郝 妍, 柳海微

(1. 沈陽師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院, 沈陽 110034; 2. 沈陽市第五中學(xué), 沈陽 110042)

0 引 言

近年來,信息技術(shù)迅猛發(fā)展,基于互聯(lián)網(wǎng)、云端的大數(shù)據(jù)技術(shù)正在引發(fā)新的教育革命,互聯(lián)網(wǎng)中已經(jīng)涌現(xiàn)出越來越多的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和新型教學(xué)方式、方法,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可以輕松獲取海量知識,已經(jīng)不滿足于教師的教材、教參、輔導(dǎo)書、考試題及現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)答案等課程資源,這就給傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)帶來巨大沖擊。因此教育工作者們需要重新思考,如何改革課堂教學(xué)來適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的未來教育。在2015年國際教育信息化大會上,習(xí)近平總書記明確提出:“建設(shè)‘人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)’的學(xué)習(xí)型社會,培養(yǎng)大批創(chuàng)新人才,積極推動(dòng)信息技術(shù)與教育融合創(chuàng)新發(fā)展,是人類共同面臨的重大課題?！盵1]此后,基于信息技術(shù)的教育理念、教學(xué)平臺、教學(xué)資源、教學(xué)技術(shù)手段不斷推出,極大地促進(jìn)了信息化教學(xué)的革新。眾多學(xué)者對新時(shí)代信息化教學(xué)進(jìn)行了深入的研究,取得了諸多成果,見文獻(xiàn)[2-14]。通過這些研究成果,可以預(yù)見,信息技術(shù)對教育的影響將越來越大,教育教學(xué)信息化,將是大數(shù)據(jù)時(shí)代發(fā)展的必然要求,也將是高校教育的發(fā)展趨勢。

1 數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程信息化教學(xué)現(xiàn)狀

在當(dāng)今這個(gè)處處信息化、智能化的時(shí)代,人們對于教師的要求也變得更加“信息化”。以前的教書匠只需三尺講臺、一塊黑板、一支粉筆、一本教材就可以教學(xué),顯然,現(xiàn)在這種標(biāo)準(zhǔn)是行不通的。教師要有多方面的技能,要學(xué)會使用先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)和手段,要與大數(shù)據(jù)時(shí)代相接軌,而數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)方法卻一直處于傳統(tǒng)、滯后的階段。數(shù)學(xué)課向來被學(xué)生們認(rèn)為是枯燥無味的,詳實(shí)的理論推導(dǎo)、繁重的計(jì)算步驟都是老師們一字一句的寫在黑板上,而老師們也長年處于一根粉筆、一本教案站講臺的情形。許多老師,多年來教案從不更新,相同的內(nèi)容相同的方法,年復(fù)一年地講下來,翻來覆去總是那樣幾句話,從而形成了老師“單向灌輸、學(xué)生被動(dòng)接受”的課堂局面。在課堂上,學(xué)生的主要任務(wù)就是消化、理解老師講授的內(nèi)容,學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性被嚴(yán)重忽視,以至于慢慢的被消磨殆盡。學(xué)生坐在教室里沒有學(xué)習(xí)興趣,上課時(shí)溜號、玩手機(jī)的比比皆是,學(xué)生對這種傳統(tǒng)的“填鴨式”的教學(xué)方式已經(jīng)厭倦。雖然近幾年來,信息化的教學(xué)手段正在逐步地被引入到數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,但更多的仍然停留在使用教學(xué)課件等比較初級的階段。基于此種教學(xué)現(xiàn)狀,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)理念、引入先進(jìn)的信息化教學(xué)手段以適應(yīng)學(xué)生多元化的需求和個(gè)性化的發(fā)展勢在必行。

2 數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程信息化教學(xué)改革的思路與設(shè)想

2.1 與時(shí)俱進(jìn),轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念

教師的教學(xué)理念,會直接體現(xiàn)在整個(gè)教學(xué)過程中,也會直接影響教學(xué)效果,從而要改變目前的教學(xué)現(xiàn)狀,首先需要教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念。

