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高等数学慕课下教学模式的研究

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摘要:随着互联网+教育的发展,MOOC已经在中国蓬勃成长,它实现了公平教育,学习者可以免费学到名校名师的优秀课程。但MOOC缺少课堂教学的面对面交流,许多隐性知识是无法体现的。从教学现状分析出发,对MOOC和SPOC进行比较,结合课堂教学,改进传统的教学模式,将翻转课堂与课堂教学有机结合,提出有利于提升教学效果的新教学模式,并通过高等数学教学实践验证,这种模式对培养学生的知识掌握、应用意识和创新意识有着优越性,以期对其他课程的建设有借鉴意义。

关键词:慕课;高等数学;教学模式;自主学习

MOOC(慕课)是近几年来兴起的网络教学模式。慕课时代的到来,冲击着现代的高等教育模式,形成互联网+教育模式。近几年中国上海小学数学教师赴英国进行“中国式教学”的效果可以看出,中国式教学在基础教育阶段是好的,但表现出水土不服。如果改进我们传统的教学模式,相信在英国也同样受欢迎。本课题将以高等数学课程为例,探讨如何利用慕课教学结合传统的教学模式,形成优势互补的教学模式,以提高教学质量。

一、教学现状分析

(一)传统教学,形式单一当前,很多的高等数学教学采取的是一种比较传统的班级教学模式,这类模式其实主要是以传授相关的知识为目的,形成以教师引导、讲解、答疑、布置练习环节,其实是教师主体,这一传统的模式,在学生努力学习的情况下,可以取得一定的效果,但是,数学知识的抽象性、连贯性、枯燥性会削弱学生的整体的积极性,因而越来越不好学。为了改变这一现象,许多老师开始尝试用移动端软件蓝墨云、雨课堂来教学,效果有所提高。但教学改革,不是一个软件就能完成的,更重要的是教学指导思想的升华。

(二)教师主导,知识教学目前,在高等数学教学中,很多教师观念进行了一些改变,以教师为教学主导,学生为教学主体,注重引导学生的学,但忽略了兴趣,忽略了应用和整体效果,课堂教学模式往往是教师进行指导性的教学,课程知识为根本目标,眼光局限于45分钟的课堂教学,难以真正地认识到教学模式自身存在的问题。

(三)学习乏味,弱于创新学习数学知识,无论是工科专业还是财会专业或是小学教育专业,都会觉得不容易,且缺乏兴趣。数学因其逻辑性、前后联系性及复杂计算性及推理性、解题方法多样性和数学的枯燥性,使得许多学生学习数学难以为继,即使布置了实际应用问题,学生思维跟不上,导致浅尝即止,弱化了应用意识和创新意识。以上情况,属于教学实际的现状。在线课程随着网络的发展而兴起,如超星公司的泛雅平台,云朵课堂,以及时代光华eln企业学习在线,自然,教师们都想着如何借助在线课程,改进教学模式,以期提升教学效果。

二、MOOC与SPOC的比较

关于“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才”的“钱学森之问”,至今无人能回答。目前高校培养出的学生依然存在创新能力、探究能力、动手操作能力差、不能吃苦耐劳等问题,因此,要探究其根源,可以从培养方案、课程体系、评价标准甚至教育体制等多方面考量,但更需要从课堂教学模式的角度来研究,教学模式的不同会影响到课堂教学质量,因为模式是教学文化的具体表现,蕴含着丰富的文化价值取向。在“互联网+教育”的环境下,MOOC模式蓬勃发展。在MOOC推进的过程中,较为突出的一个问题是MOOC课程的高辍学率和低完成率。MOOC的教学活动大多是以知识为中心的理解类教学活动,对于知识的理解是掌握知识的基础,但只停留在理解程度又是远远不够的。与知识理解相配套的拓展阅读思考、实际操作演示和讨论交流等教学活动很难通过网络完成。因此,教育领域的专家学者和教师纷纷针对这些问题提出了关于后MOOC时代在线课程发展方向的设想。在探索的过程中,SPOC(Small-PrivateOnlineCourse)模式应运而生。SPOC中的small小规模相对于MOOC中的Massive而言;Private限制性相对于MOOC中的Open而言。SPOC给学生提供完整的教育经历。相比较MOOC而言,SPOC教学模式是MOOC和课堂面授优点的结合,尤其适合我国高校集中式管理的模式[2]。

三、SPOC的教学实践教学中,我们采用超星公司的泛雅

在线平台来制作在线课程,作为学生的课前学习平台。泛雅网络平台,首先建立一门课程,以知识树形成目录,然后形成章节,每节内容可以如WORD一样的编辑,可插入WORD、PDF文档,视频、音频、动画等多媒体。

1.前期准备,推送资料教师通过泛雅网络平台推送资料后,学生如何接收呢?鉴于学生不一定都有电脑,但考虑到当前学生都拥有手机,所以以超星的学习通作为移动端的学习APP软件,学生能够访问教师此前推送的文档、视频等资料。以高等数学导数的概念为例,在上课之前,教师推送“牛顿在微积分发展中的作用”和“莱布尼茨在微积分学创建过程中的主要工作”,使学生了解微积分的起源和创始人牛顿、莱布尼兹的研究工作,为课堂教学的经典引例“瞬时速度问题”和“切线问题”打下良好的研究基础,同时,推送授课课件导数的概念及微课视频导数的概念之一,并布置学习任务单。

2.前置学习,打好基础在教师准备了推送的教学文档视频后,学生可通过学习通来进行学习,经过注册后,在课程按钮中找到所学的课程高等数学,就可以对推送的内容进行学习,有文档视频的知识学习,还有加入小组的讨论题,最后完成学习任务单,如思维导图及简单导数定义的计算等。

