翻轉(zhuǎn)式、討論式、探究式的線性代數(shù)教學(xué)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

王小俠+王文成+趙鳳群+郭文艷

【摘要】本文提出了一種基于翻轉(zhuǎn)式、討論式、探究式的線性代數(shù)課程教學(xué)模式、學(xué)習(xí)資源配置和課堂模式設(shè)計(jì)的方案，并對(duì)該教學(xué)方案進(jìn)行了探索與實(shí)踐，為線性代數(shù)教學(xué)改革探索提供一條新思路.

【關(guān)鍵詞】線性代數(shù)；翻轉(zhuǎn)式；討論式；探究式

互聯(lián)網(wǎng)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使“翻轉(zhuǎn)式課堂”教學(xué)模式變得可行和現(xiàn)實(shí).學(xué)生可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)去使用優(yōu)質(zhì)的教育資源，不再單純地依賴授課教師去教授知識(shí).然而線性代數(shù)作為工科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，并非每個(gè)章節(jié)、每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都適合“翻轉(zhuǎn)式課堂”.如何結(jié)合該課程特點(diǎn)和日益高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)方案是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題[1，2].本文提出了一種基于翻轉(zhuǎn)式、討論式、探究式的線性代數(shù)課程教學(xué)模式、學(xué)習(xí)資源配置和課堂模式設(shè)計(jì)方案，并對(duì)該教學(xué)方案進(jìn)行了探索與實(shí)踐，為線性代數(shù)教學(xué)改革探索提供一條可行的方法.

一、教學(xué)任務(wù)制訂

對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、每一堂課進(jìn)行合理有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，以在實(shí)踐中取得好的教學(xué)效果.根據(jù)教學(xué)大綱制訂詳細(xì)的教學(xué)任務(wù)，將整個(gè)課程按照知識(shí)結(jié)構(gòu)組織為若干模塊，每個(gè)模塊再劃分為若干知識(shí)點(diǎn)，以獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)為單位，依據(jù)其內(nèi)容特點(diǎn)設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)式、討論式、探究式、互動(dòng)式以及多種方式相互結(jié)合、相互滲透的教學(xué)方案，以達(dá)到高效的教學(xué)效果.（1）對(duì)適合翻轉(zhuǎn)式的知識(shí)點(diǎn)，從學(xué)習(xí)方式、翻轉(zhuǎn)方式及評(píng)價(jià)方式等方面進(jìn)行教學(xué)方案的制訂.（2）對(duì)適合探究式的知識(shí)點(diǎn)，以學(xué)生為主體，開(kāi)放課堂，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生自主探究欲望，發(fā)掘自主探究潛能并適時(shí)點(diǎn)撥，誘導(dǎo)探究的方向，使學(xué)生自覺(jué)地、主動(dòng)地探索，發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)部的聯(lián)系，從中找出規(guī)律，形成自己的結(jié)論.（3）在討論式教學(xué)中，通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題并提供資料培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題能力，啟發(fā)學(xué)生就特定問(wèn)題發(fā)表自己的見(jiàn)解，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)總結(jié)得出結(jié)論.（4）同時(shí)在課內(nèi)外營(yíng)造平等交流的教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)，使每名學(xué)生、教師積極參與，不同觀點(diǎn)碰撞交融，進(jìn)而激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性和探索性，有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)向更深更廣的方向拓展，使學(xué)生創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和鍛煉.

二、學(xué)習(xí)資源配置

翻轉(zhuǎn)課堂要發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)離不開(kāi)優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源的支持.學(xué)習(xí)資源可以是教師制作的視頻課件或者網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放的教育資源.（1）優(yōu)質(zhì)開(kāi)放的教育資源可節(jié)省人力物力，同時(shí)使學(xué)生能接觸到國(guó)際性優(yōu)秀教師的教學(xué)風(fēng)格.例如，哈佛、耶魯公開(kāi)課，可汗學(xué)院課程、中國(guó)國(guó)家精品課程、大學(xué)公開(kāi)課等.在優(yōu)質(zhì)開(kāi)放教育資源中，教師可以尋找與自己教學(xué)內(nèi)容相符的視頻資源作為課程教學(xué)內(nèi)容，并提供給學(xué)生在線或下載觀看.（2）制作適合本校學(xué)生特點(diǎn)、生動(dòng)有趣的視頻資料（如，微課等）有利于保持學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)潛力，在較短時(shí)間內(nèi)愉快地完成學(xué)習(xí)內(nèi)容.不同層次的學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)能力有顯著差異，同一層次的學(xué)校學(xué)生主體具有不同的氣質(zhì)和特點(diǎn).學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生集中在較高層次的院校，內(nèi)容的深度和廣度是對(duì)視頻內(nèi)容的要求之一，而對(duì)于一般院校的學(xué)生，具有強(qiáng)烈趣味性的學(xué)習(xí)資料是吸引他們自主學(xué)習(xí)的法寶.因此，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際背景制作視頻學(xué)習(xí)資料能更好地體現(xiàn)因材施教，提高教學(xué)效果.

