基于互動式教學平臺的大學數學教學研究

摘 要：探索基于互動式教學的大學數學教學模式，以解決傳統教學模式無法滿足學生深層次需求的問題。研究發現，互動式大學教學模式通過有效的教學活動和策略，顯著提升了學生的學習動機和參與度，并減少了大學過渡期的知識斷層感。本文首先通過分析大學數學課程基本要求，調研學生對傳統數學課堂教學的看法，了解學生對于數學學習的訴求和痛點，提出互動式教學在數學教學中的價值以及實踐的意義，強調互動式教學有助于促進學生之間的合作學習、社交技能以及團隊精神和領導能力培養。借助在線平臺的優勢，采用互動式教學實踐方式，增加學生參與教學和自主學習的途徑。對互動式教學方法在實踐教學中的設計做了分析，并結合線上線下教學實際給出合理教學評價。通過教學實踐結果表明，該教學模式對提升學生的數學素養和教學效果的提高具有積極影響，為大學數學教學提供了有益的實踐經驗和新教學模式的改進方向。

關鍵詞：互動教學模式;教學評價;學生學習動機;線上線下教學;教學效果

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-260X（2024）09-0110-04

隨著通用人工智能（AIGC）的發展和知識更新的速度不斷加快，傳統數學教育模式已經無法完全滿足現代社會對學生數學素養的要求，導致大學數學教育存在顯著差異，這些差異給學生的學術過渡帶來挑戰，限制了他們的數學學習和創新能力發展[1，2]。因此，探索大學數學教育的有效方法顯得尤為重要。本研究基于互動式教學，對大學數學基礎課程進行深入分析，構建了一個旨在幫助學生進行大學學習的教學模式，并對其效果進行全面評估。這項研究為解決大學數學教育問題提供了理論和實踐指導，展現了良好的應用前景。

1 大學數學課程的基本要求

首先，大學數學課程的核心目標是深入探索數學理論，并培養學生的高級思維能力[3]。這些課程強調對基礎數學概念的全面理解，以及將這些概念靈活應用于解決復雜的數學8cgQfzpQ75Y27JrdRH53C+s6m9g4vaCi7SUMYckPC/Y=問題。由于課程內容既深奧又廣泛，學生必須迅速掌握大量新知識，這要求他們具備出色的自學能力和深刻的理解力，以便跟上快節奏的教學進度。此外，大學數學教育倡導學生的獨立思考與自主學習。在這個過程中，教師扮演著引導者的角色，鼓勵學生自由探索和消化數學知識，旨在激發他們的創新能力和批判性思維。這樣的學習環境不僅有助于學生適應高強度的學習模式，也為他們將來能在學術研究或職業領域中獨立解決問題打下堅實的基礎。

大學數學教學的特點在于其對理論的深入探討和對學生獨立學習能力的培養[4]。這種教學模式不僅要求學生掌握數學知識，更重要的是能夠運用這些知識進行創新性思考和解決實際問題。通過案例分析、實驗模擬等多樣化的教學方法，大學數學教育致力于培養學生的多元化能力，為他們未來的學術和職業發展打下堅實的基礎。

2 學生對傳統教學認知及互動式教學的意義與價值

2.1 大學生對傳統數學課堂教學模式的普遍看法

學生普遍對傳統教學模式存在的問題有自己的看法，主要集中在幾個關鍵方面。他們認為該模式過分強調教師作為知識傳遞的核心角色，這在一定程度上限制了學生在課堂中的參與度和主動性。學生期望能夠更加積極地參與到教學活動中，不僅僅是作為知識的接受者。他們普遍感受到課堂互動的不足，這不僅減少了他們提問和參與討論的機會，也降低了學習過程中的參與感和興趣[5]。因此，學生們希望能夠在課堂上與教師和同學進行更頻繁地交流和互動，以促進對知識的深入理解和掌握。此外，學生也指出傳統教學未能充分重視個性化教學的重要性，缺乏對不同學習風格和需求的適應性，他們期望教師能夠更加關注每位學生的個性特點，為他們提供定制化的學習方式和教學內容。理論與實踐之間的脫節也是學生們普遍關注的問題，他們感到將所學的數學概念應用于實際存在困難，希望能夠通過具體的案例和問題來加深對知識的理解，從而實現理論知識與實際應用的有效結合。

