摘要： 信息技術(shù)與學(xué)科課程整合是實(shí)現(xiàn)教育信息化的重要途徑，近幾年已成為教育研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。NTeQ教學(xué)模式是一種將信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)模式，它指導(dǎo)教師制定基于問(wèn)題的整合課堂教學(xué)計(jì)劃。本文通過(guò)對(duì)此模式的介紹和此模式在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的應(yīng)用，引導(dǎo)教師如何制定教學(xué)計(jì)劃，以及在教學(xué)過(guò)程中如何進(jìn)行有效的整合教學(xué)。

關(guān)鍵詞： NTeQ模式 教學(xué)設(shè)計(jì)整合教學(xué)研究

1.引言

NTeQ的含義是“整合技術(shù)促進(jìn)探究”（iNtegrating Technology for inQuiry），是由美國(guó)孟菲斯大學(xué)的Gary R.Morrison教授和Deborah L.Lowther教授首先提出的。該模式是信息技術(shù)與課堂教學(xué)整合的實(shí)用模式，它真正實(shí)現(xiàn)將信息技術(shù)作為教師教的工具和學(xué)生學(xué)的工具。NTeQ模式以學(xué)生和課程目標(biāo)作為出發(fā)點(diǎn)，從學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)目標(biāo)、課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)方式等方面入手，選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)技術(shù)，將信息技術(shù)與課程整合的規(guī)劃過(guò)程詳細(xì)地體現(xiàn)出來(lái)，從而能夠幫助教師在做教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)有一個(gè)清晰的設(shè)計(jì)思路。

2.NTeQ模式的操作步驟

按照NTeQ模式的思路，創(chuàng)建一個(gè)將計(jì)算機(jī)技術(shù)整合到課堂教學(xué)的單元計(jì)劃需要10個(gè)步驟，如圖1所示。

2.1制定目標(biāo)

教師的每一個(gè)課程計(jì)劃的列出都是從學(xué)習(xí)目標(biāo)開(kāi)始的。一般根據(jù)課程大綱要求，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及內(nèi)容特點(diǎn)，制定出學(xué)生在不同階段應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。

2.2計(jì)算機(jī)功能

教師在課前應(yīng)充分考慮需要用到的計(jì)算機(jī)功能，并選擇合適的功能來(lái)輔助完成教學(xué)目標(biāo)。例如學(xué)生需要使用互聯(lián)網(wǎng)或者教學(xué)光盤(pán)搜索相關(guān)資料，因此連通的網(wǎng)絡(luò)和光驅(qū)是必需的；學(xué)生在數(shù)據(jù)分析時(shí)可能用到電子表格、數(shù)據(jù)庫(kù)和圖表等，還可能會(huì)創(chuàng)建文檔，編輯圖片、繪圖等，這就需要安裝相應(yīng)的Office組件和其他應(yīng)用軟件。

2.3確定問(wèn)題

問(wèn)題是在教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的，教師在向?qū)W生陳述問(wèn)題時(shí)要講究藝術(shù)性［１］，從學(xué)生的角度考慮，問(wèn)題要來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界，具有真實(shí)性，也可以圍繞教學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生自己提出問(wèn)題，教師指導(dǎo)學(xué)生制定行動(dòng)計(jì)劃，讓學(xué)生通過(guò)自主、探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)解決。

2.4處理數(shù)據(jù)

在處理數(shù)據(jù)階段，教師要明確學(xué)生將如何解決問(wèn)題，也就是教學(xué)目標(biāo)將如何成功的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

2.5顯示結(jié)果

學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果展示有多種方式，有打印稿、口頭陳述、Web頁(yè)、幻燈片演示、海報(bào)等，教師可以根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)時(shí)間的不同選擇不同的展示方式。

2.6評(píng)估

NTeQ教學(xué)模式中替代性評(píng)估彌補(bǔ)了傳統(tǒng)評(píng)估的不足，不僅能讓教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還能做到因材施教。選擇評(píng)估內(nèi)容，如測(cè)驗(yàn)、演示報(bào)告等，采用任務(wù)列表或量規(guī)等評(píng)價(jià)工具，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量規(guī)，為行為標(biāo)準(zhǔn)分配分?jǐn)?shù)級(jí)別［２］。

2.7支持性活動(dòng)

計(jì)算機(jī)是用來(lái)輔助教學(xué)的，在教學(xué)過(guò)程中有時(shí)僅靠計(jì)算機(jī)不能完成整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，有的教學(xué)活動(dòng)本身不適合使用計(jì)算機(jī)，需要在教學(xué)過(guò)程中借助支持性活動(dòng)，如相關(guān)閱讀、小組討論等。

2.8準(zhǔn)備活動(dòng)

