楊潔
(江蘇大學(xué)理學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江)
現(xiàn)階段,大學(xué)階段的數(shù)學(xué)課程具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性等特征,而這也在一定程度上提高了對(duì)教學(xué)工作的要求。在大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系中,線性代數(shù)是最基礎(chǔ)且最重要的內(nèi)容之一,其涵蓋的理論知識(shí)具有極大的應(yīng)用空間。在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,推廣翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,應(yīng)用微課資源,有助于提高教學(xué)效率,減輕教職人員與學(xué)生的負(fù)擔(dān),進(jìn)而滿足新時(shí)期人才培養(yǎng)需求。
“微課”的核心特點(diǎn)集中體現(xiàn)在“微”層面。所謂微課教學(xué),是指在授課過(guò)程中,以多媒體為載體,制作短小精煉的小視頻,立體化、直觀化、具象化的剖析重難點(diǎn)知識(shí),一方面簡(jiǎn)化教學(xué)流程,提高教學(xué)效率,另一方面降低學(xué)習(xí)難度,起到事半功倍的效果。從微課與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的關(guān)系層面來(lái)說(shuō),微課資源不僅是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式不可或缺的教學(xué)元素,也是充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式效能的核心條件。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將具體的知識(shí)點(diǎn)作為獨(dú)立的課程內(nèi)容,組織課前準(zhǔn)備、課中學(xué)習(xí)與課后反饋等一系列教學(xué)活動(dòng),旨在營(yíng)造良好的課堂氛圍,并達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
“翻轉(zhuǎn)課堂”的核心特征集中體現(xiàn)在“翻轉(zhuǎn)”層面。所謂翻轉(zhuǎn)課堂,是指教師在教學(xué)過(guò)程中,突破傳統(tǒng)理念的束縛與禁錮,轉(zhuǎn)換角色,調(diào)整教學(xué)模式。在角色轉(zhuǎn)換后,學(xué)生成為課堂教學(xué)的主體,而教師則成為引導(dǎo)者與輔助者。這種教學(xué)模式,有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力與邏輯思維能力。結(jié)合微課教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)系可知,微課資源的品質(zhì)直接決定了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的落實(shí)效果,具體來(lái)說(shuō),也就是微課資源質(zhì)量越高,學(xué)生的整體反饋越好,而翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果越突出。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué),以提升學(xué)生的綜合水平,強(qiáng)化學(xué)生的核心專業(yè)素養(yǎng)為宗旨,與傳統(tǒng)教學(xué)模式存在本質(zhì)性差異。從客觀角度來(lái)說(shuō),翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué)具有如下幾方面優(yōu)勢(shì)特征:
在信息化時(shí)代背景下,互聯(lián)網(wǎng)在潛移默化間改變了學(xué)生的思維模式、學(xué)習(xí)習(xí)慣與生活規(guī)律,微信、微博、QQ 等主流社交軟件,以及各類層出不窮的電子設(shè)備充斥在學(xué)生的生活中。絕大多數(shù)學(xué)生往往會(huì)利用智能終端設(shè)備打游戲、看電影、瀏覽網(wǎng)頁(yè)或檢索信息,由此,在線視頻成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主要途徑,且符合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。與此同時(shí),互聯(lián)網(wǎng)作為資源共享與信息交互的載體,也有助于教師將教學(xué)內(nèi)容與輔助信息有機(jī)整合,滿足教學(xué)的多元化需求。
