌握具有重要的作用。從數(shù)據(jù)的存儲方式和代碼的可讀性及重用度兩個方面啟發(fā)學(xué)生比較結(jié)果:數(shù)據(jù)的存儲方式不同。第一種僅采取數(shù)組的方式存儲，沒有統(tǒng)一的運(yùn)算;另一種采用堆棧存儲數(shù)據(jù)，并運(yùn)用入棧和出棧的運(yùn)算來完成數(shù)據(jù)的處理。程序的可讀性及代碼的重用度不同。比較而言，第一種方式程序的可讀性較差，且代碼的重用度不高。同時，引導(dǎo)學(xué)生對堆棧的應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展，如“括號匹配問題”“表達(dá)式求值問題”“迷宮求解問題”等，從而達(dá)到擴(kuò)展學(xué)生思維的目的。

二、結(jié)語

啟發(fā)式教學(xué)法以其科學(xué)性、創(chuàng)新性和啟發(fā)性在教學(xué)過程中受到廣大從教者的廣泛使用，在實施啟發(fā)式教學(xué)法的過程中，需要注意的問題有:要求教師精心備課和組織教學(xué)，不僅需要教師在深入備課的基礎(chǔ)上提煉出重點(diǎn)、難點(diǎn)，還要求教師精心組織問題，并在講授中有重點(diǎn)、有目的的點(diǎn)評;要求教師考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識能力，進(jìn)行合理、適當(dāng)?shù)膯l(fā)，并在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)引導(dǎo)學(xué)生找到問題所在。充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動性，可采取小組討論、分析對比等多種方式組織教學(xué)，以取得較好的效果。組織教學(xué)是常試常新的過程，筆者僅給出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程一個知識單元的教學(xué)過程改革。啟發(fā)式教學(xué)法的精髓在于激發(fā)學(xué)生的興趣，拓展學(xué)生的思維能力。在教學(xué)中，可通過各種教學(xué)方法和手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，使其積極思考，發(fā)現(xiàn)問題。如何將啟發(fā)式教學(xué)法與其他方法結(jié)合，以及將其應(yīng)用到計算機(jī)其他學(xué)科的教學(xué)環(huán)節(jié)中，并不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高效果，需要廣大從教者長期共同努力和相互交流。

作者：梁艷華 黨慶一 顏燁 單位：重慶大學(xué)城市科技學(xué)院電氣信息學(xué)院