趙 陽， 徐厚寶， 曹春雷

(北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，北京 100081)

1 引 言

課程思政可以理解為：挖掘?qū)I(yè)課.通識課等課程中的思想政治教育元素，并有機(jī)融入課程教學(xué)中，實現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人.2020年5月,教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》深入地闡述了課程思政的重要意義，本質(zhì)內(nèi)涵和實踐舉措，特別是為各專業(yè)課程思政的核心內(nèi)容和科學(xué)設(shè)計提供了理論和方法指導(dǎo).眾多學(xué)者圍繞課程思政或闡釋理論方法或結(jié)合專業(yè)應(yīng)用到實踐中[1-12].課程思政的落地落實、見功見效不僅需要教師提高自身素質(zhì)，在融入思政元素時做到如鹽入水，更要促使思政元素內(nèi)化于學(xué)生的心中，所以在整個教學(xué)過程中要時時關(guān)注學(xué)生的情感動態(tài)，從人性維度、志趣情懷方面加以引導(dǎo).

教育心理學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)成功需要具備認(rèn)知、情感和元認(rèn)知三個條件[13]，這里主要關(guān)注情感部分——學(xué)習(xí)動機(jī).學(xué)習(xí)動機(jī)是指激發(fā)，維持學(xué)習(xí)活動，并致使行為朝向?qū)W習(xí)目標(biāo)的一種內(nèi)在過程或內(nèi)部心理狀態(tài)[14]，學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)是素質(zhì)教育的重要組成部分，參考文獻(xiàn)[15]認(rèn)為，動機(jī)是學(xué)生在學(xué)校中成功或失敗的最強(qiáng)大的決定因素之一.對于工科學(xué)生必修的大學(xué)數(shù)學(xué)的三門課程：微積分，概率統(tǒng)計，線性代數(shù)來說，學(xué)習(xí)動機(jī)尤其重要，因為數(shù)學(xué)課程內(nèi)容抽象枯燥，邏輯嚴(yán)密難懂，學(xué)生往往學(xué)習(xí)積極性低，效果差，因此在教學(xué)策略中利用當(dāng)代的學(xué)習(xí)動機(jī)理論來促進(jìn)學(xué)習(xí)是十分必要的.

鑒于課程思政和學(xué)習(xí)動機(jī)共同聚焦于學(xué)生的情感，本文嘗試基于學(xué)習(xí)動機(jī)理論視角構(gòu)建課程思政.當(dāng)代學(xué)習(xí)動機(jī)理論十分豐富，包含成長動機(jī)理論、期望-價值理論、歸因理論、社會認(rèn)知理論、目標(biāo)導(dǎo)向理論、自我決定理論等[16-17]，這些理論之間有交叉也有區(qū)別，能力、價值、歸因以及個體與學(xué)習(xí)環(huán)境之間的互動等是這些理論中反復(fù)出現(xiàn)的主題.

結(jié)合大學(xué)數(shù)學(xué)的課程思政探討已取得不少成效[6-12], 參考文獻(xiàn)[6]探討了在大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中落實課程思政的有效路徑，參考文獻(xiàn)[7]構(gòu)建了大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)與課程思政融合發(fā)展的途徑，參考文獻(xiàn)[8]基于疫情期間的思政素材，為微積分中的“課程思政”提供了思路，參考文獻(xiàn)[9]探索了高等數(shù)學(xué)課程中中如何實現(xiàn)從思政課程到課程思政的轉(zhuǎn)化，參考文獻(xiàn)[10]基于傳染病模型研究了如何在數(shù)學(xué)模型課程教學(xué)中滲透“課程思政”,參考文獻(xiàn)[11]從哲學(xué)視角給出了高等數(shù)學(xué)“課程思政”過程中哲學(xué)意識的滲透點及路徑，參考文獻(xiàn)[12]基于數(shù)學(xué)文化探討了提高數(shù)學(xué)文化教育的價值引領(lǐng)方式及作用.但基于動機(jī)理論的視角引入思政的研究論文并不多，主要集中在文科或中學(xué)范圍內(nèi)，理科方面的相關(guān)論文沒有見到.例如：參考文獻(xiàn)[18]中探討了基于ARCS理論開展高校網(wǎng)絡(luò)思政教育的思路,參考文獻(xiàn)[19]中基于歸因理論探討了運(yùn)用韋納歸因理論來激發(fā)初中生的學(xué)習(xí)動機(jī).本文將依托動機(jī)理論的幾種情形構(gòu)建大學(xué)數(shù)學(xué)中的課程思政.

