翻轉(zhuǎn)課堂在高等數(shù)學(xué)教學(xué)的運(yùn)用

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摘要在堅(jiān)持“雙惟理念”的育人指導(dǎo)下，實(shí)踐表明將微信公眾平臺(tái)的功能融入到翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)中，同時(shí)制定完善的課程考核形成性評(píng)價(jià)體系，可以改善翻轉(zhuǎn)課堂效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞微信公眾平臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂高等數(shù)學(xué)

1序言

當(dāng)今大學(xué)生都是互聯(lián)網(wǎng)的“原住民”，習(xí)慣和善于用“互聯(lián)網(wǎng)+”的方式學(xué)習(xí)知識(shí)、捕捉信息。如果教師仍然使用老舊的教學(xué)方式，講授陳舊的知識(shí)內(nèi)容，在知識(shí)信息爆炸且唾手可得的今天，傳統(tǒng)課堂這塊陣地必將失去學(xué)生的關(guān)注，成為學(xué)生眼中的“水課”。這就要求教師結(jié)合學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)，創(chuàng)新教與學(xué)的方式。

2研究意義

網(wǎng)絡(luò)條件的改善，雖然使一大批優(yōu)質(zhì)在線(xiàn)課程資源應(yīng)運(yùn)而生，卻在高校的教學(xué)中沒(méi)有得到較好的應(yīng)用和共享。2007年，翻轉(zhuǎn)課堂，最先出現(xiàn)在美國(guó)科羅拉多州的Wood-landParkHighSchool，化學(xué)老師JonathanBergmann和AaronSams為了給學(xué)生補(bǔ)課，用錄屏軟件錄制視頻并傳至網(wǎng)上，讓學(xué)生在課外觀看，在課堂上完成作業(yè)并由教師解難答疑，這就是最初的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式。Vanderbilt大學(xué)的Fisher教授在自己的“數(shù)據(jù)庫(kù)”和“機(jī)器學(xué)習(xí)”兩門(mén)課程中[1]，結(jié)合Coursera相關(guān)課程資源，設(shè)計(jì)了翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)方法，獲得了良好的效果。翻轉(zhuǎn)課堂，需要在課前設(shè)計(jì)制作或提供相關(guān)的課程資源，傳統(tǒng)的課程資源網(wǎng)的訪(fǎng)問(wèn)，離不開(kāi)PC終端，資源獲取手段的單一和對(duì)訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)端的硬件要求，制約了這一教學(xué)模式的順利實(shí)施。2011年，國(guó)內(nèi)微信出現(xiàn)，微信公眾平臺(tái)支持下的混合式學(xué)習(xí)模式研究、微課程設(shè)計(jì)應(yīng)用研究等逐漸興起。因此，為提升翻轉(zhuǎn)的效果，結(jié)合微信公眾平臺(tái)下可移動(dòng)碎片化[2]的課程資源特色和個(gè)性化師生交互方式，用于研究翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革模式[3]，顯得尤為必要。

3基于微信公眾平臺(tái)的高等數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)理念

翻轉(zhuǎn)課堂模式的理論基礎(chǔ)是布魯姆的掌握學(xué)習(xí)法，其實(shí)大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異，通常表現(xiàn)在學(xué)習(xí)速度的競(jìng)爭(zhēng)上，只要提供適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)條件、足夠的學(xué)習(xí)時(shí)間和教師合理的幫助，大多數(shù)學(xué)生都能學(xué)會(huì)課程內(nèi)容。江西中醫(yī)藥大學(xué)的雙惟理念是校訓(xùn)“惟學(xué)惟人求強(qiáng)求精”的集中體現(xiàn)，是學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的指導(dǎo)方針。雙惟理念的核心是“教無(wú)類(lèi)、學(xué)為先、重激勵(lì)、育特長(zhǎng)、促實(shí)踐、有思想”十八字方針，在該教育理念驅(qū)動(dòng)下，針對(duì)本校大學(xué)生群體的實(shí)際情況，將日漸成熟的翻轉(zhuǎn)課堂模式融合微信公眾平臺(tái)功能應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中。

4基于微信公眾平臺(tái)的高等數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)

