崔冬玲,朱紅旗,吳正飛
(淮南師范學院 金融與數學學院,安徽 淮南 232038)
大學數學的傳統教學方法是講授法,是以應試教育為主要目的。顯然傳統教法已跟不上大學數學教學改革的步伐,與新型人才的培養目標不相適應,主要體現在灌輸式過多,參與式過少;結論型過多,問題型過少;封閉式過多,發散式過少;重分數過多,重能力過少;書本知識過多,實踐知識和解決問題的能力訓練過少[1]。其結果導致學生成為知識的被動接受者,一定程度上捎弱了他們學習的積極性與主動性。如何激發大學生對大學數學的學習興趣,更好地完成學習任務,需要高校一線教師認真思考,亟待進行改革和創新。本文提出了在大學數學教學中實現傳統教法向“對分課堂”轉變的策略,為大學數學課堂中“對分課堂”的順利實施提供保障。
為解決目前高等教育教學改革中存在的問題,提高大學課堂教學效率,在整合已有教學模式優勢的基礎上,2014年復旦大學張學新教授提出了新的教學模式——“對分課堂”[2]。旨在充分調動學生學習的積極性,發揮學生學習的自主性,克服課堂講授的吸引力受阻,變教師主導為引導,變學生被動接受知識為主動內化知識,增加同學之間,師生之間的交流,使教師的價值得以充分發揮,著重培養學生的探索精神和思維能力,從而達到提高教學質量的最終目的。
對分課堂的核心理念是把一半的課堂時間分配給教師進行講授,另一半的時間分配給學生以討論的形式進行交互式學習。它把教學分為3 個過程,分別是講授(Presentation)、內化吸收(Assimilation)和討論(Discussion),因此,對分課堂也可簡稱為PAD課堂[3]。
近幾年,對分課堂已經在一些學科中得到了充分地應用,也收到了很好的教學效果。現階段大學數學的課堂教學仍然以傳統式教法為主,從某種意義上講,數學是一門內容抽象,邏輯性強,運算復雜,而且相對枯燥的學科。課堂上學生開小差,作業完成質量差,疑難問題的積累所導致的畏難情緒,學習興趣喪失,考試掛科較多等現象比較嚴重。加上考核方式存在一刀切,因此不能把不同層次的學生學習水平充分體現出來。充分調動學生學習的積極性成為大學數學教學改革的首要目標,對分課堂應用在大學數學的課堂上是十分必要的。
傳統教法的課堂是以教師為主導和中心,教師是知識的占有者和代言人。教學內容所遵循的方向是教師的講授方向,學生的思維被固化,很難有自我發揮的余地。如何打破這種模式,首先,在Presentation 環節,教師要從全面講授者轉變為有限講授者。這對教師的教學水平和專業知識素養都是一個巨大的挑戰,其中備課是重中之重。以工科專業高等數學為例,高等數學是理工科學生必修的一門專業基礎課,它是解決其他專業問題的工具,也是提升學生數學修養的要求。備課時教師要根據學情制定出合理的教學計劃和教學方案,在把握教學內容的內在聯系以及各章節重難點的基礎上,結合自身的教學經驗,確定PAD教學內容和時間的分配,提煉出教學精要。授課時教師要重點突出知識框架、重要的概念、定理以及關鍵性的方法,將難點分散,不必面面俱到。
其次,在Assimilation 環節上,教師要做好評價者,客觀全面關注學生知識水平的參差性,掌握學生的學習動態。對待作業的評價采取彈性制,并對存在的問題給予中肯的反饋,給出建設性意見加以指導。在討論問題的設計上,教師應該本著形式多樣化、難度適宜和有助于拓展學生思維的原則。
最后,在Discussion 環節,教師要做好組織引導者。這一討論環節中,學生成為教學活動的主角,要讓學生盡情展示自己的想法,同時吸收接納其他同學正確的觀點。教師只管組織引導好學生圍繞課程主體進行討論。先是組內討論,形成小組意見后進行組間討論,最后教師對討論結果進行點評。這樣的教學活動有助于學生實現自身的價值,增強數學的學習興趣,老師也贏得了地位的提升和學生的尊重。
學生角色的轉變與教師角色的轉變是相輔相成的。Presentation 環節中,教師是主體,學生的主要任務是接受知識內容的精煉框架,對比傳統教法,他們不再是接收到面面俱到的知識細節,而是了解知識體系的輪廓,為內化知識打好基礎,做好準備。
Assimilation 環節上,學生要扮演好知識的發現者這一角色。內化作為一個心理的認知過程,不同的學生內化內容的方式和速度不同,學生要以自己獨特的方式去經歷這一過程。通過教師精講的內容形成自身學習的知識框架,對重難點有一定的把握,這為課后內化吸收奠定了基礎。而在學習時間上,學生可以自主安排,對學習內容基本理解,討論時有感而發。進而探索、發現、拓展老師所給出的知識內容,形成自己獨到的見解,激發自己對數學學習的積極性、創造性以及思維的縝密性。