2 基于成長動機(jī)論的課程思政

心理學(xué)家馬斯洛的成長動機(jī)論是基于人本主義的動機(jī)觀，他認(rèn)為滿足需要是個體發(fā)展最重要的原則，提出了包含五個水平的需要層次說，這五個水平從低到高依次為：生理的需要，安全的需要，歸屬與愛的需要，尊重的需要，自我實現(xiàn)的需要，前四種為缺失性需要，最后一種為成長性需要，只有滿足低層次的需要，才會產(chǎn)生高層次的需要[17].

目前大學(xué)數(shù)學(xué)課堂基本上是大班授課，教師與學(xué)生之間的關(guān)系比較疏離，教師的角色權(quán)威成分重，親和力不足，許多學(xué)生擔(dān)心受到教師的批評，同學(xué)的嘲笑，在整個課程中始終沉默，課堂氛圍僵化，而數(shù)學(xué)課本身的抽象枯燥更加重了僵化狀態(tài)，這使得學(xué)生難以表達(dá)自己的問題，不能進(jìn)入真正的深度學(xué)習(xí)[20].

基于成長動機(jī)理論，教師需要構(gòu)建一種相互傾聽，相互成長，相互信任的安全氛圍.首先教師應(yīng)讓自己被聽見.教師可以介紹自己最近的學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓學(xué)生感受到教師和他們一樣都是學(xué)習(xí)者，減弱權(quán)威感，拉近和學(xué)生的距離，還可潛移默化地傳達(dá)終身學(xué)習(xí)的理念.教師可以公開自己的教學(xué)策略，教學(xué)內(nèi)容做了怎樣的改進(jìn)，教學(xué)方法做了怎樣的調(diào)整，讓學(xué)生認(rèn)識到課堂不是一成不變的，感受到教師對課堂教學(xué)的用心和尊重.其次教師應(yīng)讓學(xué)生被聽見.教師可以每隔一段時間來讓學(xué)生來發(fā)表對課堂教學(xué)策略的感受，反思這段時間的收獲和不足，需要怎樣的幫助等.教師可使用形成性測試發(fā)現(xiàn)“學(xué)困生”，主動與學(xué)生對話，探討解決方法.例如，筆者在概率課堂上的第一節(jié)課介紹筆者自己這段時間的學(xué)習(xí)情況：學(xué)習(xí)了兩門MOOC(人是如何學(xué)習(xí)的和教學(xué)動畫制作).并說明這門課的教學(xué)每年作了哪些改進(jìn)：引入同伴教學(xué)(基于國內(nèi)外的題目，建立課堂測試題，分兩次答題，第一次獨立答題，第二次合作答題)，增加了自己制作的情景動畫等，課中利用雨課堂使用了同伴教學(xué)測試，每次課后軟件就會推送出學(xué)業(yè)警示的學(xué)生，可以就本次課內(nèi)容進(jìn)行詢問，了解情況，讓其自選部分內(nèi)容下次來講解.課后教師從多種渠道傾聽到學(xué)生的聲音(發(fā)布李克特量表問卷、問答問卷等)，部分反饋見表1，據(jù)此進(jìn)一步改變教學(xué)設(shè)計，又讓自己被看見，形成良性循環(huán).最后教師應(yīng)多引導(dǎo)學(xué)生之間進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，形成良好的積極互賴關(guān)系.師生之間，生生之間相互傾聽增進(jìn)了彼此之間的相互信任，促進(jìn)了相互成長.教師和學(xué)生都是學(xué)習(xí)者和創(chuàng)造者，共同打造出一個融合的課堂.

