基于翻转课堂教学模式将数学文化融入大学数学教学的研究与实践

摘 要：数学文化观下的翻转课堂教学模式是一种以学生的数学意识、数学思想、数学精神和数学品质为培养目标的教学模式，打破了以知识技能为主的单一教学模式的束缚，让学生深刻认识数学的本质，建立正确的数学观，培养良好的数学意识和数学素养；并将知识传递和拓展升华的过程颠倒安排，合理利用面对面的交流时间，实现了教学方式的革新，是传统教学模式的补充。翻转课堂教学模式为学生创设了个性化的学习环境，对提高学生学习的兴趣，提高教学质量，培养学生持之以恒的学习态度具有重要的意义。

关键词：翻转课堂教学模式 数学文化 设计 实施

中图分类号：F062.3

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2016）12-225-02

一、引言

众所周知大学数学是理工科各专业的重要基础课程，也是学习后续课程的工具，对培养学生的素质和能力有着重要的作用。但大学数学的教学现状令人堪忧：在实际教学中，教师只注重传授基础知识和培养基本技能，学生在学习时最大的问题是对高等数学的学习没有兴趣，创新精神和实践能力也无法得到培养。

大学数学是高等学校各专业普遍开设的公共基础课程，它能够提高学生的数学素养和数学的运用能力，所以在讲授大学数学课时，教师不能只注重传授理论知识和训练计算能力上，更要注重培养学生的数学素质，让学生不但知其然，更要知其所以然，了解数学发展的历史，获悉数学家们的生平史及做出的巨大贡献，使学生体会到数学家们追求真理精神，培养学生坚韧不拔、持之以恒的品质，达到真正的育人目的。

翻转课堂是一种新的教学模式，为学生创设了个性化的学习环境，而数学文化可以帮助学生了解数学知识是怎样形成的，有助于更好地理解数学知识，启发心智、陶冶情操，培养学生为真理献身、自由探索的精神。本文将翻转课堂与数学文化溶于一体，对改善数学教育现状、促进素质教育发展、促进课程改革的发展具有重要的意义。

二、基于数学文化观下的翻转课堂教学模式设计与实施

本模式采用传统课堂面授教学与基于网络在线教学相结合的混合式学习方法。即：数学知识部分需要课堂导学，数学文化部分基于网络在线学习，面对面教学和网络在线学习是异步的。

（一）教学资源开发与构建

学生课前的自主学习是翻转课堂的关键环节，学生自主学习的成功与否关系到课堂探究活动是否能够顺利进行。因此，我们非常重视課前模块的设计，教师根据每一教学内容的类型和特点去设计贯彻数学思想方法教学的微课程。微课程是以教学视频为主要载体，是针对某个知识点或教学环节将各种教学资源进行有机组合。教学视频的制作我们采用了两种方法。第一，从视频网站上下载需要的优质视频，如：如华中农业大学邹庭荣开发的《数学文化欣赏》、南开大学顾沛开发的《数学文化十讲》、中国海洋大学张若军工发的《数学思想与文化》等，通过整合各种优质教学视频，利用影音制作软件将视频重组剪辑，配上相应的语音讲解，形成自己的授课视频；第二，使用了金达在线录屏专家和CS录屏软件，进行原创教学视频的制作。根据教学目标和内容，通过计算机辅助工具，将需要讲解的教学内容录制成操作视频，然后将教学视频上传至卓越课程中心的网络学习空间。

视频制作时：在讲解数学概念时我们注重渗透数学思想方法，展现概念的形成过程；在讲解定理、公式证明时也注重揭示数学思想方法，让学生探索定理与法则的发现过程、公式的推导过程、证明思路和解决问题的方法等；充分利用数学思想这个锐利的武器去突出重点、突破难点、分清疑点以提高教学效果。

（二）学生自主学习课前知识

教师编写明确的学习过程及任务要求，使学生了解每次课的教学目标，明确教师布置的任务要求，然后按照要求自主观看视频。每个视频都能随时停止、随时播放，让学生记录重要知识点以及没有弄懂的内容，学生可以在线提问，也可以在面对面教学时请教老师。教师上传教学资源之后，时刻注意学生的学习动态，在前两周筛选解答学生提出的部分问题，之后就有意识地让学生去解答，形成师生互动、生生互动的局面，同时老师及时总结出学生集中的问题所在，并针对问题设计出课堂活动。

（三）课上拓展升华

经过课前知识的传递，学生基本掌握了所学知识，这样教师可以充分利用课堂时间组织学生探究或研讨活动。通过深入交流，重点解决学生还没有掌握的知识点，培养学生利用数学知识解决实际问题的能力。学生以主体身份参与教学活动，依靠小组共同探究问题、解决问题，实现探究性学习，增加与教师的交流互动，使课堂氛围变得更加富有活力和生气，实现教育的目的。

（四）开发测试题

教师开发的在线测试题要与上传的教学视频内容相配套，且试题量不宜过大，每节课测试五道题左右，并且难易程度也要适中，保证大多数同学能通过测试。我们学校引进了Maple T.A.在线测试系统。Maple T.A.是一个基于互联网的在线考试和智能评分系统，能够帮助教师及时和正确地了解学生的现状和水平、有效提高教学质量、节约现场考试和大规模考试任务耗费的人力和物力、减轻教师负担、同时激发学生的学习兴趣，实现了一个真正的“反馈”式教学机制。测试题的开发要求教师按照设计结果创建单选题、多选题、问答题以及答案。学生通过观看教学视频+在线测试+面对面学习+相互交流的学习过程，使学生能深刻理解所学知识，并能利用所学知识解决实际问题。这个学习过程学生可以自由掌握学习进度，能满足其个性化学习需要，并锻炼其自主能力。

（五）对学生学习进行评价

教师要及时给学生的学习进行评价。教师根据学生观看的教学视频的情况、学生在线测试的成绩以及在随堂笔记中撰写的学习总结及时给学生的学习进行评价。教师根据学生反馈的学习效果和改进意见，总结出在每节课的教学中存在的不足，及时调整教学不断改进。

在大学数学的教学过程中，教师应深刻挖掘课本中的育人素材，培养学生勇于探索的创新精神，使学生在学习大学数学的过程中不断受到数学文化的熏染，与数学文化产生共鸣，真正体会到数学的文化品位，努力提高自己的数学文化素养，以达到培养高素质专门人才和拔尖创新人才的目标。

参考文献：

[1] 黄秦安.数学文化观念下的数学素质教育[J].数学教育学报，2001（3）

[2] 张金磊，王颖.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）

[3] 钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境基于翻转课堂理念教学设计研究[J].开放教育研究，2013（1）

[4] 万源，张小柔，陈建业.在大学数学教学中渗透数学文化的思考[J].理工高教研究，2008（1）

[5] 陈怡，赵呈领.基于翻转课堂模式的教学设计及应用研究[J].现代教育技术，2014（2）

[6] 顾沛.数学文化[M].北京：高等教育出版社

（作者单位：黑龙江科技大学理学院 黑龙江哈尔滨 150028）

（作者简介：张丽娟，副教授，硕士，研究方向：模糊系统理论。）

（责编：贾伟）