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2022年第7期·雨课堂助力“高等数学”混合式教学的研究

来源:教育教学论坛 2022/6/23 11:01:33

[出处] 教育教学论坛_2022年第7期

康美飞,侯代忠

[关键词] 雨课堂;高等数学;混合式教学;策略

[作者简介] 康美飞(1988—),女,山东潍坊人,硕士,陆军步兵学院数学教研室助教,主要从事数学研究;侯代忠(1964—),男,广西柳州人,硕士, 南宁师范大学数学与统计学院研究员,硕士生导师,主要从事数学教育和学校管理研究。

[中图分类号] G642.41 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2022)07-0125-04 [收稿日期] 2021-07-28

“高等数学”是高校教育中的一项重要内容,相对于初等数学而言,具有一定的复杂性,学习难度较大,对学生思维能力、想象能力、抽象能力、逻辑能力等都有着较高要求。若是教师仍然以传统方式进行课程教学,可能难以起到教学效果,学生也很难较好理解教师讲授内容,甚至还会受到枯燥、乏味教学内容的影响,产生消极学习行为,对教育工作产生不利影响,学生个人能力也难以较好培养。雨课堂的出现,打破了传统教学模式束缚,为混合式教学展开创造了有利条件,对于构建和谐师生关系、提高教学质量有着重要意义。因此,联系实际分析雨课堂在“高等数学”混合式教学中的应用是十分必要的。

一、雨课堂与混合式教学模式概述

(一)雨课堂简介

1.雨课堂的产生。随着互联网技术快速发展,人们已经进入了信息时代,移动互联网、大数据的快速发展,更是为技术创新带来诸多便利,对于课堂教学也起到一定促进作用。为更好地迎合时代发展,清华大学将信息技术融入教学场景,并于2016年4月,推出了一款混合式教学工具——雨课堂,能够根据教学期间教师的各项需求,为其提供智能化、数学化信息支持服务,最大程度上保证教学质量。具体而言,雨课堂将复杂的信息技术手段融入PPT和微信,让课堂互动永不下线。雨课堂科学地覆盖了课前—课中—课后的每一个教学环节,为师生提供完整立体的数据记录支持,个性化报表、自动任务提醒,让教与学更明了[1]。

2.包含功能。从功能性上来看,大致可以从课前、课中、课后三个层面进行阐述。课前,能够为学生推荐视频、音频、微课等自学材料,并对学生的预习数据进行较好反馈,完成课前答疑;课中,包含扫码签到、幻灯片同步、问题反馈、随堂测试、随堂练习、答题统计、师生互动等功能,更有助于营造良好的课堂氛围;课后,学生可以回顾课程PPT,做好课后巩固,对于学生出现的错题,雨课堂也能整理收集,并形成数据反馈给教师,即使学生在课后自主学习,也具有答疑功能,保证学生自主学习的便利性[2]。

3.运行环境要求。通常情况下,雨课堂系统的运行环境要求主要体现在两个方面:一是电脑端环境要求,雨课堂能够适用于Windows XP SP3、Windows 7以上所有版本的操作系统,MAC用户可通过自主安装Windows、OS X双系统、虚拟机Windows使用,具有较强的适用性;在软件方面,当雨课堂处于电脑端时,可以作为PPT插件存在,因此在运行时,要求安装PowerPoint,根据软件版本要求,还应当安装Microsoft Office 2010以上版本才能保证正常使用,WPS暂且无法兼容。二是手机端环境要求,对于手机操作系统,要求必须保证流畅性,使得雨课堂能够较好运行,安卓4.4.4、IOS8.0以上版本均可运行;手机软件环境,需要安装微信,借助公众号来实现教学,保证了便利性,运行条件较为容易满足[3]。

(二)混合式教学模式分析

目前,专家学者普遍将混合式教学定义为,将传统教学优势与“e-Learning”新型学习模式相结合。在课堂上,教师需启发、引导学生,而学生则是积极参与课堂,形成良好的课堂氛围,共同提高课上教学有效性,其核心思想,就是“教”与“学”同步进行,结合具体产生的教学问题,寻求有效办法加以解决,使教学效果能够达到最大化。一方面,混合式教学实现了线上、线下教学的有效融合,进一步拓展教学时间与空间,即使是碎片化时间,也能被学生加以有效利用,调动学生学习自主性;另一方面,混合式教学模式,具有较强的网络特征,学生可以利用信息技术平台,相互讨论、协商有关问题,交流经验,也可以利用平台与教师沟通,形成良好互动,对于提高“高等数学”教学实效性,有着较好的促进作用。

