(云南交通運輸職業學院,云南 安寧 650300)
高職院校高等數學課程,為學生后續相關專業課程學習、社會實踐、升學就業提供“必需、夠用”的數學基礎知識和方法,在培養學生比較熟練的基本運算能力、計算工具應用能力、邏輯推理能力、一定的抽象概括問題能力、自主學習能力,以及培養學生數學思維、創新意識、終身學習意識、嚴謹求實的科學精神乃至科學的世界觀等方面,發揮著不可替代的作用。
一直以來,高職院校學生對高等數學課的學習熱情和積極性并不高,學習效果也不理想,學習目標達成度較低;與之形成鮮明對比的卻是學生對互聯網,尤其是移動互聯網的癡迷和沉浸式投入。
21世紀是一個知識爆炸的時代,在互聯網環境下成長起來的新生代,其學習能力和對新生事物的接受度有目共睹。借助現代信息技術手段培養學生自主學習能力,提升學生學習高等數學成效,是我們研究的初衷。
本課題采取“從實踐中來,到實踐中去”的思路,通過“調研—分析—解決策略—實施—評估”來進行探究。
(1)高職院校學生在學習高等數學課程中有哪些問題?
(2)在網絡環境下,如何借助現代信息技術使問題得到改善?
(3)所采用地解決問題策略與措施是否確實有效?
在研究方法上,主要采用文獻法、問卷調查法、比較法和行動研究法。文獻法主要用于搜集、分析相關研究成果,選取適用于本課題研究的理論、實證資料;問卷調查法用于高職院校學生學習狀況調研;比較法則在構建學生自主學習能力體系時,對影響學習能力培養的因素進行針對性比較;行動研究法主要用于實施過程的跟進。
本課題研究對象以筆者所在高職院校學生為主。因教學資源配置關系,筆者所在學校高等數學課分上、下學期,將大一年級新生分為兩部分分別開設。出于課題研究需要,我們選取2019級、2020級學生作為研究對象[1]。選擇教學要求、年齡結構、學習環境等特征相近的學生作為研究對象,使研究結果更具可參照性。
搜集整理適用于本課題研究的相關文獻資料,為課題研究找準方向和著力點。
3.1.1 關注近年研究成果,了解相關研究領域現狀
查閱期刊文獻,對已有研究成果、存在的問題和困難、改進方向和目標、發展趨勢等進行梳理。
3.1.2 從可行性支撐材料中尋求幫助
查閱中外專著,從教育理念、教學理論、實證案例、教學模式及方法手段、信息技術支持等方面進行探析。
3.2.1 訪談法
(1)電話咨詢對職教問題有研究的專家學者、與學生專業領域相關的行業人士,聽取他們的忠告和建議。
(2)組織召開班委及學生代表座談會,了解班風、學風及學生學習訴求。
(3)走訪鄰近高職院校,收集高職院校高等數學課教學資源、教學組織、學生學習的態度、教師對教改的意見建議等相關信息。
(4)對2019級學生進行電話訪談。原計劃采用問卷調查法對高職院校學生學習現狀進行調研,在實施過程中,因疫情防控要求每天落實學生地理位置及身體、生活情況。我們借此機會,對2019級學生進行電話訪談,傾聽他們關于學習的想法和意愿,獲取了大量關于學生學習心理、學習認知、學習方法、學習手段等方面的第一手鮮活資料。
3.2.2 問卷調查法
因疫情影響,2020級新生10月中旬才進校報到。我們結合從2019級學生中獲取的學情、學法相關信息,針對性地從學習意愿、學習習慣、自我管控能力、數學學習基礎等方面,設計了“高職學生數學學習情況調查問卷”,利用班級QQ群,通過問卷二維碼、問卷鏈接(https://wj.qq.com/s2/7497633/7d00/),以在線、不記名、每個手機號限答一次的方式對2020級的943名新生進行數學學習狀況調研,直接、高效、較客觀地采集所需數據(見圖1)。

圖1 調查問卷調研情況
3.2.3 行動研究法
2019級學生3月上旬線上課開課,5月中下旬分批返校上課,7月中旬學期結束離校,我們通過行動研究法對學生在線、在校學習情況進行跟蹤、跟進調查。
2020級學生10月中旬報到入學,我們通過行動研究法對學生在校學習情況進行跟蹤、跟進調查。
3.3.1 學情分析
由于高職院校生源的多樣性,導致學生在知識結構、學習基礎、學習習慣、學習能力等方面有較大差異,加之大部分高職院校重視專業教學、實操訓練、技能競賽,不重視基礎文化課程教學,以致學生對高等數學學習的重要性認識不夠[2]。突出表現在以下方面:
(1)知識結構不完整,數學基礎知識不牢固。
(2)學習積極性不高,學習方法不恰當。
(3)自我控制力不強,自主學習意識淡薄。
關于學生的數學基礎,我們從調研數據可以看到:總分為150分的考試卷,90分以下的占到了90%以上,70分以下的超過了三分之二(見圖2)。

圖2 數學成績調研數據
3.3.2 教學模式
盡管翻轉課堂、慕課、微課堂已經成為時下人們普遍采用的學習方式,“混合式學習”已經成為教育創新的熱詞,但大多數高職院校的數學課教學還是采用傳統的“教師講授+學生練習”教學模式。主要原因在于高等數學課內容多、課時緊,教師們普遍認為傳統的講授法能高效、快捷地傳授知識,保證教學進度的按時完成。如果采用翻轉課堂、混合式學習等模式,學生學不懂又不問,在時間緊、任務重的情況下,擔心既完不成教學任務,還影響教學效果。
3.3.3 教學手段
在高職院校高等數學課教學中,教學手段基本上還是傳統的“黑板、粉筆、教科書”。也有使用計算機技術和網絡信息技術的,但通常只是利用現成的計算機輔助教學軟件,或多媒體制作工具,綜合教學素材,制作成有關教學內容的PPT或小視頻,根據課堂需要,呈現給學生。說白了,還是以教師為中心的接受式教學,學生仍然是知識灌輸的對象,相較于傳統教學手段而言,是“換湯不換藥”。
3.3.4 教學資源
2020年,因疫情防控,出于“停課不停學”需要,全國各部門和機構加大了對通信技術設施設備的投入力度。網絡教學云平臺、中國大學MOOC、超星學習通、智慧樹等推出在線課程、視頻講解、作業庫、題庫等各種教學資源,阿里巴巴釘釘、騰訊QQ也在手機平臺推出具有課堂簽到、搶答、問卷調查、小組討論、話題發布等功能的在線課堂。線下教學資源變化不明顯,在線教學資源卻極大地豐富了起來,可遺憾的是受歡迎程度卻并不如人意。
(1)調查問卷第15題是多項選擇題,統計結果顯示,學生選擇“D.上網課”的人數占比最低,選擇“C.與同學團隊合作學習”“A.傳統的師生面對面教學”“B.自主學習”方式的人數占比均超過50%(見圖3)。

圖3 學習方式調研結果
(2)問卷第13題也是多項選擇題,學生選擇“C.上網”的人數占比卻高達66.9%(見圖4)。

圖4 課余時間活動方式調研結果
兩組數據看似自相矛盾,其實,這恰恰正是當前高職院校學生的真實狀況,也正是我們孜孜以求想化解的難題:如何讓學生把手機作為學習工具?
3.3.5 教學評價
隨著高職院校招生規模的擴大,教學資源緊缺的矛盾愈發突出。在高等數學課教學中,教師授課班級增加、班級學生人數增多,教師對學生的管控、評價工作量倍增。從我們調研的結果看,教學評價主要包括以下幾方面。
(1)學習態度:課堂出勤(遲到、早退、請假、曠課)、上課狀態(睡覺、做與學習無關的事)。
(2)學習表現:提問、答問、演示、討論、筆記等。
(3)作業與測試:對于課堂作業,當堂提示、講解;對于課外作業,抽改,判對錯,有成績評定,無評語、解析或評語、解析簡單;對于測驗(或期中/期末考試),全批改,判對錯,有成績評定,無評語、無解析。課外作業、測試的反饋時間正常為一至兩周后。
可以看出,評價形式粗放,覆蓋面有限,反饋不及時,缺乏針對性和指導性,不利于學生學習積極性的調動和學習能力的培養[3]。
突如其來的新冠疫情,讓“互聯網+”教學模式從探究階段,直接全面進入到邊實施邊探究狀態,為我們研究網絡環境下高職院校學生高等數學課程自主學習能力提供了難得的機會。
自主學習是踐行終身學習理念的主要學習方式。對于高職院校來說,培養學生的自主學習能力,不僅是實現專業培養目標、提高學生自主創新能力、樹立終身學習理念的需要,也是適應學習型社會發展的必然要求。
根據調研結果,鑒于學生學習主動性缺乏、自我控制能力弱、學習方法不得當、學習基礎差等因素,教師在教學設計時,不再只注重傳授知識、培養技能,而是有意識地加入幫助學生學會學習的具體環節,將學生自主學習能力的提升作為重要教學目標。

圖5 學習任務單
圖5所示為云南交通運輸職業學院高等數學課教師設計的“學習任務單”。將每次課的學習任務,通過課前、課中、課后任務的設置細分為小的任務,讓學生通過配置的學習資源進行自主學習、檢測。在完成課程教學任務的同時教會學生以下內容:
