“線性代數(shù)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

潘建江

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已受到廣泛的關(guān)注，并被應(yīng)用到越來越多的課程教學(xué)實(shí)踐中。本文分析了線性代數(shù)課程教學(xué)中存在的問題，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)施方案，結(jié)果表明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；教學(xué)改革

近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)與教學(xué)如何進(jìn)行深入融合逐漸成為教育者關(guān)注的熱點(diǎn)，翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合了在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)的各自特點(diǎn)，體現(xiàn)了以“學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)理念，受到廣泛的關(guān)注和認(rèn)可[1-4]。“線性代數(shù)”是理工科專業(yè)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，在相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)中有著非常重要的地位。本文基于該課程教學(xué)實(shí)踐，分析我?！熬€性代數(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀，在探討翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基本模型、實(shí)施流程的基礎(chǔ)上，總結(jié)出適用于“線性代數(shù)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施方案。

一、“線性代數(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

目前，“線性代數(shù)”課程教學(xué)基本采用傳統(tǒng)的教師講授為主型的教學(xué)模式，在課堂內(nèi)進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的傳授，課堂外通過練習(xí)等方式進(jìn)行知識(shí)內(nèi)化，這種教學(xué)模式存在如下不足：

1.以“教師為中心”的教學(xué)模式影響教學(xué)效果，較高層次的教學(xué)目標(biāo)較難達(dá)到

教師在課堂上采用傳統(tǒng)板書方式授課，學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，課后通過布置習(xí)題來檢查學(xué)生知識(shí)掌握程度，雖然學(xué)生基本能接受所授的知識(shí)，但是對(duì)于知識(shí)的理解不深刻，對(duì)于所學(xué)知識(shí)應(yīng)用的能力較弱，直接影響了后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，同時(shí)，由于上課采用灌輸式教學(xué)，教師處于主導(dǎo)地位，不能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，無法滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，也不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。同時(shí)，作為理工科專業(yè)的一門理論基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力，邏輯推理能力和計(jì)算能力方面起重要作用，但是由于教師主導(dǎo)的教學(xué)方式，課內(nèi)學(xué)生獨(dú)立思考時(shí)間缺乏，不利于上述能力的培養(yǎng)。

2.考核方式較為單一

課程的評(píng)定成績?yōu)槠綍r(shí)和期中期末考試以一定比例構(gòu)成。以筆試為主的考核形式，使部分學(xué)生不注重平時(shí)學(xué)習(xí)，在考前突擊就有可能通過，這對(duì)于平時(shí)學(xué)習(xí)刻苦，注重理論和實(shí)踐結(jié)合的同學(xué)，明顯有失公平，不能反映學(xué)生平時(shí)的過程性學(xué)習(xí)狀況。

綜上所述，目前的教學(xué)模式影響著教學(xué)質(zhì)量的提高，本文結(jié)合作者的教學(xué)實(shí)踐，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

二、“線性代數(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐起源于美國科羅拉多州洛基山林地公園高中的兩位教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯[1]，近年來該教學(xué)模式受到了廣泛的推廣和應(yīng)用，其主要包含課前、課中、課外三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)[2]及貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的過程性考核評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)。

1. 課前學(xué)習(xí)模塊設(shè)計(jì)

（1）教學(xué)視頻的錄制

教學(xué)視頻是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的重要內(nèi)容，首先需將授課內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)劃分，錄制以知識(shí)點(diǎn)為單元的教學(xué)視頻，同時(shí)，由于學(xué)生課外學(xué)習(xí)容易受到環(huán)境的影響，注意力持續(xù)時(shí)間較短，每段視頻不宜過長，時(shí)間控制在5-10分鐘左右。在制作教學(xué)視頻時(shí)需要考慮視覺效果、支持和強(qiáng)調(diào)主題的要點(diǎn)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的互動(dòng)策略等[1]。同時(shí)，為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)，為一些典型的習(xí)題錄制解答視頻，供學(xué)生參考學(xué)習(xí)。

（2）課前任務(wù)單的制作

為了使學(xué)生能進(jìn)一步了解所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，為每次課編寫課前任務(wù)單，包括每次課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，特別是將內(nèi)容以要點(diǎn)形式列出，便于學(xué)生的理解，每次課需要觀看的視頻和閱讀材料及其它學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生在課前學(xué)習(xí)時(shí)有目的有重點(diǎn)的學(xué)習(xí)；同時(shí)，在視頻制作完成后，提供文本形式的講稿，內(nèi)容與視頻解說一致，以便學(xué)生隨時(shí)翻看學(xué)習(xí)。

（3）參考資料的收集

為了使學(xué)生更好的獲取知識(shí)，理解知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，需搜集和整理參考資料，特別是結(jié)合專業(yè)的相關(guān)文獻(xiàn)資料，參考資料以若干視頻構(gòu)建的完整內(nèi)容為主題，形式可以多樣，如課件，閱讀材料，應(yīng)用案例，優(yōu)秀的同類授課視頻。

