段麗芬,楊德清,賈宏宇,陶玉杰,徐 姜
OBE的 全 稱 為Outcome Based Education,即成果導(dǎo)向教育,該教育模式是以學習成果為中心,突出學生本位,推崇持續(xù)改進的教學思想,幫助學生逐漸達到頂峰成果.
實施OBE理念下的課程教學,需要回答三個問題:第一,為什么要開設(shè)這門課程,課程想讓學生獲得怎樣的學習成果;第二,如何幫助并保障學生獲得這些學習成果;第三,如何知道學生已經(jīng)獲得了這些學習成果“.數(shù)學分析”是所有數(shù)學相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課,擔負為后續(xù)的課程提供必要的基礎(chǔ)知識和培養(yǎng)學生各種能力的使命.同時經(jīng)過長期的發(fā)展,“數(shù)學分析”課程已經(jīng)形成完善的系統(tǒng),“如何將該課程轉(zhuǎn)化成為學生的內(nèi)在能力”成為數(shù)學分析教師的主要任務(wù).在如今信息化條件下,“翻轉(zhuǎn)課堂”(Flipped Classroom)即是有力手段之一,但“有效實施”是關(guān)鍵!本文提出了理念更新、目標升級、翻轉(zhuǎn)適度和考核科學“數(shù)學分析”課程翻轉(zhuǎn)課堂有效實施策略.
對于傳統(tǒng)教學模式,美國約翰·霍普金斯大學教育學院院長安德魯斯這樣喻之:我有一把米和一群雞.我每天給雞撒米,而且只管撒米,但并不知道每只雞是不是吃了、喜不喜歡吃、吃了多少.一段時間后給它們秤體重,決定它們是否畢業(yè)[1].這種模式在中國叫“三中心模式”,即“教材為中心、教師為中心、教室為中心”,以傳遞書本知識為核心,教師在教室里講教材.
20世紀50年代,美國人本主義心理學家卡爾·羅杰斯提出了一種新的教育理念:“以學生為中心(Student-centeredness,SC)”[2].這種模式要求教學活動以學生為中心而展開,鼓勵學生參與到教學活動的各個環(huán)節(jié),教師負責充分調(diào)動學生學習的積極性,引導(dǎo)學生參與.教學過程中,教師的主要任務(wù)不是“傳授”,而是“促進”學生自我實現(xiàn)其學習潛能[3]“.以學為中心”是以“學生為中心”的教學模式的進一步演化“.以學為中心”中的“學”包含兩個方面:即學習和學生,內(nèi)涵更為豐富,既強調(diào)了學生的中心地位,也突出了學習的中心地位.趙炬明教授[1]將其歸納為“新三中心”:以學生發(fā)展為中心、以學生學習為中心、以學習效果為中心.他指出:以學生發(fā)展為中心,即以學生當前發(fā)展狀態(tài)為基礎(chǔ),以促進學生發(fā)展為目的;以學生學習為中心,即明確教是手段、學是目的;以學習效果為中心,強調(diào)關(guān)注學習效果.
長期以來,“以教師為中心”的教學模式在我國占據(jù)統(tǒng)治地位.不可否認,該教學模式有一定的優(yōu)點,教師憑借自身教學經(jīng)驗和對專業(yè)知識的深刻理解,有效指引學生學習,能使學生快速獲取相關(guān)知識[4].但對如今知識經(jīng)濟時代,信息化使得知識記憶不再重要,重要的是要培養(yǎng)會思考、有能力、善合作的一代新人,因此需要新的教學思想和教學模式.
20世紀80年代以來,美國高校開展了“以學為中心”的本科教育改革,極大改善了美國的本科教育.近年來我國很多高校也開始探索“以學為中心”的本科教學改革,這符合我國高等教育普及化和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求,也是全球高等教育發(fā)展的必然趨勢.
翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom,也稱顛倒課堂、顛倒教室、翻轉(zhuǎn)教學、翻轉(zhuǎn)學習)概念是BAKER在2000年提 出 的[5].最初翻轉(zhuǎn)課堂教學過程的提出是基于將外化的學習過程放到課堂外,將知識的內(nèi)化放到課堂中.實質(zhì)是課堂知識傳授與課外知識內(nèi)化發(fā)生顛倒,基本要義就是教學流程變革所帶來的知識傳授的提前和知識內(nèi)化的優(yōu)化.
