基于微學習的高等數學混合式教學模式研究

(六安職業技術學院 安徽 六安 237158)

0．引言

教育部《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》明確要求“扎實推進信息技術與教育的深度融合，實現教育思想、理念、方法和手段全方位創新”[1]。移動智能終端的普及和無線網絡的大面積覆蓋，為在高等數學教學中引入混合式教學模式提供了必要的支撐。

1.基于微學習的高等數學混合式教學模式的研究

基于微學習的高等數學混合式教學模式就是將微課、微信、微學習和翻轉課堂充分融合，利用廣為接受的新媒體和互動平臺，使教學雙方進行跨越時間和空間限制的移動化教學活動。簡而言之，教師將教學主要信息資源制作成微課微視頻等，通過混合式教學平臺呈現給學生，學生利用移動設備等進行自主微學習，課堂上進行交流探討和教學總結，整個教學過程中師生通過課程微信群進行互動交流。教學實踐過程采用與傳統課堂逆序的翻轉課堂進行教學。

1.1 微學習

微學習（Microlearning）是本世紀初由奧地利布魯斯克大學教授馬丁林德納教授提出的一種以移動網絡為依托，利用微型媒體和微學習資源所開展的一種新型學習模式，具有碎片化、自主化、個性化、泛在化等特征[2]，有利于滿足學生個性化學習需求，是一種高效、自主、便捷的知識傳輸方式和學習模式，是對傳統課堂教學的有益補充。[3]

1.2 翻轉課堂

翻轉課堂（Flipped Classroom）最早于2007年出現在美國，其核心理念是課堂由“先教后學”的傳統教學模式向“先學后教”的新型教學模式的翻轉，通過教學流程的翻轉，重新調整課堂內外的時間。從教學設計、師生角色轉換、教學活動的組織與管理等方面使學生成為學習的主體，其目的就是讓學生學會自主學習，使其課下獨立研讀思考并完成對知識的內化與遷移。在整個翻轉教學流程中，教師不再占用課堂時間而是在課前利用移動學習平臺進行知識或技能的傳授，把課堂變為師生或生生互動的場所，師生通過協作探究和互動交流等方式來共同完成教學任務的教學形式，解決了傳統教學中學生克服學習中重點難點時教師往往不在現場的問題，即分解了知識內化的難度，增加了知識內化的次數，促進了學生的知識獲得，有利于滿足學生的個性化需求，實現課堂效率最大化。[4]

1.3 混合式學習

混合式學習（Blending Learning）是在2000年“美國教育技術白皮書”中首先提出的，但對于混合式學習卻沒有一個權威的定義，研究側重不同，得到的答案自然也就會不同。這里我們認為混合式學習是一種廣義上的混合，既可以看成傳統課堂教學和網絡學習的混合，也可代表不同學習理論的混合，還可視為學習資源和學習工具的混合。教師充分利用各種方法，讓學生能夠以最適合他們的學習方式參與學習，既發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又充分體現了學生作為學習主體的主動性、積極性與創造性。[5]

1.4 基于微學習的高等數學混合式教學模式的內涵及特點

基于微學習的高等數學混合式教學模式就是指在“互聯網+教育”時代背景下，基于建構主義、人本主義、聯通主義等學習理論，立足高等數學教學數字化改革，利用信息時代新的技術手段，通過任務型教學、探究性學習等多種教學方法和手段，按照“翻轉課堂”逆序的教學模式體系，實施交錯重疊的移動化、開放式、交互性的教學模式。以“翻轉課堂”教學流程為主線，結合傳統課堂教學的優勢，重新調整課堂內外的時間，設計異于傳統課堂的教學流程，即教師把教學任務（包括知識傳授、解題技巧和練習測試）分成若干微任務做成微課視頻上傳至網絡平臺，學生在課前或課后利用智能移動終端進行移動式、碎片化的自主式微學習，完成學習任務，課堂時間則被充分用來進行合作交流、探討總結等，從而實現師生角色的轉換、教學活動的人性化組織與管理和教學評價方式的改革等教學模式的翻轉。