表1 部分學(xué)生反饋

3 基于期望-價值理論的課程思政

在期望-價值理論中，學(xué)習(xí)動機(jī)是成功期望和任務(wù)價值的函數(shù).期望是個體對自己成功完成任務(wù)能力的信念和判斷，個體預(yù)期達(dá)到目標(biāo)的可能性越大,個體的學(xué)習(xí)動機(jī)也越強(qiáng).價值指的是個人對從事任務(wù)的原因的信念，又可分為內(nèi)在價值(給定的主題是有趣或愉快的)、外在價值(主題具有實用性，或者是未來目標(biāo)所需的)、成就價值(完成任務(wù)本身就是學(xué)習(xí)者自我概念的肯定)、消耗成本[10,13].成功期望和任務(wù)價值這兩個主要變量影響學(xué)習(xí)動機(jī).

成功的期望值受到目標(biāo)、自我概念和任務(wù)難度等因素的影響.首先，教師可以結(jié)合課程內(nèi)容，挖掘增強(qiáng) “四個自信” 的思政元素，激發(fā)學(xué)生的愛國之情與自豪感，勉勵學(xué)生樹立為中華民族復(fù)興而奮斗的遠(yuǎn)大理想.例如，概率統(tǒng)計課程中數(shù)學(xué)期望和方差分別反映了隨機(jī)變量取值的集中和離散程度，作為此概念的引例可播放習(xí)近平總書記的扶貧足跡視頻，通過扶貧可減少貧富差距，提高平均生活水平，這正是期望方差的釋義.在此可展現(xiàn)扶貧攻堅的成就及國際評價，體現(xiàn)我國社會主義制度的優(yōu)越性，促使學(xué)生實現(xiàn)政治認(rèn)同、思想認(rèn)同、情感認(rèn)同，這樣才能樹立為中國特色社會主義奮斗的目標(biāo).其次，在課程內(nèi)幫助學(xué)生設(shè)置中等難度的任務(wù)，讓學(xué)生體會到成功完成目標(biāo)的價值感受.例如，在概率和微積分的同伴教學(xué)測試中需要根據(jù)往年學(xué)生的答題情況和學(xué)生所在專業(yè)的特點及時調(diào)整題目，增強(qiáng)學(xué)生獲得成功的信心和期望，提高學(xué)業(yè)自我概念水平.

基于價值的四個因素，教師可創(chuàng)設(shè)許多情景，引入有趣的、沖突的、前沿的、實用的案例.例如，微積分中向量理論可用于新聞的分類[21]；一個抽象的關(guān)于e的重要極限關(guān)聯(lián)著財務(wù)自由問題(筆者制作了相關(guān)動畫，可來信索取)；由六角柱狀體組成的蜜蜂蜂巢結(jié)構(gòu)十分巧妙，其中的設(shè)計理念可以利用極值理論來建模[22]，這個問題是華羅庚為普及數(shù)學(xué)而寫的，借此也可介紹華羅庚自學(xué)成才的故事，進(jìn)一步突出設(shè)立期望目標(biāo)的重要性.概率統(tǒng)計本身就是一門充滿辯證法的課程，例如筆者基于貝葉斯公式制作了體現(xiàn)認(rèn)知沖突的陽性與癌癥動畫；基于相關(guān)系數(shù)制作了澄清相關(guān)與因果之間的誤解，正確解讀數(shù)據(jù)的動畫；基于數(shù)學(xué)期望的應(yīng)用制作了結(jié)合當(dāng)前新冠肺炎混合檢測策略的動畫；基于大數(shù)定律制作了體現(xiàn)探索精神的動畫；采用最新的研究成果——2019年發(fā)在《自然神經(jīng)科學(xué)》上的文章：同步腦回路節(jié)律的刺激可以改善老年人工作記憶——來探討假設(shè)檢驗的意義.另外，在解決問題時，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識眾籌，體會個人努力的價值.

