翻轉(zhuǎn)課堂模式下《線性代數(shù)》的教學(xué)改革初探

張俊

摘 要： 《線性代數(shù)》是研究有限維空間線性理論的課程，具有很強(qiáng)的抽象性與邏輯性。傳統(tǒng)教學(xué)模式無法激發(fā)學(xué)生對(duì)此門課程的學(xué)習(xí)興趣。翻轉(zhuǎn)課堂通過增加教師和學(xué)生之間的互動(dòng)，以及角色的轉(zhuǎn)換，除了使學(xué)生更好地掌握知識(shí)并提高學(xué)習(xí)成績(jī)之外，更鍛煉學(xué)生自學(xué)、全面綜合的能力。

關(guān)鍵詞： 抽象性 傳統(tǒng)教學(xué) 翻轉(zhuǎn)課堂 綜合能力 《線性代數(shù)》

1.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

翻轉(zhuǎn)課堂起源于美國(guó)科羅拉多州的“林地公園高中”，這個(gè)學(xué)校存在的問題是很多學(xué)生由于缺課而學(xué)習(xí)跟不上。2007年，化學(xué)教師喬納森·伯爾曼（Jon Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）使用屏幕捕捉軟件錄制powerpoint的播放和講解聲音，并把視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，以幫助課堂缺席的學(xué)生。不久，這種教學(xué)方法被更多的學(xué)生接受并廣泛傳播開來了。20世紀(jì)90年代，哈佛大學(xué)物理教授埃里克·馬祖爾創(chuàng)立了同伴互助教學(xué)（Peer Instruction）方式，指導(dǎo)學(xué)生間互助學(xué)習(xí)。2011年，可汗學(xué)院利用廣受歡迎的教學(xué)視頻和開發(fā)的課堂練習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐?，F(xiàn)在已經(jīng)有包括中國(guó)在內(nèi)的越來越多的地區(qū)和國(guó)家的教師開始了實(shí)踐，翻轉(zhuǎn)課堂在基礎(chǔ)教育和大學(xué)教育中日漸流行。

翻轉(zhuǎn)課堂早在數(shù)年前就已受到了我國(guó)教育界的密切關(guān)注，目前已有多個(gè)省、市的中學(xué)、高校開始實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂。重慶市聚奎中學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐走在全國(guó)的前列，它是“全國(guó)第一所運(yùn)用信息技術(shù)整合策略實(shí)施課程改革”的學(xué)校。清華大學(xué)于歆杰通過MOOC實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂，并取得非常好的效果。

2.翻轉(zhuǎn)課堂的作用和意義

翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生自己掌控學(xué)習(xí)。首先，“翻轉(zhuǎn)”能幫助繁忙的學(xué)生，這些學(xué)生可能因?qū)W生會(huì)、訓(xùn)練、比賽等事情沒辦法認(rèn)真坐下來聽課，而翻轉(zhuǎn)課堂能幫助他們?cè)诤线m的時(shí)間學(xué)習(xí)，做到課程和活動(dòng)兩不誤。其次，“翻轉(zhuǎn)”能幫助學(xué)習(xí)困難的學(xué)生，這些學(xué)生在傳統(tǒng)課堂上往往不受重視，也跟不上老師講解的進(jìn)度。翻轉(zhuǎn)課堂讓他們可以暫停、倒帶、重放講座視頻，直至聽懂。

翻轉(zhuǎn)課堂增加了學(xué)生間的互動(dòng)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，老師是主體，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，但課堂翻轉(zhuǎn)后，老師成為指導(dǎo)者而非傳遞者，學(xué)生之間彼此幫助、相互學(xué)習(xí)和借鑒。學(xué)生不再把學(xué)習(xí)當(dāng)成任務(wù)，而是一件有意義的活動(dòng)。

翻轉(zhuǎn)課堂讓教師更加了解學(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂讓教師花更多時(shí)間與學(xué)生在一起，因此教師能更好地了解學(xué)生，更清楚地知道誰學(xué)習(xí)有困難，誰能迅速掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容并可從一些額外的挑戰(zhàn)性工作中受益。