1.5 基于微學習的高等數學混合式教學模式的目標和意義

這種以“互聯網+”為基礎，以“微時代”的各種“微”技術和“微”成果為手段，以“翻轉課堂”為途徑，利用傳統課堂教學的優勢，進行與傳統課堂逆序的教學流程的混合式教學模式改革旨在繼續探索發掘大數據時代下信息技術與高等數學教學融合的深度和廣度，根據高等數學教學培養目標，結合學生實際能力，進行高等數學教學模式創新。除此而外，其終極目標就是研究構建開放的教學資源環境、實現優質教學資源共享，變枯燥固化的、被動的傳統學習方式為更加隨機靈活、主動的“微時代”的移動學習方式，促使課堂效率最大化，從而形成高度信息化的、高效自主便捷的知識傳輸方式、學習模式、數字化的信息管理方式和溝通傳播方式，同時也為高等數學的網絡化、數字化、移動化、多層次、多角度、全方位學習提供借鑒。

1.6 基于微學習的高等數學混合式教學模式的可行性和必要性

移動智能終端的普及和無線網絡的大面積覆蓋，為新的教學模式提供了必要的支撐。對傳統的線上線下互動式教學進一步改進，整合教學資源，充分利用微課、手機等工具，學生可以隨時隨地進行學習，彌補了課堂教學時間和空間上的不足，讓學生可以有更多的途徑接受教師的指導。移動互聯網海量的教學資源能夠極大滿足學生的學習需求，教學形式的個性化、多樣化發展趨勢使基于微學習的高等數學混合式教學模式成為不可逆轉的新常態，該模式有利于解決高等數學教學的現存問題，是突破費時低效的傳統課堂瓶頸的關鍵，必然將擁有廣闊的應用前景和巨大的發展潛力。

2.基于微學習的高等數學混合式教學模式構建

2.1 建構主義學習理論

建構主義學習理論認為學習情境是知識的有效生長點和檢索線索，強調學習者應根據自身知識及經驗，對學習內容進行選擇、加工和處理，通過“情境”與“協作學習”的相互作用進行自身獨特的意義建構獲得知識。因此，混合式微學習教學模式的構建就是把要創建各類學習情境，制作微課微視頻，學生通過混合式教學平臺進行課前自主預習、課后主動復習及網絡或課堂互動，從而實現新的知識的積累。

2.2 人本主義學習理論

人本主義學習理論是以人本主義心理學為基礎并將其運用于教學研究與實驗，它揭示學習本質是人的實現自身獨特的意義建構，重視學生的自我學習和自我實現，倡導情感因素在學生學習中的重要作用。本文研究的教學模式就是通過混合式教學平臺進行交流探討，構建以學生為中心的情景教學，加強其情感體驗，為學生的個性化高等數學學習創設和諧的環境和融洽的教學人際關系，將充分激發學生學習的內在潛能，從而滿足“自我實現”的愿望。

2.3 聯通主義學習理論

作為一種符合現代網絡化社會結構的學習觀，聯通主義學習理論最早是由喬治西蒙斯(George Siemens)在文章《聯通主義——數字時代的學習理論》提出的。聯通主義學習觀認為學習不再是一個人的知識內化活，而是個體與個體、個體與群體、或群體與群體之間知識的交匯融合，匯成新的知識網絡，這種知識網絡又被回饋給個人網絡，提供個人的繼續學習。在基于微學習的高等數學混合式教學模式的學習過程中，通過網絡教學平臺把知識以微課、微視頻等形式呈現給學生，學習者需要對移動微學習內容進行結構化聯結和重組，聯通主義學習理論所倡導的“聯結、重構和新建”成為該教學模式的核心。

2.4 教學模式設計

在具體實施過程中，以學習資源上傳和發布學習任務為前提，以學生學習情況的網絡監控和數據分析為基礎，以課堂交流和歸納總結為核心，以課后微信群反饋互動為關鍵，形成“線上”、“線下”一體的混合式教學模式。“線下”部分主要體現在課堂教學方面，改變“黑板+PPT”的教學方式，學生利用手機、網絡平臺等自主學習微課課件等資源，教師引導學生完成知識點的歸納掌握，組織學生進行討論等活動，改變了黑板教學枯燥范圍，多媒體教學進度快、學生掌握困難的問題。“線上”部分為學生在線學習情況，平臺自動記錄學生在線學習情況，生成在線學習成績。同時，作業和試題方面，按照知識點建立題庫，系統隨機生成作業和試題，學生可以隨時進行練習。此外，建立課程微信群，教師和學生通過微信、教學平臺進行交流，教師可以對學生進行及時輔導。