學生對傳統教學模式中的評價方式表示不滿，認為過分依賴分數和標準化考試，無法全面反映他們的學習成果和能力。他們希望能夠有更多種多樣的評價方式，包括項目作業、課堂表現等更好地展現他們的學習過程和成果。這些看法共同揭示了學生對更加互動、個性化和實踐導向的教學模式的渴望。他們希望能夠在教學中得到更多的參與感和體驗感，通過這種方式實現更全面的學習發展，表1是調研125余名學生對傳統課堂的看法。

2.2 互動式教學在數學教學中的意義

在數學教學中，互動性是一個至關重要的概念。它強調了師生之間以及學生與學生之間有效溝通和交流的重要性。通過建立一個全新的學習環境，教師可以更好地滿足學生的學習需求，激發他們的學習興趣，達到全面發展的目的[6]。教師不僅是知識的傳遞者，更是引導者和激勵者，通過提問、示范、反饋等方式激發學生的思考，引導他們主動探索和解決問題。學生則通過提問、表達自己的想法和解釋解題過程，積極參與到學習活動中。這種互動有助于學生深化對數學概念的理解，發展邏輯思維和批判性思維能力。

2.3 互動式教學在數學教學中的價值

互動在數學教學中扮演著至關重要的角色。它不僅僅是簡單的師生或同學之間的信息傳遞，更是一種動態的溝通和交流過程，包括信息、情感和思想的交換，以及共同構建知識。在數學教學中，互動被視為實現教學目標、提高學習效果的重要因素，尤其是在師生互動方面。師生互動是互動性的核心組成部分，其關鍵在于雙向溝通[7]。除了師生互動，合作學習也是互動性的重要組成部分。通過小組討論、共同解題等活動，學生相互分享思路和策略，共同解決數學問題。這種合作不僅提高了學生的社交技能，還增強了他們的團隊協作精神和領導能力。學生可以從不同的視角審視問題，學習到更多的解題方法，從而全面提升數學素養?；舆€能夠增強學生的學習動機和參與感。當學生感到自己的意見和貢獻受到重視時，會激發他們的學習興趣，促進他們的全面發展。

3 互動式教學方法的設計和評估

3.1 教學模式實施步驟

在確立互動式的數學教學模式之后，對其具體實施步驟的設計至關重要，該步驟需要能夠高效實施而且能夠量化評估教學效果。通過綜合多方教育資源，針對性構建了一套完整的項目管理框架，主要包含教學資源準備、課程內容實施、在線互動優化、評估反饋調整四個關鍵環節。在教學資源準備階段，首要的任務是搭建具備高互動性的在線課堂環境，并整合數學教學環節，構筑全方位覆蓋的數學知識體系。涉及的工作包括設置線上教學平臺的服務器穩定性、多媒體課件的設計以及大數據分析工具的準備等。隨后，針對課程內容實施，從教學大綱的共性出發，精心設計每一環節的教學活動，確保教學內容的完整性和連續性。

本研究圈定了函數、微積分、線性代數等重點整合領域，每領域均配有配套的習題和案例分析，以任務驅動的形式增強學生的學習主動性。在線互動優化環節，重點在于有效激發學生的學習興趣、參與意愿和互助學習的動力。借鑒層級互動教學模式，通過實現學生之間、學生與教師之間以及學生與知識之間三維立體的互動，推動數學思維的深度發展。此外，通過在線調查問卷和數據追蹤，實時監測學生的學習行為和學習效率，以獲取第一手教學效果數據。在評估反饋調整環節，引入高效的教學評估體系，采用成果展示、學時投入和學習滿意度三個維度對教學模式進行全面評估。

