基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在高等數(shù)學教學中的研究

劉彩云

（銅陵學院,安徽 銅陵 244061）

一、研究背景

當前我國高等教育正在進行一場較大的變革，其核心是人才培養(yǎng)目標的轉(zhuǎn)變，即由培養(yǎng)文化型、學科型專門人才向培養(yǎng)具有本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才的轉(zhuǎn)變[1]。2018年1月3日的國務(wù)院常務(wù)會議上，李克強總理突出強調(diào)理論數(shù)學等基礎(chǔ)學科對提升原始創(chuàng)新能力的重要意義。高等數(shù)學作為高等學校的基礎(chǔ)課程其重要性不言而喻，與之相應(yīng)的傳統(tǒng)的教學模式、教學方法、教學理念等也應(yīng)作相應(yīng)轉(zhuǎn)變。

教育現(xiàn)代化引領(lǐng)和支撐著教育模式、教育方法、教育理念的轉(zhuǎn)變。互聯(lián)網(wǎng)上有大量的教育資源，這些教育資源科學地建設(shè)并利用好，既能滿足不同學習主體的個性化需要，又能更新教育觀念，改變傳統(tǒng)教書育人的方式。

近年來，互聯(lián)網(wǎng)上基于微課的學習和研究平臺層出不窮，為微課資源提供了便利的平臺。微課顧名思義微小的課程，指教師借助視頻為主要載體，圍繞著某一個知識點或技能展開教學。特征是：時間短、目標鮮明、針對性強不受時間地點限制、隨時隨地觀看等[2]。微課自從在2008年由美國教師David Penrose第一次提出就受到了學生的一致肯定和教育學者們的關(guān)注，一些教育學者們開始對此作一些教學嘗試，一直到2013年，微課的實踐才在我國教育界得到迅速的發(fā)展[3]。

微課的教學設(shè)計與實際應(yīng)用，不同程度上吸收了“翻轉(zhuǎn)課堂”的理念，讓學生自由選擇接收新知識的方法，教師借助技術(shù)手段設(shè)計最優(yōu)的教學流程與教學結(jié)構(gòu)。翻轉(zhuǎn)課堂由可汗學院的Salman Khan TED，在一次演講中首次提出并引起關(guān)注。翻轉(zhuǎn)課堂,是指把課內(nèi)和課外的學習方式顛倒，教師根據(jù)課本中的重難點,將講述的內(nèi)容與最新知識融合，制成教學視頻，上傳到平臺，學生課下通過觀看教學視頻自學獲得知識，在線進行測試，然后帶著自學中的疑問去上課,教師在課堂上給學生做引導(dǎo)，探究、解疑和知識的拓展[4]。翻轉(zhuǎn)課堂引入到我們國家以后，重慶市聚奎中學于2011年最先作了試驗，贏得了一致好評[5]。這種教學模式將學習的決定權(quán)從老師轉(zhuǎn)移給了學生，師生角色有了相應(yīng)的改變，體現(xiàn)了“以學生為中心”的教學理念。

二、基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂

（一）什么是基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂

基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂，是把微課視頻和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，為學習者提供線上的學習資源，而課堂主要以師生交流、探究、答疑、知識的拓展為主的新興教學模式。它極大地滿足不同學生的學習訴求，是將微課視頻作為重要的學習資源來開展翻轉(zhuǎn)，即學生在課外自主學習視頻，做完作業(yè)，在課堂中測試、交流、探究、評價等不同活動來完成知識的掌握和能力的提升。

（二）微課支撐的翻轉(zhuǎn)課堂在高等數(shù)學教學中的重要意義

1.學生學習興趣顯著加強，學業(yè)質(zhì)量明顯提高。

高等數(shù)學內(nèi)容比較抽象、晦澀難懂，傳統(tǒng)的講授模式中，每節(jié)課的內(nèi)容比較多，相比高中數(shù)學，高等數(shù)學課堂進度快、難度大、概念性比較強，內(nèi)容比較抽象。多數(shù)高等數(shù)學課堂上，學生被動地接收大量的知識，使得學生的學習積極性不高，一定程度上減弱了學生的主觀能動性和學習興趣，使得學業(yè)質(zhì)量和教學效果都不理想。基于微課支撐的翻轉(zhuǎn)課堂讓學生從傳統(tǒng)課堂知識的被動接受者，向翻轉(zhuǎn)課堂上的主動學習者轉(zhuǎn)變，課堂從教師為中心轉(zhuǎn)變到以學生為中心，教學內(nèi)容從知識講解與傳授轉(zhuǎn)變到問題探究，班級團體學習轉(zhuǎn)變到個性化學習，最大限度激發(fā)學生的學習熱情,進而達到改善和提高學業(yè)質(zhì)量。