在實際教學過程中，在課前、課中、課后三個階段進行不同的任務，每個階段有各自的側重點。

課前階段：教師主導，學生主體。教師根據教學目標和教學內容，設計教學方法和步驟，概括重難點，切割學習內容，分解知識點并有序排列，使其具有連貫性和完整性，制作微課，發布課前學習任務單；通過混合式教學平臺向學生傳送微課，要求學生完成課前自主預習。學生登陸混合式教學平臺，按照計劃進行自主性微學習，完成教師制定的學習目標，并將預習中遇到的疑難問題及時反饋給教師。

課堂教學：以學為主，以教為輔。課堂上，教師認真分析學生的預習反饋，結合教學內容重難點，有針對性地進行講解答；同時，作為課堂教學的組織者和引導者，教師組織學生分組討論，激發學生思維，提升課堂教學效果；根據學生個人表現以及合作效果進行綜合評價，認真進行點評，從而提升學習效率。學生自由組合5-8人為一組的若干小組，小組成員之間或小組與小組之間進行探究式討論，概括總結并反饋。

課后階段：師生互動，相輔相成。教師根據課堂上學生存在的共性問題布置作業，鞏固所學知識。設計覆蓋整個學習過程的教學評價指標，以過程性評價為主，著重評價學生的學習態度和學習效果。最后，教師進行教學反思，總結出混合式微學習教學實踐中存在的問題與不足，并為此尋求應對之策。學生歸納整理筆記，養成高等數學思維習慣，完成課后作業，完成知識的內化。

3.教學模式實踐與分析

為驗證新的教學模式在高等數學教學中的應用實效，課題組選取經濟管理學院會計電算化兩個班進行對照實驗，每班均為45人，實施了為期一個學期的教學實踐。實驗班采用基于微學習的高等數學混合式教學模式，培養學生自主移動微學習的習慣和能力，對照班采用常規教學。分析兩個班的期末考試成績，檢驗兩個模式下學生學習成績的差異。

表1 《高等數學》期末成績統計描述

從表1數據可以看出，采取混合式教學模式學生成績平均分遠高于常規教學模式下的學生成績。從標準差看，前者的內部離散程度較小，而常規教學學生成績兩級分化比混合式教學模式嚴重，可以認為采用新模式教學效果顯著。

因此u=2.88＞1.645，故拒絕原假設H0，因此可以認為基于微學習的高等數學混合式教學模式對學生的成績有顯著提高。

由此推定在具體的教學實踐中，新的教學模式在對學生高等數學學習有一定的促進作用。

4．教學效果

在具體的教學實踐中，高等數學混合式教學模式效果顯著。實驗班級同學本學期共訪問微課課件等資源1546次，訪問時長20539分鐘，提問26次，網絡討論15次，課堂教學五星評價43個。根據線上線下師生或生生互動及學生的參與度與傳統課堂教學對比分析，新的教學模式更有利于促進師生雙向交流，激發生生互助的熱情，更好地進行協作性學習，而協作性學習又反向推動學生之間積極的同伴關系的創設，這種同伴關系又對學習產生了積極的影響。從系統時間和目標定位來看，學習時間和學習地點都具有隨意性和自主性特點，學習內容碎片化有助于學生快速完成知識遷移和內化的過程，使其學習的內在動力得以激發，學習興趣和學習能力之間形成了一種良性循環，產生了馬太效應，學習能力俞強，學習效果愈好。從學習需求分析，結果顯示學生對高等數學知識點和應用技能各個方面都有需求，因人而異。基礎差的偏重理論基礎學習和計算，基礎好點的注重理論證明和實際應用，為了作業成績滿分，很多同學反復練習課后作業，提升了學生的主動個性。簡言之，高等數學混合式教學模式充分尊重學生個體差異，實施多元化教學，能夠滿足學生多層次學習需求。

5.結語

基于微學習的高等數學混合式教學模式在突出學生的學習主體地位、激發學習自主性、擴展學習深廣度、培養多維思考習慣等教學成效方面都具有一定的積極推動作用。從問卷調查的反饋數據看，學生大多數對該教學模式持肯定態度，基本認可這種線上線下互動，課堂內外互補的教學模式拓展了課堂的廣度和深度，實現了課堂多維度有效延伸，是對課堂教學的有益補充，突出了“以學生為中心”，體現了教學的自主化、個性化、泛在化等特征對高等數學學習的積極促進作用。