二、“高等数学”学习的重要性

(一)主要特点

众所周知大学里“高等数学”是重要的基础课程,不仅可以解决工程科学、经济学、管理科学等各领域的问题,还可以培养学生的逻辑思维能力、创新能力和综合素质的关键学科。从课程内容上来看,主要包括微积分学、代数学、几何学,以及三者交叉下形成的基础学科,涵盖了多项内容[4]。从课程特点上来看,“高等数学”作为一门基础学科,特点相对固定,包括高度抽象性、严密逻辑性、广泛应用型,其中抽象性与计算性是最为鲜明的特征之一,能够较好揭示其本质规律,保证其能广泛运用。

(二)重要性

在高校理工科专业,高数是一门十分重要的学科,内容多、难度大、涉及范围广泛,学习难度大,为学生学习带来较大阻碍,是学生必学课程。其重要性主要体现在以下几个方面:(1)是其他学科的基础,高数本身属于一种应用广泛且基础的学科,覆盖了微积分、代数学、几何学,对于理工专业学生而言十分必要,只有较好掌握高等数学的有关知识,才能为本专业学习奠定一定知识基础,是必須掌握的学科类型;(2)能够较好培养学生思维,高等数学中包含了较多定理内容,是学生必须掌握的,本质上来看,数学也是一种思想,即数学思想,能够更为客观地了解到其本质,对于培养、开发学生抽象思维能力、逻辑思维能力有着重要作用,由此可见在高校教育中加强对学生“高等数学”学科教学,对于提高学生个人能力、综合素质而言是十分必要的[5]。

三、“高等数学”教学中的常见问题

从现阶段开展的“高等数学”教学情况来看,还存在一些普遍性问题,这些问题的存在,会直接影响到课程教学实效性。

首先,教师教学过于片面且单一,学生往往不会被作为课堂主体,在缺乏理解、思考的情况下,学生很难有效掌握高等数学知识,并逐渐降低了学习兴趣,成绩难以有效提升,思维、逻辑能力也较为局限。

其次,教学过程设计不合理,传统教学模式下,教师教学主要依照大纲来进行,形式单一,虽然也会使用信息技术开展教学,如授课PPT、微课等,对课堂起到一定改善作用,但归根结底,仍然是教师主导,学生被動参与,仍然无法调动学生学习的主动性、积极性。另外,忽视学生差异性,“一刀切”教学为基本现状,导致班级内学生成绩两极分化较为严重[6]。

再次,缺少预习环节,查缺补漏十分困难,而学生在课上也缺乏主动思考与认知意识,只是遵循教师思路思考问题,没有从自身理解角度出发审视问题,最终形成僵化思维。然而,数学本身是一门考验学生思维能力、逻辑能力的学科,若学生一知半解,缺少独立思维,很容易在后续学习中,进入思维误区,也无法较好掌握数学思想,必须在今后予以改善[7]。

最后,教学评价不合理。在高校“高等数学”评价通常是依照课堂出勤、平时学习表现、最终考试成绩来进行综合评价,具有一定实效性,但在所占比的分配上不合理,成绩仍然为主要衡量标准,这种以结果为中心的衡量标准,无法动态反映学生抽象思维能力、逻辑分析能力,致使教师无法真正客观、全面、综合地了解学生,即使知晓学生学习存在问题,也无从解决,对学生未来学习、发展产生诸多不利影响。

四、雨课堂在“高等数学”混合式教学中的应用

基于上述分析,了解到雨课堂是一种以现代信息教育技术为核心,构建起来的系统平台,能够实现教师与学生之间的良好互动与沟通,是一种全新的课堂形式,应用价值较高,需要任课教师加以合理应用。

(一)引导学生预习课件

雨课堂应用的关键,就在于如何保证学生能够自主预习课件。除了要利用课上、课下时间,鼓励并带动学生参与教学、预习活动,还要从自身课件角度出发,保证分发给学生的预习课件,具有探究性、知识鲜明等特征,考虑到学生的差异性,还可以将预习课件分为不同级别,学生可根据自身需求预习完成。

