微課在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索

許艷麗, 譚萬香

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微課在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索

許艷麗1, 譚萬香2

(1. 湘南學(xué)院數(shù)學(xué)與金融學(xué)院, 湖南郴州, 423000; 2. 郴州市第三中學(xué), 湖南郴州, 423000)

介紹了微課的定義及特點, 闡述了微課作為一種新興的教學(xué)、學(xué)習(xí)方式在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用, 并簡要介紹了微課的制作方法。

微課; 高等數(shù)學(xué); 應(yīng)用; 探索

1 微課概念及其特點

1.1 微課的概念

2008年, 由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級教學(xué)設(shè)計師, 學(xué)院在線服務(wù)經(jīng)理David Penrose提出了微課的概念。微課的5個環(huán)節(jié)是: 給出教學(xué)核心概念; 寫出15～30 s的介紹和總結(jié); 錄制長為1～3 min的視頻; 設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生閱讀或探索課后任務(wù); 將教學(xué)視頻與課程任務(wù)上傳到課程管理系統(tǒng)[1]。胡鐵生明確提出: “微課又名微課程, 它是以微型教學(xué)視頻為主要載體, 針對某個學(xué)科知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而設(shè)計開發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的新型在線網(wǎng)絡(luò)視頻課程”[2]。梁樂明、焦建利也提出, 微課是以闡釋某一知識點為目標(biāo), 以短小精悍的在線視頻為表現(xiàn)形式, 以學(xué)習(xí)或教學(xué)應(yīng)用為目的的在線教學(xué)視頻[3-4]。黎加厚教授認(rèn)為, 微課是指時間在10 min以內(nèi), 有明確的教學(xué)目標(biāo), 內(nèi)容短小, 集中說明一個問題的小課程。

微課在我國發(fā)展很快, 2012年9月, 教育部教育管理信息中心啟動首屆“中國微課大賽”; 2012年12月華南師范大學(xué)啟動“鳳凰微課”項目; 2013年我國舉行了首屆全國高校微課教學(xué)比賽。

1.2 微課的特點

微課的第1個特點是“微”?！拔ⅰ庇?方面含義: 一是微課的容量小, 符合當(dāng)下數(shù)碼產(chǎn)品播放視頻的帶寬和速度; 二是指微課的選題小, 針對某個知識點或者某道習(xí)題或某個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行講解。微課從時間、內(nèi)容和形式都體現(xiàn)出“微”的特點。第2個特點是“精”, 指的是微課的設(shè)計必須精致、緊湊。因為時間短, 所以微課中的每一分鐘甚至每一秒鐘都要經(jīng)過精心的設(shè)計。第3個特點是微課教學(xué)具有情境性、廣泛性和互動性[5]。

微課是集網(wǎng)絡(luò)、信息于一身的新興教學(xué)手段, 它倡導(dǎo)教師把知識細(xì)化為單個知識點, 把知識點拍攝成視頻, 提前讓學(xué)生自主學(xué)習(xí), 課堂上向教師反饋疑難點, 使教師可以有重點地輔導(dǎo)講解。微課較常規(guī)課加強了以學(xué)生為本的教學(xué)理念, 與常規(guī)課的特點比較見表1。微課以切片化知識內(nèi)容, 利用碎片化時間, 實現(xiàn)個性化需求的3大優(yōu)勢較常規(guī)課更具吸引力, 又因其帶有文字、圖片、聲音、視頻等多種信息, 成為有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的一種教學(xué)形式。因此, 微課這種移動學(xué)習(xí)的教學(xué)新方式, 定能在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮課前自主學(xué)習(xí)、課上優(yōu)化教學(xué)、課后拓展知識的優(yōu)勢作用, 有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

表1 微課與常規(guī)課的特點比較

2 微課教學(xué)模式在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用

國外已將微課融入日常教學(xué)并取得了一定成效, 國內(nèi)微課教學(xué)剛剛起步, 在高校教學(xué)中的應(yīng)用正在開展。微課在高等數(shù)學(xué)方面的應(yīng)用研究極少, 作為高校數(shù)學(xué)教師, 加強研究和探索微課在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用, 對提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

高等數(shù)學(xué)是本科院校的一門重要的基礎(chǔ)課, 它內(nèi)容豐富、應(yīng)用廣泛、高度抽象、邏輯嚴(yán)密, 又具有系統(tǒng)性、整體性、特殊性和一般性。高等數(shù)學(xué)有“四多”, 定義多、定理多、公式多、題目多。高等數(shù)學(xué)教材就是抽象符號語言的集成, 因此學(xué)生“怕高數(shù)”、怕繁難的數(shù)學(xué)計算和深奧的邏輯推理[6], 教學(xué)中教師們應(yīng)用了多種教學(xué)方法和手段, 教學(xué)效果也不盡人意。在對微課與常規(guī)課進(jìn)行分析比較之后, 認(rèn)為微課是適合高等數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的新方法。