Discussion 的過程中,學生變成了知識的交流者。傳統課堂下學生缺乏交流機會,當遇到難題自己無法解決時,學習的積極性會受挫。而且上完課后,學生很難聚齊,學習環境也不能保證。而對分課堂可以克服以上缺陷,讓學生成為真正的知識交流者。在完成以上兩個環節之后,學生是有備而來,相互協作,共同解決問題。這樣加強了同學之間,師生之間的交流與合作,學生的合作能力,表達能力,組織能力及團隊精神得以彰顯,同時也讓教師看到學生的學習潛力,為以后教學方案的設計提供了實踐性的依據。
2.3.3 正交試驗設計與結果 在單因素試驗的基礎上,以十八醇用量(A)、HPMC用量(B)、碳酸氫鈉用量(C)為考察因素,以8 h漂浮率、圓整度和收率的綜合評分(Q)[Q=收率×100-圓整度-2×(100-8 h漂浮率×100)]為指標,每個因素選取3個水平,采用L9(34)正交表設計試驗。因素與水平見表1,正交試驗設計與結果見表2。
本文以二重積分教學內容作為案例,具體說明教師和學生在傳統教法向對分課堂切換的一些策略。
首先向學生介紹對分課堂的教學模式、教學流程、小組討論的要求、考核方式等細節。讓學生明白各個環節他們要完成的任務是什么。在對學生進行分組時,要考慮到學生能力的差異,每組6-8人,選出組長,明確組長職責。時間的分配可以根據實際情況進行。二重積分的計算在高等數學的積分學中占有非常重要的地位,它起到一個承上啟下的作用。教師先是精講二重積分的概念,基本的計算方法,刪去了將二重積分化為累次積分的推導過程,這樣使學習內容更加連貫、緊湊、易懂。然后老師布置作業并提出將要討論的問題:
1.二重積分的幾何意義是什么?
2.如何利用二重積分的幾何意義來理解它的性質?
3.直角坐標系下計算二重積分最關鍵的步驟是什么?
4.如何交換累次積分的積分次序?
5.如何選擇適當的積分次序計算二重積分?
接下來是學生內化吸收,通過閱讀教材,PPT等方式復習二重積分的教學內容,獨立完成作業。在內化知識的過程中,學生一邊完成作業一邊對老師提出的問題形成自己的見解,還有可能產生一些新的相關問題,然后提出這些問題在組內及組間進行討論,達到分享經驗,共同提高的目的。最后,老師對學生討論進行總結,對疑問進行解答,修正學生的思考偏差,指出正確的解決方法。
對分課堂中教師與學生角色的確定,實現了課堂上的“教與學”向“導與學”的轉換;教師實現了由權威的主導者向輔助的引導者的轉變;同時,學生也實現了由“要我聽要我學”向“我要學我要悟”的轉變[4]。
在高等教育的體制中,傳統的教學方法已經根深蒂固,它所營造的校園文化氛圍是被動學習,教學內容僅限于課本知識,教學方法幾乎是沿襲著多年不變的滿堂灌模式,使學生獨立思考、分析問題、解決問題、創新能力并未得到很好地激發和鍛煉。在應用型本科建設中,特別是理工科的數學教學,應該以大學數學為基礎,掌握與數學相關的應用知識點,如數學史,數學建模等數學知識在生產生活中的應用等。營造出一種以閱讀討論,自我學習為榮;以閱讀討論,自我學習為常態的校園文化氛圍[5]。
學校文化氛圍營造的主要陣地是圖書館。良好的閱讀氛圍,濃厚的求知風氣的熏陶對學生起著潛移默化的作用,學生可以在無形中汲取知識,虛心向學,享受學習、閱讀帶來的快樂。要達到這樣的效果,維護靜音環境是最基本的條件,館內工作人員應該注重這方面的禮儀職責,這樣才能樹立形象和威信,進而有效地制止在館內喧嘩的讀者。其次,將休閑功能加入進來能達到事半功倍的效果。餐吧、咖啡吧比較貼近當前年輕人的生活方式,圖書館若能有這樣的條件,會贏得老師和同學的喜愛。圖書館不再是單一提供閱讀的場所,它更是一個具有親切感和親和力的交流信息的空間。
新媒體是高校文化氛圍營造的主要途徑。它通過網絡渠道對大量的信息和資訊進行了整合,為高校校園的文化建設提供了豐富的內容。這不僅開闊了學生的視野,增長了他們的見識,同時也方便了他們的學習和生活。新媒體為學生的交流方式提供了多種途徑,拓展了學生的知識面,降低了校園文化建設的成本。我們要充分發揮新媒體的優勢,提升校園文化的建設層次,推動校園文化的建設進程。
高校文化氛圍的形成不是一蹴而就的,而是需要長期熏陶和引導才能營造出來,需要數學教學工作者在教學實踐中不斷更新、不斷學習、不斷思考,完善教學方法和理念。
對分課堂的教學模式是大學數學教學改革的一種嘗試,它保留了傳統教學的精華,保證了知識傳遞的準確性、系統性和有效性。同時也提升了學生的課堂參與度。實踐證明,對分課堂的實施,能激發學生的學習興趣,能充分調動學生學習的積極性和主動性。教師教學中的講授任務得以減輕,但對教師的素質提出了更高的要求。大學數學教學中由傳統教法向對分課堂教法的轉變任重而道遠,如何順利實施還存在其他的策略值得進一步探討。