2.學生思維得到全面發(fā)展

根據(jù)布魯姆對認知領(lǐng)域的教育目標分類，教育的目標從金字塔低到高分為六個層次：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價及創(chuàng)造?；谖⒄n的翻轉(zhuǎn)課堂實現(xiàn)了教學目標的翻轉(zhuǎn)，如下圖1。

圖1 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學目標的翻轉(zhuǎn)

在翻轉(zhuǎn)課堂中，初級認知記憶和理解主要體現(xiàn)在微課視頻教學學習中，高級認知應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造主要體現(xiàn)在課堂師生、生生的交流，討論和評價中[6]。進而達到實現(xiàn)學生思維的全面發(fā)展。

3.學生獲得個性化教育

（1）學生自主學習的時間可以自己自由安排；（2）根據(jù)自己的興趣和基礎(chǔ)，選擇不同的微課視頻和學習材料來觀看；（3）當在線測試不達標和達標時，各個學習主體下一步學習會有差異，不達標時系統(tǒng)自動聚合相關(guān)視頻，讓學生再次觀看視頻進行矯正性學習，直到達到要求，達到要求則直接進入下一步的學習；（4）當個體學習中有問題時，可以在線與老師交流、討論；等等。這些都能體現(xiàn)學生學習過程中接收到了個性化的教育。

實際上，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂從美國，新加坡，加拿大等發(fā)達國家的研究和實踐來看，有以下幾個方面的積極成果：（1）師生關(guān)系更加密切；（2）課堂紀律明顯變好；（3）教師的工作滿意度提升；（4）家庭和學校關(guān)系更加密切；（5）學生的學習動機明顯增強；等等[7]。這些積極成果又進一步促進了微課支撐的翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展。

三、在高等數(shù)學中基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂的教學結(jié)構(gòu)

（一）教師準備階段

1.選擇要實施翻轉(zhuǎn)的課程并確定其內(nèi)容。是選擇選修課還是必修課？筆者認為高等數(shù)學內(nèi)容比較抽象、晦澀難學，最好選取專業(yè)必須課，因為專業(yè)必須課讓學生在心理認識到課程重要性，學習更積極，學習態(tài)度會更認真，同時為了拿到學分，也迫使學生不得不認真學。因此選擇專業(yè)必須課開展翻轉(zhuǎn)課堂教學會更加順利。

2.根據(jù)學習者需求制定教學大綱、方案。筆者把教學大綱主要分為課程介紹 （除了基本內(nèi)容和要求外，指出本課程采用翻轉(zhuǎn)課堂教學）、課程目標、教學資料（包含教科書，教學視頻，閱讀材料等）、教學過程、教學要求、學習任務(wù)及評價、考勤規(guī)定等幾個環(huán)節(jié)。其中教學過程明確指出分為三階段：第一階段，學生以個體的形式在課前、課外、線上完成視頻學習。視頻學習的主要任務(wù)是學習相關(guān)知識，對下一階段的課堂學習十分重要。第二階段，學生以個體和小組的形式在課中、課內(nèi)、線下進行問題解決、合作討論，這一階段的主要任務(wù)是深化理解知識，發(fā)展能力。第三階段，學生以小組的形式在課后、課外，線下，自行進行問題解決，完成教師布置的任務(wù)，這一階段的主要任務(wù)是深化理解知識，發(fā)展能力。學習任務(wù)及評價這個要詳細具體，主要分為：課前探究活動、學習教科書、學習教學視頻、在線課堂測驗、課堂問題解決、課后內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖、課后學習任務(wù)、課題成果海報匯報、課題成果口頭匯報、期末考試、課題成果論文。筆者認為制定教學大綱很重要，關(guān)系到整個翻轉(zhuǎn)課堂的效果。