翻轉(zhuǎn)課堂可實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)課堂無法真正實(shí)施分層教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂承認(rèn)了學(xué)生的不同，并能真正實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)，每個(gè)學(xué)生可以按自己的速度學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)速度快的學(xué)生可以掌握更難的課程內(nèi)容，速度慢的學(xué)生則可以反復(fù)學(xué)習(xí)，并尋求教師的幫助。

3.教學(xué)改革的具體實(shí)施內(nèi)容

《線性代數(shù)》課程的特點(diǎn)是概念及性質(zhì)多，并且具有嚴(yán)密的邏輯性，前后章節(jié)聯(lián)系緊密，具有一定的抽象性。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生處于被動(dòng)接受地位，要掌握所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)就需要學(xué)習(xí)者具備較強(qiáng)的記憶力、理解力及數(shù)學(xué)思維能力。多數(shù)高?！毒€性代數(shù)》課時(shí)較少，上課進(jìn)度較快，很多學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間后感覺學(xué)習(xí)吃力，最終放棄學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂能將學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究知識(shí)，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)中得到滿足感，建立自信心。但是翻轉(zhuǎn)的成效不是經(jīng)過一輪教學(xué)改革就能得到的，可能需要經(jīng)過兩輪，甚至更多次教學(xué)改革探索才能得到。

翻轉(zhuǎn)課堂融入《線性代數(shù)》教學(xué)活動(dòng)的程序?yàn)椋海?）教師通過對(duì)學(xué)生特征及學(xué)習(xí)需求的分析，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，課前將《線性代數(shù)》中的概念、性質(zhì)、定理和方法根據(jù)實(shí)際應(yīng)用問題設(shè)置的一系列階梯形問題，并錄制短視頻，學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)視頻中的內(nèi)容，主動(dòng)思考和探究，逐步得出觀點(diǎn)或結(jié)論，并將結(jié)論或困難反饋給教師；（2）教師對(duì)反饋信息綜合整理后，利用課堂時(shí)間與學(xué)生討論交流，導(dǎo)出正確的科學(xué)解決方法，再對(duì)整個(gè)知識(shí)體系進(jìn)行梳理，課堂練習(xí)鞏固；（3）課后學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)反思。翻轉(zhuǎn)課堂模式整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)大致如下圖：

4.教學(xué)改革中遇到的問題及解決的辦法

首先，針對(duì)教材中的每節(jié)課都需要至少錄制3個(gè)視頻，耗費(fèi)很多時(shí)間和精力，在準(zhǔn)備視頻過程中可能遇到很多計(jì)劃外的因素致使教師可能想到放棄。遇到這種情況，需要教師持之以恒，堅(jiān)持信念，把此工作完成。

其次，如何根據(jù)實(shí)際應(yīng)用設(shè)置問題是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的關(guān)鍵所在，如果問題設(shè)置不好，改革就可能失敗。因此，實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂之前就要做好準(zhǔn)備，將這些問題在普通課堂上進(jìn)行調(diào)研，統(tǒng)計(jì)學(xué)生對(duì)這些問題是否感興趣。

最后，翻轉(zhuǎn)課堂的課內(nèi)教學(xué)主要是師生之間討論交流，而學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，可能導(dǎo)致討論交流時(shí)間和結(jié)果不固定，所以傳統(tǒng)教學(xué)課時(shí)量不適用于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，應(yīng)該對(duì)實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂的課程學(xué)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，具體學(xué)時(shí)數(shù)可能需要至少2輪以上的教學(xué)實(shí)踐才能穩(wěn)定。

5.教學(xué)改革可能帶來的成果

將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入《線性代數(shù)》教學(xué)中，首先能提高課堂到堂率。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，學(xué)生是主體，討論交流都以學(xué)生為主，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中找到成就感、自豪感，故而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

其次提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生容易因?qū)W習(xí)吃力而放棄學(xué)習(xí)，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，需要學(xué)生自主學(xué)習(xí)并提交作業(yè)，且每個(gè)人都要參與課堂討論并影響小組其他成員的成績(jī)，從而驅(qū)動(dòng)每個(gè)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)此門課程。

最后提高學(xué)生的探究能力。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，課前需要學(xué)生根據(jù)教師提出的任務(wù)學(xué)習(xí)相關(guān)視頻，因此學(xué)生能夠充分利用自己的創(chuàng)造力探究任務(wù)的本質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳建華.線性代數(shù)（第3版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]吳德方.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2015，42（11）：117-118.