基于微知識(shí)單元的大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式研究

彭司萍

(火箭軍工程大學(xué) 基礎(chǔ)部，陜西 西安 710025)

0 引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)微課、慕課等在線教育模式應(yīng)運(yùn)而生，開啟了在線學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)的新模式，這是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)和教學(xué)方式的一種拓展，對(duì)當(dāng)今大學(xué)教育的改革產(chǎn)生了較大影響。特別是微課，作為一種新型教育資源，具有“主題突出、短小精悍、交互性好、應(yīng)用面廣”等優(yōu)點(diǎn)[1]，能夠滿足學(xué)生對(duì)個(gè)性化自主學(xué)習(xí)的需求，有利于加強(qiáng)和拓展學(xué)生的思維訓(xùn)練、提高學(xué)習(xí)效率。微課所提供的情境化、自主化和合作化的學(xué)習(xí)環(huán)境，與現(xiàn)代先進(jìn)的教學(xué)思想所主張的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的觀點(diǎn)非常契合。

目前網(wǎng)絡(luò)上的微課資源建設(shè)尚不完善，在教學(xué)中的運(yùn)用方式還不成熟[2]。例如，微課所選內(nèi)容一般局限于課程教學(xué)中的重難點(diǎn)或值得研究、有特殊教學(xué)價(jià)值的知識(shí)點(diǎn)，不能滿足課程教學(xué)體系性和連貫性的要求；而且，目前微課一般運(yùn)用于在線學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂以及借助現(xiàn)代電子技術(shù)載體隨時(shí)隨地移動(dòng)學(xué)習(xí)等，在某些學(xué)校,比如軍隊(duì)院校由于教學(xué)管理的特殊性，不能滿足這些條件。在這種情況下，可以借鑒微課的優(yōu)點(diǎn)，改革傳統(tǒng)的課堂知識(shí)傳授方法，使課堂更為生動(dòng)、有效。本文針對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，運(yùn)用微課教學(xué)的理念和方法，提出一種基于微知識(shí)單元的課堂教學(xué)新模式。

1 基本理念

一方面，現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)理論告訴我們，知識(shí)、技能不可能從一個(gè)人、一本書簡(jiǎn)單地遷移到另一個(gè)人身上去，它們只能基于學(xué)習(xí)者自身對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的操作和交流，通過其本人的思考內(nèi)化而得以建構(gòu) 。另一方面，學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律表明，在課堂教學(xué)過程中，學(xué)生只有較為短暫的集中注意力時(shí)間；在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)談?wù)撃骋粋€(gè)話題，學(xué)生具有較高的關(guān)注興趣。同時(shí)，知識(shí)經(jīng)過小單元的整合，目的明確，重點(diǎn)突出，有助于學(xué)生理解和吸收，也更有利于學(xué)生完成對(duì)知識(shí)由“點(diǎn)”到“線”而及于“面”的主動(dòng)建構(gòu)。綜合以上分析，將傳統(tǒng)教學(xué)中每一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，細(xì)化為若干個(gè)適合在課堂上用10～20 min獨(dú)立講授分析的微知識(shí)單元，按照概念單元、方法單元和應(yīng)用單元進(jìn)行分類，確定每個(gè)微知識(shí)單元的教學(xué)目標(biāo)。結(jié)合每個(gè)學(xué)校的實(shí)際特點(diǎn)，綜合運(yùn)用教材、教案、課件、練習(xí)測(cè)評(píng)、慕課(微課)資源、實(shí)踐教學(xué)課題、例證教學(xué)案例、核心知識(shí)點(diǎn)解析以及其他電子資源等多種資源對(duì)每個(gè)微知識(shí)單元進(jìn)行建設(shè)，形成以微知識(shí)單元為基本單位的教學(xué)資源庫。圖1展示了火箭軍工程大學(xué)工程數(shù)學(xué)微知識(shí)單元教學(xué)資源庫的建設(shè)流程。在課堂教學(xué)中按照一定的教學(xué)目標(biāo)或教學(xué)主線選取微知識(shí)單元組織教學(xué)，將原來每45(或90)min的課堂授課分解為若干個(gè)微知識(shí)單元授課，每個(gè)微知識(shí)單元具有相對(duì)的獨(dú)立性和完整性，通過一個(gè)個(gè)微知識(shí)單元的授課，逐一完成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，從而使得課堂教學(xué)既具有微課教學(xué)“短小精悍，主題突出”的優(yōu)點(diǎn)，又不失課程教學(xué)的系統(tǒng)性和連貫性[3]。