整理本堂课程涉及的基本定理、定义、计算方法,并制作成雨课堂版预习PPT课件,方便学生利用碎片化时间进行自主学习,要也可以插入MOOC视频,或是教师自己录制的视频,要求保持简短、精练,避免增加学习、理解难度[8]。

穿插试题,主要是让学生能够在思考中解答问题,且与课程内容紧密相关且能够帮助学生理解基础知识,反映学生预习过程中对知识点的掌握情况,而后根据雨课堂发送的预习报告及时修正教学内容及教学过程。

保证线下授课课件的全面性与适用性,同时考虑到后进生、具有较强能力的学生,满足多层次学生群体学习需求。因此,线下授课课件制作必须要保证互动性、探究性、生活性、趣味性,适当融入一些生活中真实、应用的数学案例,激起学生兴趣,较好调动学生课堂积极性。

(二)合理设计教学过程

雨课堂在“高等数学”混合式教学模式中的应用,更加强调“问题”导向,在课上应善于利用问题引导学生,鼓励学生自主思考、学习,在形成良好氛围的同时,也能较好开发学生思维,尤其是数学学科,就有抽象性、逻辑性、严谨性、复杂性,借助问题鼓励学生自主探索,能够增强学生的自主学习意识,激发学生学习欲望。在正式开始上课前,教师可根据学生的预习情况,在微信上进行指导,为线下课堂沟通、交流,带来极大便利。从本质上来看,雨课堂下的混合式教学,要让学生有准备地上课,就意味着学生进入课堂前,已经熟悉或者了解了教师课前推送的预习材料,根据学生反馈的结果,灵活调整课程设计,规划出需要详细讲解的部分,而后在课上通过提问、交流等形式,进一步了解学生的知识掌握情况,不清楚的部分,也可指定学生进行讲解,让学生交流学习想法、思维模式,使其在交流中能够汲取更多养分,形成良好思维模式。对于重点部分,教师可以提出问题,由学生完成自主探索,通过这种教学方式,增强学生的主体性,构建自主学习型课堂,增强互动性、交流性、探究性,提高数学教学质量。

(三)完善教学评价设计

教学评价是“高等数学”混合式教学中较为关键的环节,既是成果检验,也是问题反馈,兼具多重功效,要求必须评价全面。由于基于雨课堂的“高等数学”混合式教学研究旨在培养学生主动学习的习惯,提高课堂效率,促进学生的深度学习。因此,教学评价应涵盖预习过程、预习效果等方面的有关内容,重视评价过程,而不单纯将评价中心集中在最终结果。

一方面,引入过程评价体系,主要是根据学生在预习过程中,展现出的自学能力、预习成效、学习态度、团队协作精神、教师参与力度与深度等多方面信息,便于直观判断学生的真正水平,客观、全面了解学生个人能力,保证各项指标的合理性,评价结果具有可参考价值。

另一方面,对各个指标进行量化,合理设定其在整体评价中占据的比例。具体而言,应包括预习课件完成度、课堂表现、阶段性测试、课后作业、期末闭卷测试等几个方面。其中,预习课件完成度可占据10%,评价内容包括完成度、答题准确率、想法思维展示等;课堂表现可占10%,这是课堂教学的主体部分,也是学生能力展现较为全面的阶段,要求师生互动、参与率,题目回答准确率较高;阶段性测试,占据20%,主要是针对学生阶段性的学习成果进行测验,了解学生知识接受、储备、学习情况;课后作业,占10%,能够在一定程度上反映出学生课后自主钻研、自主学习的情况,有助于较好调动学生学习兴趣;期末闭卷测试,占据50%,主要是依据期末闭卷考试成绩来进行确定,能够对学生进行全面考查。

结语

综上所述,近几年国家对于高校教育人才培养有了更高要求,为提高教学质量、教育有效性,各种先进技术被应用于教学,进入信息教育时代。在这样的时代背景下,清华大学开发出了雨课堂,被应用教育全过程,有助于和谐师生关系,打造良好互动平台,功能也较为全面,适用性较强,为混合式教学顺利展开提供便利。从“高等数学”教学情况来看,现代信息技术应用不充分,教师教育思想也较为滞后,影响其实效性。因此,还需通过做好教学前期调研、合理设计教学过程、引导学生预习课件、完善教学评价设计等方式,将雨课堂与“高等数学”混合式教学较好融合,切实保证教育质量与教育水平,为学生数学思维能力开发创造有利条件。


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