微電影融入高校理科課程教學的探索
——以微電影輔助微積分教學為例*

趙艷敏（許昌學院數(shù)學與統(tǒng)計學院，河南許昌461000）

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微電影融入高校理科課程教學的探索
——以微電影輔助微積分教學為例*

趙艷敏
（許昌學院數(shù)學與統(tǒng)計學院，河南許昌461000）

摘要：高校理科課程因其理論的抽象性、復雜性等而難學難教。微電影是一種有效的新型載體，將理科課程中晦澀難懂的理論分析融入生動形象的小故事中，并以微電影的形式予以展示，用以輔助課堂教學，將是一種新穎的、易激發(fā)學生學習興趣的教學手段。具體地，本文從微電影輔助微積分課堂教學的實踐和探索經(jīng)驗出發(fā)，論證了微電影輔助高校理科課程教學的可行性和高效性。

關(guān)鍵詞：微電影；理科課程；微積分；教學改革

一、微電影應(yīng)用于高校理科課程教學的可行性

微電影（micro film）相對于電影而言，因其制作迅速、短小精悍、播放方便而成為人們十分喜歡的藝術(shù)載體。微電影這種載體形式的優(yōu)勢和特點，也越來越多地被應(yīng)用于各個領(lǐng)域。借助于微電影這一媒介的傳播力和藝術(shù)感染力，可以達到更好地展示某一觀點、理論的目的。就其在高校理科教學中的應(yīng)用而言，也將會有較好的發(fā)展前景。尤其是對于處理高校理科教學中的冗繁的理論知識點，會起到富有實效的輔助作用。

在信息、網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達的當下，為提高教學效率，已有很多成熟的借助于多媒體進行的教學模式涌現(xiàn)，如時下比較流行的微課、慕課。微課依托課堂教學視頻呈現(xiàn)內(nèi)容，它們圍繞一個主題展開，同時還包含與該教學主題相關(guān)的教學設(shè)計、素材課件、教學反思等內(nèi)容，已成為師生喜愛的教學形式。慕課（MOOC）是基于網(wǎng)絡(luò)化學習的開放課程，目前資源豐富，可以同時學習到國內(nèi)外優(yōu)秀教師、專家的授課。我們計劃也要充分利用網(wǎng)絡(luò)信息資源和傳播載體，做出輔助理工科課程課堂教學和學生自主學習的優(yōu)秀微電影。

眾所周知，日本的動漫做得比較好，近年來，他們利用漫畫，闡釋了一些自然科學的基礎(chǔ)理論，寓教于樂，發(fā)揮了漫畫的優(yōu)勢，如：由科學出版社出版的《漫畫微積分》、《漫畫微分方程》、《漫畫統(tǒng)計學》、《漫畫量子力學》、《漫畫半導體》等一系列書籍，將晦澀的理論以漫畫的形式呈現(xiàn)，通俗易通。當然，各個高校均可利用自己的資源優(yōu)勢，做出有特色、受歡迎的知識傳播形式和載體。以許昌學院為例，許昌學院在數(shù)學教育和戲劇影視文學方面都做得比較好，我們就計劃聯(lián)合起來，發(fā)揮各自的特長，進行深入的教學改革。我們的微積分微電影制作團隊成立于2013年，團隊中有經(jīng)驗豐富的影視制作專業(yè)教師、動畫設(shè)計專業(yè)教師、專業(yè)課優(yōu)秀教師，從專業(yè)知識和表現(xiàn)形式兩方面的融合開展實踐，取得了良好的效果。

二、理科學習現(xiàn)狀和教學效果分析

（一）學生學習興趣不高

目前，對于高校學生而言，理科課程理論知識冗繁、枯燥，加之理科的專業(yè)課程開設(shè)也比較集中，一學期要同時攻克幾門課程，學生學習任務(wù)也比較繁重。從學生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)情況來看，學生容易產(chǎn)生倦怠，課程學習興趣不高，學習不扎實而且容易造成惡性循環(huán)。舉例來說，“高等數(shù)學”課程對于理工科計劃考研的學生而言，是決定考研成敗的關(guān)鍵，但就期末考試成績來看，不及格率仍然是比較高。由此可見，學生即便是非常清楚這些課程的重要性，但枯燥無味的理論還是讓他們望而卻步，難以有濃郁的學習興趣，自主學習效率較低。

