以核心素養(yǎng)為導向的高職數(shù)學翻轉課堂教學模式實踐研究
——以“二面角”一課為例

王彥臻

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院 南京工程分院，江蘇 南京 210046)

20世紀末21世紀初是國際“教育改革”的交匯期，國際組織、世界各國家和地區(qū)對教育改革取向雖有不同理解，卻不約而同的聚焦于核心素養(yǎng)研究，即關于“培養(yǎng)什么樣的未來接班人”的問題。在我國頒布的《教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中，明確界定了核心素養(yǎng)：學生應具備的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。課堂教學是塑造學生發(fā)展核心素養(yǎng)的主要渠道，翻轉課堂作為一種新興的教學模式，不僅克服了傳統(tǒng)課堂的一些弊端，還能為課堂教學落實學生發(fā)展核心素養(yǎng)提供了保障[1]。以高職數(shù)學“二面角”翻轉課堂教學實踐為例，展開我們探索研究。

1 翻轉課堂教學模式

1.1 翻轉課堂的起源與發(fā)展

翻轉課堂的理念早在20世紀90年代就在許多大學教學中得以實踐，因喬納森·伯爾曼、亞倫·薩姆斯兩位教師同擔心耽誤上課的學生錄制在線視頻課程而引起關注。他們把結合實時講解和PPT演示的視頻放在網(wǎng)上供學生在家中或課外觀看學習，后逐漸形成以此講解為基礎，課堂則用來解答學生在學習過程中遇到的難題的教學模式。該模式深受學生歡迎，2011年加拿大《環(huán)球郵報》將其評為“影響課堂教學的重大技術變革”，翻轉課堂成為了全球教育界關注的熱點。

目前，我國的許多高校包括北京大學、清華大學、復旦大學、南京大學、中國人民大學等)都有開展這一教學模式的研究，同時，重慶市江津聚奎中學、深圳南山實驗學校、山東省昌樂一中等相繼開展了翻轉課堂的教學實驗，為我國的教學改革提供了借鑒。此外，翻轉課堂的推動還得益于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的興起，自麻省理工學院的開放課件運動(OCW)開始，國內外掀起了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”浪潮，哈佛、耶魯大學公開課、可汗學院微視頻、中國大學MOOC(慕課)、TED、網(wǎng)易公開課等大量優(yōu)質在線課程學習平臺及各種信息化教學APP的涌現(xiàn)，為翻轉課堂的開展提供了資源支持，實現(xiàn)了線上、線下的對接，促使翻轉課堂教學模式得到廣泛的應用和發(fā)展。

1.2 翻轉課堂的本質與模型

翻轉課堂源于“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，就是將原來的課堂樣態(tài)倒過來形成一種全新的課堂樣態(tài)，即重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生，其核心理念是學生在課堂之外從事基礎知識的學習，課堂之內完成知識的深化和遷移，使課堂活動更豐富，學生學習更深入，師生互動更有效，學習興趣更濃厚，對促進學生養(yǎng)成核心素養(yǎng)具有重要的意義。由此可見，翻轉課堂的本質是回歸教育活動的邏輯起點，教是條件，學是本體，學習活動是一切教育包括教學活動的真正邏輯起點[2]。

借鑒國內外眾多學者對翻轉課堂的課堂教學成功的經驗，對于研究數(shù)學學科教學設計有重要的作用。富蘭克林學院Robert Talbert教授總結了翻轉課堂的實施結構模型，如圖1所示。

圖1 Robert Talbert的翻轉課堂結構圖

該模型體現(xiàn)了翻轉課堂教學過程中的主要環(huán)節(jié)，即課前、課中。南京大學張金磊等完善了翻轉課堂教學模型，提出了翻轉課堂的兩個有力杠桿——信息技術與活動學習，這兩項的支持促使個性化學習、協(xié)作學習的環(huán)境構建，優(yōu)化知識傳授，實現(xiàn)知識內化[3]，如圖2所示。

圖2 翻轉課堂教學模型

王彩霞等結合職業(yè)教育的特點，提出了具有職業(yè)教育特色的翻轉課堂教學模型，即將知識傳遞在信息技術支持下課前完成，知識的內化在課堂教學活動中實現(xiàn)，課后在知識鞏固、分享中做好知識補救[4]，如圖3所示。

