基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將數(shù)學(xué)文化融入大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的研究與實(shí)踐

摘 要：數(shù)學(xué)文化觀下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是一種以學(xué)生的數(shù)學(xué)意識、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)精神和數(shù)學(xué)品質(zhì)為培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)模式，打破了以知識技能為主的單一教學(xué)模式的束縛，讓學(xué)生深刻認(rèn)識數(shù)學(xué)的本質(zhì)，建立正確的數(shù)學(xué)觀，培養(yǎng)良好的數(shù)學(xué)意識和數(shù)學(xué)素養(yǎng)；并將知識傳遞和拓展升華的過程顛倒安排，合理利用面對面的交流時間，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式的革新，是傳統(tǒng)教學(xué)模式的補(bǔ)充。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式 數(shù)學(xué)文化 設(shè)計 實(shí)施

中圖分類號：F062.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）12-225-02

一、引言

眾所周知大學(xué)數(shù)學(xué)是理工科各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，也是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的工具，對培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力有著重要的作用。但大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀令人堪憂：在實(shí)際教學(xué)中，教師只注重傳授基礎(chǔ)知識和培養(yǎng)基本技能，學(xué)生在學(xué)習(xí)時最大的問題是對高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)沒有興趣，創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也無法得到培養(yǎng)。

大學(xué)數(shù)學(xué)是高等學(xué)校各專業(yè)普遍開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程，它能夠提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)的運(yùn)用能力，所以在講授大學(xué)數(shù)學(xué)課時，教師不能只注重傳授理論知識和訓(xùn)練計算能力上，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)，讓學(xué)生不但知其然，更要知其所以然，了解數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史，獲悉數(shù)學(xué)家們的生平史及做出的巨大貢獻(xiàn)，使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)家們追求真理精神，培養(yǎng)學(xué)生堅韌不拔、持之以恒的品質(zhì)，達(dá)到真正的育人目的。

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新的教學(xué)模式，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，而數(shù)學(xué)文化可以幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識是怎樣形成的，有助于更好地理解數(shù)學(xué)知識，啟發(fā)心智、陶冶情操，培養(yǎng)學(xué)生為真理獻(xiàn)身、自由探索的精神。本文將翻轉(zhuǎn)課堂與數(shù)學(xué)文化溶于一體，對改善數(shù)學(xué)教育現(xiàn)狀、促進(jìn)素質(zhì)教育發(fā)展、促進(jìn)課程改革的發(fā)展具有重要的意義。

二、基于數(shù)學(xué)文化觀下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計與實(shí)施

本模式采用傳統(tǒng)課堂面授教學(xué)與基于網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)方法。即：數(shù)學(xué)知識部分需要課堂導(dǎo)學(xué)，數(shù)學(xué)文化部分基于網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)，面對面教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)是異步的。

（一）教學(xué)資源開發(fā)與構(gòu)建

學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成功與否關(guān)系到課堂探究活動是否能夠順利進(jìn)行。因此，我們非常重視課前模塊的設(shè)計，教師根據(jù)每一教學(xué)內(nèi)容的類型和特點(diǎn)去設(shè)計貫徹數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的微課程。微課程是以教學(xué)視頻為主要載體，是針對某個知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)將各種教學(xué)資源進(jìn)行有機(jī)組合。教學(xué)視頻的制作我們采用了兩種方法。第一，從視頻網(wǎng)站上下載需要的優(yōu)質(zhì)視頻，如：如華中農(nóng)業(yè)大學(xué)鄒庭榮開發(fā)的《數(shù)學(xué)文化欣賞》、南開大學(xué)顧沛開發(fā)的《數(shù)學(xué)文化十講》、中國海洋大學(xué)張若軍工發(fā)的《數(shù)學(xué)思想與文化》等，通過整合各種優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻，利用影音制作軟件將視頻重組剪輯，配上相應(yīng)的語音講解，形成自己的授課視頻；第二，使用了金達(dá)在線錄屏專家和CS錄屏軟件，進(jìn)行原創(chuàng)教學(xué)視頻的制作。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，通過計算機(jī)輔助工具，將需要講解的教學(xué)內(nèi)容錄制成操作視頻，然后將教學(xué)視頻上傳至卓越課程中心的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間。