2015年,JONATHAN等進一步發(fā)展了“翻轉(zhuǎn)課堂”的概念[6],提出了“翻轉(zhuǎn)學習”.指出翻轉(zhuǎn)學習“是一種教學方法,它把直接學習從集體學習空間轉(zhuǎn)移到個人學習空間,把集體空間變成一種動態(tài)的、交互的學習環(huán)境,老師在學生創(chuàng)造性地參與科目學習過程中給予指導(dǎo)”[7].明確了翻轉(zhuǎn)課堂中“翻轉(zhuǎn)”的精髓——最大化地利用面對面教學時間,構(gòu)建學習者為中心的學習環(huán)境,從而達成深度學習的目標.
教學目標是教師預(yù)期學生的學習結(jié)果.首先,教師是操作的主體.課程教學目標是課程教學的起點,往往始于培養(yǎng)方案制定的課程設(shè)置階段,由專家以培養(yǎng)目標為導(dǎo)向,立足畢業(yè)要求達成而確定.但教學目標能否被教師接納和內(nèi)化,能否在課堂教學實踐中發(fā)揮作用,能否結(jié)合學生的認知特點和需求有效實施,取決于任課教師.其次,學生是利益的主體.課堂教學的最終目標是學生的成長與發(fā)展,學生是直接相關(guān)的利益主體.教師必須通過實現(xiàn)學生的利益來實現(xiàn)自身的利益.簡言之,教學目標的主體是二元對立的,即教學目標由教師制定,但教師無法自己直接達成教學目標.
學習目標指學生對學習結(jié)果的期待,其操作主體與利益主體都是學生,具有一致性.學習目標是由教學目標轉(zhuǎn)化而來,是教學目標的升級版.研究表明[7]:這種目標的“透明化”過程,能夠幫助學生專注于學習本身并為自己的學習活動負責,進而產(chǎn)生學習動機以及調(diào)節(jié)自己學習活動的心理與行為,努力實現(xiàn)學習目標.在翻轉(zhuǎn)課堂的教學設(shè)計中,區(qū)分適合學生自主學習的內(nèi)容與教師引導(dǎo)的內(nèi)容,精心設(shè)計學習目標十分重要.
曾文婕[8]指出:只有“教學目標”轉(zhuǎn)化為“學習目標”,才能深達至學生學習的層面以指引和促進學生的有效學習.將課程的“教學目標”轉(zhuǎn)化為“學習目標”需要兩個環(huán)節(jié):一是目標改造,即教師站在學生的立場,用學生容易理解的語言與方式表述教學目標,讓目標能夠被學生理解、聽明白;二是目標呈現(xiàn),被改造的、“形式上”的“學習目標”通過有效的方式呈現(xiàn)給學生被學生看見、認同與內(nèi)化,達至學生內(nèi)心,變成“真正”的“學習目標”.
比如,“數(shù)學分析”課程中關(guān)于數(shù)列極限概念的教學目標“能夠用“ε—N”定義證明某確定常數(shù)是某數(shù)列極限”,這是個難點問題,對學生來說不容易理解.進一步解釋為:對任何正數(shù)ε,都能夠找到與其對應(yīng)的正整數(shù)N(可以和ε有關(guān)),使得數(shù)列從第N+1項開始之后的每一項與確定常數(shù)間的距離都比ε小.經(jīng)解釋后,學生對學習目標理解深入一層.但仍停留在“形式”層面.通過下面的教學環(huán)節(jié),可以使目標漸進呈現(xiàn),完成實質(zhì)的轉(zhuǎn)化,提高學習效率.
這里,要說明N的不唯一性、ε的二重性(任意性和相對確定性).
其次,精講典型例題,使目標“認同”.
例1按ε-N定義證明0).
證明 對任給的ε>0,令
注:在這個簡單的典型例題講解過程中,主要強調(diào)以下三點.
(1)N的找法:解不等式;確定N(強調(diào)N的相應(yīng)性和不唯一性);
(2)敘述過程:“三段論”(任意部分:對任給的ε>0;存在部分:取結(jié)論部分:當n>N時,有缺一不可;
(3)邏輯推理能力和數(shù)學語言表達能力可以得到提升.