1) 作為教師,應(yīng)該把“以教師為中心”的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為主體”,教師要充分運(yùn)用信息化教學(xué)手段,在正確引導(dǎo)學(xué)生思維方向的同時(shí),更加注重學(xué)生的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng),不斷提高課堂教學(xué)水平,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

2) 教師需要主動(dòng)自覺地完成從知識的“灌輸者”到教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)者、能力素質(zhì)發(fā)展的促進(jìn)者的角色轉(zhuǎn)變,應(yīng)該由灌輸式的講授者轉(zhuǎn)向?qū)W生學(xué)習(xí)的合作者,促進(jìn)課堂教學(xué)真正向有利于學(xué)生能力發(fā)展的角度轉(zhuǎn)變。

2.2 多措并舉,提高教師信息素養(yǎng)

1) 通過組織培訓(xùn)、講座或自學(xué)等方式提高教師的信息意識、信息素養(yǎng)、信息能力與技術(shù)操作技能。做到熟練掌握多媒體課件、微課、慕課的制作,了解并會使用雨課堂等各種教學(xué)平臺、教學(xué)軟件等信息化教學(xué)手段,理解翻轉(zhuǎn)課堂的意義。

2) 積極鼓勵(lì)和組織教師參加各類信息化教學(xué)競賽,如多媒體課件設(shè)計(jì)競賽、數(shù)學(xué)微課程教學(xué)設(shè)計(jì)競賽、信息化教學(xué)課程案例競賽等,以競賽為驅(qū)動(dòng)來提高教師信息化教學(xué)水平。對信息化教學(xué)手段使用表現(xiàn)優(yōu)異者,可以給予精神鼓勵(lì)和物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),從而營造積極學(xué)習(xí)和使用信息化技術(shù)的氛圍。

2.3 深入普及,加強(qiáng)信息化教學(xué)實(shí)踐

在信息化教學(xué)中,可供教師選擇的教學(xué)方法有很多,教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行靈活選擇,并根據(jù)教學(xué)需要制作出多媒體課件、教學(xué)視頻,或者制作慕課、微課,將其發(fā)布到公共的教學(xué)資源平臺,或利用已有的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)載體,如智慧樹、超星學(xué)習(xí)通等,讓學(xué)生在課堂之外還有更多的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行復(fù)習(xí)、討論、提問、預(yù)習(xí)等。

1) 通過引入信息化教學(xué),豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道

在多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上,嘗試制作微課、慕課,在環(huán)境允許的條件下把雨課堂引入到課堂中,課后通過中國大學(xué)慕課、超星學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)平臺讓學(xué)生真正體驗(yàn)到信息化教學(xué)帶來的益處和樂趣。

2) 通過信息化教學(xué),引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開闊學(xué)生的思維

在教師的指引下,學(xué)生可以利用校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)對教學(xué)資源進(jìn)行收集、整理和分析,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生的學(xué)習(xí)不再是灌輸式的,而是一種具有自主性和選擇性、銜接性和創(chuàng)造性兼得的學(xué)習(xí),這樣不僅符合學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的需要,又能保證學(xué)生的個(gè)性在學(xué)習(xí)中得到充分發(fā)揮。

3) 通過信息化教學(xué)實(shí)踐,改變數(shù)學(xué)課堂“死氣沉沉”的現(xiàn)狀

扭轉(zhuǎn)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程在學(xué)生心目中枯燥無趣的局面,利用信息化教學(xué)把抽象、晦澀難懂的數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化為形象、生動(dòng)的動(dòng)畫、視頻輸出,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 以《解析幾何》《數(shù)學(xué)史》《常微分方程》課程為例探究信息化教學(xué)改革實(shí)踐

3.1 《解析幾何》線下多媒體教學(xué)