圖3 中職課堂翻轉課堂教學模型

2 高職數(shù)學學科教育存在的主要問題

2.1 高職學校學生自身問題

高等職業(yè)學校學生的平均年齡在16～22周歲，又因高職學校屬于專科及以下的層次，導致生源結構較復雜，學生整體素質較差，具體表現(xiàn)為如下幾個特點：

①普遍基礎薄弱。錄取時分數(shù)較低，有些學生學習偏科嚴重，有些學生各學科均偏差，學習基礎普遍薄弱。

②學習興趣不高。一方面由于長期養(yǎng)成的不良習慣，不能有效學習，易導致失去學習興趣，另一方面外界誘惑增多，分散學習興趣。

③學習目的不明確、動力不足：學生不明白自己為什么要學習，人生目標不清晰，對職業(yè)生涯沒有規(guī)劃。

④不良習慣較多，自制力、自控力較差，學生通宵玩手機、看小說等現(xiàn)象頻發(fā)，導致上課注意力不集中，叛逆心理嚴重，甚至會出現(xiàn)厭學情緒。

2.2 高職數(shù)學學科教育存在的主要問題

高職數(shù)學課程是高職學校普遍開設的基礎課程，對學生后續(xù)課程的學習和思維品質的培養(yǎng)起著重要的作用。但近些年其地位被很多高職院校削弱，甚至邊緣化。具體表現(xiàn)為如下幾個特點：

①教學目的。過分注重工學結合、校企合作等，導致數(shù)學課程被削弱甚至取消，這樣的做法，不但否定了數(shù)學課程的教育作用，也限制了學生對于部分專業(yè)的學習。

②教學內容：教學內容難以真正做到聯(lián)系學生學習實際，停留書本表面，即沒有體現(xiàn)出學生學習的職業(yè)性質特點，致使學生片面認為數(shù)學學習對于自身專業(yè)技術學習沒有任何意義或幫助。

③教學方法：教學方法單一，教學方式陳舊，沒有與當下信息技術相結合，教學效率低下，有些院校為趕進度，對教學知識點講解不清楚的情況頻發(fā)，這對高職數(shù)學教學質量水平提升造成了嚴重的影響。

3 高職數(shù)學翻轉課堂教學實踐

3.1 高職數(shù)學的翻轉課堂教學模型

基于以上分析，在翻轉課堂教學模式的理論基礎與教學設計原則的前提下，依據(jù)高職數(shù)學教學特點，結合長期的教學經驗，構建了將“以學生為中心，主動學習，協(xié)作學習，差異化教學”教學理念注入適用于高職數(shù)學的翻轉課堂結構，具體如圖4所示。

圖4 高職數(shù)學翻轉課堂教學模型

從圖4中可以看出高職數(shù)學的翻轉課堂的教學模式結合情境教學或項目教學，使學生的學習充分地融合在專業(yè)與生活實際中。在信息技術的支撐下將課前、課中和課后環(huán)節(jié)知識的學習與應用有效地連接在一起，創(chuàng)設了學生自主學習環(huán)境，給予學生更多的空間學習知識、知識內化。課前，教師結合教學內容、教學目標、學情等設計教學，創(chuàng)建教學視頻，發(fā)布教學練習及情境任務，學生在觀看視頻時將不能理解的內容進行詳細記錄，并于教學平臺中討論；課中，根據(jù)情境任務，組織項目化的學習活動，讓學生有機會在具體情境中應用所學內容；課后，鞏固知識，并對學生學習過程、練習結果等給予評價，鼓勵學生，同時對個別有學習困難的學生提供學習資源或進行個性化補救學習。

3.2 以核心素養(yǎng)為導向的高職數(shù)學翻轉課堂教學實踐——以“二面角”為例

課前環(huán)節(jié)，學生從學習平臺獲取：

①學習任務單。登陸洋蔥數(shù)學APP，觀看“二面角”微課視頻，了解二面角、二面角的平面角概念，完成微課配套的課前測驗，檢測學習效果。

②合作任務單。以小組為單位，觀看金字塔視頻，利用制圖工具繪制金字塔(頂角、截面)，收集生活中兩平面相交的實例圖、動畫或者視頻(至少3處)，利用動態(tài)幾何畫板GeoGebra軟件制作收集實例的二面角圖(或動圖)，并上傳學習平臺。教師根據(jù)測試結果和問題反饋，參與學生討論，收集學生的問題反饋，加工整理，設計針對性課堂教學方案。