4 基于歸因理論的課程思政

歸因理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者為解釋結(jié)果而歸納的原因.個體通常把事情成敗歸結(jié)為如下六個原因：能力、努力程度、任務(wù)難度、運(yùn)氣、身心狀況、外界環(huán)境，這六項因素可劃分為三個維度:(i)因素來源，如能力、努力和身心狀況屬于內(nèi)控，其他三項屬于外控；(ii)穩(wěn)定性，如能力與任務(wù)難度通常認(rèn)為是穩(wěn)定的；(iii)可控性，如努力程度是可控的.歸因直接影響學(xué)生對未來成功的期望和學(xué)生的情感體驗.如果學(xué)生把成功歸因于運(yùn)氣時，學(xué)生可能就不會對結(jié)果感到自豪與滿意，也沒有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī).歸因理論的啟示有：歸因要可信；應(yīng)把成功歸因于能力和努力的共同作用，失敗歸因于努力不夠[12].教師應(yīng)在教學(xué)過程對學(xué)生提供反饋時幫助學(xué)生形成準(zhǔn)確、積極的歸因.

基于歸因理論，結(jié)合數(shù)學(xué)課程特點可引入許多思政元素，強(qiáng)調(diào)努力的重要性.例如，概率統(tǒng)計中的二項分布理論證明了小概率事件雖不易發(fā)生，但重復(fù)次數(shù)多了，就成大概率事件，可以引申為有志者事竟成，成功的概率雖然很小，但堅持不懈的努力終會走向成功，進(jìn)而可介紹諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主、中國科學(xué)家屠呦呦歷經(jīng)無數(shù)次試驗和失敗從2000多種中草藥中找到了抗瘧新藥青蒿素，借此勉勵學(xué)生要刻意鍛煉出堅忍不拔的優(yōu)秀品質(zhì).中心極限定理是后面要學(xué)的內(nèi)容，體現(xiàn)了量變到質(zhì)變的變化過程，質(zhì)量互變規(guī)律是唯物辯證法的基本規(guī)律，“量變是質(zhì)變的必要準(zhǔn)備，質(zhì)變是量變的必然結(jié)果，質(zhì)變不僅可以完成量變，而且為新的量變開辟道路”[23]，進(jìn)一步強(qiáng)化堅持不懈的努力終會發(fā)生質(zhì)變，實現(xiàn)理想.

歸因理論中往往把能力視為穩(wěn)定的，難以改變的，如果學(xué)生很努力，但仍然失敗了，因此歸因為自己能力弱，顯然不利于進(jìn)一步的學(xué)習(xí).教師應(yīng)輔助學(xué)生培養(yǎng)能力的增長觀，讓他們相信能力是可以經(jīng)過刻意訓(xùn)練得到提升.例如，在學(xué)習(xí)韋恩圖時，因為韋恩圖的直觀性，學(xué)生就會在解決問題時全用韋恩圖來處理，因而就無法進(jìn)行下去，筆者引導(dǎo)學(xué)生先放棄韋恩圖，直接用推理的方法來嘗試，反復(fù)練習(xí)就發(fā)展出抽象思維能力.又如學(xué)生往往喜歡套用模型做題，一維的題目會做了，不能遷移到二維中去，筆者為此利用最近發(fā)展區(qū)理論設(shè)置了預(yù)習(xí)題目，從即將要學(xué)的新內(nèi)容中構(gòu)建出一些可以利用學(xué)生現(xiàn)有知識能夠解決的問題，發(fā)展學(xué)生的遷移能力.培養(yǎng)學(xué)生的能力增長觀可以使得學(xué)生更具有前進(jìn)的動力.

