微模型應用于課堂教學的研究與實踐

朱浩亮

通過開展“微模型”教學，強化模型意識，培養學生的創新思維和聯想能力，提高學生對知識點的記憶及理論聯系實際的能力，促進課堂教學手段的改革。“微模型”教學解決了學生對于《電路分析》課程中知識點的概念理解困難、理解不透、理解偏差的問題；解決了學生死記公式、不會推導公式的問題；解決了學生對于重難點的概念、公式容易忘記及知識聯系實際能力欠缺的問題。

模型教學演示教學抽象概念一、引言

模型教學是演示教學法的重要手段，以其直觀、形象、生動廣泛應用于課堂教學過程當中。在建筑結構學、人體解剖學、機械設計學等學科中，模型更是發揮了巨大的作用。這些模型教學過程中，大多數是以靜態直觀的形式進行演示；但是在與電路、電磁場等相關的學科中，模型教學比較難開展，主要原因有：

（1）概念抽象，教學模型與相應的知識點結合較困難；

（2）模型或大或演示復雜等原因不方便帶去課堂演示；

（3）模型動態演示過程中，涉及的知識、理論多，針對性不夠強；

（4）模型設計制作困難、工作量大、通用性差。

二、“微模型”教學引入課堂的意義

一個巧妙的模型可以將一個復雜知識點非常形象地進行演示，如教師課堂上將一枚硬幣浮在一個小水杯中就能夠很好的將“液體表面張力”這一比較抽象的知識向學生解釋。本文提出的“微模型教學”這一理念，是建立在教師自制教具的基礎上，利用一個結構簡單、體積小、便于攜帶、模型與知識點結合緊密、演示時間短的模型（教具）進行演示課程中某一知識點的教學手段。在本科課程《電路分析》中有較多知識點的概念抽象、內容容易混淆、公式容易忘記、重點難以理解，那么設計一套簡易模型教具來開展微模型教學可以提高教學質量，使學生加深對知識點的理解、強化模型意識、提高學生的記憶力和聯想能力。

三、國內外研究現狀分析

目前，模型演示的教學手段在國內的中等教育中已經相當普遍，比如高中地理課程中的太陽系模型、數學的立體幾何模型、化學的分子結構模型、生物的DNA雙鏈模型、物理的單擺模型等，這些模型在教學過程中都起到重要作用；并且在高等教育中建筑結構學、人體解剖學、機械設計學等課程體系中也涌現出一批優秀的模型制造企業，比如湖南大學模型、上海國基教育準備有限公司等，但模型教學在一些含有抽象概念的課程體系中的應用還不是很廣泛，大多數教師利用自制教具或者以圖像動畫形式演示。

許多國家在高等教育中非常重視“自制教具”，一般也稱“低成本實驗”。在美國權威性生物學教學雜志《美國生物學教師》中設有“如何做”（Howtodoit）專欄，其中就有很多文章是探討、交流自制教具應用于課堂教學來提高教學質量；日本將自制教具制作成綜藝節目，搬到電視熒屏中作為科普知識來推廣應用。還有應用簡易的教學模型講解抽象知識點的例子也非常多見，比如著名的數學教授David Jerison在講授用導數求極值時就用了一根繩子中間掛一個鐵環這樣一個簡易的模型臨摹到黑板上，最后通過理論推導證明實驗結果。因此，微模型應用于課堂教學是具有一定研究意義的，也是今后課堂教學手段改革的一個重要內容。

四、“微模型”教學模式的構建與實施

現以南寧學院機電學院涉電類專業的《電路分析》課程為例，對微開展模型教學應用于課堂教學進行研究與實踐。

1.教學模型研究與設計制作

研究并確定課程中需要進行微模型教學的知識點；組建了一支由學生組成的模型制作團隊，由教師對團隊成員進行相關知識點和原理的講解以及電子設計、操作的培訓；模型的設計與制作2015年6月項目組組織了一只由南寧學院電子協會為骨干的教學模型研發團隊。該團隊2015年9月研發了一套電路實驗模型。該模型可以直接將各電路原件模型（電壓源、電流源、電阻、電感、電容、開關等、微型電壓表、電流表、保險管）粘貼在磁性黑板上，通過磁性連接導線，可以方便的連接電路，構成與教材中一致的電路；從而實現電路現場理論分析+實物演示。

2.“微模型”應用于課堂教學的研究

南寧學院13級電氣自動化專業共有5個獨立班級共計學生205人，經過調查這四個班級的生源結構、班級人數、班級學習成績等各項數據都基本一致。筆者于2015年春季承擔了這其中3個班級《電路分析》課程教學，并采取個案研究的方法對13電氣1班實施了微教學模式，采用試卷考核測試的方法來分析微模型教學的實施效果。考核試卷成分為：測試試卷=概念填空題30分+判斷題20分+論述題+20分計算題×30%。經卷面成績分析過統計，其具體數據如下表1、2。

經過統計13級電氣1、2、3班的電路分析課程的測試考核平均成績分別是76.2、73.9、70.3，其中1班的填空題明顯要高與其它班級，原因是因為填空題中涉及較多的容易混淆的概念題；從學生分數段統計方面分析，從表1、2及圖2中分析可得出，電氣1班的考核成績平均分明顯高于其它兩個班級，主要是13電氣1班80到90分之間良好成績的學生比例明顯比其它兩個班要高，主要是因為1班的填空題明顯高于其它兩個班級。由此可見采用此教學在提高學生對于電路分析課程中抽象概念的理解與記憶方面起到了一定的作用。

五、結束語

通過微模型演示教學，將課程當中的抽象概念、重點難點、容易混淆的知識點嫁接在一個直觀的模型當中，能夠很好的幫助學生將孤立的知識點聯系起來，課堂現場開展演示教學的方式，也能夠讓學生很直觀的將抽象概念進行“模型化”“實物化”從而使學生加深對知識點的理解、強化模型意識、提高學生的記憶力和聯想能力。此教學模式在其它類似相關的課程開展模型演示教學，具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]陶忠華.生物學模型教學探析[J].生物學教學，2006，（8）：17-19.

[2]程春霞，薛敏，徐大寶.模型及內窺鏡教學法在臨床見習中的應用研究[J].實用醫技雜志，2007，（20）：2721-2722.

基金項目：2015年度廣西高等教育本科教學改革工程項目（2015JGB442）；2015年邕寧區科學研究與技術開發項目（20150331A）；2017年南寧學院校級教改課題（2017XJJG04）。endprint