初中數學微課課程系統的設計與運用

于 泉

(江蘇省灌南縣第四中學 223500)

微課作為課程教學的一種新手段，為初中數學教學提供了新的教學資源，特別是對不能在線下學習的學生，提供了數學課外學習資源.由于數學微課具有主題突出、 短小精悍、交互性好、應用面廣的特點，已然在較短時間內引發了廣大師生的關注與喜愛.與此同時，以微課為資源核心的教育教學輔助平臺也應運而生.國內外已經有許多基于微課的學習平臺，但是，現有平臺大多局限于設計開發和應用領域的研究，且所支持的功能及教學資源還未能充分滿足普通學習用戶的需求，大多數學習平臺注重設計基礎功能而沒有考慮到針對特定用戶群體的細化功能.

1 數學微課的課程特點和教學優勢

數學課程具有練習量大、課外作業多的特點，教學針對性很強，微課教學系統選用經典的B/S模式，使用ASP.NET技術開發，SQL Server為數據庫.考慮到用戶使用的方便性要求，使用戶端不需要安裝播放器即可通過瀏覽器進行教學資源點播.系統實現了結合初中生用戶的學習特點，設計了點播、下載、在線留言提問、在線答疑、課程評分等諸多互動學習功能；可實現用戶注冊、用戶登陸、視頻查詢搜索等基礎功能；設計了微課學習資源排行榜、測試題練習、學習幫助、學習資料推薦等關鍵特色功能.系統極大地豐富了微課學習系統平臺的適用范圍，滿足初中生用戶課后自主學習的需要.

1.1 微課在線點播學習系統的開發設計可一定程度地填補該領域研究空白，具有重要的意義.

通過該輔助教學平臺能夠有效地提高用戶課后自主學習質量，有效輔助解決在校學習時間有限、課后學習缺乏輔導的問題，使得優秀教師的授課資料被充分利用，改善教育教學資源不均的情況.

隨著現代化教育手段的不斷提高，以及當前學生群體對于教學質量要求的不斷上升，教學手段也越來越向著多元化、個性化和智能化發展，目前計算機輔助教學已經在諸多校園的教育教學體系中得到了普遍的推廣和應用，且計算機輔助教學的體系和質量正在日益完善.

以教師課堂授課為主的傳統的教學模式，很難發揮教育的最大效率,學生的學習相對而言是被動的，并且教學過程局限在課堂這一環境中，這種教學模式具有一些無法避免的缺點.我國教育教學改革的主要目標之一就是試圖構建一種既能充分發揮教師的主導作用，又能充分激發學生的認知主體及學習自主性的新型教育教學模式，并且將當下飛速發展的互聯網技術與傳統的教育教學模式的有效結合，必定是教育教學改革的一個趨勢.

“微課”這一概念，誕生于這一現狀及背景之下，并得到了迅速發展與推廣.2008年，被國際上普遍認為是這一概念首次提出的時間，而國內對微課概念的首次正式提出則在2012年，不得不說這是一種非常新興的領域.目前，對于微課沒有一個明確固定的定義，結合國內外的權威資料進行參考及本課題所面向的使用對象，對微課做一描述：數學教學中的微課是指教師將所教學的課程內容以視頻、音頻或者文本課件的形式保存，并將此類資源通過微課學習平臺上傳至系統，供學生用戶學習.系統的核心組成內容是課堂教學視頻(課例片段)，同時核心亮點在于包含了眾多的輔助教學資源，例如：課件、疑難解答、輔助測試聯系等等眾多方面.微課的教學模式相比于傳統教學模式最大的優勢是以學生為主，構建了一種半結構化的開放式的教育新模式.

1.2 微課在數學教學中的發展和前景

新課程實施后，為了讓教師的微課資源被充分地利用，微課在疫情期間得到了廣泛運用.微課的設計開發具有非常重要的意義，對于目前微課課件、微課程在初中教學中的普遍應用，順應這種新型的教育教學模式，設計出了一種具有完善功能更適合初中教育教學需要的微課在線點播系統.初中教育在我國教育體系中占有著至關重要的位置，因此該系統具有重要的應用基礎.以多媒體和網絡技術為核心的現代遠程教學模式為中國網絡教育教學，特別是學生群體和教學需求極大的初中教育教學帶來了新的契機.

2 微課在教學中的運用

微課是以在線學習或者移動學習為目的的遠程教育形式，屬于計算機輔助教學模式的范疇.現有的計算機輔助教學模式主要可以歸納為兩種主要模式：一種是實時的遠程教學模式，該模式是通過互聯網的實時教學，將教師實時的授課資源同步分享到互聯網上，使用戶能夠不受場地限制實時感受課堂教學，此類模式不需要提供教室場地，學生只需要準備瀏覽器就可以實現在線學習，但是此類模式的缺陷在于實時性太強，缺乏時間靈活性，相對而言不適合課后自主學習；另一種模式是基于互聯網的自主教學模式，該模式是教師將已經錄制好的教學資源，包括視頻、音頻及文字課件形式，上傳到在線學習系統，此類模式需要建立一套完善的網上教育教學軟件和教學資源庫.相比而言第二種模式更加多元化.微課的運用，改變了數學教學形式，也提高了老師的教學能力.

