數(shù)學建模翻轉課堂教學模式探析

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摘要：翻轉課堂有助于激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的效率和自主學習的能力。文章通過分析高職院校高等數(shù)學課程的教學現(xiàn)狀，討論了將翻轉課堂教學模式應用于高等數(shù)學課程中的實施步驟。

關鍵詞：高等數(shù)學；翻轉課堂；微課

引言

2020年新年伊始，一場突如其來的病毒，打亂了全國各個高校教學的步伐。在此背景下，教育部下發(fā)《教育部應對病毒感染肺炎疫情工作領導小組辦公室關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》(教高廳〔2020〕2號)，各個高校認真貫徹落實“停課不停教、停課不停學”的精神，積極準備，認真應對，采用線上教學的方式，保證教學工作的正常開展，也將信息技術融入課堂教學提升到了一個新的高度。同時隨著21世紀社會發(fā)展對高素質、高技能型人才的需要，國家明確提出高等職業(yè)院校的教育目標是為生產(chǎn)、服務和管理第一線培養(yǎng)技術實用型人才。圍繞這個目標，高職院校的教學模式進行了積極的探索和創(chuàng)新，而作為公共基礎課的高等數(shù)學教學改革就應以實現(xiàn)數(shù)學的應用性作為切入點，結合信息化網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)高職學生的全方位發(fā)展[1]。伴隨著信息化技術的快速發(fā)展和網(wǎng)絡應用的普及，翻轉課堂這一全新的教學模式應運而生。翻轉課堂是指在信息技術的支持下，以教師錄制的微課視頻為載體，學生在課外自主完成知識的學習，而課堂變成教師與學生之間互動的場所，包括答疑、解惑和知識的運用等，從而達到更好的教育效果。將翻轉課堂的教學模式應用于高等數(shù)學課堂，使得學生變被動學習為主動學習，將大大激發(fā)學生的學習興趣，更有利于培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力[2]。

1高職院校高等數(shù)學課程教學現(xiàn)狀

首先，高職院校學生數(shù)學基礎相對較為薄弱。高職院校學生的學習興趣不高，自制力和學習的韌勁與本科學生有一定差距，特別是對于數(shù)學類比較抽象的課程普遍缺乏學習的動力。而高職院校高等數(shù)學課堂開設周期長，覆蓋面廣，一方面為學生后續(xù)的專業(yè)課學習提供理論支撐，另一方面可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)臄?shù)學思維邏輯，對學生的全面發(fā)展和綜合能力的培養(yǎng)有著其他學科無法替代的作用。高職院校大部分學生由于在高中階段沒有養(yǎng)成良好的學習習慣和學習自信心的缺乏，面對深奧的數(shù)學理論知識往往止步不前，極容易產(chǎn)生放棄學習的想法。其次，高職院校高等數(shù)學教師專業(yè)素質有待提高。教師素質的高低是影響學生學習效果的關鍵因素。高等數(shù)學理論性較強，學生學習較為困難，在教學過程學生經(jīng)常無法跟上課堂節(jié)奏。在高等數(shù)學教學的授課目標中，往往知識目標很難完成，能力目標和素質目標自然無法涉及。由于高等數(shù)學課程比較抽象，因此教師需根據(jù)高職院校學生自身的特點，勇于創(chuàng)新，不斷挖掘高等數(shù)學理論知識的專業(yè)背景，學習網(wǎng)絡信息化技術手段，提高自身的專業(yè)素質，一方面可以增強學生學習的積極性，使學生更易于對課堂知識目標的理解，另一方面可以很好地對學生的能力目標和素質目標進行培養(yǎng)。最后，高職院校的高等數(shù)學教學模式有待改進。根據(jù)高等數(shù)學自身學科的特點，其概念和定理比較抽象，計算實例較多，因此在傳統(tǒng)的教學模式中，多采用板書加PPT形式，對學生進行授課。學生在學習過程中，面對枯燥的教學內容和教學方式，很難全身心地投入到學習當中。隨著網(wǎng)絡信息技術的普及，部分高職院校紛紛對高等數(shù)學課程進行教學改革，對高等數(shù)學的教學目標、教學方法、教學手段、教學內容進行創(chuàng)新，嘗試將信息化手段引入到教學當中，取得了一定的成績。但由于教學模式的改革要求教師和學生要打破傳統(tǒng)的教學理念，教學方式和教學評價體系也需要發(fā)生相應的改變，因此并未取得預期的效果。

2翻轉課堂在高等數(shù)學教學中的實施路徑

2.1明確教學目標

確定教學目標是教學能夠得以順利實施的指向燈。教師是教學的設計者和引導者，在進行高等數(shù)學授課之前，需根據(jù)課程的教學目標明確教學中的重點和難點內容，將教學內容分解為若干小知識模塊，并確立每個小知識模塊的教學目標。根據(jù)教學目標明確教學方法，確定每個小知識模塊的教學目標和教學重點、難點，并錄制相應的微課教學視頻。同時根據(jù)高職學生的實際特點，減少高等數(shù)學的理論推導部分，注重對高等數(shù)學思想的引入和數(shù)學計算能力的培養(yǎng)。在知識目標環(huán)節(jié)，要求學生了解高等數(shù)學的相關概念，如函數(shù)、極限、導數(shù)、積分；熟悉高等數(shù)學的相關定理和公式，如兩個重要極限、洛必達法則、函數(shù)性態(tài)的判別；掌握簡單函數(shù)的運算，如求函數(shù)的極限、導數(shù)和積分、判斷函數(shù)的單調性和極值；在能力目標環(huán)節(jié)，培養(yǎng)熟練的運算能力、抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學能力；在素質目標環(huán)節(jié)，塑造學生勇于克服困難、頑強進取、大膽創(chuàng)新的拼搏意識，形成良好的個性品質以及團隊合作意識。