視頻制作時：在講解數(shù)學(xué)概念時我們注重滲透數(shù)學(xué)思想方法，展現(xiàn)概念的形成過程；在講解定理、公式證明時也注重揭示數(shù)學(xué)思想方法，讓學(xué)生探索定理與法則的發(fā)現(xiàn)過程、公式的推導(dǎo)過程、證明思路和解決問題的方法等；充分利用數(shù)學(xué)思想這個銳利的武器去突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)、分清疑點(diǎn)以提高教學(xué)效果。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)課前知識

教師編寫明確的學(xué)習(xí)過程及任務(wù)要求，使學(xué)生了解每次課的教學(xué)目標(biāo)，明確教師布置的任務(wù)要求，然后按照要求自主觀看視頻。每個視頻都能隨時停止、隨時播放，讓學(xué)生記錄重要知識點(diǎn)以及沒有弄懂的內(nèi)容，學(xué)生可以在線提問，也可以在面對面教學(xué)時請教老師。教師上傳教學(xué)資源之后，時刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，在前兩周篩選解答學(xué)生提出的部分問題，之后就有意識地讓學(xué)生去解答，形成師生互動、生生互動的局面，同時老師及時總結(jié)出學(xué)生集中的問題所在，并針對問題設(shè)計出課堂活動。

（三）課上拓展升華

經(jīng)過課前知識的傳遞，學(xué)生基本掌握了所學(xué)知識，這樣教師可以充分利用課堂時間組織學(xué)生探究或研討活動。通過深入交流，重點(diǎn)解決學(xué)生還沒有掌握的知識點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生以主體身份參與教學(xué)活動，依靠小組共同探究問題、解決問題，實(shí)現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)，增加與教師的交流互動，使課堂氛圍變得更加富有活力和生氣，實(shí)現(xiàn)教育的目的。

（四）開發(fā)測試題

教師開發(fā)的在線測試題要與上傳的教學(xué)視頻內(nèi)容相配套，且試題量不宜過大，每節(jié)課測試五道題左右，并且難易程度也要適中，保證大多數(shù)同學(xué)能通過測試。我們學(xué)校引進(jìn)了Maple T.A.在線測試系統(tǒng)。Maple T.A.是一個基于互聯(lián)網(wǎng)的在線考試和智能評分系統(tǒng)，能夠幫助教師及時和正確地了解學(xué)生的現(xiàn)狀和水平、有效提高教學(xué)質(zhì)量、節(jié)約現(xiàn)場考試和大規(guī)模考試任務(wù)耗費(fèi)的人力和物力、減輕教師負(fù)擔(dān)、同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)了一個真正的“反饋”式教學(xué)機(jī)制。測試題的開發(fā)要求教師按照設(shè)計結(jié)果創(chuàng)建單選題、多選題、問答題以及答案。學(xué)生通過觀看教學(xué)視頻+在線測試+面對面學(xué)習(xí)+相互交流的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生能深刻理解所學(xué)知識，并能利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。這個學(xué)習(xí)過程學(xué)生可以自由掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度，能滿足其個性化學(xué)習(xí)需要，并鍛煉其自主能力。

（五）對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評價

教師要及時給學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評價。教師根據(jù)學(xué)生觀看的教學(xué)視頻的情況、學(xué)生在線測試的成績以及在隨堂筆記中撰寫的學(xué)習(xí)總結(jié)及時給學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評價。教師根據(jù)學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)效果和改進(jìn)意見，總結(jié)出在每節(jié)課的教學(xué)中存在的不足，及時調(diào)整教學(xué)不斷改進(jìn)。

在大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，教師應(yīng)深刻挖掘課本中的育人素材，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神，使學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)數(shù)學(xué)的過程中不斷受到數(shù)學(xué)文化的熏染，與數(shù)學(xué)文化產(chǎn)生共鳴，真正體會到數(shù)學(xué)的文化品位，努力提高自己的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)，以達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才的目標(biāo)。

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（作者單位：黑龍江科技大學(xué)理學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150028）

（作者簡介：張麗娟，副教授，碩士，研究方向：模糊系統(tǒng)理論。）

（責(zé)編：賈偉）