圖1 工程數(shù)學(xué)微知識(shí)單元教學(xué)資源庫建設(shè)流程Fig.1 The construction process of teaching resource based on micro-knowledge unit of Engineering Mathematics

2 基于微知識(shí)單元的課堂教學(xué)組織模式設(shè)計(jì)

2.1 微知識(shí)單元的選取

由于各個(gè)微知識(shí)單元具有一定的獨(dú)立性和完整性，為了避免課堂教學(xué)變成微知識(shí)單元的簡(jiǎn)單堆積，在教學(xué)過程中應(yīng)該根據(jù)具體情況從微知識(shí)單元教學(xué)資源庫中選取微知識(shí)單元組織課堂教學(xué)，比如按照一定的教學(xué)目標(biāo)或者教學(xué)主線選取微知識(shí)單元。以線性代數(shù)教學(xué)為例，可以圍繞線性代數(shù)起源于線性方程組的求解，線性方程組是線性代數(shù)的重要研究對(duì)象這一事實(shí)開展教學(xué)活動(dòng)，即按照線性方程組求解問題由特殊到一般、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的教學(xué)主線展開教學(xué)，運(yùn)用這一主線將所有微知識(shí)單元串聯(lián)起來，完成線性代數(shù)相關(guān)理論方法的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，如圖2所示[4]。

圖2 線性代數(shù)教學(xué)主線:線性方程組的求解Fig.2 The main teaching line of Linear Algebra: solving linear equations

2.2 單個(gè)微知識(shí)單元課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)不同的微知識(shí)單元，從教學(xué)方法角度探索：?jiǎn)栴}牽引式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、研究討論式、探究溯源式、工程例證式等一種或多種教學(xué)方法在課堂教學(xué)中的運(yùn)用；從課堂組織形式角度探索課堂講授—練習(xí)鞏固、課堂講授—課堂討論、課堂觀看教學(xué)視頻—討論總結(jié)、課下推送—課堂研討等多種組織形式；從教學(xué)資源的應(yīng)用角度探索教材、教案、課件、練習(xí)測(cè)評(píng)、慕課(微課)資源、實(shí)踐教學(xué)課題、例證教學(xué)案例、核心知識(shí)點(diǎn)解析等一種或多種資源的綜合運(yùn)用。針對(duì)不同類型的微知識(shí)單元，采取不同步驟和流程展開教學(xué)，比如對(duì)于概念單元，則可按照概念引入、概念剖析、概念應(yīng)用、概念總結(jié)的步驟和流程展開教學(xué)；對(duì)于方法單元，則按照方法導(dǎo)入、方法論證、方法對(duì)比、方法運(yùn)用、方法總結(jié)的一般步驟開展教學(xué)；而針對(duì)應(yīng)用單元可結(jié)合一個(gè)較為綜合的實(shí)際問題闡述應(yīng)用、拓展、思考等，如圖3所示。

圖3 單個(gè)微知識(shí)單元的課堂教學(xué)組織策略和方法Fig.3 Strategies and methods for classroom teaching organization of a single micro-knowledge unit

2.3 微知識(shí)單元之間的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)

基于微知識(shí)單元的大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式，既要保持微知識(shí)單元的獨(dú)立性和完整性，充分發(fā)揮微知識(shí)單元授課“短小精悍、主題突出”的優(yōu)勢(shì)，還要兼顧課程教學(xué)的系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。為此，不僅要有明確的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)主線，而且還需要設(shè)計(jì)微知識(shí)單元之間的關(guān)聯(lián)，使各個(gè)微知識(shí)單元緊密聯(lián)系，構(gòu)成課堂教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)整體。不同類型微知識(shí)單元之間采用不同的關(guān)聯(lián)形式,例如如果兩個(gè)微知識(shí)單元之間是并列的關(guān)系，則可采用對(duì)比的方法建立它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；如果兩個(gè)微知識(shí)單元之間是遞進(jìn)的關(guān)系，則可采用問題驅(qū)動(dòng)的方法建立它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。其中，設(shè)計(jì)課堂練習(xí)是一種非常好的問題驅(qū)動(dòng)方法[5]，如圖4所示。

