基于“翻转课堂”教学模式的士官职业技术教育《导数的概念》的教学设计

张占美 王品 周丽佳

摘 要：翻转课堂教学模式作为一种新兴的教学模式，广受教育者的关注。文章结合翻转课堂教学特点，并基于翻转课堂在士官职业技术教育中高等数学教学的实践研究，以“导数的概念”为例，详细介绍了翻转课堂的教学设计和实施流程，并给出了教学反思。

关键词：翻转课堂;高等数学;导数

基金项目：中国人民解放军陆军航空兵学院2020年度教育研究课题（项目编号：JG2005A）。

1 引言

翻转课堂是指重新调整课堂内外的学习顺序，将基本的学习内容和信息让学员在课前自主学习完成，课堂时间通过交流协作完成更深层次的作业及实践，让学员对学习内容获得更深层次的理解的一种新型教学模式。该教学模式将基础知识的传授放在课前，知识的内化和拓展放在课堂中，因为这种模式将传统课堂的教学顺序进行了“颠倒”，所以很多学者将其译为“颠倒教室”。

2 基于“翻转课堂”的士官职业技术教育高等数学教学模式

高等数学课堂教学运用翻转课堂，增强学生的学习兴趣，加深学生对于数学概念的理解，促进师生之间的互动，需要完善的课前准备，师生之间相互配合完成课堂各个环节，更需要课后自主学习的辅助。

教员上课前需要做的准备工作：1）选取合适的教学内容，明确教学目标。教员在上课前需要对班级学员进行学情分析，了解学员的基础情况和接受能力，认真研读教材选取合适班级学员的学习的教学内容，定制教学目标，明确教学重难点。笔者认为一些重要概念的导入理解、知识的应用以及一些比较容易理解的方法类的问题可以实施翻转课堂让学生自主学习，并在课堂上通过讨论、归纳和内化加深对知识的理解;而一些理论性很强的推理证明、计算方法的内容适合采用翻转课堂和传统课堂相结合的混合教学模式。2）制作学习任务清单。任务单为学员提供了自主学习的技术路线。学习任务单主要用来帮助学员完成课前预习工作，具体说包括几下几个部分：要学习的内容，要观看的视频，要完成的课本上的作业。教员要在上课之前3-4天将学习任务单发送给学员。

3 《导数的概念》翻转课堂教学设计

导数是高等数学中的一个基本概念，它有着十分广泛的应用，如求函数的极限、求函数的单调性、求函数的凹凸、求函数的极值与最值等等。导数的概念的理解程度直接影响导数的知识在几何、物理等方面应用的学习，故在教学中的地位极为重要。但导数的概念较为抽象，概念必须要通过解决两个引例：变速直线运动的瞬时速度和平面曲线的切线的斜率的问题来导出，而这个概念的导出过程如果仅靠课堂上的讲授，学员被动去学习，则很难有深入的理解。这就必须要求学员在课前要进行主动的预习，但传统的课前预习只是靠学员的自觉性，效果难以保证。而实施翻转课堂模式，课前教员将制作好的微课视频，学习任务单进行发布，用任务驱动的方式指导学生怎么去预习，要预习哪些内容，以及要解决的问题，这样能够为课上的学习提供保证。

1）课前设计。（1）学情分析。导数的概念安排的课堂教学时数为2学时。授课士官职业技术教育各专业的一年级学生，通过问卷调查，了解到学员喜欢通过网络进行学习，对传统的教学方式有些厌烦，具备一定的信息化应用技术。学员在之前已深入学习了函数极限的相关知识，这为定积分概念的学习以及翻转课堂的实施奠定了良好基础。（2）课前导学。教员工作：教员将精心制作的课件、教学视频、学习任务单通過教学平台、QQ群、微信群进行发布，为了便于学生课外学习。学习任务单内容主要包括：两个引例的解决方案、步骤;两个引例的共同点;导数的定义是什么;用导数的定义求导数的步骤是什么;导数的几何意义是什么。教员可通过学习教学平台监测到学员的视频观看进度以及学员任务单的完成情况。同时将每个班分成若干个小组，并由小组组长负责组织和督促组员的课前学习，对本组的课前学习情况进行登记。