2.2微課視頻的制作

在高等數(shù)學課程教學開始之前，教師需要提前錄制好微課視頻，并將制作的微課視頻到網(wǎng)絡平臺上，學生可以在網(wǎng)上直接觀看，也可以下載到線下學習。從學習者的認知特點出發(fā)，視頻時間應該控制在20分鐘左右，明確教學目標和重難點，這樣更能集中學生學習的注意力。首先，微課視頻的制作可以通過常規(guī)的多媒體軟件實現(xiàn)，如微軟PPT自帶的錄屏功能、Camtasiastudio軟件、EV錄屏等。其次，微課視頻要保證畫面清晰，最好配有字幕，可以結合直觀的表格、圖像和動畫等方式來輔助學生理解。最后，高等數(shù)學課程中微課視頻的理論內容盡量通過生活中的實際問題引入，激發(fā)學生的學習興趣。如講解極限問題時，可通過“割圓術”引入；講解最值問題時，可通過經(jīng)濟當中控制成本問題引入；講解微分方程問題時，可通過人口問題引入[3]。

2.3課前學生自主學習

高等數(shù)學教師需提前選擇網(wǎng)絡教學平臺，目前藍墨云班課、職教云、超星智慧校園網(wǎng)絡教學平臺等在線上教學方面均取得不錯的效果。教師在網(wǎng)絡教學平臺布置學生觀看微課視頻，最好組織學生三人為一組，集體在課前下載或在網(wǎng)上直接觀看。在觀看教學視頻的過程中，學生自己掌握學習節(jié)奏，將重點難點問題進行記錄，通過線上發(fā)言或留言的方式和教師進行交流，也可以將問題帶到課堂上與同學和老師進行討論。而教師可以通過線上交流或學生留言了解學生觀看視頻時遇到的問題，整理出具有研究和討論價值的問題，為課堂教學做準備。學生看完微課視頻后，可以通過教師在微課中預先設定的作業(yè)，自己進行練習檢查學習效果。針對高職院校學生的實際特點，在課前自主學習環(huán)節(jié)，教師要充分運用網(wǎng)絡平臺優(yōu)勢，通過設置問題，查看學生觀看微課視頻時長，線上討論留言情況等，及時督促學生課前完成相關微課視頻的觀看學習。在課前微課學習較為突出的學生，要通過網(wǎng)絡技術手段給予表揚和肯定，對于微課學習滯后的同學，要及時提醒，保證每位學生都能認真完成[4-5]。

2.4課上交流討論

課上交流討論是高等數(shù)學翻轉課堂教學模式得以順利進行的重要環(huán)節(jié)。在課上交流討論中，教師需要針對學生觀看視頻的情況和通過網(wǎng)絡交流平臺所反映出的問題進行解疑。學生也可以提出自己在觀看教學視頻中所存在的疑惑點，與教師和學生共同探討。教師對每個小組遇到的問題進行點評，同時對學生在學習過程中出現(xiàn)的問題進行分析、交流、討論和總結。教師對每一個知識模塊總結和答疑結束后，可設置課上測試或者頭腦風暴等活動，對學生的學習效果進行檢驗。在課上交流環(huán)節(jié)，教師要時刻關注課堂動態(tài)，充分調動每位同學的積極性，同時掌握好課堂節(jié)奏，既不能讓課堂過于混亂，影響正常的上課節(jié)奏，也不能降低學生的參與度，影響交流和討論的效果。在整個學習過程中，翻轉課堂模式的引入，將使得學生的課堂參與能力和對待學習的態(tài)度發(fā)生根本性的改變[6]。2.5課后學習交流高等數(shù)學課后學習交流是學生對所學知識的一個總結和提高的過程。高等數(shù)學課后，教師可通過小組作業(yè)活動，按照學生事先的分組情況，設置一個與本節(jié)知識模塊相關的實際問題，要求每組學生課后通過查閱相關資料，給予解決。學生將解決方案上傳至網(wǎng)絡平臺，教師和學生可以通過網(wǎng)絡評價的方式進行交流，這樣既可以鼓勵做得好的學生，也可以促進學生之間的相互學習。

3結語

在高等數(shù)學翻轉課堂的實施過程中，確定教學目標，選擇知識點，錄制微課視頻，指導學生進行自主學習，讓學生真正成為學習的主體，而教師成為學生思想的引導者和學習的促進者，不再是知識的傳授者。學生通過主動思考，在課堂交流、討論和網(wǎng)絡互動學習中逐步建立高等數(shù)學概念體系，使其能夠在自主探究和小組合作分工過程中體驗學習高等數(shù)學的樂趣。

[參考文獻]

[1]郭二芳.翻轉課堂在高職數(shù)學教學中的運用[J].教育觀察，2020（18）：128-129.

[2]梁萌.翻轉課堂教學應用與高職數(shù)學教學設計案例分析[J].科技資訊，2020（6）：108-109.

[3]李慶東.翻轉課堂教學模式在高職數(shù)學教學中的應用[J].科教導刊，2019（28）：120-121.

[4]羅福林.高職數(shù)學翻轉課堂中交互式微課的應用效果分析[J].濟南職業(yè)學院學報，2019（3）：46-48.

[5]白余.淺議高職數(shù)學課程的教學現(xiàn)狀與研究對策[J].教育教學論壇，2020（35）：355-356.

[6]李金寨.翻轉課堂教學模式在高職數(shù)學教學中的應用探究[J].數(shù)理化研究，2016（5）：291-292.

作者：張志國 單位：遼寧軌道交通職業(yè)學院