伴隨教育教學(xué)體制的深化變革,全面推進(jìn)素質(zhì)教育成為教育教學(xué)的主流趨勢(shì)。但繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)、冗雜的專業(yè)知識(shí)以及抽象的理論常常使學(xué)生處于超負(fù)荷狀態(tài),業(yè)余時(shí)間受限,難以自主溫習(xí)課程,久而久之,讓學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒,甚至是厭學(xué)。而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué),教師則可以結(jié)合教學(xué)大綱和學(xué)生的基本情況,預(yù)先制作視頻,幫助學(xué)生預(yù)習(xí),進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的時(shí)間觀念,提升學(xué)生的業(yè)余時(shí)間利用率。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué),不單純是完善學(xué)生的課堂,還注重人性化理念,賦予每一位學(xué)生表達(dá)自我的權(quán)利。相比之下,傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式,教師盲目注重優(yōu)秀學(xué)生的表現(xiàn),忽視其他學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,這種教學(xué)模式一方面會(huì)拉低整體成績(jī),另一方面也凸顯出師德的嚴(yán)重缺失。
微視頻既包含詳細(xì)的文字?jǐn)⑹?,也包含生?dòng)的畫面,這有助于學(xué)生深入理解知識(shí)。同時(shí),學(xué)生可以結(jié)合實(shí)際需求,反復(fù)查看重難點(diǎn)內(nèi)容的視頻講解過(guò)程,隨時(shí)暫停思考問(wèn)題。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué),教師不僅僅傳授單一化理論知識(shí),更多的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔助指導(dǎo),啟發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力,從而強(qiáng)化學(xué)生的核心素養(yǎng)。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué)模式,在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)學(xué)生提出如下要求:在翻轉(zhuǎn)課堂中,要求學(xué)生自主完成課前預(yù)習(xí)任務(wù),而在課堂教學(xué)中,教師則負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解理論知識(shí)。這種教學(xué)模式為學(xué)生提供了充足的自主學(xué)習(xí)空間,符合學(xué)生的思維模式與心理活動(dòng)特征,從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與邏輯思維能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué)模式,學(xué)生成為課堂教學(xué)的主體。為此,教師應(yīng)保證教學(xué)設(shè)計(jì)的合理化,以及教學(xué)流程的規(guī)范性。針對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課程,在推廣應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂時(shí),需遵循建構(gòu)主體原則,明確教學(xué)目標(biāo),調(diào)整教學(xué)流程,改進(jìn)教學(xué)策略,觀察和檢驗(yàn)教學(xué)效果。
對(duì)于任何教學(xué)模式來(lái)說(shuō),要想保證教學(xué)效果,就要積極落實(shí)前期準(zhǔn)備工作,保證教學(xué)的全面性與準(zhǔn)確性。針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué)模式,為滿足學(xué)生的自主學(xué)習(xí)需求,教師可采取“引導(dǎo)式”講解模式,預(yù)先為學(xué)生講解主體內(nèi)容,以互聯(lián)網(wǎng)和社交軟件為媒介,在微博微信公眾號(hào)中推送信息,以便學(xué)生自主完成課前預(yù)習(xí)任務(wù)。此外,微課視頻短小、精練,具有極強(qiáng)的集中性、濃縮性與準(zhǔn)確性,而且,可控性也較為突出。為此,在預(yù)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生可以利用有限的時(shí)間了解某一部分或某一環(huán)節(jié)的知識(shí)點(diǎn),然后結(jié)合個(gè)人預(yù)習(xí)進(jìn)度情況,調(diào)整視頻觀看時(shí)間,反復(fù)研究重難點(diǎn)內(nèi)容,從而提高整體預(yù)習(xí)效率,達(dá)到數(shù)學(xué)教學(xué)的預(yù)期效果。