縱觀目前國內現狀，微課在學校中的實際推廣和應用率相對較低，目前網絡上的視頻點播系統多以商業、娛樂為主，在校園教育教學領域中普遍存在計算機輔助教學模式相對落后，適合學生自主學習的微課在線點播系統尚未得到廣泛應用，或者有部分師資力量較強、已經應用了微課在線點播系統的學校，其點播系統還待進一步完善.由于我國地區與地區之間的校園師資及設施配備等物質方面的差別較大，因此，怎樣設計開發出一種通用的、實用的微課在線點播系統是我國計算機輔助教學需要著重發展的方向.此外，除了專門用于教學的計算機輔助教學技術的發展以外，與該技術原理相似的在線視頻點播系統也在國內外得到了廣泛發展，例如，在國外具有極高影響力的YouTube，以及在國內近些年用戶群體巨大的優酷網等在線視頻網站等的崛起，可以看出視頻點播這種視頻媒體服務的前景和潛力巨大，因此將該技術融合到教育教學領域，在保障技術可行性的同時更是一種必然趨勢.

3 微課在初中數學教學中的運用

結合當前微課的基本概念，以“主題突出、短小精悍、交互性好、應用面廣”為設計指導原則，基于微課的教育教學平臺的設計應當以強調學生的主體地位、強調開放式發展、強調學生與教師之間的交互性為設計原則，并充分考慮到目前國內教育教學系統的實際應用情況，根據計算機輔助教學模式的特點，結合互聯網技術和軟件開發技術架構，設計出一個科學合理、實用性強、應用范圍廣的教育教學輔助系統，主要針對于學生課后自主學習這一基本需求.

一是微課有利于學生理解掌握解題方法.例如，初中數學的作業和練習中，學生最頭疼的就是解題容易出現錯誤，特別是有缺課或有部分學生沒有學好時，在作業和練習時就更容易出現錯誤.要幫助學生學會更多的數學解題方法，就可以利用微課，讓學生能自己去探索和學習.在二元二次方程的解法學習時，有少數學生不會運用換元解題法.課堂上老師一方面通過微課，讓學生知道和理解換元解題法的步驟和方法，即解數學題時，把某個式子看成一個整體，用一個變量去代替它，從而使問題得到簡化.另一方面利用微課程通過圖表，動畫圖片生動形象地展示解題方法和過程，引導學生學會解題方法.代數教學中的換元的實質是轉化，但學生很難掌握換元的方法.通過微課，讓學生知道換元的關鍵是構造元和設元，理論依據是等量代換，目的是變換研究對象，將問題移至新對象的知識背景中去研究，從而使非標準型問題標準化、復雜問題簡單化，變得容易處理.換元法又稱輔助元素法、變量代換法.通過引進新的變量，可以把分散的條件聯系起來，隱含的條件顯露出來，或者把條件與結論聯系起來，或者變為熟悉的形式，把復雜的計算和推證簡化.換元的方法有：局部換元、三角換元、均值換元等.換元的種類有：等參量換元、非等量換元.可以通過微課和練習，讓學生有機會補上課堂的學習內容.

二是從學生使用的角度而言，系統設計中需要對現有國內外的微課平臺做出詳細的研究分析，總結歸納出現有平臺的共性，并結合我國教育教學的特有特點，增加相應的必要功能，改善現有系統平臺的不足之處.作為一個以視頻資源播放為主的互動平臺，點播視頻的流暢播放、較高的視頻資源壓縮比、良好的視頻質量是本系統關鍵技術設計中所要考慮的重點.使用本系統平臺進行在線學習時無需下載任何的視頻播放工具，只需要客戶端支持Adobeflashplayer即可.

三是微課突破了傳統的課堂教學模式.教師將知識點的講解錄制成音頻或者視頻的形式，通過微課在線點播系統上傳到平臺，供學生在線觀看或者下載學習，該系統平臺的設計旨在將課堂學習和課后反思充分結合，打破傳統課堂授課模式實時性和功能單一的限制，將所有微課資源整合成一個完整的微課資源庫，并且不斷維護添加，對于學校教育教學工作的建設有非常重要的意義.

比如，在《數軸》這部分知識的教學中，傳統的教學是教師從例題到定義、原理按書本要求去組織教學.微課程實施后，教師可以立足于課本知識，首先讓學生理解數軸的定義，對數軸的運用，從學生的學習實際去組織教學.運用數學微課程去安排教學，可以用一條直線上的點表示數，這條直線被稱為數軸，以及數軸的三要素：原點、正方向、單位長度；其次，通過課本上的例題，探索數軸的主要作用，數軸能形象地表示數，數軸上的點和實數成一一對應，即每一個實數都可以用數軸上的一個點來表示，因此數軸可以將數與點的對應關系展現出來；然后，用課本中的典型例題比較兩個實數的大小，來講解數形結合在數軸方面的應用，在學生充分理解數軸的概念及可以靈活運用的基礎上，引入相反數與絕對值的概念.由于教學形式生動，從形象的數軸開始去組織學生討論和運算，打破了傳統的教學方式，很好地提高了學習效果.從學生角度來看，作為課后自主學習的微課在線點播系統，登陸網站后，便可以找到所需要的學習資源，在線上與老師溝通，在課堂外也能得到教師的指導.