5 應(yīng)用成效

在2020年秋季和2021年春季的課程上實施了本文所述方法，取得了一定的成效.2020年秋季作者教授兩個概率統(tǒng)計班：一班和二班，兩個班使用相同的情景案例，思政案例及課堂測試題，不同之處是一班使用課堂測試題時增加了同伴討論及在每一章里增設(shè)了翻轉(zhuǎn)課堂.最后期末考試成績表現(xiàn)出一定的差異.一班的平均成績79.50，標(biāo)準(zhǔn)差為13.73，二班平均成績?yōu)?6.05，標(biāo)準(zhǔn)差為16.37，一班平均成績更高，方差更小(見表2).表3是兩班成績的T檢驗效果(雙側(cè)檢驗)，p=0.073,可以說具有邊緣顯著性，或者說在顯著性水平10%下具有顯著性，表明一班成績略優(yōu)于二班成績.這兩個班的教學(xué)方法只差了同伴討論這一項，成績差距不是特別突出.

表2 兩班概率成績統(tǒng)計

表3 兩班概率成績的T檢驗

2021年春季筆者與另外一個老師分別教授兩個文科班的微積分II課程，在筆者的課程上實施同樣的教學(xué)策略，另一位老師仍用傳統(tǒng)的講授方法，兩班教學(xué)策略差異較大，最后的期末成績也呈現(xiàn)了比較大的差異.筆者所教的班命名為一班，另一位老師所教班為二班.表4顯示一班的平均成績76.59，標(biāo)準(zhǔn)差為10.84，二班平均成績?yōu)?2.17，標(biāo)準(zhǔn)差為15.17，一班的平均成績明顯更高，方差更小.表5是兩班成績的T檢驗效果，p=0.11,在顯著性水平0.05下未表現(xiàn)顯著差異.因為樣本量影響統(tǒng)計檢驗力，樣本量越大，檢驗力越大，更易得到顯著性.微積分課程中學(xué)生人數(shù)比較少，影響顯著性結(jié)果的出現(xiàn)，但均值的差異比概率統(tǒng)計課程中均值差異大，因此來對比二者的效應(yīng)大小，效應(yīng)是對均值差異的標(biāo)準(zhǔn)化測量.采用cohen’s d公式計算得到概率統(tǒng)計課程中不同教學(xué)策略下的效應(yīng)為0.23，微積分課程中的效應(yīng)為0.33，這表明相對于概率統(tǒng)計課程來說微積分課程中一班成績明顯優(yōu)于二班成績.

表4 兩班微積分成績統(tǒng)計

表5 兩班微積分成績的T檢驗

下面給出了近三年的學(xué)生評教分?jǐn)?shù)(見表6). 2020年秋季這個學(xué)期也同時增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)，這通常會造成評教分?jǐn)?shù)降低，正是因為實施了課程思政，使得學(xué)生愿意接受學(xué)習(xí)任務(wù)，因而此學(xué)期的評教分?jǐn)?shù)反而提高了.這里也附上2020年秋季班級的部分學(xué)生評教評語 (見表7)，表明了學(xué)生對這種教學(xué)模式的認(rèn)可.

表6 評教分?jǐn)?shù)的變化

表7 學(xué)生評教

6 結(jié) 論

基于學(xué)習(xí)動機(jī)理論從不同角度構(gòu)建大學(xué)數(shù)學(xué)中的課程思政，將課程思政融入到教學(xué)策略的實施上和教學(xué)內(nèi)容的重塑上，在教學(xué)實踐上取得了一定的成效.從學(xué)習(xí)動機(jī)層面來說，學(xué)習(xí)動機(jī)理論為課程思政的必要性提供支持，反過來，課程思政使得外部的激勵逐步內(nèi)化到學(xué)生的價值觀中,又極大地促進(jìn)了學(xué)習(xí)動機(jī)，這個內(nèi)化過程正好符合自我決定動機(jī)理論.依托學(xué)習(xí)動機(jī)理論將課程思政內(nèi)化到學(xué)生心中，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和能力培養(yǎng)，即解決了專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”的問題，又將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體.

課程思政和學(xué)習(xí)動機(jī)理論的內(nèi)涵都十分豐富，本文也只是略涉皮毛，希望對課程思政的推進(jìn)能起到拋磚引玉的作用.

致謝作者非常感謝相關(guān)文獻(xiàn)對本文的啟發(fā)以及審稿專家提出的寶貴意見.