大學數(shù)學教育中翻轉(zhuǎn)課堂的運用
時間:2022-01-28 09:21:57
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摘要:大學數(shù)學是理工科學生的基礎(chǔ)。針對目前大學數(shù)學的教育現(xiàn)狀,筆者提出將數(shù)學內(nèi)容模塊化,采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式,讓學生在學習數(shù)學知識的同時,更注重學習數(shù)學思想和對數(shù)學的實踐應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;信息化;數(shù)學思想
目前數(shù)學教學呈現(xiàn)一個趨勢:課堂上越來越多地強調(diào)計算,而對數(shù)學的邏輯性和嚴密性,如定義和定理的講述相對較少。有的教師稱其是“高等教育的幼兒化”。之所以出現(xiàn)這種情況,是由于教師在有限的時間內(nèi),能使學生掌握計算,順利通過期末考試就滿足了。但是,考試是手段而不是目的,學習的目的在于通過課程的學習,促進學生智力的發(fā)展,培養(yǎng)學生良好的學習習慣和創(chuàng)新能力,從而有利于今后的工作和生活。針對大學數(shù)學的特點,筆者在教學中積極實踐并探索基于翻轉(zhuǎn)課堂的創(chuàng)新教學模式。本文以“微積分”為例,具體介紹這種教學模式在教學實踐中的應(yīng)用方法及效果。
一、翻轉(zhuǎn)課堂的初步設(shè)計
大學數(shù)學中概念的引入,需要長時間地完善教學。比如,導數(shù)的概念,如何計算不規(guī)則圖形面積,如何確定函數(shù)的最值等。由于學生不了解數(shù)學背景,不清楚導數(shù)的來龍去脈,只通過反復的計算,死記硬背公式,即使通過考試,也不會推廣應(yīng)用,得到分數(shù)卻沒有得到學習能力和應(yīng)用數(shù)學的能力。計算是數(shù)學思想的具體表現(xiàn),是應(yīng)用數(shù)學的基礎(chǔ),但只顧具體計算而沒有數(shù)學思想的數(shù)學教育是行不通的。目前的大學數(shù)學教學就過于強調(diào)計算,而忽略對數(shù)學思想的培養(yǎng),造成學生雖考試優(yōu)秀,卻對工作和生活沒有太大的用處。如何將課堂的主題從大量反復的計算轉(zhuǎn)移到數(shù)學思想和應(yīng)用能力的培養(yǎng)上,是當前數(shù)學教育迫切需要解決的問題。翻轉(zhuǎn)課堂正是基于此引入的一種教學模式。翻轉(zhuǎn)課堂是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間,將學習的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學生。在這種教學模式下,學生能利用課堂內(nèi)的寶貴時間,更專注于主動的基于項目的學習,從而獲得更深層次的理解。翻轉(zhuǎn)課堂模式是大教育的一部分,它與混合式學習、探究性學習及其他教學方法和工具在含義上有所重疊,都是為了讓學習更靈活、更主動,讓學生的參與積極性更高。對“微積分”課程重新規(guī)劃,將學習內(nèi)容模塊化。對其中機械性計算的模塊,通過一些學習資料,安排學生在課前學習和訓練,比如導數(shù)公式。對于導數(shù)公式的熟悉程度,決定了導數(shù)后面的學習效果,教師不得不在課堂上花費大量的時間讓學生練習。這些練習并不需要教師過多的指導和點撥,學生完全可以獨立完成。對于需要推理和應(yīng)用的模塊,如概念的來源與應(yīng)用,需要一定的指導和討論,應(yīng)安排在課堂上,通過教師的引導、學生的討論一起完成。通過翻轉(zhuǎn)課堂,可以把機械訓練的部分,安排學生在課前完成。即便學生有問題,也可以通過大量的練習來彌補,一方面減小了學生在基礎(chǔ)知識的差異,另一方面也暴露出學生在哪些方面有問題,使教師對課堂教學做到有的放矢。
二、具體的實施情況
在具體的實施上,傳統(tǒng)的數(shù)學教學采用的是單向開環(huán)結(jié)構(gòu):學生處于被動接受的地位,個人主觀能動性不高。在某個知識點上還沒有完全理解,又被拖入下一個知識點。由于數(shù)學本身的邏輯性,一個知識點不懂,可能導致一次數(shù)學課的失敗。教師應(yīng)將傳統(tǒng)的教學模式轉(zhuǎn)化為翻轉(zhuǎn)課堂的閉環(huán)循環(huán)模式:學生具有較大的自主權(quán)。在自主學習模塊中,學生可以通過反復的練習,從而達到基本要求,理解這個知識點。這個過程不是在課堂進行,所以,接受能力強的學生,花較少的時間就可以達到要求;而一些接受能力差的學生,可以通過課余時間的練習達到基本要求。剛開始的時候,由于學生的接受能力差異較大,討論發(fā)言的始終只有幾個人,效果并不好,加入這樣一個閉環(huán)系統(tǒng)后,使學生有機會站在同一個水平上討論問題,學生的積極性也會高漲?;ヂ?lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,使翻轉(zhuǎn)課堂具有實際操作性。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺,如微信或QQ,自主學習的資料,下達任務(wù),在線交流;也可以將學習資料利用word、PPT等制作成課件,通過網(wǎng)絡(luò),以視頻的形式授課,如中國慕課、公開課等。測試學生的學習效果,可以設(shè)置過關(guān)測驗,在課前十分鐘進行,既有實時性和監(jiān)督性,也使課堂討論有的放矢。
三、經(jīng)驗與展望
教師通過對課程的重新定位與設(shè)計優(yōu)化,使學生自主學習的熱情有所提高。對學生的教學不能停留在知識層面上,要引導學生利用數(shù)學知識和數(shù)學思想,解決實際問題,這也是今后數(shù)學教育教學研究的方向。
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作者:劉朔 單位:武漢輕工大學數(shù)學與計算機學院