考慮學(xué)生在使用計(jì)算機(jī)時(shí)將開(kāi)展哪些活動(dòng)，以什么方式開(kāi)展活動(dòng)，是自主學(xué)習(xí)還是合作學(xué)習(xí)。教師的活動(dòng)設(shè)計(jì)必須緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)和中心問(wèn)題展開(kāi)。

2.9結(jié)束活動(dòng)

教師對(duì)結(jié)束活動(dòng)也需要精心準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好響應(yīng)的問(wèn)題以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)反思，從而加深他們的學(xué)習(xí)過(guò)程。

2.10技術(shù)整合活動(dòng)

考慮學(xué)生在使用計(jì)算機(jī)時(shí)將開(kāi)展哪些活動(dòng)，以什么方式開(kāi)展活動(dòng)（是自主學(xué)習(xí)還是合作學(xué)習(xí)）。教師的活動(dòng)設(shè)計(jì)必須緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)和中心問(wèn)題展開(kāi)。

3.教案示例

NTeQ教學(xué)模式應(yīng)用方便，教師按照NTeQ教學(xué)模式的步驟進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)即可。下面是對(duì)計(jì)算機(jī)本科專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程排序章節(jié)采用NTeQ教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的教案。

3.1基本內(nèi)容

本章主要討論比較各種內(nèi)部排序方法——插入排序、交換排序、選擇排序、歸并排序和基數(shù)排序的基本思想、算法特點(diǎn)、排序過(guò)程，以及它們的時(shí)間復(fù)雜度分析。在每類排序方法中，從簡(jiǎn)單方法入手，重點(diǎn)討論性能先進(jìn)的高效方法（如插入排序中的希爾排序、交換排序中的快速排序、選擇排序中的堆排序等）。

3.2學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)A：掌握每一種排序方法的機(jī)理；

學(xué)習(xí)目標(biāo)B：深刻理解排序的定義和各種排序方法的特點(diǎn)，并能加以靈活應(yīng)用；

學(xué)習(xí)目標(biāo)C：掌握各種排序方法的算法描述及時(shí)間復(fù)雜度的分析；

學(xué)習(xí)目標(biāo)D：理解排序方法“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”的含義，清楚在什么情況下要求應(yīng)用的排序方法必須是穩(wěn)定的。

3.3資源列表

3.3.1網(wǎng)絡(luò)資源列表。

A.吉林大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”精品課程

http：//202.198.16.51/wangluo/xueyuan/wangluoxuexi/01.dkch/selected.jsp

B.西北大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”精品課程

http：//jpkc.nwu.udu.cn/datastr/

C.西安石油大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”精品課程

http：//jpkc.dept.xsyu.edu.cn/shujujiegou/index.htm

D.浙江師范大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”精品課程

http：//teacher.zjnu.cn/quyt/

3.3.2文章列表。

A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中典型排序算法性能分析（PDF文件）

B.一個(gè)比快速算法更快的算法（PDF文件）

C.搖動(dòng)排序算法性能的研究（PDF文件）

D.奇偶交換排序算法性能的研究（PDF文件）

3.4技術(shù)與工具

A.Microsoft PowerPoint

B.Microsoft Word

C.IE瀏覽器或其他瀏覽器

D.Macromedia Flash MX

E.Microsoft Visual C++6.0

3.5多維活動(dòng)

3.5.1活動(dòng)1：內(nèi)容的講解。

在這個(gè)活動(dòng)里，教師講解排序方法的基本分類及分類所依據(jù)的原則。插入排序、交換排序、選擇排序和歸并排序的基本思想和各類排序方法中的簡(jiǎn)單排序法的排序過(guò)程通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)演示。插入排序類中的直接插入排序、選擇排序類中的簡(jiǎn)單選擇排序和堆排序、交換排序類中的快速排序等排序方法的實(shí)現(xiàn)、算法即算法分析是本章教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

在講授各種排序方法的同時(shí)，提醒學(xué)生注意排序方法的穩(wěn)定性問(wèn)題。即對(duì)于具有同一排序碼的多個(gè)記錄來(lái)說(shuō)，若采用的排序方法使排序后記錄的相對(duì)次序不變（即前面的仍在前面，后面的仍在后面，當(dāng)然由遠(yuǎn)鄰變相鄰），則稱此排序方法是穩(wěn)定的，否則稱為不穩(wěn)定的。