三、課堂模式設(shè)計(jì)

依據(jù)前期制訂的教學(xué)任務(wù)和不同知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的教學(xué)方案設(shè)計(jì)課堂教學(xué)模式.建立由“接受任務(wù)—課外學(xué)習(xí)—課內(nèi)強(qiáng)化”三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)方案，并在相應(yīng)環(huán)節(jié)與探究式、討論式和互動(dòng)式教學(xué)方式相互結(jié)合、相輔相成.在第一環(huán)節(jié)，接受學(xué)習(xí)任務(wù)，明確學(xué)習(xí)內(nèi)容.學(xué)生接受教師按照教學(xué)計(jì)劃所布置的單元學(xué)習(xí)任務(wù)，并利用各種學(xué)習(xí)資源，如，慕課、網(wǎng)絡(luò)視頻或者教師提供的微課等，進(jìn)行自主學(xué)習(xí).在第二環(huán)節(jié)，保證課外學(xué)習(xí)的質(zhì)量，推動(dòng)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)順利進(jìn)行.學(xué)生應(yīng)按照接受的學(xué)習(xí)任務(wù)自行安排時(shí)間完成自主學(xué)習(xí)內(nèi)容.在各種學(xué)習(xí)資源中，微課可以不受場(chǎng)所和時(shí)間限制在移動(dòng)終端設(shè)備上觀看，非常方便，且可暫停、重新觀看等，方便對(duì)問(wèn)題思索和對(duì)知識(shí)點(diǎn)加深理解.同時(shí)，移動(dòng)設(shè)備也支持QQ，微信等交流軟件，方便與其他同學(xué)及教師就遇到的問(wèn)題進(jìn)行交流和討論.第三環(huán)節(jié)，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要，是重中之重.傳統(tǒng)教學(xué)中教師往往按照事先準(zhǔn)備的內(nèi)容“滿堂灌”，學(xué)生只是被動(dòng)地聽(tīng)，整個(gè)教學(xué)模式幾乎已經(jīng)固化[3].而翻轉(zhuǎn)式課堂可以說(shuō)充滿變化和挑戰(zhàn)，學(xué)生在經(jīng)過(guò)第二環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)后，對(duì)基本概念和理論已經(jīng)有一定程度的思考和理解，形成了自己的觀點(diǎn)，會(huì)提出各種問(wèn)題以及想法，整個(gè)課堂將充滿變化和創(chuàng)新.教師要能夠快速對(duì)學(xué)生的提問(wèn)和想法做出反應(yīng)，對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題直接解答，對(duì)探究式問(wèn)題能迅速組織學(xué)生展開(kāi)師生之間、生生之間熱烈的討論與互動(dòng)，使得這個(gè)課堂活躍且流動(dòng)起來(lái).下課前對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，肯定所有參與討論的學(xué)生對(duì)結(jié)論的貢獻(xiàn)，以調(diào)動(dòng)每名學(xué)生積極參與討論的主動(dòng)性與熱情.

四、教學(xué)方案的實(shí)施及效果

我們?cè)?015秋季、2016春季兩個(gè)學(xué)期共15個(gè)班實(shí)施了翻轉(zhuǎn)式教學(xué)，建立了課程QQ群，上傳線性代數(shù)微課學(xué)習(xí)資源以及我們制作的微課，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資源合理使用以及課下學(xué)習(xí)，及時(shí)解決學(xué)生的問(wèn)題，保持師生間隨時(shí)聯(lián)系、溝通順暢，保證地點(diǎn)翻轉(zhuǎn)與角色翻轉(zhuǎn)的順利實(shí)施及效率.在期末的時(shí)候我們?cè)O(shè)計(jì)了10個(gè)問(wèn)題就學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)式教學(xué)認(rèn)可度進(jìn)行了調(diào)研，2015年秋季學(xué)期有效問(wèn)卷181份，2016年春季學(xué)期有效問(wèn)卷139份.下圖是2016秋季學(xué)期的部分調(diào)研結(jié)果.圖1是有關(guān)微課的調(diào)研結(jié)果，圖2是有關(guān)翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的調(diào)研結(jié)果.

從調(diào)研結(jié)果來(lái)看，學(xué)生總體反響良好，絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為我們提供的微課促進(jìn)了自學(xué)線性代數(shù)課程的積極性，對(duì)提高自己的自學(xué)能力有幫助，只有2%的學(xué)生認(rèn)為沒(méi)有幫助，如圖1（a）所示；對(duì)于是否有助于充分利用手機(jī)等移動(dòng)平臺(tái)隨時(shí)學(xué)習(xí)的問(wèn)卷調(diào)查中，95%左右的學(xué)生給出了肯定的答案，如圖1（b）所示；超過(guò)90%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)式教學(xué)方式比一般教學(xué)方式更有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，如圖2所示，而平時(shí)的答疑人數(shù)和作業(yè)完成情況也反映出了這點(diǎn).總體來(lái)看，學(xué)生對(duì)我們提供的微課和翻轉(zhuǎn)式教學(xué)方式持肯定態(tài)度.

五、小 結(jié)

本文介紹了我們?cè)诰€性代數(shù)翻轉(zhuǎn)式、探究式教學(xué)方法改革中的一些思考和做法，旨在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，探索出一些合適的、切實(shí)可行的教學(xué)方法，以培養(yǎng)出卓越應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)的素質(zhì)教育做準(zhǔn)備.

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