翻转课堂教学法在“数学实验”课程教学中的应用

覃燕梅

摘要：根据传统“数学实验”课程教学现状，分析了在“数学实验”课程中采用翻转课堂教学法的必要性，在实践的基础上，探索了“数学实验”课程翻转课堂教学模式，分析了相应的教学效果，给出了“数学实验”施行翻转课堂教学建议。

关键词：翻转课堂；数学实验；教学平台

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）03-0088-02

1.引言

翻转课堂译自（Flipped Classroom），是一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境。翻转课堂翻转了传统教学模式，学生通过参阅资源、观看视频、互动答疑、完成报告等多种方式的课前自主学习来获取信息，课堂上学生是主体，学生之间相互协作，共同探讨，教师适当进行答疑辅导、引导学生分析问题并运用知识解决问题和把握教学效果。

美国Liverpool大学的William Bruce教授于1989年起在本科教学计划中，给大学二年级的学生增加的一门数学引导性课程——数学实验室。这门课程将数学、计算机和数学软件相结合，把课本上的数学计算应用数学软件在计算机上求解，为大学数学教学开辟了一条新途径。在我国，随着社会信息化和科学技术的迅速发展，大量的新兴数学方法在科学研究与工程应用等多领域中被成功应用，越来越多的科学工作者和工程技术人员对数学知识以及相应数学应用能力需求大大增加，这对高等学校的数学教学提出了新要求。因此，在上世纪九十年代后期，许多高校纷纷对数学实验课程及其教学模式进行改革研究，希探索出培养学生综合运用数学知识去分析和解决实际问题的意识、培养学生的创新精神和实践能力的教学模式。

本文旨在分析“数学实验”课程教学现状，研究“数学实验”课程教学采用翻转课堂教学法的必要性，探讨翻转课堂教学模式、通过教学实践进行反思并给出建议。

2.“数学实验”课程的教学现状

（1）学习观念存在问题

随着上世纪大学生数学建模竞赛的兴起，“数学建模”课程和与之密切相关的“数学实验”课程受到国家教育部和各高等院校的重视。我院作为四川省的一所地方本科师范院校，在人才培养目标上强调应用型人才的培养。从2000年起，我们开始组织学生参加多种数学建模竞赛：五一数学建模联赛、“电工杯”数学建模竞赛，全国大学生数学建模竞赛，美国数学建模竞赛等，并取得了可喜的成绩。通过多年教学改革和实践，教师已经充分认识到“数学实验”的重要性，并正探索一套适合一般本科院校“数学实验”课程教学的新模式。

目前，除了参加数学建模竞赛的学生能体会到数学软件与数学实验课程的重要性以外，大部份学生对实验课程的认知存在偏差，学习意识淡薄，对实验能力的培养仍不重视。该部份学生受中学应试教育的影响，习惯于“填鸭式”的被动学习方式，缺乏主动探索知识的意识，不愿意尝试新的方式和方法。他们认为在实验课上，只要机械性的跟着操作就行，或者更有甚者认为实验课可有可无。学生存在的这种学习观念严重影响了教学效果。

（2）教学方法和手段落后

目前“数学实验”课程已经受到了诸多高等院校的重视，但采用的教学方法和教学手段仍然需进一步改进。部份教师仍然采用“填鸭式”或“保姆式”的教学方法：在课堂教学中，教师先做实验原理的讲解并给出相应的示例，然后学生仿照教师或者教材中的例子做一遍并完成实验报告。这种传统方式的课堂教学信息量小，学生处于被动学习状态，学生主体作用未得到有效发挥。

（3）教学模式统一、缺乏个性

目前很多高等院校虽然已经在进行多种教学模式的探索和实践，但受传统教学模式的影响，受观念、体制和硬件条件等多方面的束缚，改革不够大胆，教学模式探索力度不够，现有教学模式仍然过多强调教学内容、教学要求和教学进度统一，多样化和层次性也不到位，没有灵活针对学生学习情况制定相应的教学方案，“因材施教”落实的差。因此该教学模式下，教学效果不理想，学生的实践能力和创新能力未提高，无法完成培养应用型人才的目标。