（4）課前測(cè)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固并便于發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的困難，設(shè)計(jì)一些有針對(duì)性的課前測(cè)驗(yàn)，難易程度中等以下。同時(shí)，提供網(wǎng)上留言區(qū)方便學(xué)生提出疑問。

2. 課堂活動(dòng)模塊設(shè)計(jì)

以一次3課時(shí)為例，每次課堂活動(dòng)內(nèi)容安排如下：

（1）確定、解決問題 （0.5課時(shí)）

根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生觀看教學(xué)視頻、課前練習(xí)中存在的問題和提出的疑問，總結(jié)一些有共性的問題進(jìn)行講解，同時(shí)課堂中隨時(shí)接受提出新疑問并進(jìn)行討論講解，使學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容。

（2）課堂練習(xí)、應(yīng)用導(dǎo)向型問題的討論 （1.5課時(shí)）

根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，以完整的知識(shí)內(nèi)容為主題，設(shè)計(jì)若干應(yīng)用型問題，特別是結(jié)合專業(yè)的應(yīng)用問題組織學(xué)生討論。討論時(shí)學(xué)生以分組的形式進(jìn)行，一般以3-5人為一組，鼓勵(lì)通過手機(jī)平板等設(shè)備查找資料現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)。教師是整個(gè)討論的引導(dǎo)者和組織者，同時(shí)可隨機(jī)參與若干組的討論，了解學(xué)生掌握知識(shí)的情況。

（3）反饋評(píng)價(jià)和總結(jié) （1課時(shí)）

在此環(huán)節(jié)中，根據(jù)時(shí)間進(jìn)度，可由若干小組根據(jù)前期的討論進(jìn)行全班交流，教師進(jìn)行及時(shí)點(diǎn)評(píng)，并引導(dǎo)學(xué)生共同思考方案的優(yōu)缺點(diǎn)，是否可以推廣擴(kuò)展，結(jié)果是否可以應(yīng)用到其它問題，幫助學(xué)生加深理解所學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣。

3. 課外社區(qū)化學(xué)習(xí)模塊設(shè)計(jì)

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，打破了學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)空間和時(shí)間的局限，通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)，有益于群策群力，有效匯總不同成員提供的知識(shí)，將其整理固化，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，變傳授為分享。通過在線討論，在線答疑等形式，在師生、生生間彼此的互動(dòng)、互助和多向溝通完成知識(shí)的固化，教師在此環(huán)節(jié)中是組織者，管理者。

4. 考核評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)endprint

為了檢驗(yàn)本課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果，以便于與以往教學(xué)效果進(jìn)行比較，課程成績考核的框架基本保持不變，仍采用平時(shí)成績、期中考試成績和期末考試成績的加權(quán)計(jì)算。但是，由于在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程中，學(xué)生的在線學(xué)習(xí)情況，課堂表現(xiàn)情況及參與社區(qū)討論學(xué)習(xí)的情況均有記錄，因此在確定平時(shí)成績時(shí)，可改變以往主要根據(jù)到課情況和課后作業(yè)情況評(píng)定的形式，以學(xué)生在學(xué)習(xí)的各個(gè)主要環(huán)節(jié)綜合評(píng)定，形成學(xué)習(xí)過程性的評(píng)價(jià)成績，同時(shí)，平時(shí)成績的比例可適當(dāng)加大，在本文作者的教學(xué)實(shí)踐中，平時(shí)成績占比為50%，主要包括視頻觀看，課前測(cè)驗(yàn)，課堂活動(dòng)和論壇交流等內(nèi)容。

三、效果評(píng)價(jià)

為檢驗(yàn)“線性代數(shù)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施效果，在實(shí)驗(yàn)班完成該課程教學(xué)后對(duì)學(xué)生進(jìn)行了匿名問卷調(diào)查，內(nèi)容涉及翻轉(zhuǎn)課堂是否能學(xué)到更多的知識(shí)、更能有針對(duì)性的解決問題，是否有利于學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和提高等。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：87.5%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)效果好，能學(xué)到更多的知識(shí)和更有針對(duì)性的解決問題；80%的同學(xué)認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂很有利于學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和提高。同時(shí)，將同一教師實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)驗(yàn)班和傳統(tǒng)教學(xué)班的期末卷面成績進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)班的平均成績高出8.3分。

四、結(jié)束語

教師的最高境界，不是教會(huì)了學(xué)生多少知識(shí)，而是激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心[3]?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂的有效實(shí)施提供了技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合了信息技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)的特點(diǎn)，將灌輸知識(shí)的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)閭€(gè)性化互動(dòng)的課堂，在一定程度上是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的巨大創(chuàng)新。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)于如何設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)的問題（特別是相對(duì)于線性代數(shù)等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程尤為重要），如何更好的設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)體系，需要進(jìn)一步的研究和實(shí)踐。

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基金項(xiàng)目：本文系浙江省高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目（kg2015131）的階段性研究成果。endprint