再次,精選跟蹤練習,使目標“內(nèi)化”.
跟 蹤 練 習1按ε-N定 義 證 明:(可以完全模仿例題1完成,只是如果要保證N取正整數(shù),至少需要N=
跟蹤練習2按ε-N定義證明0(|q|<1).
這個練習就會遇到問題:對任給的ε>0,令解得n>.(有些同學在處理上面不等式會犯丟掉絕對值的錯誤,寫成接下來正整數(shù)N怎么取呢?(課堂小組討論:這里,如果可能是很小的負數(shù).)
總結(jié)提升:對ε<1時,可取正整數(shù)N=這樣取得的每個1(ε<1),都可以作為相對所有ε≥1的N.(解釋清楚,邏輯思維能力可以得到提升)所以,此題證明可以敘述為:
對任給的ε>0(不妨設(shè)ε<1),令
新課程改革要求教學要以學生為主體,以促進學生的全面發(fā)展及終身發(fā)展為理念.要從“如何教好學生”轉(zhuǎn)化為“如何才能使學生學好”.不斷思考“怎么樣才能調(diào)動學生的學習主動性”“怎么樣才能培養(yǎng)學生”“什么樣的方式才能實現(xiàn)教育革命”[8-9].實踐表明[10-12]:翻轉(zhuǎn)課堂可以最大化地調(diào)動學生學習的積極主動性、最大化地實現(xiàn)以學生為主體地位的學習、最大化地培養(yǎng)學生的能力,實現(xiàn)高效課堂.
以學生為中心、以“學習目標”為導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂必須結(jié)合學生情況、課程內(nèi)容、課程資源等條件合理設(shè)計,才能有效實施.要翻轉(zhuǎn)適度,既不能過于保守,也不能過于激進,才能使學習目標有效達成.于是,提出了“輕翻轉(zhuǎn)”“半翻轉(zhuǎn)”“重翻轉(zhuǎn)”的概念.這里的“輕”“半”“重”并不是單從時間、內(nèi)容或形式上劃分的,而是綜合衡量的、相對而言的.強調(diào)在翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計中適當選擇,在翻轉(zhuǎn)課堂的實施中適時調(diào)整“翻轉(zhuǎn)度”,尋找“學習目標”有效達成的平衡點.既要考慮學生課下時間的有限,也要顧及課上時間的解放;既要考慮學生自我約束能力的不足,也要顧及學生學習主動性的發(fā)揮.
仍然以數(shù)列極限概念教學為例,在教學設(shè)計時選用的是“半翻轉(zhuǎn)”.2.2中展示了其中的一部分.在這之前,設(shè)計了課前20分鐘視頻觀看任務(wù)(學習通平臺),目標是對數(shù)列極限思想和概念初步了解.在這之后,討論區(qū)發(fā)放了問題(設(shè)計的需要,這里按例題排號):
例2按ε-N定義證明
在充分討論的基礎(chǔ)上,同時設(shè)計了本節(jié)第2個視頻的觀看任務(wù)(討論結(jié)束開放),總結(jié)如何利用放大法找N.內(nèi)容包括對上面例2的精講:
分析方法一:對任意ε>0,設(shè)n>3,有
方法二:對任意ε>0,設(shè)n>3,有
方法三:對任意ε>0,設(shè)n>3,有
注:放大方法不唯一,可以靈活實現(xiàn).
通過同學們在學習通平臺討論區(qū)對問題的回復(fù),教師比較精準了解學生的學情后,可能調(diào)整實施方案,由原設(shè)計同學自主觀看視頻總結(jié)“放大法”找N的過程,改為課堂講解和討論結(jié)合完成學習目標.從“翻轉(zhuǎn)度”來看,很可能設(shè)計的“半翻轉(zhuǎn)”,實施的“輕翻轉(zhuǎn)”.
再如,收斂數(shù)列的性質(zhì)的教學設(shè)計選用的是“重翻轉(zhuǎn)”,其教學設(shè)計要注意以下幾點.
第一,任務(wù)清晰,目標明確.收斂數(shù)列的性質(zhì)一節(jié)的課前學習任務(wù)清單是:思考收斂數(shù)列的唯一性、有界性、保號性、保不等式性、迫斂性怎么證明(可以通過閱讀教材,觀看學習通平臺課程視頻2.2.1,小組討論).重點考慮證明過程中ε的任意性和相對確定性、N的相應(yīng)性和不唯一性的應(yīng)用.學習目標:每個小組成員能夠講解指定的一條性質(zhì),同組成員選講的性質(zhì)不能相同.