2.1 大學(xué)生的性格特征與微課教學(xué)相適應(yīng)

大學(xué)生思維活躍易于接受新鮮事物, 他們在課外通過信息渠道獲得知識, 與課堂的教育影響具有同等力度, 且課外信息能幫助和強化對課內(nèi)知識的理解; 大學(xué)生思想獨立自我意識強, 喜歡多樣的不拘一格的教學(xué)和學(xué)習(xí)模式; 大學(xué)生接受能力、自我約束能力和自學(xué)能力強, 利用智能手機、平板電腦等移動設(shè)備靈活的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方式, 能使他們體驗自主學(xué)習(xí)的快樂, 增強自主學(xué)習(xí)的能力, 因此, 微課教學(xué)必將受到大學(xué)生的歡迎。

2.2 高等數(shù)學(xué)的課程特點與微課教學(xué)相適應(yīng)

2.2.1利用微課教學(xué)化抽象為具體

高等數(shù)學(xué)的抽象性是學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙, 教師可將重點難點問題制作成微課視頻, 幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。如雙曲拋物面的標(biāo)準(zhǔn)方程是, 初學(xué)者根本想象不出它的圖形由哪些曲線和直線構(gòu)成, 難以和現(xiàn)實中曲面建立聯(lián)系。教師利用電腦、手機等將教學(xué)內(nèi)容做成微課展示給學(xué)生, 利用平行截割法展現(xiàn)雙曲拋物面形成的動態(tài)過程, 使內(nèi)容由抽象變具體、枯燥變生動, 靜與動結(jié)合、數(shù)與形結(jié)合降低了學(xué)習(xí)的難度(微課視頻截圖見圖1、圖2)。

圖1 雙曲拋物面

圖2 平行截割法展現(xiàn)雙曲拋物面

2.2.2 利用微課教學(xué)化整體系統(tǒng)為分支片段

高等數(shù)學(xué)的體系讓學(xué)生感到復(fù)雜不清, 利用微課展示就可以理清分支, 再匯成整體。高等數(shù)學(xué)的體系就像一座倒金字塔, 最底層就是最基礎(chǔ)的概念——極限, 連續(xù)、導(dǎo)數(shù)、定積分等都是在此基礎(chǔ)上建立的, 越往上層內(nèi)容應(yīng)用越寬泛[7](圖3)。每一章中的每一節(jié), 呈現(xiàn)正金字塔關(guān)系, 上一節(jié)是下一節(jié)的基礎(chǔ), 下一節(jié)是上一節(jié)的延續(xù)(圖4), 環(huán)環(huán)相扣, 同樣章與章之間也具有這樣的聯(lián)系?；谶@種鏈?zhǔn)教卣? 教師可利用微課將每一節(jié)知識切片化, 伴以聲音動畫等, 課后可以反復(fù)觀看, 然后再匯成章節(jié)單元教學(xué), 這樣使學(xué)生將已學(xué)的知識片段建構(gòu)成完整知識系統(tǒng), 有利于學(xué)生學(xué)好高等數(shù)學(xué)。

圖3 高等數(shù)學(xué)體系??????????圖4 高等數(shù)學(xué)章節(jié)體系

2.2.3 利用微課教學(xué)化特殊到一般

比如羅爾定理的微課講解, 首先引導(dǎo)學(xué)生展開形象思維, 將定理的抽象文字?jǐn)⑹鲋庇^形象并畫出圖形; 其次通過動畫演示將圖形傾斜, 引出拉格朗日中值定理。利用微課講解這段內(nèi)容是直觀和有效的, 使學(xué)生深刻理解羅爾定理是拉格朗日中值定理的一般情形, 進(jìn)而柯西中值定理是更一般的情形。引導(dǎo)學(xué)生善于歸納和總結(jié)知識間特殊與一般的關(guān)系, 循序漸進(jìn)地幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的方法, 微課教學(xué)無疑是一種簡易有效的手段。

2.2.4 利用微課教學(xué)化繁難為簡易

定義多、定理多、公式多、題目多, 且難度大是高等數(shù)學(xué)重要特點。高等數(shù)學(xué)的每節(jié)課都有多個定義或定理, 如微積分學(xué)基本定理一節(jié)中就有2個定義、4個定理、2個推論、5個例題; 函數(shù)的微分一節(jié)中有16個公式; 導(dǎo)數(shù)與微分這一章課后習(xí)題80多個[8]。上述“四多一難”的問題, 利用微課的“小而精”以及它的獨立性、完整性和示范性, 能夠有效解決。教師利用微課, 對抽象定義創(chuàng)設(shè)情境, 再現(xiàn)定義形成的過程, 深入淺出、形象生動、趣味性和啟發(fā)性強, 化抽象為具體; 對不宜在課堂內(nèi)展開的繁復(fù)的定理證明過程和繁難例題, 教師可以用微課的形式把內(nèi)容切片化, 指出易錯點, 突破難點, 變繁難為簡易; 學(xué)生還可以自主控制學(xué)習(xí)進(jìn)度, 并能隨時反復(fù)觀看微課視頻加深理解, 這樣有利于記住常用的公式、定義和定理, 熟練掌握解題方法。