（二）課堂教學形式單一

教師課堂教學方面，一般以板書為主，或板書與PPT展示相結(jié)合的形式來闡述教學內(nèi)容。對于理科課程教學而言，課時安排非常緊湊，例如，“高等數(shù)學”課程的授課課時雖然各個學校不盡相同，但普遍偏少，按照規(guī)定的時間把完成教學內(nèi)容實屬不易，這也導致了課堂上師生之間的互動交流不多。教學形式的單一化也使課堂較為枯燥，降低教學效率。

三、微電影融入理科課程教學的實踐——以微積分為例

（一）微電影和微積分的特點

微電影短小、精悍，有其獨特的表現(xiàn)形式，許昌學院在制作微電影方面較有優(yōu)勢，匯集了很多出色的專家學者以及相關(guān)的制作團隊。我們以微積分知識的微電影制作為例，對于微電影融入理科課程教學進行探索和實踐。

微積分是高等數(shù)學的基礎(chǔ)和核心內(nèi)容，具有十分重要的理論價值和應(yīng)用背景，如，它在電磁學、生物學、天文學、化學、力學、經(jīng)濟學等自然科學以及社會科學中都具有極其廣泛的應(yīng)用，自該理論被提出就備受關(guān)注，得到了高度評價。例如，馮·諾依曼說“微積分是近代數(shù)學中最偉大的成就，對它的重要性無論做怎樣的估計，都不會過分”；著名數(shù)學家R.Courant贊微積分為“人類思想的偉大成果之一，它處于自然科學與人文科學之間的地位，成為高等教育的一種特別有效的工具”；著名數(shù)學家Kline稱微積分是“繼歐氏幾何之后，全部數(shù)學中的一個最大的創(chuàng)造”。微積分的主要內(nèi)容包括函數(shù)、極限、微分學、積分學及其應(yīng)用。微積分的基本研究對象是函數(shù)，而極限則是微積分理論中的基本概念，積分和微分實質(zhì)上是特定過程下的特定形式的極限。17世紀，牛頓和萊布尼茲基于前人工作，從直觀的無窮小量出發(fā)，創(chuàng)立了微積分（稱之為“第一代微積分”），但沒有給出嚴謹?shù)睦碚摗５搅?9世紀，柯西和魏爾斯特拉斯基于極限理論，把微積分建立在極限理論的基礎(chǔ)上（稱之為“第二代微積分”），另外，實數(shù)理論的建立使得極限擁有嚴格的理論基礎(chǔ)，進而使得微積分理論體系越來越完善，但推理較為繁瑣，不便于理解和掌握。近些年來，林群院士開始致力于建立一種新的、理論嚴謹且直觀易懂的微積分理論知識體系。在林先生的著作《微積分快餐》中，一張圖概括了微積分的內(nèi)涵，并將微積分的三大核心內(nèi)容：牛頓-萊布尼茨公式、泰勒公式和歐拉-馬克勞林公式，統(tǒng)一于一個哲學公式。林先生非常注重這套理論在實際教學中的教學方法和教學效果，他強調(diào)，教師應(yīng)先向?qū)W生介紹微積分理論的思想和原理，而后再講授具體的證明和推理，既簡潔明了又嚴謹深刻，同時緊密聯(lián)系微積分理論在諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用給出示例，集理論與應(yīng)用于一體。

（二）微積分系列微電影的制作

許昌學院微積分微電影制作團隊在林群院士的指導下，意欲將新的微積分理論及其重要思想以微電影的形式呈現(xiàn)，讓學生參與到微電影的制作和拍攝中，讓他們愿意學、學得會、學后能夠也樂于進行更為深入的思考。關(guān)于微積分的教學方法改革已有諸多的討論和研究，但我們認為學習興趣是任何新的教學方法有效實施的前提，尤其是對于像“高等數(shù)學”等內(nèi)容繁多、課時有限、理論抽象的高校理科理論課程，更應(yīng)該注意激發(fā)學生課前預習、課堂學習、課后復習的學習興趣和自覺性?；诖四康?，我們制作了“微積分故事系列微電影”，讓學生參與拍攝，教師進行指導，輔助課堂教學的效果較好。進一步地，我們擬開展更大范圍的實踐。