高等數(shù)學(xué)是由微積分學(xué)、較深入的代數(shù)學(xué)、幾何學(xué)以及它們之間的交叉內(nèi)容所形成的一門(mén)基礎(chǔ)課程，它是理工科最重要的基礎(chǔ)課程之一，在專(zhuān)業(yè)課程體系中具有極為重要的作用。高等數(shù)學(xué)通常開(kāi)設(shè)在大學(xué)一年級(jí)，考慮到大一新生這階段熱情活躍，采用翻轉(zhuǎn)課堂形式，學(xué)生心理上容易接受。當(dāng)然，高中階段學(xué)生的學(xué)習(xí)還是比較依賴(lài)教師的教授，自學(xué)能力不強(qiáng)，需要引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題和思維方式的轉(zhuǎn)變。學(xué)生的邏輯思維和數(shù)學(xué)素養(yǎng)還處于初步養(yǎng)成中，有時(shí)思考問(wèn)題片面不夠嚴(yán)謹(jǐn)，解決稍難點(diǎn)的問(wèn)題時(shí)不夠耐心，在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過(guò)程中都需要重視和考慮。（1）課前：在微信公眾平臺(tái)上，教師課前學(xué)習(xí)任務(wù)。要求教師提前課程導(dǎo)讀、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，提供豐富的課程學(xué)習(xí)資源，對(duì)學(xué)生課前學(xué)習(xí)進(jìn)行必要的方法指導(dǎo)。學(xué)生方面：需要完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)，可以自定步調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容，可由教師提出問(wèn)題，也可由學(xué)生主動(dòng)探究發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。比如，學(xué)習(xí)到“曲率”這節(jié)時(shí)，提前一周由教師自制的視頻和PPT，請(qǐng)學(xué)生結(jié)合曲率與物理相關(guān)知識(shí)思考“為何過(guò)彎道時(shí)，車(chē)速不能過(guò)快？并且模擬計(jì)算一輛車(chē)過(guò)彎道時(shí)，速度最高不能超過(guò)多少？基于這個(gè)問(wèn)題的思考，學(xué)生必須將曲率基本概念和結(jié)論理清，又可與其他學(xué)科進(jìn)行交叉研究，相應(yīng)的模擬計(jì)算是相對(duì)開(kāi)放的問(wèn)題，可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望。（2）課中：在翻轉(zhuǎn)課堂中，將學(xué)生進(jìn)行分組，每組4～6人，緊扣學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)生主講、釋疑拓展，小組合作探究、練習(xí)鞏固、查漏糾錯(cuò)，小組學(xué)期中和學(xué)期末的知識(shí)串講（由于不同的知識(shí)點(diǎn)和模塊是由不同人主講完成的，講解風(fēng)格各異，因此筆者采用串講的方式幫助學(xué)生將整個(gè)知識(shí)架構(gòu)搭建完整，串講以小組利用自制PPT匯報(bào)的方式，匯報(bào)的內(nèi)容可以是知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)和內(nèi)在的邏輯關(guān)系為主，也可以是典型例題易錯(cuò)題講解為主）、小組展示成果以及反思總結(jié)。教師方面，在學(xué)生主講和小組討論時(shí)，要課堂走動(dòng)、觀察干預(yù)、傾聽(tīng)回應(yīng)、適時(shí)提問(wèn)、鼓勵(lì)指導(dǎo)，同時(shí)要控制課堂節(jié)奏、點(diǎn)評(píng)總結(jié)。小組討論時(shí)，借助微信公眾平臺(tái)，進(jìn)行師生、生生互動(dòng)，活躍課堂氛圍。總體上，設(shè)計(jì)成教師主導(dǎo)課堂教學(xué)進(jìn)程、學(xué)生主演課堂教學(xué)活動(dòng)的“雙主導(dǎo)”模式。比如，學(xué)習(xí)到無(wú)窮大量時(shí)，學(xué)生在講解時(shí)隨意說(shuō)“無(wú)窮大量和無(wú)界函數(shù)沒(méi)什么差別，形態(tài)上長(zhǎng)一樣的”，如果其他學(xué)生沒(méi)有反對(duì)，那么教師這時(shí)需要進(jìn)行干預(yù)，引導(dǎo)學(xué)生將二者區(qū)分開(kāi)來(lái)，找出它們的不同點(diǎn)。