圖4 問題驅(qū)動(dòng)法建立微知識(shí)單元之間的關(guān)聯(lián)Fig.4 The problem-based learning establishes the relationship between the micro-knowledge units

在課堂教學(xué)中，每當(dāng)講授完一個(gè)微知識(shí)單元，教師就出兩道練習(xí)題(題目不同， 但原理相同)，讓每個(gè)學(xué)生都經(jīng)歷獨(dú)立思考作答、討論分享心得，再獨(dú)立思考作答的合作學(xué)習(xí)過程。這個(gè)時(shí)候可以借助智慧教學(xué)平臺(tái)顯示、統(tǒng)計(jì)答題情況，實(shí)時(shí)檢查教學(xué)效果。這樣的過程既可以使絕大多數(shù)學(xué)生及時(shí)掌握鞏固所學(xué)知識(shí)，又能達(dá)到承上啟下、順理成章地進(jìn)入下一個(gè)微知識(shí)單元學(xué)習(xí)的目的。

3 結(jié)束語

教學(xué)模式和方法是教學(xué)改革的重要方面[6]，是教學(xué)改革最具體的核心內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)整體改革的落腳點(diǎn)，這個(gè)層次改革是否具有成效，直接關(guān)系到教學(xué)的質(zhì)量和效果。有好的教學(xué)內(nèi)容沒有好的方式方法傳授給學(xué)生，教學(xué)的效果就會(huì)大打折扣，教學(xué)改革的最終目的也就很難達(dá)到。

本文針對(duì)現(xiàn)今在校的大學(xué)生具有較強(qiáng)的個(gè)性化自主學(xué)習(xí)需求，對(duì)在線學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)模式具有較強(qiáng)的適應(yīng)性的特點(diǎn)，以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展導(dǎo)致知識(shí)和信息量的劇增，后續(xù)課程學(xué)習(xí)對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)的要求逐年提高的現(xiàn)實(shí)情況，提出了一種基于微知識(shí)單元的大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式。教學(xué)實(shí)踐表明，這種教學(xué)模式能最大限度促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)式學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，可以有效解決傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式缺乏靈活性、個(gè)性化適應(yīng)性教學(xué)難以實(shí)施的問題。

但同時(shí)也應(yīng)該看到，每種教學(xué)模式都有它特定的作用和相對(duì)性，沒有一種模式在所有教學(xué)目的中都優(yōu)于其他教學(xué)模式，或者是達(dá)到特定教育目標(biāo)的唯一途徑。不同的課程由于培養(yǎng)目標(biāo)不同，教學(xué)目的不同，所適用的教學(xué)模式也不同。即使同一門課程，不同內(nèi)容的教學(xué)，例如數(shù)學(xué)課程中概念教學(xué)、方法教學(xué)和應(yīng)用教學(xué)等不同的教學(xué)內(nèi)容所適用的教學(xué)模式也不盡相同。除此之外，由于學(xué)生的個(gè)體存在差異，一種教學(xué)模式可以幫某個(gè)學(xué)生學(xué)到很多東西，但不一定適合另一個(gè)學(xué)生；一種教學(xué)模式可能適應(yīng)某個(gè)年齡段的學(xué)生，但未必適應(yīng)另一個(gè)年齡段的學(xué)生。

由此可見，世界上并不存在對(duì)一切教學(xué)活動(dòng)都有效的萬能的教學(xué)模式，這就意味著一名優(yōu)秀的教師需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索實(shí)踐新的教學(xué)模式，并且不斷對(duì)它們加以完善和發(fā)展，在教學(xué)中根據(jù)教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)選用與之相適應(yīng)的教學(xué)模式，或者結(jié)合多種教學(xué)模式以增強(qiáng)它們的影響，達(dá)到最好的教學(xué)效果。