3 微課的制作(以手機加白紙(白板)為例)

手機錄制無技術(shù)難度, 操作方便, 視頻畫面真實親切, 易于師生分享。錄制設(shè)備需要手機、支架、白紙、直尺、筆、麥克風(fēng)、耳機及一個相對安靜的環(huán)境。

第1步: 桌邊固定支架, 將手機安放在支架上, 調(diào)整好位置, 鏡頭對準(zhǔn)桌面;

第2步: 根據(jù)鏡頭的取景范圍, 在桌面上畫定位框, 以防止錄制的畫面移出鏡頭;

第3步: 開始錄制,用筆在白紙上展現(xiàn)出教學(xué)過程,同時伴以語音講解,演算過程邏輯性強,可以畫圖、書寫、標(biāo)記等, 講解過程明了易懂, 時間控制在10 min以內(nèi);

第4步: 錄制完成后, 對視頻進(jìn)行編輯修改?？梢约尤霕?biāo)題、動畫, 也可以將幾個視頻作簡單整合。常用易學(xué)的編輯軟件有小影軟件、qq影音、會聲會影等。

錄制微課時應(yīng)注意以下幾點: 使用規(guī)范的學(xué)術(shù)用語, 語言文字表述清晰, 易于學(xué)生理解; 畫面合理布局, 成像清晰, 畫面端正穩(wěn)定; 頭部不能遮擋鏡頭, 手部無裝飾物, 在定位框內(nèi)書寫。

4 結(jié)論

在高校尋求轉(zhuǎn)型發(fā)展, 知識更新日益加速的信息化時代, 微課這種新興的更加便捷實用的教學(xué)形式, 其教學(xué)目標(biāo)清楚, 教學(xué)內(nèi)容明晰, 在難點突破、課前導(dǎo)入、拓展延伸和隨時學(xué)習(xí)等方面較傳統(tǒng)教學(xué)有很大優(yōu)勢, 微課教學(xué)是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的繼承和發(fā)展。面對面的傳統(tǒng)課堂教學(xué)是無可替代的教學(xué)模式, 但也有不能完全發(fā)揮學(xué)生的主動性, 不能長時間吸引學(xué)生注意力等缺點。因此微課與傳統(tǒng)教學(xué)方法各有優(yōu)勢和不足, 將兩者取長補短, 使得微課與傳統(tǒng)教學(xué)互相融合, 從而更新傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方法, 提高高等數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] Shieh D. These lectures are gone in 60 seconds [J]. Chronicle of Higher Education, 2009, 55(26): 1-13.

[2] 梁樂明, 曹俏俏, 張寶輝. 微課程設(shè)計模式研究—基于國內(nèi)外微課程的對比分析[J]. 開放教育研究, 2013(1): 65-73.

[3] 胡鐵生. “微課”: 區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢[J]. 電化教育研究, 2011(10): 61-65.

[4] 焦建利. 微課及其應(yīng)用與影響[J]. 中小學(xué)信息技術(shù), 2013(4): 13-14.

[5] 吳嬋. 關(guān)于微課對優(yōu)化高校教學(xué)效果的思考[J]. 高教論壇, 2013(10): 17-18.

[6] 羅大文, 馬昌威. 淺談高等數(shù)學(xué)的特點及其學(xué)習(xí)方法[J]. 阿壩師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報, 2009, 26(1): 124-125.

[7] 黃立宏, 庾建設(shè). 高等數(shù)學(xué)[M]. 上海: 復(fù)旦大學(xué)出版社, 2010.

[8] 朱建民, 李建平. 高等數(shù)學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2007.

(責(zé)任編校:劉曉霞)

The application and exploration of micro-lesson in higher mathematicsteaching

Xu Yanli1, Tan Wanxiang2

(1. College of Mathematics and Finance, Xiangnan University, Chenzhou 423000, China; 2. Third Middle School of Chenzhou City, Chenzhou 423000, China)

A new way of teaching and learning about micro-class is expounded, and the method of making the micro-class briefly is introduced.

micro-lesson; higher mathematics teaching; application; exploration

10.3969/j.issn.1672–6146.2015.02.022

G 434

1672–6146(2015)02–0075–03

許艷麗, xyl6807@163.com。

2014–10–05

湖南省“十二五”教育科學(xué)規(guī)劃課題(XJK014CGD084)。