3. Ребята увлечённо обсуждали сложную задачу, а учитель, внимательно их слушавший, лишь загадочно улыбался.

Грамматические основы: ребята обсуждали; учитель улыбался.

ПО: «внимательно их слушавший» — причастный оборот, определяемое слово «учитель».

Тип предложения: сложносочинённое (ССП), части соединены союзом «а».

Схема: [ ], а [ ].

Ответ: грамматические основы — ребята обсуждали, учитель улыбался; предложение — ССП.