3.根據(jù)教學內(nèi)容確立教學目標

依據(jù)布魯姆的教學目標，理解和記憶主要是低級認知，學習知識；應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造是高級認知，主要是培養(yǎng)能力，如應(yīng)用分析能力、評價創(chuàng)造能力、情感能力、自我認識能力、溝通合作能力、批判思維能力、信息素養(yǎng)和核心素質(zhì)等。教師要根據(jù)要學習的內(nèi)容和學習者的個性需求來確立教學目標。

4.明確教學方法，制作課件

采用什么方式進行教學？講授？探究？講授+探究？還是探究+講授呢？筆者認為要根據(jù)學習內(nèi)容來確定，但一般情況下高等數(shù)學課堂采用探究+講授方式比較多。然后根據(jù)教學內(nèi)容、教學目標、教學方法來制作ppt課件。

5.錄制微課教學視頻，準備教學材料

教學視頻是根據(jù)本節(jié)課學生需要掌握的知識點，濃縮成8-10分鐘的教學視頻，它包含導(dǎo)入，講解等環(huán)節(jié)，也可以把教學目標加入其中。教學材料主要有兩方面的：一種是根據(jù)學生的個體差異設(shè)計不同的輔導(dǎo)資料，基礎(chǔ)薄弱的學生要設(shè)計補充資料來奠定基礎(chǔ)，基礎(chǔ)好的學生要拓展學習資源，設(shè)計拔高性的資料；另一種是學習結(jié)束后，適當?shù)挠写硇缘臏y試題來強化鞏固學習。把制作好的教學視頻 （互聯(lián)網(wǎng)上優(yōu)秀的微課視頻）和教學材料上傳到學習平臺供學生學習。

（二）學生自主學習階段

學生根據(jù)自己的學習基礎(chǔ)、興趣愛好從老師提供的視頻和材料中選取自己觀看的視頻和學習材料，自主學習，學完后在線做作業(yè)，自主完成學習評價。如果學生在線作業(yè)未達到要求，系統(tǒng)自動聚合相關(guān)視頻，讓學生再次觀看視頻進行矯正性學習，直到達到要求。

（三）課堂實施階段

在課堂教學中能實現(xiàn)師生交流討論互動、解決疑難問題、培養(yǎng)情感態(tài)度價值觀，所以教師要充分利用課堂時間，讓課堂的作用發(fā)揮到淋漓盡致。

課堂中，首先教師對學生前面自主學習的內(nèi)容簡要回顧，然后開展快速少量的知識測試，目的不光是激活學生的思維，還可以呈現(xiàn)需要研究解決的主客觀問題。而一般情況下，學生出現(xiàn)的問題千奇百怪，而課堂時間非常有限，這時教師需要指導(dǎo)學生對諸多問題進行梳理、總結(jié)，找出核心問題，然后再指導(dǎo)學生進行深入而廣泛的討論，一般性問題通過小組討論解決，復(fù)雜的問題在教師指導(dǎo)下解決；最后，學生通過研討成果的總結(jié)、匯報、質(zhì)疑或評價等多種活動形式來開拓思維，提升能力。整個教學結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖 2。

圖2 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學結(jié)構(gòu)

四、結(jié)束語

在高等教育領(lǐng)域，把學生從應(yīng)付考試、拿學分的禁錮中解放出來，讓學生自己積極主動去學，是徹底落實素質(zhì)教育和培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的前提。信息化時代，雖然網(wǎng)絡(luò)上的大量視頻能滿足翻轉(zhuǎn)課堂的課前學習，但沒有系統(tǒng)全面的微課支撐翻轉(zhuǎn)課堂，便無法取得翻轉(zhuǎn)課堂的實際效果，那樣改變教學模式就無法真正實現(xiàn)。

在高等數(shù)學中基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂中貫穿著“以學生為中心”的核心教育理念，把學生從被動學習、團體學習、虛擬與認同和知識學習的傳統(tǒng)學習方式，向主動學習、個性化學習、體驗與探究和能力發(fā)展的新型學習方式轉(zhuǎn)變；對抽象知識的理解更加深刻，實現(xiàn)了學生自己對自己負責?；谖⒄n的翻轉(zhuǎn)課堂對提升了學生的創(chuàng)新能力、獨立思考能力、批判思維和核心素養(yǎng)有重大意義，可以推廣到其它學科中[8]。