這種師生的互動(dòng)不僅讓學(xué)生對(duì)新概念有了更深刻的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)也讓學(xué)生體驗(yàn)到治學(xué)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。又如，在學(xué)習(xí)函數(shù)的極值和最值時(shí)，由于學(xué)生在高中時(shí)就有接觸過(guò)如何求極值，由于思維定勢(shì)，認(rèn)為求極值點(diǎn)就在駐點(diǎn)里找就是了，而忽略了不可導(dǎo)點(diǎn)也有可能成為極值點(diǎn)，教師這時(shí)可以不直接提出反對(duì)意見(jiàn)，而是發(fā)起一個(gè)課堂小組討論，討論問(wèn)題為“極值點(diǎn)、駐點(diǎn)、一階不可導(dǎo)點(diǎn)、最值點(diǎn)，四者之間的關(guān)系”。小組討論過(guò)程中，教師在小組之間走動(dòng)，傾聽(tīng)小組討論，適時(shí)參與小組討論。通過(guò)小組討論后，請(qǐng)各小組代表發(fā)言，展示討論結(jié)果，展示過(guò)程中其他組可以提出異議，展示后學(xué)生對(duì)該問(wèn)題有了一定的認(rèn)識(shí)，最后請(qǐng)一位學(xué)生對(duì)該問(wèn)題的正確解析進(jìn)行梳理總結(jié)（理解清晰的學(xué)生會(huì)主動(dòng)舉手闡釋?zhuān)?。這種師生與生生的互動(dòng)不僅讓學(xué)生對(duì)舊概念有了重新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也讓學(xué)生體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作探討問(wèn)題的樂(lè)趣，體驗(yàn)到更加熱烈和諧的課堂氛圍。（3）課后：在微信公眾平臺(tái)上，學(xué)生提交每章大作業(yè)和完成一些課后思考題，與教師溝通交流知識(shí)內(nèi)容和拓展問(wèn)題。教師根據(jù)作業(yè)情況進(jìn)行梳理，了解學(xué)生的掌握情況，在下次課堂上進(jìn)行作業(yè)反饋，并且交由學(xué)生對(duì)作業(yè)和思考題進(jìn)行講解反饋，同時(shí)教師將優(yōu)秀作業(yè)在微信公眾平臺(tái)進(jìn)行展示。另外，整個(gè)學(xué)期過(guò)程中，教師結(jié)合班級(jí)學(xué)生特點(diǎn)和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，根據(jù)需要，更新和微信公眾平臺(tái)的課程資源、改進(jìn)翻轉(zhuǎn)。（4）課程考核形成性評(píng)價(jià)體系：包括過(guò)程性考核（占40%）和終結(jié)性考核（即期末考試，占60%）兩個(gè)方面。過(guò)程性考核，即平時(shí)成績(jī)，包括考勤、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)、課前學(xué)習(xí)任務(wù)、課后作業(yè)和課堂表現(xiàn)。采用積分制記錄學(xué)生平時(shí)成績(jī)，比如：課堂上主講章節(jié)內(nèi)容的學(xué)生得分由教師和每組小組長(zhǎng)共同打分，教師打分權(quán)重為0.6，各小組長(zhǎng)打分權(quán)重為0.4；講解課后作業(yè)和習(xí)題（課堂上反饋或者學(xué)生錄制小視頻由教師在微信公眾平臺(tái)），每人1次積5分；內(nèi)容大串講，學(xué)期中和學(xué)期末，各安排一次。每個(gè)小組遞交一份串講PPT，由教師評(píng)定優(yōu)秀的兩組在課上進(jìn)行串講展示，主講組貢獻(xiàn)排名第一的組員20分，貢獻(xiàn)排名后面的組員按2分依次遞減，課上主講者再加10分，若貢獻(xiàn)排名不分先后，則平分分?jǐn)?shù)，即每位組員得15分，未主講組排名第一的組員14分，排名后面的按2分依次遞減，若貢獻(xiàn)排名不分先后，則平分分?jǐn)?shù)，即每位組員得9分。學(xué)期結(jié)束時(shí)，教師綜合一個(gè)學(xué)期的所有記錄情況，給出每位同學(xué)的總積分。積分排名靠前的同學(xué)，有機(jī)會(huì)獲得免試資格（免試制度旨在激勵(lì)學(xué)生注重學(xué)習(xí)過(guò)程，而非最終一紙考試），學(xué)校教務(wù)處規(guī)定20%以?xún)?nèi)的免試名額。免試指的是不用參加期末考試，直接獲得本門(mén)課程學(xué)分。免試名單在期末考試時(shí)間的前3天進(jìn)行公開(kāi)。