3.2 教學效果評估方法

教學效果評估目的是驗證教學模式的有效性和可行性。針對該銜接教學模式的評估，本研究設計了一套系統性的評估方法，側重于學習成果、教學過程、學生反饋以及教師效能四個維度的數據收集和分析。首先，對于學習成果的評估，采用了定量分析結合定性描述的方式，通過在線平臺記錄的知識點掌握情況、錯題率、測試成績等數據，對學生在數學知識掌握程度進行綜合性評估。其中包括單個知識點的理解深度、復雜題目的解答能力以及邏輯思維的整體水平，確保評估結果的精確性。其次，在教學過程評估中，詳細記錄了每次在線互動的時長、頻次、參與度、教師指導的及時性及教學內容的連貫性，以此來判定互動式教學模式中教與學的效率。再次，通過問卷調查、訪談和平臺活動日志來收集學生反饋信息，包含但不限于學習興趣、學習壓力、課程滿意度及平臺使用體驗等，全面評估學生對銜接教學模式的接受度和參與度，再根據評估反饋對課程進行針對性修改。

教師效能評估依托教師的在線教學活動記錄、教學內容準備質量、師生互動的有效性以及對學生疑問的解答速度，衡量教師教學質量和互動水平。所有數據均經過多輪審核，保障準確無誤，并且選擇恰當的統計學方法進行深度分析，如逐項分析、方差分析等，從而對模式0sJJ/ssKLlGNVeBsSKYReg==成效給出具有說服力的結論。通過一學年時間的綜合評估，研究表明，該模式能夠明顯提升學生的學業成績，大學生導師反饋平均提高了15%，減少了知識斷層感。此外，學生的自我學習能力、批判性思維以及問題解決能力得到明顯提升，這在改善教學模式中具有重要的理論支撐作用。綜合以上研究結果，本研究的教學效果評估方法不僅為其他教育研究提供了有效的評估工具，也為今后數學教育實踐提供了新的教學模式改進方向。

4 互動式教學在大學數學線上線下教學的實踐

4.1 充分發揮線上教學的空間及時間優勢

線上教學平臺不僅為大學數學銜接提供了一個新的教學環境，而且通過其深度應用，能夠極大地促進學生的學習效果和教學模式的創新[9]。在線平臺支持多樣化的教學方法，如翻轉課堂、協作學習和實時在線輔導等。這些方法能夠激發學生的學習興趣，提高他們的參與度，并促進深層次的學習[10]。在線平臺的數據分析功能可以為教師提供關于學生學習行為和成績的實IK2BQw+89oS7A3aiIbSMRw==時反饋，通過分析學生的在線活動和測試結果，教師可以及時調整教學策略，為學生提供個性化的指導和支持，幫助他們更好地克服學習難點。在線平臺還可以作為大學數學教育銜接的重要工具，教師可以共享教學資源和經驗，共同設計銜接課程，確保教學內容的連貫性，減少學生在過渡期間可能遇到的困難。在線平臺提供豐富的虛擬實驗和模擬工具，使學生能夠在安全的環境中探索復雜的數學概念和應用。例如，通過數學建模軟件，學生可以直觀地理解函數和方程的動態變化，加深對數學知識的理解。因此，在線平臺在數學教學中的深度應用不僅提高了教學的靈活性和互動性，還通過數據分析和虛擬實驗等工具，為學生提供了更加豐富和深入的學習體驗，有助于培養學生的數學素養和終身學習能力。

4.2 互動性在線下教學中理論和實踐的平衡

在構建互動性教學模式時，平衡理論知識的傳授與實踐活動的開展是至關重要的。這種平衡能夠確保學生在理解數學概念的同時，能夠將這些概念應用于實際問題的解決中，從而全面提升學生的數學素養[10]。首先，理論知識的教學應當注重深度與廣度，確保學生能夠掌握數學的基礎概念和原理。在此基礎上，教師需要設計各種互動環節，如小組討論、角色扮演和實時問答，以促進學生對理論知識的深入理解和消化。通過這種方式，學生能夠在互動中提出疑問、探索可能性，并與同伴進行思想碰撞，從而加深對數學知識的理解。其次，實踐活動的開展應與理論知識緊密結合，通過實際操作來鞏固和應用所學的概念。例如，教師可以組織數學建模、數據分析和軟件編程等活動，讓學生在解決實際問題的過程中運用數學工具和理論。這種實踐活動不僅提高了學生的動手能力，還培養了他們的創新思維和問題解決技巧。再者，教師在教學過程中應不斷收集學生的反饋，及時調整教學策略，以滿足學生在理論與實踐之間平衡的需求。通過定期的學習評估和反饋，教師可以了解學生在理論學習和實踐活動中的進展，從而為他們提供更加個性化和針對性地指導。