(1)理清學習思路:要做什么(目標/任務)、怎么做(計劃/步驟)。
(2)選擇適合的學習方法:閱讀(材料類)、筆記(重點內容)、視頻(生動、直觀,有助于化解難點)、PPT課件(梳理、強化知識點、技能技巧)、練習與作業(檢測學習目標達成情況)。
(3)根據自身學習基礎和能力調整學習進度(同步/超前/滯后)。任務單和課程資源同時發布,設置為課前、課中、課后,雖為學習進度,蘊含督促作用,更主要的目的在于細化學習任務。每完成一個小任務,能有所收獲,在成就感的驅使下產生學習動力。
通過“學習任務單”,培養學生學會有目的、有計劃地學習,逐步養成良好的學習習慣。一旦習慣成為自然,自主學習意識和能力也將隨之得到提升。
4.2.1 傳統課堂教學與翻轉課堂教學相結合
美國著名認知心理學家奧蘇伯爾曾根據學習進行的方式將學習分為接受學習與發現學習。接受學習是概念同化過程,是課堂學習的主要形式。對現成的、已有定論的、科學的基礎知識,包括一些抽象的概念、命題、規則等,通過教科書或老師的講述,用定義的方式,直接向學習者呈現。這時不可能發現什么新知識,學習者只能接受這些已有的知識,掌握它的意義。基于此,我們在教學中進行了以下嘗試:
(1)梳理重點,化解難點。傳統教學:教師講解,學生筆記。翻轉教學:學生講解,教師引導、點撥。
(2)師生交流,消化吸收。傳統教學:教師指導、答疑,學生理解、記憶。翻轉教學:教師質疑,學生在認知結構中找到能同化新知識的有關觀念。
(3)練習強化,鞏固遷移。傳統教學:通過提問、練習、測驗等手段,查缺補漏,內化、固化。翻轉教學:師生、生生互動,找到新舊知識的區別與聯系,在積極的思維活動中融會貫通,使知識不斷深化、系統化[4]。
4.2.2 在線教學與活用網絡教學資源相結合
(1)在線教學:知識梳理、歸納要點、分析難點、普遍性問題解惑。
(2)網絡教學:學生通過課堂教學回放、微視頻、小程序、PPT課件等,靈活、機動地安排時間、空間,進行個性化的自主學習;利用教師提供的鏈接(或自己設定關鍵詞搜索),挖掘相關數學知識中的情感素材、應用案例,從看似與教學內容無關的數學史、數學家小故事、推動人類科技進步和變革的數學事例,認識到數學的無處不在,從而激發學生學習數學的內生動力。在教會學生正確使用網絡資源的同時,增強學生學習數學的熱情和信心。
盡管數字化教育資源和網絡化教育平臺如雨后春筍般不斷涌現,但在實際教學過程中,并不意味著選用的教學媒體越先進、越多,教學的質量和效率就越高。人們最普遍的誤區就是,由于受到令人目眩的技術的誘惑而提出新技術、推行新方案,而不是利用新技術從戰略出發解決問題。
不同的學科有不同的特點,同一學科的不同教學單元有著不同的教學內容和目標要求,因此,要根據具體的教學目標和任務,采用不同的教學手段。合理使用傳統教學手段與現代教學手段,能使二者相得益彰。
4.3.1 傳統教學手段:講解、板書、教科書
在高等數學課教學中,傳統教學手段仍然發揮著不可替代的作用,尤其是在知識傳授、培養學生數學思維及演算能力等方面。
4.3.2 現代信息技術教學手段:計算機輔助設備、移動技術設備、教育服務平臺、網絡教學管理系統
傳統手段教學過程中,學生難以理解和掌握的教學內容,可以借助圖形、圖像、動畫、視頻、小程序等方式呈現。利用現代信息技術手段可以對學生個性化學習狀態進行跟蹤、指導,及時了解和交流學生學習中的問題、困惑等。學生在現有科技環境中,能充分利用網絡資源和平臺,自定步調,變被動接受知識為主動建構知識,掌握學習過程的主動權。
“互聯網+”信息技術手段,不僅使高等數學課教學中教學內容的呈現形式多樣化,而且在掌握學生學習動態以調整教學策略、指導學生自主探究以發揮學生學習的主觀能動性和自覺性等方面也正日漸彰顯其作用和影響力。
疫情期間,因在線教學需要,各相關部門加大了對現代教學設施、設備的投入力度,對網絡環境下高等數學課學生自主學習能力的培養起到了助推的作用。云南交通運輸職業學院高等數學課教師和課題組成員結合教學內容開發了大量數字化教學資源,并上傳至相應教學服務平臺,通過網址鏈接、二維碼等方式向學生推送。網絡資源,是學生在學習上遇到問題和困難時除了看書學習、向老師同學請教之外的另一種解決方式。
4.4.1 有償使用網絡資源