課中環(huán)節(jié)，以促進知識理解與掌握為宗旨，按照測一測、秀一秀、比一比、論一論幾大環(huán)節(jié)，層層深入。

測一測：借助制圖專業(yè)課上的金字塔微視頻及制圖，學生回憶二面角知識，并回答兩個問題。金字塔有8個面，構成二面角的有哪些？請列舉出來；金字塔圖的頂端“人”，是不是二面角的平面角？

秀一秀：各小組代表上臺展示收集的資料，并利用動態(tài)幾何畫板軟件講解所做的二面角。教師選取學生展示的3幅圖，將其投影，學生小組內討論它們二面角的大小度量、范圍，通過彈幕分享討論結果。

比一比：指導學生進入教學平臺，進入比賽活動。①實時答題，②動手操作，并提出比賽過程中遇到的問題。組間搶答，教師評價，并依據(jù)比賽規(guī)則及標準給出各組評分，選出優(yōu)勝組。

論一論：引導學生結合以上三個環(huán)節(jié)，組內討論，匯總二面角的平面角的做法、二面角大小的求解方法，繪制思維導圖，上傳教學平臺。教師匯總學生的討論結果，分別提煉為“定義法、垂面法、垂線法”“一作(找)、二證、三計算”，便于記憶。教師動畫演示并講解學生課前提出的問題，強化認知，共同提高。

總結評價：學生交流本課學習體會，教師對本次課的內容、過程、目標進行總結，強調重點、難點，突出本節(jié)課學習的作用與意義，并根據(jù)教學平臺生成的成績評選最優(yōu)個人。

課后環(huán)節(jié)，針對學生學習能力的不同，布置不同層次的課外拓展作業(yè)。①完成導學案作業(yè)；②組內合作，根據(jù)所學內容完成金字塔制圖。并指導學生課后復習和提升，引導學生充分利用網(wǎng)絡資源學習，將二面角知識應用于更多的專業(yè)課、生活實例中。

3.3 學習效果對比分析

教學對象為造價專業(yè)二年級的2個班級學生，共55人，其中1班28人，2班27人。2個班級的歷史平均成績相差不大，這次針對1班采取翻轉課堂教學模式，2班采取傳統(tǒng)課堂教學模式。

本次結果分析主要依靠教學軟件生成的成績、問卷調查及訪談，對結果進行三角互證，以求結果的可靠性。教學軟件的成績主要包括課前自測、課后測試的成績；問卷調查主要針對1班的學生，了解學生對該教學模式的評價，從教學方法、教學效果和學習積極性等8個小項進行調查，訪談為個人訪談，了解學生對課程的數(shù)學素養(yǎng)能力提升感受[5]。

①測試成績顯著提升。2個班級課前測試、課后測試試卷完全一致，試卷采取百分制，1班課前測試均分比2班高0.7分，但是1班課后測試均分比2班高9.6分，如圖5所示，可以看出，1班成績提升明顯。

圖5 教學軟件生成的測試成績

②學生對翻轉課堂教學的評價。問卷調查的28人中，有23人喜歡翻轉課堂的教學方式，24人認可其提高了學習熱情，19人認可其提高了自學能力，有6人認為翻轉課堂的教學方式使得學生學習的工作量加大，花在這一學科上的時間過長，學習壓力大。如圖6所示。

圖6 學生對翻轉課堂教學的評價統(tǒng)計圖

③學生自認能力提升。通過對訪談結果的內容分析，學生均認為自己的數(shù)學核心素養(yǎng)有所提升，其中自認為在數(shù)學運算、數(shù)學建模、直觀想象等方面提升的學生最多，其次是數(shù)學抽象、邏輯推理的能力，如圖7所示。

圖7 學生對數(shù)學素養(yǎng)能力提升統(tǒng)計圖

4 結論及啟示

翻轉課堂是培養(yǎng)高職學生數(shù)學核心素養(yǎng)的一種有效教學模式，它能激發(fā)學生學習主動性，注重學生思維過程，拓寬學生學習渠道，強化數(shù)學應用意識，并能讓教師實現(xiàn)差異化教學，提高教學效率。

同時，翻轉課堂教學模式也給教師和學生帶來了挑戰(zhàn)。教師能否適應其教學方式、設計教學活動以及其帶來的角色變化；學生能否接受其教學方法、教學活動安排等。核心素養(yǎng)體系的進一步完善，以及如何通過數(shù)學課程體系建設促進學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，仍需在教育實踐中不斷探索。