2）课中设计。翻转课堂在课中主要是组织学员对课前学习的成果进行汇报，小组讨论，教员结合学习任务单以及小组讨论汇报的情况进行答疑解惑，最后归纳总结，实现知识的内化和拓展，并达到课前确定的教学目标。具体安排四个教学环节：（1）学习汇报、问题探究。课堂上，首先让学员以小组为单位对课前学习成果进行分享汇报，汇报的内容包括任务单上学习任务的完成情况，存在的疑惑以及有待解决的问题。通过学习汇报，发现学员存在的疑问主要集中在两个引例求解思想的理解，导数的概念，导数的几何意义等方面。为了更好地解决学员的疑问，教员可以引导学员先去探究变速直线运动的瞬时速度和平面曲线的切线的斜率求解方法和步骤的共同点;抽去引例问题的具体实际意义，导数的几何意义和求平面曲线的切线的斜率的实际背景的联系等问题。（2）小组讨论、互动交流。学员分小组对上一步教员提出的探究问题进行讨论、交流、协作完成，期间学员可以通过反复观看教学视频和查阅相关教学资源来帮助解答。教员可借助于课堂教学软件随时了解各小组的探究动态并加以指导，同时教员对学员提出的问题，可以进行单独的指导，实现差异化教学。在学员相互讨论、探究的过程中，实现知识的内化和提高，同时也培养了学员团队合作的精神以及探究问题、解决问题的能力。（3）教员答疑、梳理归纳。针对学员课前学习集中面临的问题，以及课上问题探究的基础上，教员进行有针对性的知识梳理和讲解，讲解的重点为： 变速直线运动的瞬时速度和平面曲线的切线的斜率的思想以及步骤的共同点;导数的概念提出的背景;导数的记法等，在学员原有理解的基础上，教员通过知识的梳理、精讲和系统的归纳、总结，最后让学员能够深入理解导数的概念导数的几何意义，从而达到了教学预定的知识目标。（4）知识应用、实践拓展。在理解了导数的概念和几何意义的基础上，教员布置课堂练习，让学员通过做题进一步巩固所学的理论知识，并学会利用所学知识去解决具体的问题，突出导数概念的实际意义，让学生感受数学知识的实用性，从而提高学习数学的兴趣。

3）课后设计。教员在教学平台上布置课程作业，并进行远程在线批阅和答疑。鉴于导数在各领域的广泛应用，要求学生结合自己的专业学习，思考导数在本专业知识中的简单应用，并举例说明，提交给教师作为课后考核的一项依据。这样能够体现数学对学员专业学习的作用，充分发挥公共课为专业课学习服务的功能。

4）评价设计。翻转课堂教学贯穿于课前、课中及课后的全过程，并借助于教学软件、小组划分的形式可以实现对学员进行全方面、学习全过程的评价，评价方式更加的科学合理。评价采用过程性评价与结果性评价相结合的方式，并注重过程性的评价。评价除了教员评价，还有同学互评，组间互评等多种方式，突出了对学员的学习能力、实践能力、合作意识等综合素质的考核。

4 实践反思

与传统教学模式相比，翻转课堂的优势很多，但要保证翻转课堂的实施效果，则还需要有效解决几个问题。士官职业技术教育学员由于基础薄弱，学习习惯和自觉性较差，课前学习的效果往往不够理想，加之探究问题的能力较弱，造成课中小组讨论、问题探究的质量不高，影响后续环节的推进。解决此问题的途径： 一是需要有功能强大的教学平台，能让教员通过平台对学员的学习路径进行监控、指导和评价;二是要充分发挥小组组长的监督作用;三是想办法提高学员学习数学的自信心和主动进行课前学习的意愿。

参考文献

[1]侯彩霞.翻转课堂教学模式在高等数学教学中的应用[J].科技视界，2017，（01）.

[2]刘洋.翻转课堂模式下高等数学课程教学改革的探索与实践[J].赤峰学院学报：自然科学版，2017，（12）.