（4）考核与评价方式落后

目前，大部份高等院校的“数学实验”课程采用的考核和评价方式是以完成实验报告为主要形式，实验报告册几乎是全班统一题目，统一要求。这种“一刀切”的考核和评价方式，不仅未考虑学生个体差异，不能充分考核学生的知识结构和能力结构，且给了很多学生抄袭机会，不能考核到具体教学效果，因此需要重新制定考核和评价方案。

3.“数学实验”课程实行翻转教学的必要性

翻转课堂的理念在美国乃至世界各地被越来越多的中小学和大学接受并逐步发展成为教育教学改革的新浪潮。翻转课堂教学是在教学领域的新尝试和新挑战，具有以下优点：

（1） 强调课前自主学习，培养学生的学习能力。学生课前通过观看视频和其它学习资料获取大量相关信息，学生的自主学习能力得到了培养和提高。

（2） 强调以学生为中心，因材施教。根据不同教学内容，不同学生学习水平，教师制定多种学生学习方式：完成项目、提出问题、调研报告、小组协作、讨论、案例讲解和一对一辅导等。通过多种形式的交流与讨论，容易从一个创新点引发出其它的思考，让学生开阔眼界，能充分调动学生的学习兴趣，学生从被动接受“灌溉”，变成主动进行知识探索。

（3） 教师易掌握学生的个体差异，进行个性化辅导。教师通过学生在翻转学习平台的学习进展、观看视频的次数、提问等信息掌握学生学习情况，设计教学策略，开展针对性的辅导。

（4） 翻转课堂通过对学生的学习档案建立，注重对学生学习过程的评价，真正做到了定量评价与定性评价、形成性评价和总结性评价、自我评价与他人评价、小组评价与个人评价相结合。

因此，翻转课堂教学法正好能弥补目前“数学实验”课程教学存在的诸多问题。

4.“数学实验”课程翻转教学探索与效果

我校上学期进行了翻转课堂教学方法的探索，并进行教学效果的比较。同一学期，同一专业，同一年级的两个不同班，一个班采用翻转教学法，一个班采用传统教学方法，比较发现教学效果存在以下几点不同：

（1）学生通过课前自主学习和思考，对知识掌握的更广泛、更深刻，提高了学生自学能力。

（2）采用翻转课堂教学方法后的学生学习积极性和自信心明显增强。

（3）学生利用软件编写程序的熟练程度明显增强，学生实践能力增强。

（4）学生通过报告、小组讨论、完成项目等学习交流后，能够吸收其他同学的编程思想和技巧，并能灵活应用于自己的程序编写中，提高了学生编程能力和水平，学生提出问题、分析问题、解决问题的能力得到了提高。

5.“数学实验”课程翻转教学反思和建议

翻转课堂教学在我校“数学实验”课程教学过程中取得了一定成效，但仍然存在不足：个别学生不接受新的教学方法，积极性不高；小组形式的报告或项目过程中，个别学生存在偷懒现象，且考核方式还有待完善；我校课程安排很多，学生课余时间较少，翻转课堂教学需要的学生课前自主学习时间受到挤压；目前“数学实验”课程教学团队还没有形成，翻转课堂教学靠个别教师单独完成非常困难。

（1）观念的改变

学校要高度重视，制定相应制度鼓励教师积极参与教学改革。

教师要充分认识到翻转课堂教学模式下，教师主体地位的改变，要适应角色转变，教师更多的责任是引导学生学习，教师在教学设计和教学全过程要明确翻转课堂教学目标是提高学生的自主学习能力、实践能力和应用能力。

学生要意识到学习不仅是完成课本知识的吸收，要以提高自主学习能力为前提，培养和提高应用能力和实践能力，才能适应社会需求。

（2）教学资源平台的建设

翻转课堂需学生花大量时间在课前自主学习，这要求教师提供完整和系统的课前学习资源，且这些学习资源，包括参考教材的选定、视频的制定等必须符合本校学生实际情况，才能使得翻转课堂教学更具有针对性。因此，建议组织课程资源开发团队，搭建适合本校学生的教学资源平台。

（作者单位：内江师范学院数学与信息科学学院）

资助课题：四川省教育部数学与应用数学专业综合改革试点项目（No，ZG0464）， 内江师范学院本科教学工程建设项目

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