5基于微信公眾平臺(tái)的高等數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐

筆者實(shí)施該項(xiàng)教學(xué)改革3年，教學(xué)體驗(yàn)發(fā)生的改變感受頗深。以2017生物醫(yī)學(xué)工程班實(shí)施該項(xiàng)改革為例，該班共54人，由學(xué)生自由組合分成9組，每組6人，每組推選一位小組長(zhǎng)，翻轉(zhuǎn)課堂教室為專(zhuān)門(mén)的信息化教室，每組圍繞一臺(tái)觸屏式電腦而坐，方便討論、書(shū)寫(xiě)和全班展示。高等數(shù)學(xué)課程分為上下冊(cè)，共實(shí)施兩個(gè)學(xué)期。相較于傳統(tǒng)教學(xué)的平行班，該班兩個(gè)學(xué)期期末成績(jī)平均分都要高2分，且該班第二學(xué)期比第一學(xué)期的平均分提高了9分。由于表現(xiàn)突出，第一學(xué)期有5位學(xué)生獲得免試資格，第二學(xué)期有6位學(xué)生獲得免試資格。隨著該項(xiàng)教學(xué)改革的深入實(shí)施，學(xué)生也逐漸適應(yīng)過(guò)去由老師“背著走”到老師“牽著走”的轉(zhuǎn)變，扭轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)依賴(lài)?yán)蠋煹男睦響T性，變被動(dòng)接受知識(shí)為自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探究問(wèn)題。筆者認(rèn)為這種隱性的變化比分?jǐn)?shù)更加重要，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)提高了，學(xué)習(xí)習(xí)慣也漸漸發(fā)生了改變，課堂體驗(yàn)感參與感也更強(qiáng)了。正如學(xué)生在學(xué)習(xí)心得中寫(xiě)道“這一年的翻轉(zhuǎn)課堂，讓我們有更多的機(jī)會(huì)在課堂上互相討論問(wèn)題，我與同學(xué)的感情都增進(jìn)了許多”“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)激發(fā)了我的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，調(diào)動(dòng)了我的學(xué)習(xí)積極性，讓我不再呆板地接受老師的教學(xué)內(nèi)容或者課本內(nèi)容。有自己獨(dú)立思考的能力，通過(guò)自己的學(xué)習(xí)探索更深層次的內(nèi)容，大大提升自學(xué)能力，學(xué)會(huì)去懷疑、學(xué)會(huì)去思考、學(xué)會(huì)自己摸索答案”。

6結(jié)語(yǔ)

目前，翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用非常廣泛，課程教學(xué)不能為了翻轉(zhuǎn)而翻轉(zhuǎn)。一切的教學(xué)改革愿景都是為了提高教學(xué)質(zhì)量，助力學(xué)生的素質(zhì)養(yǎng)成。因此，在真實(shí)課堂中，應(yīng)該注意翻轉(zhuǎn)所帶來(lái)的實(shí)際效果，有些章節(jié)內(nèi)容不適合翻轉(zhuǎn)，就采用傳統(tǒng)講授方式。微信公眾平臺(tái)，作為師生交流的載體，要真正融入到教學(xué)中，與教學(xué)相得益彰，需要教師具備更多信息技術(shù)方面的能力，更重要的是利用這個(gè)載體與學(xué)生溝通要做到即時(shí)性，即回答反饋學(xué)生的問(wèn)題要及時(shí)，學(xué)生的問(wèn)題能夠得到及時(shí)解決，有利于學(xué)生保持學(xué)習(xí)的熱情、增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心、增進(jìn)師生的感情。另外，的內(nèi)容要與當(dāng)前的學(xué)習(xí)進(jìn)度保持一致，使學(xué)生自由自主學(xué)習(xí)的同時(shí)，不能太過(guò)散漫。教師自建的公眾平臺(tái)的學(xué)習(xí)資源不求多但求與當(dāng)前的教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)步調(diào)保持一致，讓學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究，與互聯(lián)網(wǎng)上海量的資源區(qū)分開(kāi)來(lái)，讓學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)有歸屬感，使課程成為學(xué)生心中的“金課”。

參考文獻(xiàn)

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作者：周麗 宋偉才 周燕玲 熊旺平 單位：江西中醫(yī)藥大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院