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微积分教学中微课与翻转课堂混合教学模式的研究与实践

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  摘 要:微课和翻转课堂混合教学模式的出现为微积分传统教学中存在的问题提供了新的解决方法。通过结合传统学习,数字化和网络化学习的优势,该教学模式真正实现了学生的个性化学习,充分体现出学生作为学习主体的主动性,积极性和创造性,提高了学习效果。
  关键词:微积分教学;微课;翻转课堂
  众所周知,微积分课程是高校公共基础课的重要组成部分,同时也是高校挂科率较高的一门课程。在教育发达国家,微积分已经被作为一种文化来普及。[1]那么在我们国家,该如果讲授微积分这门课程,如何处理微积分作为许多学科领域的基础的身份,以及如何以一种更贴近学生认知能力的教学方式教会学生微积分课程的各个内容是很重要的问题。随着当代科技校园的不断发展和进步,微积分教学中应用到的的信息化技术也在不断发展,各种手机软件、远程教育课堂、课程网站、校企同步课堂以及在线学习平台等源源不断的出现,这给教育领域带来了空前的挑战和机遇。
  一、高校中微积分教学的现状分析
  对于高校的微积分课程而言,一般来说,课堂的主要内容是教师讲,学生听,随后学生提出问题,再由教师解答,通过这种循环的师生互动过程来讨论大部分专业知识。在传统的微积分课堂教学中,这些内容是在45分钟的教学过程中完成的。然而,这样的教学模式较为枯燥,学生的学习效果不好。同时,作为一个自主学习者,学生在接受新知识的过程中,其思维过程如何发生是无法通过传统课程体现出来的。正所谓“授之以鱼,不如授之以渔”,培养学生独立学习的能力和对数学的热爱精神是至关重要的。创新是新时代的要求,也是素质教育得以实现的主要目标。[2]微积分的教学设计要体现出创新精神,不仅要给学生介绍数学的重要成果和应用方法,更重要的是介绍数学思想,让学生掌握数学思维方法,学会观察,获取知识,思考和运用知识解决问题的能力。
  伴随着“全国高校微课教学比赛”的进行,微课越来越受到我国教育界的普遍关注。作为一种新的教学理念,微课为我们带来了不同的教学资源组织方式,同时向我们展示了一个新的教学理念,教学设计,教学方法和教学方法,同时它也逐渐达到各个层次和学科。在教学中,大多数教师已经可以熟悉掌握微课模式。然而,微课作为翻转课堂教学模式的前置形式,其设计和开发的社会化程度并不高。教师设计微课需要大量的时间和精力,从而严重增加了教师的负担。同时,实施微课对设备要求也比较高,比如课程画面的清晰度以及视频质量都有一定的要求。目前,教师制作的微课程过于随机,交互性不足,这是当前微课程中的常见问题。如何在微积分课程的教学中,有效改变学生的学习状态,降低挂科率,是当前高校微积分课程中存在的问题。
  二、微课与翻转课堂混合教学模式的实施
  (一)实施微课与翻转课堂混合教学模式的必要性
  对于刚入高校的大学生而言,他们必须学习很多课程。不同于高中阶段,学生并没有足够的时间来消化和吸收课堂上的所有知识点。与此同时,学习微积分课程的学生大多数是经济类专业,也就是文科学生或者文理兼收的學生偏多。学生在学习微积分课程时接受能力差异较大,并且数学基础相对薄弱,计算能力和逻辑推理能力较差。同时,经济类专业的学生通常不太热衷于学习数学课程,他们普遍认为数学课程与他们的专业课没什么关系,没有意识到数学知识被用作学习专业课的工具,是非常重要的。这样被动的学习状态导致了学生在学习微积分课程时接受知识和主动思考问题的能力较弱,同时缺乏运用数学知识去解决实际问题的意识,对学习微积分课程的热情仅仅维持在考试及格的层面,缺乏主动性。
  (二)实施微课与翻转课堂混合教学模式的思路
  翻转课堂的实施是有可行的,一是教师必须自己制作微课程,二是学生有能力和时间开展学习研讨活动,三是学生人手有一台平板电脑或手机,四是基于云服务的教育信息平台的建设与普及。[3]基于翻转课堂的条件,并结合这个时代的学生热衷于数字化科技的特点,在教学中适度引入计算机技术和网络技术,实现计算机和黑板的合理结合。随着信息化技术不断地发展,现在的教学可以分别从这样两个过程展开进行。课前,教师为学生提供本节课即将讲授的教学视频,告知学生本节课的教学任务,学习目标,课件和相关测试内容,学生必须在课前安排时间学习教师所给的学习资源,完成相应测试,对于不明白有疑问的地方留作课上讨论。课上,老师以探究的方式与学生展开学习讨论,并通过分小组协作学习的方式,为学生讲授重点难点内容,完成本次教学任务。这种教学模式的优点是个性化并有针对性的对不同学生进行不同的教学活动,同时使学生从被动听变成了主动思考,极大地激发了学生的学习兴趣。但是翻转课堂的不足之处在于其课内讨论过程往往会占用较多的课上时间,从而导致教师难以把握某些大班合班的课堂秩序和课堂节奏。