課中教學(xué)環(huán)節(jié)是整個(gè)課堂教學(xué)體系的核心內(nèi)容,而且課中教學(xué)水平也直接決定了課堂教學(xué)質(zhì)量。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué)模式,教師將學(xué)生劃分為不同的學(xué)習(xí)小組,針對(duì)特定章節(jié)組織學(xué)生開(kāi)展討論,或者設(shè)置一系列相關(guān)問(wèn)題,根據(jù)學(xué)生的反饋情況,不斷增大問(wèn)題難度。在此過(guò)程中,教師只需全程觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程即可,必要情況下,給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),一旦察覺(jué)學(xué)生對(duì)知識(shí)的解讀出現(xiàn)誤區(qū),就可進(jìn)行正確的指導(dǎo),進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象,以防延誤課堂進(jìn)度?;蛘?,教師可以設(shè)置不同類型的問(wèn)題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探究的積極性,在共同探討中,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下,課后反饋對(duì)于教師和學(xué)生都具有重要意義。對(duì)于教師來(lái)說(shuō),學(xué)生的課后反饋,既是教師了解學(xué)生知識(shí)掌握情況的過(guò)程,又是教師拉近與學(xué)生關(guān)系的有利途徑。教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,采取有針對(duì)性、有策略性的措施,彌補(bǔ)教學(xué)薄弱環(huán)節(jié),提高教學(xué)效率。從學(xué)生層面來(lái)說(shuō),課后反饋的過(guò)程,也是建立師生溝通渠道的過(guò)程。在反饋環(huán)節(jié),學(xué)生可以提出自身的問(wèn)題,而教師給予其正確的引導(dǎo),一方面激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,改善自主學(xué)習(xí)效率,另一方面做到師生的良好溝通,拉近情感距離,達(dá)到共同進(jìn)步的目的。
某院校以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為辦學(xué)方針,推廣應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的微課教學(xué)模式。該學(xué)院數(shù)學(xué)教師嘗試錄制微課視頻,以多媒體為載體,優(yōu)化教學(xué)模式與教學(xué)手段。本文以“定積分的概念”為例,圍繞翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下微課教學(xué)模式的實(shí)踐應(yīng)用展開(kāi)系統(tǒng)探究,具體內(nèi)容如下。
在科研領(lǐng)域和實(shí)際生活中,我們經(jīng)常遇到如下幾類問(wèn)題:計(jì)算一片葉子的面積、計(jì)算一個(gè)不規(guī)則物體的面積、計(jì)算江河湖泊的面積、計(jì)算一個(gè)國(guó)家或城市的面積等。顯而易見(jiàn)的是,此類非常規(guī)的計(jì)算問(wèn)題,無(wú)法通過(guò)單一化的公式獲取結(jié)果。為此,教師可以利用多媒體教具,在PPT 上展示一片葉子,然后,設(shè)置問(wèn)題“求這片葉子的面積?”或者是“如何計(jì)算不規(guī)則圖形的面積?”通過(guò)設(shè)置問(wèn)題,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際生活,獨(dú)立思考如何計(jì)算不規(guī)則圖形的面積,為講解定積分概論作鋪墊。
教師要將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已知條件。通過(guò)打網(wǎng)格的方式,將未知圖形面積分解成矩形面積(或正方形面積)和多個(gè)不規(guī)則圖形面積,從而降低求解難度,轉(zhuǎn)化為求解兩個(gè)面積之和。
教師可以設(shè)置問(wèn)題“此類圖形有什么突出性特征或者共同特點(diǎn)?”引出曲邊梯形的數(shù)學(xué)定義:由一條連續(xù)曲線f(x)、兩條垂直于x 軸的直線x=a,x=b,以及x 軸圍成的封閉圖形,即為曲邊梯形。
在此過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間推理能力、分析能力與運(yùn)算能力,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升其理解抽象化知識(shí)的能力。