《解析幾何》作為本科生步入大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的第一門課,對學(xué)生們了解大學(xué)課程的學(xué)習(xí)方式有著重要的作用。雖然這門課程在近些年進(jìn)行了多次的教學(xué)改革探索,但教學(xué)效果提升一直不太明顯。從2018年開始,基于大學(xué)一年級的學(xué)生課堂教學(xué)時(shí)間緊任務(wù)重的特點(diǎn),結(jié)合學(xué)校教學(xué)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的情況,將信息化教學(xué)引入《解析幾何》課程的方式采用了線下多媒體教學(xué)。

經(jīng)過2年教學(xué)改革實(shí)踐的《解析幾何》線下多媒體教學(xué)具有如下特點(diǎn):

1) 講解與課件相融合

制作出適合教學(xué)使用的多媒體課件,并充分利用教室里的多媒體硬件設(shè)備進(jìn)行展示,極大地提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。但這并不意味著多媒體課件可以代替老師的講解,因?yàn)閷W(xué)生所學(xué)的知識是離不開教師教的過程,老師要把教學(xué)課件用得恰到好處,充分發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

2) 演示與板書相融合

通過計(jì)算機(jī)的演示,幫助學(xué)生形象的理解空間立體圖形,增強(qiáng)幾何直觀能力。當(dāng)然數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程教學(xué)離不開板書的詳細(xì)表達(dá),教師通過板書進(jìn)行解題演算過程、定理證明步驟的嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo),對提高教學(xué)效果有著重要的作用。可以說板書推導(dǎo)與課件動(dòng)畫演示相融合是教好幾何類課程的重要方式。

3) 直觀與抽象相融合

空間立體圖形抽象空洞、難以想象,而課件中動(dòng)畫演示形象生動(dòng)直觀。經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐,對課件內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)修改,盡量提高課件的質(zhì)量,充分利用其圖文并茂、能動(dòng)會變的特點(diǎn),將抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容直觀化和形象化,以便于學(xué)生更好地理解和掌握。

3.2 《數(shù)學(xué)史》線上線下混合式教學(xué)

自2018年起,《數(shù)學(xué)史》課程采取跨校修讀學(xué)分的管理模式進(jìn)行課程教學(xué)實(shí)踐。跨校修讀學(xué)分是指高校間以第三方教學(xué)管理平臺為依托,在前期精品資源共享課建設(shè)的基礎(chǔ)上,在校學(xué)生可以根據(jù)高校間的協(xié)議選擇修讀非本校開設(shè)的課程并獲得相應(yīng)的學(xué)分,且所獲學(xué)分須由本校審核后給予認(rèn)可的一種新型教學(xué)管理模式[15]。本課程選擇修讀的是大連理工大學(xué)的《數(shù)學(xué)文化》精品開放課程,利用超星泛雅網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,組織學(xué)生開展在線學(xué)習(xí)。

《數(shù)學(xué)史》課程是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門課程,內(nèi)容涵蓋豐富,在整個(gè)教學(xué)工作中,既包含編年體式的歷史記事,又有不同數(shù)學(xué)分支的學(xué)術(shù)成就。因此,講授數(shù)學(xué)史對教師的要求相當(dāng)高。利用《數(shù)學(xué)文化》視頻開放課程既可以解決教師對各個(gè)數(shù)學(xué)分支了解不全面的問題,又可以讓學(xué)生更深入的學(xué)習(xí)到某些數(shù)學(xué)分支的發(fā)展歷史。在課程內(nèi)容安排上采取課堂講授與在線學(xué)習(xí)相結(jié)合的手段,對于某些章節(jié),課堂上教師講授之后,學(xué)生課后通過視頻課程進(jìn)一步理解、滲透,以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