3.5.2活動(dòng)2：內(nèi)部排序方法的比較。

此活動(dòng)通過(guò)上機(jī)操作深化學(xué)生對(duì)各種排序方法的理解和掌握。

上機(jī)內(nèi)容為對(duì)6種常用的內(nèi)部排序算法進(jìn)行比較：直接插入排序、簡(jiǎn)單選擇排序、堆排序、希爾排序、冒泡排序、快速排序。已知待排序的表長(zhǎng)不小于100，其中的數(shù)據(jù)要用偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生程序產(chǎn)生，至少要用5組不同的輸入數(shù)據(jù)作比較，比較的指標(biāo)為有關(guān)鍵字參加的比較次數(shù)和關(guān)鍵字的移動(dòng)次數(shù)。最后要求對(duì)結(jié)果做出簡(jiǎn)單分析，包括對(duì)各組數(shù)據(jù)得出結(jié)果波動(dòng)大小的解釋。

本活動(dòng)的主要工作是設(shè)法在已知算法中的適當(dāng)位置插入對(duì)關(guān)鍵碼的比較次數(shù)和移動(dòng)次數(shù)的計(jì)數(shù)操作。程序還可以考慮幾組數(shù)據(jù)的典型性，如，正序、逆序和不同程度的亂序。調(diào)試的時(shí)候可以采用分塊調(diào)試的方法。

3.6評(píng)價(jià)

對(duì)于學(xué)生的評(píng)價(jià)主要包括以下幾個(gè)方面：

3.6.1完成上機(jī)實(shí)驗(yàn)要求，程序調(diào)試成功，運(yùn)行結(jié)果正確。

3.6.2能對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理分析。

3.6.3提出創(chuàng)新思路或?qū)ΜF(xiàn)有程序有所改進(jìn)。

3.6.4成果展示（作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等）內(nèi)容完整，材料齊全。

4.教學(xué)過(guò)程中幾點(diǎn)需注意的問(wèn)題

教師在教學(xué)過(guò)程中要充分發(fā)揮NTeQ教學(xué)模式的作用，必須注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

4.1明確教師的主導(dǎo)和引導(dǎo)角色

傳統(tǒng)的教學(xué)，只要教師帶著已經(jīng)精通的教學(xué)內(nèi)容走進(jìn)教室，再拿起粉筆和張開(kāi)嘴就能開(kāi)始課堂的進(jìn)行。而現(xiàn)在要求教師作為學(xué)習(xí)促進(jìn)者的角色設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃，要求將技術(shù)整合到教學(xué)活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生不僅要掌握教學(xué)內(nèi)容，還能通過(guò)其他的手段在加強(qiáng)掌握知識(shí)的同時(shí)熟練使用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用軟件和開(kāi)發(fā)軟件。

4.2教學(xué)環(huán)境的準(zhǔn)備

教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備好教學(xué)環(huán)境。例如在講授棧的應(yīng)用時(shí)，可以通過(guò)演示小運(yùn)用程序漢諾塔來(lái)闡釋棧在遞歸調(diào)用中的使用，如圖2所示。

4.3正確使用信息技術(shù)

NTeQ教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)為主、以計(jì)算機(jī)為輔來(lái)解決問(wèn)題，并且在解決問(wèn)題的過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)。但是應(yīng)注意到信息技術(shù)只是加強(qiáng)教學(xué)效果的手段，而更為重要的是教師如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)怎樣思考，即通過(guò)信息技術(shù)的使用解決問(wèn)題而不是單純地操作計(jì)算機(jī)。

5.結(jié)語(yǔ)

從上面的教學(xué)設(shè)計(jì)中可以看出，采用NTeQ教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，不僅可以提高學(xué)生掌握課程基本內(nèi)容，還可以讓學(xué)生在掌握學(xué)科知識(shí)的同時(shí)學(xué)會(huì)思考，提升學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

教學(xué)有法但無(wú)定法。當(dāng)使用一種新模式時(shí)，我們只能在摸索中前進(jìn)。NTeQ模式是國(guó)外教育專家首創(chuàng)的，由于國(guó)外教育方式與我國(guó)有著很大的區(qū)別，因此在運(yùn)用該模式的時(shí)候，要從我國(guó)的教學(xué)環(huán)境出發(fā)，根據(jù)所在院校的條件，制定出符合教學(xué)對(duì)象的教學(xué)模式。

在信息技術(shù)與《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的整合教學(xué)研究中，作為教學(xué)研究方案的設(shè)計(jì)者和實(shí)施者，筆者在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中不僅開(kāi)拓了視野，而且激發(fā)了探索各種教學(xué)模式的熱情，更認(rèn)識(shí)到教學(xué)研究的開(kāi)展和深入是自身不斷發(fā)展和完善的過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

［1］張建偉.基于問(wèn)題解決的知識(shí)建構(gòu)［J］.教育研究，2000，（10）.

［2］莫里森，勞德著.顧小清等譯.計(jì)算機(jī)技術(shù)與課堂教學(xué)的整合［M］.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2005.