計(jì)算曲邊梯形面積的教學(xué)策略如下所述:以退為進(jìn),先求近似值,逐步獲取準(zhǔn)確的數(shù)值。換言之,就是逆向思維,將未知視作是已知條件,利用已知常規(guī)圖形的面積求解公式,計(jì)算近似于曲邊梯形的面積。利用6個(gè)小矩形和10 個(gè)小矩形的面積之和,與近似圖形面積做比較,獲得的初期結(jié)論是:劃分越明細(xì),小矩形的面積之和越接近曲邊梯形的面積。引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致的觀察整個(gè)小矩形面積分割演示流程。然后,設(shè)置問(wèn)題“如何準(zhǔn)確計(jì)算曲邊梯形的面積?”教學(xué)設(shè)計(jì)為:無(wú)限細(xì)化曲邊梯形,讓小矩形的面積之和無(wú)限接近曲邊梯形面積,盡可能地達(dá)到最精確水平。而這也是極限的核心思想。教師要采用動(dòng)態(tài)化、直觀化、具象化的方式闡述抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生逐步建立“分割、近似、求和、取極限”的思想。
采用專業(yè)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述上述的解題過(guò)程。
①分割:在區(qū)間[a,b]上插入n-1 個(gè)分點(diǎn),得到n 個(gè)小區(qū)間,每個(gè)區(qū)間的長(zhǎng)度記為△xi=xi-xi-1;
②近似代替:取點(diǎn)ξi∈[xi-1,xi],以△xi為底,f(ξ)為高做小矩形,用矩形面積近似小曲邊i 梯形面積:
③求和:求所有小矩形面積之和,獲得曲邊梯形面積的近似值,即:
④取極限:為保證精確值,應(yīng)無(wú)限加密分割,即:
通過(guò)多媒體演示,增強(qiáng)教學(xué)的趣味性,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力與運(yùn)算能力,幫助學(xué)生增強(qiáng)對(duì)極限知識(shí)理性的認(rèn)知。
通過(guò)綜合分析幾何問(wèn)題可知,解決方法主要集中在“分割、近似、求和、取極限”方面,構(gòu)建獨(dú)立且完整的數(shù)學(xué)模型,對(duì)特殊和式取極限。定積分的定義如下所述:設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),在[a,b]之間任意插入若干個(gè)分點(diǎn)a=x0<x1<x2<…<xi-1<xi<…<xn=b,將區(qū)間[a,b]分成n 個(gè)小區(qū)間,每個(gè)小區(qū)間長(zhǎng)度為△xi=xi-xi-1(i =1,2,…,n),在每個(gè)小區(qū)間[xi-1,xi]上取一點(diǎn)ξi(i =1,2,…,n),作和式:;如果存在,則稱f(x)在區(qū)間[a,b]上可積,并稱該極限值為函數(shù)f(x)在 區(qū) 間[a,b] 上 的 定 積 分。 記 為:
通過(guò)上述教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、總結(jié)能力,教師要采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語(yǔ)言分析抽象的數(shù)學(xué)概念,幫助學(xué)生建立“分割、近似、求和、取極限”的定積分思想。
結(jié)合上述教學(xué)案例,采用定積分的方式可以準(zhǔn)確計(jì)算曲邊梯形的面積。再通過(guò)舉例,鞏固定積分的定義,求函數(shù)的定積分,同時(shí)求解樹葉的面積,引出下節(jié)課的主體內(nèi)容—定積分的幾何意義與性質(zhì)。另外,還需幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握定積分符號(hào)的寫法,從而深化其對(duì)定積分概念的認(rèn)知,引導(dǎo)學(xué)生合理利用定積分概論求解簡(jiǎn)單函數(shù)的定積分。
教師可利用微課視頻歸納總結(jié)課堂主體內(nèi)容,詳細(xì)論述定積分基本概念,并布置思考習(xí)題,讓學(xué)生總結(jié)概論,掌握教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。同時(shí)還需預(yù)留練習(xí)題,進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)生的理論引用與實(shí)踐能力。最后,為下節(jié)課埋下伏筆,檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。
綜上所述,隨著教育教學(xué)體制的深化變革,人們對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作的要求也隨之提高。全面推廣應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式下的微課教學(xué)模式,有助于培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)分析能力、邏輯思維能力、空間想象力以及運(yùn)算能力,以此完善學(xué)生的核心專業(yè)素養(yǎng),提升課堂教育教學(xué)水平,滿足新時(shí)期的人才培養(yǎng)需求。