除了在線學(xué)習(xí),針對《數(shù)學(xué)史》的課程特點(diǎn),綜合采用了課堂講授、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、翻轉(zhuǎn)課堂3種形式相結(jié)合的教學(xué)模式。課堂上按照教學(xué)大綱要求,通過多媒體課件和板書相結(jié)合的形式進(jìn)行授課。課后通過觀看超星學(xué)習(xí)平臺上的《數(shù)學(xué)文化》課程視頻作為補(bǔ)充,學(xué)生們可以合理安排自己的時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí),擺脫了學(xué)校教學(xué)周的限制。針對某些章節(jié),課程教學(xué)采用布置問題、網(wǎng)絡(luò)視頻自學(xué)、回到課堂上以小組匯報(bào)的翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行,進(jìn)一步提升了教學(xué)效果。

可以說跨校修學(xué)分的教學(xué)模式能提高各個(gè)高校教學(xué)資源的合理利用,能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性?！稊?shù)學(xué)史》課程采取的以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、線上線下相結(jié)合、知識傳授與內(nèi)化相融合的方法,取得了良好的教學(xué)效果。

3.3 《常微分方程》線上全方位教學(xué)

此次疫情期間的“停課不停學(xué)、不停教”是彰顯信息化教學(xué)優(yōu)勢的最好時(shí)機(jī)。《常微分方程》這門課程利用超星學(xué)習(xí)平臺給學(xué)生帶去了全新的線上學(xué)習(xí)體驗(yàn)。利用教學(xué)平臺教師發(fā)布每節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn),有教案、課件、視頻、知識點(diǎn)總結(jié)、作業(yè)等,供學(xué)生線上學(xué)習(xí)知識。其中課件是多媒體教學(xué)在線上的展示;教學(xué)視頻是教師從優(yōu)質(zhì)慕課、在線課程中精心篩選的,適合自己學(xué)生和教學(xué)大綱的高等學(xué)府資深教授的線上教學(xué);知識點(diǎn)總結(jié)是教師根據(jù)每節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)總結(jié)的精煉內(nèi)容,教師通過錄制微課的形式上傳到平臺供學(xué)生觀看。教師可以利用平臺其他功能進(jìn)行教學(xué)管理,如點(diǎn)名、簽到、通知、討論、作業(yè)批改等,時(shí)刻掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),教師還可以利用平臺統(tǒng)計(jì)學(xué)生任務(wù)點(diǎn)的完成情況,最終按照分布比例自動(dòng)計(jì)算出學(xué)生的成績?？梢哉f整個(gè)教學(xué)平臺是一個(gè)比較完善的擁有豐富資源和先進(jìn)設(shè)施的線上教務(wù)系統(tǒng),為疫情期間的教與學(xué)帶來了智能和方便的體驗(yàn)。

3.4 信息化教學(xué)實(shí)踐的教學(xué)反思

經(jīng)過2年的信息化教學(xué)實(shí)踐,嘗試了不同方式的信息化教學(xué)模式——線下多媒體教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)和全方位的線上教學(xué),綜合數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程特點(diǎn)和學(xué)生的接受效果,目前認(rèn)為前2種信息化教學(xué)模式更適合于該專業(yè)老師的教和學(xué)生的學(xué)。數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課程理論性較強(qiáng),定義定理公式抽象復(fù)雜,缺少了線下的課堂教學(xué),沒有了一步一步嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿鎸γ娴陌鍟壿嬐评?學(xué)生接受起來有些困難,教師有種“有力無處使”的遺憾。雖然在線學(xué)習(xí)有著空間和時(shí)間上的靈活便利,但是這種學(xué)習(xí)方式更適合于學(xué)習(xí)自覺性強(qiáng)、知識渴望性高、會自主學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)悟性高的學(xué)生們。對于普通的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生來說,線下多媒體教學(xué)和線上線下混合式教學(xué),是有效利用信息化教學(xué)方法,有效改變“填鴨式”教學(xué)面貌,有力提升課堂教學(xué)效果的重要方式。