3.课堂教学,检测应用教师在授课前,通过泛雅平台的统计功能,了解学生观看视频的情况、讨论情况及学习时长,为课堂的答疑讨论设计提供学情分析。课堂教学分几个环节:问题检测,讲清重点,习题练习,答疑讨论,应用拓展。问题检测:学生在前置学习已经学习了导数的基本概念,但是否能深入理解还需要检测。故此,问题设置为“变化率、平均变化率及导数的异同?”要回答此问题,必须对导数的概念要有清晰的认识,才能辨别这三者的概念异同。如果学生讨论后回复得不清晰,则需要老师讲清概念,并注意区分三者的区别与联系。习题巩固:在建构主义教学观指导下,践行“学数学、做数学、用数学”的过程。厘清定义后,就要开始运用,以求掌握知识。以导数的定义来求出基本初等函数的导数,是检测学生是否掌握了导数定义的有效方法,求出诸如y=c、y=x2、y=sinx的导数,其中三角函数求导,需要用到和差化积的公式,可以小组讨论,得出正确结果。教师则利用学习通,查看小组讨论的结果,将小组的计算结果呈现在班级群中。拓展应用:在基本练习的基础上,进行导数定义应用的拓展。此拓展可以开展丰富多样的形式。一是采用游戏的形式,给定一幅函数图像,由图像来判定某些点的导数值大致是多少,相应的在图形中标示出来,最后由系统评分。另外,就是应用题。由导数的几何意义知函数在某一点的导数值就是那点切线的斜率,故可以安排切线问题来考核学生们对导数值的理解。讨论答疑:剩下的时间,就是各小组讨论自己感兴趣的内容和教学疑点难点,可以是导数定义的深入理解、导数习题,也可以是与导数相关的拓展内容。如有小组谈到,牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),流数英文是fluxion,而导数的英文是derivative,是哪个数学家改动了牛顿的流数成导数?这个问题颇有深度,需要查阅微积分史英文资料,才会知道是哪个数学家。这种思维能够弱化牛顿权威的思想,对学生的个性发展及创新思维的培养大有裨益。

4.课后拓展,内化新知课前是利用闲时碎片化学习,为新课打下基础,而课后则是差异化学习,因为基础不一样,感兴趣的学习内容不一样,因此,课后拓展的内容就不一样。基础弱的学生,把导数定义形式的变换、利用定义求导的习题及导数几何意义题多练练;基础优的,则可以进一步巩固,利用超星的“扩展阅读”组件,找到自己感兴趣的内容进一步学习。

四、形成教学新模式

教学模式可定义为在一定教学思想指导下,为实现教学目标由师生及教学内容等要素组成而构建的较为稳定的教学活动结构。在基于SPOC的教学实践中,何克抗教授和黎加厚教授称为混和式教学模式。但这种模式的精要在于检测和应用,检测之前教师要推送资料,学生要有前置学习,应用之前重点要明晰,应用之中要搞清疑点,要厘清思路,培养创新思维,故把此模式称为基于SPOC的检测应用教学新模式。基于SPOC的检测应用教学新模式的发展,以下面两个理论为支撑。一是,建构主义学习理论。建构主义学习理论有众多流派,但它们存在共同认识,认为学习是一个积极主动的双向建构过程,具体包括:建构主义学习环境包括四大要素,即“情境”“协作”“会话”和“意义建构”;学习者以已有的经验为基础,通过与外界的相互作用来建构新的理解[3]。二是,掌握学习理论。掌握学习理论以杰本明·布卢姆为代表,他认为,世界上任何人都能学习,如果在早先与现在都能提供适当的学习条件的话,几乎所有人都能学好。这个理论的有效度是占整个学校人数的95%这个范围。只要恰当注意教学的主要变量,就有可能使绝大多数学生(90%以上)都达到掌握水平[3]。此模式的结构框架为:前置学习,问题检测,讲清重点,习题应用,讨论答疑,课后拓展。

五、新模式教学注意事项实现

基于SPOC的翻转课堂教学模式改革实践,要解决两个主要的问题:线下的准备工作,如教学视频、教学资料的录制等;组织课堂教学活动。线下学习培养了学生自主学习的能力,扩展了学生对问题研究的深度。课堂教学培养了学生表达、归纳、总结问题的能力[4]。为了改进教学,我们对17级小教1班的学生进行了移动端教学满意度问卷调查发现,学生对推送的内容认可度不是那样高,故碎片化、趣味性及导学方面要增强;对习题检测的难易程度满意度也不高,故教学中要摸清学生的自学能力,能否顺利完成任务单;对学习通中的教学评价系统满意度最低了,主要是学习通评分系统的设置问题。这些都是要在以后的教学中要进行改进的地方。

六、结束语

MOOC有其自身的优势,但是缺少师生面对面的交流,不能给学习者提供完整的学习体验,所以并不能完全取代传统的高等教育,SPOC创新了教学模式,让教师成为整个教学过程的组织者、引导者、合作者,对学生进行个性化的指导,解决学生在学习过程中遇到的问题,提高了教学的效率。

【参考文献】

[1]张崴,高涵,冯林.后MOOC时代在线课程SPOC模式的应用与探索[J].教育现代化,2017(40):187-188.

[2]隋新,杨喜权.基于SPOC的翻转课堂教学模式的研究[J].吉林省教育学院学报,2017(5):149-150.

[3]李桂芳.MOOC背景下大学课堂教学模式的反思与构建[D].济南:山东师范大学,2015:18-20.

[4]黄小雨.基于MOOC的混合课堂教学模式研究[D].保定:河北大学,2017:42.

作者:李光华;吴鸿飞单位:江西师范高等专科学校

复旦教育论坛杂志责任编辑:张雨    阅读:人次