具體的拍攝制作流程如下：

1.由“高等數(shù)學”教學經(jīng)驗豐富的教師帶領(lǐng)學生設(shè)計劇本的理論講解內(nèi)容。

2.由編劇老師創(chuàng)設(shè)理論講解的情境，并與“高等數(shù)學”任課教師溝通、交流，確認情境是否適合、貼切，進而做出微積分微電影的拍攝劇本。

3.組織拍攝并制作相關(guān)的動漫插入微電影，尤其是理論表達需要有公式展示的時候，適當?shù)膭勇_到較好的效果，不至于給人一種理論性很強、較為枯燥的感覺。

（三）微積分系列微電影的應(yīng)用

關(guān)于微積分系列微電影的應(yīng)用，我們以許昌學院為例來介紹情況。許昌學院是在地方師范?？频幕A(chǔ)上，于2002年升格為省屬全日制普通本科院校，升本10余年來，得到了快速發(fā)展，目前學校有59個本科專業(yè)和16個專科專業(yè)，涵蓋理學、工學、文學、史學、法學、經(jīng)濟學、管理學、教育學、藝術(shù)學、醫(yī)學等十個學科門類，已成為一所理工為主、多科協(xié)調(diào)、富有特色的綜合性應(yīng)用型本科院校。面向全校開設(shè)的“高等數(shù)學”課程分為了三類，一是，面向理工科非數(shù)學專業(yè)的所有專業(yè)開設(shè)，具有的一定深度和廣度；二是，面向經(jīng)濟、管理類各專業(yè)開設(shè)，具有較明確的應(yīng)用背景；三是，面向文史類部分專業(yè)開設(shè)，相對簡單，重點介紹一元微積分相關(guān)知識。對于不同的授課對象，選擇的教材，教學大綱，教學內(nèi)容及重點均不相同，但基礎(chǔ)理論和思想具有一致性。在微積分系列微電影制作的第一階段，我們先就微積分的思想、重要知識點進行拍攝，具有普適性，適用于全校本、?？聘鲗I(yè)的學生使用。第二階段制作的微電影，基于更為深入的微積分知識塊，適用于理工類和經(jīng)管類。第三階段，正在籌備中的系列微電影從兩個方面入手，一是，將微積分涉及的各領(lǐng)域的應(yīng)用介紹得更為具體；二是，微積分知識的深入介紹。

目前，我們拍攝的系列微電影在各專業(yè)使用情況較好，學生觀看的積極性比較高，在進入課堂學習之前，能夠全面地了解微積分理論的思想較為重要，它為學生進一步學習嚴謹?shù)睦碚摰於肆己玫幕A(chǔ)。

微積分微電影的制作、使用對于其他理科課程的而言也是類似的。在各類自然科學學科的學習中，專家、教師們都在做著不同程度的推動和努力，最基本的宗旨都是化難為易、化繁為簡、寓教于樂。例如，近幾年，掀起的鼓勵兒童閱讀自然科學繪本的熱潮，甚至連“量子物理學”等公認的對于高校大學生也是較為難學的課程，也推出了以兒童為主要閱讀對象的繪本。從兒童到大學生，自然科學的學習越來越重要，同時我們可以看到，各個階段所要學習的自然科學知識都在試圖以更為豐富的表現(xiàn)形式來降低它的理解和學習難度。

四、結(jié)束語

以微電影為傳播載體，將冗繁的高校理科課程理論呈現(xiàn)，從而激發(fā)學生的學習興趣，輔助課堂教學，提高教學效率。并以微電影融入微積分的教學為例，注重理論知識的思想和實質(zhì)的闡述，詳細論述了其可行性和有效性。

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Abstract:Owing to complex and abstract theory，it is very difficult to learn and teach science curriculum. Micro film is a novel and effective carrier. Obscure theory analysis in the science curriculum can be put into vivid stories and displayed in the form of micro film，which may be applied to assist classroom teaching . This process will be a new method，which can easily stimulate learning interest of students in teaching. In particular，the current article demonstrates the feasibility and high efficiency of micro films for assisting teaching of science curriculum in universities，based on the practice and experience of micro film in assisting classroom teaching of calculus.

Keywords:micro film；science curriculum；calculus；teaching reform

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）11-0080-02

*基金項目：許昌學院教學改革研究項目資助（No.02014010）。

作者簡介：趙艷敏（1979-），女，河南鄢陵，博士，副教授，研究方向為微分方程數(shù)值解法、數(shù)學教育。