(1)教會學生以尊重知識、尊重知識產權的方式獲取知識。
(2)方便、快捷地享受到更優質的資源和服務。
(3)有益于指導和管控學生學習路徑和目標,避免在網絡信息較多的情況下,學生從事其他活動,從而偏離學習主題。
4.4.2 自主開發數字化資源
(1)高等數學知識庫建設:收集、整理、制作與高等數學教學內容及學生專業契合度較高的教學課件、視頻、微課、應用案例等,作為輔助資源配置到學習任務單中,在教會學生學以致用、實現高等數學為專業培養目標服務的同時,培養學生的數學聯想能力和創新能力。
(2)高等數學題庫建設:對照高等數學課程標準及實施方案要求,將知識點和技能點以習題的形式,分門別類地整理,上傳到相應平臺[5]。可以根據不同班級、學習小組,不同層次的學習需求進行組合,并對班級、小組、個人自主學習情況進行監控、評估、指導,建立師生之間穩定的感情關系,在實現優化資源配置的同時,培養學生的互助意識和團隊精神。
教學評價涉及素質考核、知識考核、能力考核等要素。評價的根本作用在于了解學生能力與品格形成的狀況,以及影響學生學習的各種因素,為教師調整教學目標和教學內容,改進教學方法與策略提供借鑒,為學生調節自己的學習行為,構建完整的能力與品格結構提供指導。
4.5.1 面對面課堂教學評價
教師通過課堂出勤、課堂學習狀態及表現,對學生綜合素質進行客觀的評價,引導學生做出正確的自我判斷,發現自身的優勢與不足,進而自我調節、自我控制、自我激勵,主動學會適應環境、生活和學習,促進身心健康地成長。
4.5.2 在線學習教學評價
在進行知識和能力考核時,若能利用好現代信息技術手段,則可事半功倍。教育平臺的學習進度、學習時長統計等功能醒目、直觀、量化,使學生的學習效果顯而易見;在線問答、演示、小組討論等功能,覆蓋面廣、易量化,其真實性也毋庸置疑;作業、測驗(或期中/期末考試)等功能,利用題庫資源,完成作業、測驗提交后的成績評定、評語、每道題的對錯及解析,一目了然。教師通過統計數據,對班級的整體學習狀況做到心中有數,精準施策;學生則能及時明了自己對有關知識、技能的掌握情況,找出學習中的薄弱環節,集中時間和精力,趁熱打鐵進行強化訓練。總體來說,在線學習教學評價能起到進一步驅動學生學習的作用。
自主學習要求學生有較強的自我規劃能力和自我約束能力,其基本保障是:要具有強烈的學習動機和學習興趣,即愿學和樂學;要思考學習方法,知道自己最佳的學習方法,即會學和善學。
從高等數學的學科特點出發,我們給出針對性建議。
借助網絡化、信息化、現代化技術提供的教學資源、教學軟件、教育平臺,通過案例學習和情境學習,將數學定義、概念、公式、原理,形象化、圖表化、實用化,讓學生領會數學的思想、學習數學的方法及應用數學解決問題的策略,在一定程度上消除學生對“數學抽象、難學、沒用”的誤解,激發學生學習數學的興趣和信心。
教育的目的是學,而不是教。“學會”是靜態的,“會學”才有生命力。在自主學習或玩耍的過程中獨自學會了許多東西;通過與別人的日常交往學到了許多東西;不斷摸索,通過有所為而學到許多東西。
在高等數學的學習過程中,充分利用移動網絡資源和多媒體技術,將數學知識點轉化為案例學習中的實際問題、情境學習游戲目標任務中的一個個小任務,以碎片化、個性化的學習模式,讓學生有獲得感和成就感,提升學生學習數學的信心和能力,解決學生在學習高等數學中知難而退、遇難而退的現狀。
充分利用現代信息技術手段,把高職院校高等數學課程標準與各專業人才培養方案相結合,與專業課教師合作,以實際問題為載體,挖掘數學知識在學生所學專業領域應用的典型案例,借助適當的數學軟件,分析、解決一些經過簡化的實際問題,讓學生熟悉數學的應用領域,學會解決問題的方法策略,培養學生數學思維和意識,促進學生綜合素質和學習能力的整體提升[6]。
我們以探究學生自主學習能力為抓手,充分利用網絡資源和現代科技信息技術手段,結合高等數學知識點,從培養學生學習能力出發,著力于教會學生學習的方法,使學生養成良好的學習習慣,促使學生自主學習能力得到提升和增強,促進學生的全面發展及就業創業能力、可持續發展能力的提升,尤其是在面對職業變化和轉換時,能更為主動、更具有適應性,使個體的職業生涯及其發展得到保障。