第二,時間充分,指導(dǎo)到位.學生自主學習需要較多的時間,提前一周布置任務(wù).在任務(wù)完成過程中,安排隨時線上指導(dǎo)、定時線下答疑和預(yù)約指導(dǎo),確保學生遇到的困難能夠及時得到解決,始終保持飽滿的學習熱情.
第三,強調(diào)合作,討論充分.課堂上,針對每條性質(zhì)隨機抽取小組,由小組內(nèi)負責本條性質(zhì)的成員講解,教師和學生可以提問、質(zhì)疑,組內(nèi)成員可以幫助回答,之后由教師和學生共同打分,計入本組過程考核成績.
有“自主”才有“翻轉(zhuǎn)”,有“自主學習”才有“翻轉(zhuǎn)課堂”.學生的自主性對翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計、實施,教學目標和學習目標的達成影響深遠,需要時刻監(jiān)督和激勵.科學的課程考核方式是促進學生自主學習的主要動力之一.為此,對我校2019級數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)學生“數(shù)學分析”課程考核方式進行了改革實踐,形成了多元、合理、規(guī)范的“數(shù)學分析”課程考核形式.
受條件的限制,“平時成績+期末考試成績”是傳統(tǒng)課程考核的基本形式.只占20%的“數(shù)學分析”課程平時成績,由課后作業(yè)和課堂出勤構(gòu)成.為獲得較高的平時成績,作業(yè)抄襲現(xiàn)象嚴重.課堂上,“人在曹營心在漢”的大有人在,造成平時成績沒有區(qū)分度.這種評價方式基本屬于“一考定終身”,評價方式片面、不客觀,不利于調(diào)動學生學習積極性.如今,隨著信息化條件的成熟,對學生自主預(yù)習、課堂表現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)互動、交互活躍度、小組任務(wù)完成情況等過程學習進行考核提供了可行性.同時,通過過程學習考核,可以跟蹤學生的階段性學習產(chǎn)出與學習狀態(tài),以及時進行相應(yīng)地調(diào)適,激勵學生的過程性學習,促進課程教學目標的漸進式達成.據(jù)此,將“數(shù)學分析”課程考核形式改為“過程學習成績+期末考試成績”,過程考核成績和期末考核成績各占50%,其中過程考核包括隨堂測試、測試性作業(yè)、單元測試、小組任務(wù)等多種形式.
這里,隨堂測試是針對課前學習任務(wù)或課堂一個小時間段的學習內(nèi)容設(shè)計的,既能查看學生是否出勤也能考查其是否認真學習;測試性作業(yè)是針對傳統(tǒng)考核形式中課后作業(yè)的抄襲現(xiàn)象,調(diào)整了考核方式.要求同學對典型例題習題(原來課后作業(yè)部分)通過自主學習、小組討論、教師答疑等形式練會,課堂會抽查其中部分以測試性作業(yè)形式驗收;單元測試和小組任務(wù)是新增加的過程考核方式,單元測試可以督促學生及時進行階段復(fù)習,小組任務(wù)可以推進學生合作探究能力的提升.
考核細則和內(nèi)容在課程開始向?qū)W生公布,考核過程規(guī)范實施.
基于成果導(dǎo)向的教學模式,是一種先進的教育理念.它將以往的學科導(dǎo)向向目標導(dǎo)向轉(zhuǎn)變,將教師中心模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生中心模式“.數(shù)學分析”課程借助翻轉(zhuǎn)課堂可以讓學生在課前做好預(yù)習,激發(fā)學生學習的主動性;在課堂上提高互動效果,提升學生參與討論的積極性,凸顯學生的主體性,并持續(xù)反饋、改進、轉(zhuǎn)變,直至頂峰.翻轉(zhuǎn)課堂的有效實施是值得廣大教育工作者關(guān)注的課題,本文結(jié)合教學實踐,僅從四個方面談了對“數(shù)學分析”課程翻轉(zhuǎn)課堂有效實施的體會,持續(xù)改進一直在路上.