教師本身也應不斷提升自己的專業水平和教學技能，確保能夠高效地將理論與實踐結合在一起。通過參與專業培訓、學術交流和教學研討，教師可以不斷更新自己的教學方法，提高教學質量，更好地引導學生在互動性教學中實現理論與實踐的平衡。綜上所述，互動性教學中理論和實踐的平衡對于提高學生的數學素養和綜合能力至關重要。通過精心設計的教學活動和持續的教學改進，教師可以幫助學生在理解數學理論的基礎上，發展出將知識應用于實踐的能力，為他們的未來學術和職業生涯奠定堅實的基礎。

4.3 發揮互動式教學能動性，做好大學數學入學教學銜接

在大學數學教學中，確保教學內容順利銜接對于學生理解和掌握新的數學知識至關重要。為了實現大學數學教學與高中教學內容改革的順暢銜接，教師需要深入分析現行高中教材教學大綱和高等數學教學大綱，找出知識點的銜接內容切入，并在此基礎上制定教學計劃，做好前期的準備，其中包括基礎概念、理論框架和關鍵技能的細致對比，以及對教學目標和評估標準的統一。通過這種方法，教師可以確保學生對大學階段的深入學習進行了充足的準備。這可以幫助學生構建起完整的數學知識體系。同時，通過案例研究、實際應用問題和跨學科項目等互動式教學方法，教師可以將抽象的理論知識與實際情境相結合，使學生能夠在真實世界中看到數學的應用，從而增強他們的學習興趣和實踐能力。教師應注重培養學生的批判性思維和問題解決能力，這是數學教學中不可或缺的一部分。通過設計具有挑戰性的數學問題和項目，鼓勵學生運用所學知識進行獨立思考和創新，有助于學生在數學銜接之間實現知識的平滑過渡，為他們未來的學術和職業生涯奠定堅實的基礎。

4.4 做好互動式教學反饋，有效提高教學效果

為了達到較好的教學和學習效果，持續地評估和反饋是必不可少的。教師應當定期檢查學生的學習進度和理解程度，確保教學活動能夠有效地支持學習目標的實現。形成性評估和學生反饋為教師提供了寶貴的信息，使他們能夠及時調整教學策略，確保教學內容的連貫性和適應性。這種評估不僅關注學生的短期學習成果，還關注他們的長期學習發展，幫助學生建立起自主學習的能力和習慣。最后，教師之間的協作和專業知識共享對于實現內容的一致性同樣重要。數學教師應當定期交流教學經驗，共享教學資源，并協同工作以確保教學內容的連貫性。通過這種跨學段的合作，教師可以共同為學生提供一個統一而連貫的數學學習路徑，確保學生在不同教育階段之間能夠無縫對接，從而在數學學習上取得更好的成效。綜上所述，數學教學方法中內容的一致性是確保學生能夠有效學習和發展數學能力的基礎。通過深入分析教學大綱、精心設計教學活動、培養學生的批判性思維、持續評估和反饋，以及教師之間的協作，可以實現教學內容的無縫銜接，為學生的全面發展提供支持。教師應當不斷探索和實踐新的教學方法，以確保學生能夠在不斷變化的教育環境中，持續提升自己的數學素養和綜合能力。

5 結語

通過實踐教學的驗證，基于互動式教學大學數學教學模式在實際教學中取得了顯著效果。相比傳統教學模式，它在提高了教學質量和效率同時，改善了學生的學習體驗，并且在線上教學中也起到了突出作用，提高了學生數學學習能力和參與教學的能動性。新模式在提高了學生學習積極性和自主學習能力的同時，激發了學生對數學的興趣，促進了學生數學思維的培養，增強了學生自我學習和問題解決能力。最后，教師通過線上渠道獲取學生反饋，對教學方案個性化調整，讓教師能進一步對教學質量進行嚴格把控。綜上所述，該教學模式為大學數學教學方法改革提供了有效途徑和改進方向。

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