微積分課堂教學模式探討

摘 要：微積分課程內容多而難，文章探討了微積分課程的課堂教學模式，分析了現有的教學模式。基于改善教學質量的目的，文章作者指出了不足，并給出了解決方案，提出了新的教學模式。

關鍵詞：微積分;教學模式;多維互動

中圖分類號：G642

文章編號：2095-624X（2019）24-0119-02

一、現有的教學模式

微積分是高校理工科專業必不可少的一門基礎課程，是大學本科至研究生階段的很多后續課程的前置課程。微積分可以培養學生分析問題、邏輯推理、建立模型、解決實際問題的能力，為學生將來從事科研工作或工程設計奠定堅實的思考能力基礎。微積分課程的教學質量對達成大學理工科專業的教育目標，特別是應用型人才培養，有著極為重要的意義。然而，受到各種教育、非教育因素的影響，微積分教學質量呈現出不理想的發展趨勢，因此急需這方面的研究以扭轉這種態勢。這正是本研究的根本出發點。本文將以應用型本科為例，從教學過程設計和課堂組織方法入手，試圖找到符合當下時代特征的微積分教學模式。

現代教育理念告訴我們，如果要提高學習效率，必須充分調動和激發學生的主體意識和參與精神，建立一種和諧的師生關系。但是，我國的高校微積分課程教學普遍存在“生多師少”的現象，因而微積分課一般都是大班課。有觀點認為，在大班教學環境下，師生之間的互動是難以開展的，課堂教學模式不得不以教師講授為主，導致教學效果不盡如人意。但是，也有許多中外教育工作者的研究表明，大班教學學生人數多并不是影響教學效果的根本原因，產生課堂秩序差、學生參與度低、學習動機弱等問題的主要原因是教學方法不能適應目前的教學要求，講授式教學所占的比例太大。基于這個思路，如果開發適用于大班學生深度參與的教學方式，就有可能消除大班教學弊端。因此針對完善數學類課程大班教學理論的研究是有意義且有必要的。

二、多維互動教學模型應用于微積分教學的分析

1.構建適用于微積分大班教學的多維互動教學模型

調研已有的各類多維互動教學模型，先發現他們的共性，再從學科、專業背景、班級規模等維度對比分析，找到各類模型間的差異，最后結合上海電機學院應用型本科的特點，設計新的教學模型。

2.選擇兩個知識點，在多維互動教學模型框架下，提出實施策略

選擇兩個知識點，在課程中對多維互動模式進行小范圍測試，搜集測試后的反饋信息，對比研究已實施班級和未實施班級的差異，以及推廣的可能性、范圍、注意事項。

教學的理論性和實踐性都很強，做教學模式研究，必須遵循兩個原則，一個是理論聯系實際，另一個是循序漸進。教學需要創新，但絕不能是跨越式創新。本研究嚴格遵守循序漸進原則，先從局部測試入手。

三、研究方法

1.文獻研究

多維互動不是一個全新概念，已有一些公開的理論文獻和實踐資料。通過對有關文獻進行分析整理或重新歸類，研究將本課題構思內容設計成具體的、可以操作的教學模型。

2.教學實驗法

教學不是空洞的理論研究，許多設想必須通過實踐才能驗證、完善。教學實驗先是改變過去由教師“一言堂”講課、學生被動聽課的單一知識傳遞方式，通過加強師生之間多種感官的充分互動交流，引導學生動手操作，動眼觀察，動口表達，動耳感知，動腦思維，從而促進師生情感和諧和學生認知水平提高。設計教學情境和過程，然后選擇班級、知識點，并記錄教學實驗全過程，最后研究采集的教學實驗信息，總結經驗教訓。

四、實踐過程

1.把互動作為重要一環，更新教案

好的教學先要有一個好教案，它不是教材內容的簡單搬家，而是教師在深入鉆研教材的基礎上，針對學生的具體情況，根據自己對教材的理解和體會，精心設計的教學具體方案，是課堂講授的重要依據。一堂課該講什么、怎么講，哪個地方是重點，哪個地方是難點，哪個地方該提問，哪個地方該讓學生參與討論，哪個地方該讓學生自己練習，這些都需要課前設計好。只有通過這樣的精心設計、安排，教師在課堂上才能胸有成竹，真正駕馭整個教學過程。

2.學生角色設計

師生互動是上好一堂課的重要環節，一堂課不是教師一個人的獨角戲，學生也是其中的重要角色，只有在課堂上堅持師生互動，讓學生真正參與進來，才能取得良好的教學效果。實現師生互動，第一，是無形的，即師生眼神的互動，教師通過學生的眼神觀察其注意力是否集中，是否聽懂;學生通過教師的眼神感受到教師對自己的關注，感受教師的智慧與激情。第二，才是有形的，即通過提問、討論、講練結合等方式幫助學生集中精力，引導學生思考問題，只有讓學生真正動起來，才能學到用數學思想解決問題的方法，培養創造性思維能力。

3.制作巧妙穿插互動環節的電子課件

課件的制作需要融入教師多年的教學經驗，是利用現代技術對傳統內容的再創造，是在現代技術條件下的教學原則的重新確立。在編寫時必須考慮上課的每一個細節，不僅要準確地描述教材中的概念、公式和重要的結論等一系列教學內容，突出重點、難點，還切忌照搬書本，必須將教師對教材的理解、對內容的把握貫穿其中。而且還要注意內容的連貫性，合理地安排版面，設計動畫。同時適當地使用Mathematica、Matlab等軟件制作圖形、動畫等教學素材，這樣可以增強課件的表現力，使課件系統圖文并茂、生動直觀，有利于學生對數學知識的直觀理解。同時，在課件中，教師要設置好問題思考、現象觀察、討論、提問等互動環節。

4.在課堂中使用微信教學工具，增強互動性

現在已經有很多輔助教學手段和程序，如對分課堂，藍墨云，翻轉課堂，慕課，微課等形式。大多數比較適用于非理工科課程，理工科特別是數學類課程仍然是以講授為主，但利用微信、QQ等工具設置開發App或在線程序參與多維互動以調動學生積極性、主動性卻是完全可行的。

雨課堂是清華大學在線教育辦公室研發的智慧教學工具，目的是全面提升課堂教學體驗，讓師生互動更多、教學更為便捷。目前官網上有對公眾開放的免費版本。使用雨課堂工具，不僅能共享課件，學生可以自主切換進度，還能夠把學生的注意力從手機娛樂引到課堂教學中來。將網絡化教學工具與傳統課堂環境有機結合，充分發揮各自的優勢，如此才能提高微積分課堂教學質量。

研究新的教學模式，把學生從手機游戲中吸引過來，參與互動，提升興趣，多維互動，是提高微積分課堂教學質量的必要手段。

參考文獻：

[1]田玉萍.高校數學基礎課多維互動教學策略初探[J].赤峰學院學報（自然科學版），2014（22）：254-255.

[2]池自英.高校工程數學在大班教學中的多維互動模式探討[J].科技信息，2011（13）：163-164.

作者簡介：劉美玲（1981—），女，山西文水人，副教授，博士，研究方向：非線性規劃。