  因此,教师需要运用新的教学模式,将微课和翻转课堂相结合的混合教学模式应用于微积分课堂中,不仅可以改变传统教学中的弊端,还可以将微课和翻转课堂的优点融合进课堂,提高学生的学习主动性,活跃课堂气氛从而改善学生的学习效果。针对不同层次的学生基础相差悬殊的问题,教师可以将微积分中一些重要的或者难度偏大的知识点制作成简短视频供学生反复观看和反复思考,微课强调以学生为中心,以便学生在学习过程中发挥出更多的学习主动性,但这并不意味着学生可以离开教室去探索。结合翻转课堂的教学模式,学生将按照提问 - 小组讨论 - 教师解释 - 课堂测试 - 教师评论的模式进行探索。[4]这样的混合教学手段更加丰富,同时也延伸了教学的时间和空间,并且改变学生在学习微积分课程时存在的热情不高,学习能力较弱而学不会的问题。同时,当前的信息化教育环境让翻转课堂的实现成为可能,互联网的普及和计算机在教育教学中的普及和应用,也可以使微课程和翻转课堂的混合教学模式变成现实。[5]通过利用视频软件,教师可以分批次录制课程内容中的不同知识点的视频讲析。再者,当代的大学生在互联网时代成长,因此对此项教育技术会有较强的接受度。所以对当代学生而言,通过网络观看视频资源并非难事。   (三)实施微课与翻转课堂混合教学模式的方法
  首先,通过查阅书籍、期刊、网络电子数据库等资源,借鉴已经成熟的研究成果并加以改进。调查研究微积分课程的教学设计在近几年来的发展形式与方向。结合以微课以及翻转课堂的优缺点,并结合微积分本门课程的侧重点,设计出初步的教学模型。第二步,调查访谈了解某高校教师对微课以及翻转课堂各个教学模式的看法与建议,同时掌握该校在校学生在实际学习微积分过程中存在的问题。对收集的信息、数据进行归纳、整理、分析,并结合访谈结果与学生特点设计调查问卷。调查访谈的对象为该校师生。内容大致从教师教和学生学微积分课程的现状、学生学习困难状况、微积分课程的重视程度以及学生对学习微积分的兴趣四个方面进行调查。第三步,结合调查问卷,并将翻转课堂教学模式扩展运用到微积分课程中,同时,结合课程本身的特点,设计出微积分课程中基于微课和翻转课堂的混合教学模型,展开一次教学实践,对教师和學生的反应效果进行研究与评价总结。分别从课前、课中、课后分段设计教学目标。设计合理的教学方案,并应用于实际课程学习中。最后,从课程设计到课程的制作以及课后学生的学习效果的回顾调查,再次采用学生问卷调查和教师访谈了解微课与翻转课堂混合模式教学方法的实施所带来的直接效果。为更好的在微积分学科中应用翻转课堂教学模式提供理论参考。
  三、总结
  通过微课与翻转课堂这种混合教学模式,可以实现学生的学习过程中的个性化,不同程度的学生能够根据自己的学习进度和接受能力安排自己的学习重点,这使程度较好的学生以更少的时间达到学习效果,并在其余的时间安排复习巩固知识点或者开始新的学习;而接受能力相对较差的学生,可以选择反复观看视频内容,直到他们完全理解他们学到了什么,如何解题。通过这种方式,可以让所有学生都很好的将所授知识吸收内化。从而提高教学质量,有效改变学生的学习状况,调动学生的学习自主性,提高学生解决问题的能力。同时可以让教师从讲台走到学生中间,学生乐于思考大胆质疑,提高学生的学习效率以及自主学习能力,并加强学生的沟通交流能力。
  参考文献:
  [1]杜聪慧.经管类微积分教学与创新思路[J].大学教育,2015,10:114-116.
  [2]王小玉.高等数学教学中创新思维的培养途径[J].产业与科技论坛,2018,15:145-146.
  [3]尹达.对“翻转课堂”的再认识[J].当代教育与文化,2014,02:64-67.
  [4]许亮.微积分课程翻转课堂的创新教学[J].佳木斯职业学院学报,2016,16:202-204.
  [5]王春华,沙荣方,朱艳芳.翻转课堂教学模式在《微积分》课程教学中的实践与探索.教育教学论坛,2015,15:88-89.
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