基于微学习的高等数学混合式教学模式研究

(六安职业技术学院 安徽 六安 237158)

0．引言

教育部《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》明确要求“扎实推进信息技术与教育的深度融合，实现教育思想、理念、方法和手段全方位创新”[1]。移动智能终端的普及和无线网络的大面积覆盖，为在高等数学教学中引入混合式教学模式提供了必要的支撑。

1.基于微学习的高等数学混合式教学模式的研究

基于微学习的高等数学混合式教学模式就是将微课、微信、微学习和翻转课堂充分融合，利用广为接受的新媒体和互动平台，使教学双方进行跨越时间和空间限制的移动化教学活动。简而言之，教师将教学主要信息资源制作成微课微视频等，通过混合式教学平台呈现给学生，学生利用移动设备等进行自主微学习，课堂上进行交流探讨和教学总结，整个教学过程中师生通过课程微信群进行互动交流。教学实践过程采用与传统课堂逆序的翻转课堂进行教学。

1.1 微学习

微学习（Microlearning）是本世纪初由奥地利布鲁斯克大学教授马丁林德纳教授提出的一种以移动网络为依托，利用微型媒体和微学习资源所开展的一种新型学习模式，具有碎片化、自主化、个性化、泛在化等特征[2]，有利于满足学生个性化学习需求，是一种高效、自主、便捷的知识传输方式和学习模式，是对传统课堂教学的有益补充。[3]

1.2 翻转课堂

翻转课堂（Flipped Classroom）最早于2007年出现在美国，其核心理念是课堂由“先教后学”的传统教学模式向“先学后教”的新型教学模式的翻转，通过教学流程的翻转，重新调整课堂内外的时间。从教学设计、师生角色转换、教学活动的组织与管理等方面使学生成为学习的主体，其目的就是让学生学会自主学习，使其课下独立研读思考并完成对知识的内化与迁移。在整个翻转教学流程中，教师不再占用课堂时间而是在课前利用移动学习平台进行知识或技能的传授，把课堂变为师生或生生互动的场所，师生通过协作探究和互动交流等方式来共同完成教学任务的教学形式，解决了传统教学中学生克服学习中重点难点时教师往往不在现场的问题，即分解了知识内化的难度，增加了知识内化的次数，促进了学生的知识获得，有利于满足学生的个性化需求，实现课堂效率最大化。[4]

1.3 混合式学习

混合式学习（Blending Learning）是在2000年“美国教育技术白皮书”中首先提出的，但对于混合式学习却没有一个权威的定义，研究侧重不同，得到的答案自然也就会不同。这里我们认为混合式学习是一种广义上的混合，既可以看成传统课堂教学和网络学习的混合，也可代表不同学习理论的混合，还可视为学习资源和学习工具的混合。教师充分利用各种方法，让学生能够以最适合他们的学习方式参与学习，既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现了学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性。[5]

1.4 基于微学习的高等数学混合式教学模式的内涵及特点

基于微学习的高等数学混合式教学模式就是指在“互联网+教育”时代背景下，基于建构主义、人本主义、联通主义等学习理论，立足高等数学教学数字化改革，利用信息时代新的技术手段，通过任务型教学、探究性学习等多种教学方法和手段，按照“翻转课堂”逆序的教学模式体系，实施交错重叠的移动化、开放式、交互性的教学模式。以“翻转课堂”教学流程为主线，结合传统课堂教学的优势，重新调整课堂内外的时间，设计异于传统课堂的教学流程，即教师把教学任务（包括知识传授、解题技巧和练习测试）分成若干微任务做成微课视频上传至网络平台，学生在课前或课后利用智能移动终端进行移动式、碎片化的自主式微学习，完成学习任务，课堂时间则被充分用来进行合作交流、探讨总结等，从而实现师生角色的转换、教学活动的人性化组织与管理和教学评价方式的改革等教学模式的翻转。

1.5 基于微学习的高等数学混合式教学模式的目标和意义

这种以“互联网+”为基础，以“微时代”的各种“微”技术和“微”成果为手段，以“翻转课堂”为途径，利用传统课堂教学的优势，进行与传统课堂逆序的教学流程的混合式教学模式改革旨在继续探索发掘大数据时代下信息技术与高等数学教学融合的深度和广度，根据高等数学教学培养目标，结合学生实际能力，进行高等数学教学模式创新。除此而外，其终极目标就是研究构建开放的教学资源环境、实现优质教学资源共享，变枯燥固化的、被动的传统学习方式为更加随机灵活、主动的“微时代”的移动学习方式，促使课堂效率最大化，从而形成高度信息化的、高效自主便捷的知识传输方式、学习模式、数字化的信息管理方式和沟通传播方式，同时也为高等数学的网络化、数字化、移动化、多层次、多角度、全方位学习提供借鉴。

1.6 基于微学习的高等数学混合式教学模式的可行性和必要性

移动智能终端的普及和无线网络的大面积覆盖，为新的教学模式提供了必要的支撑。对传统的线上线下互动式教学进一步改进，整合教学资源，充分利用微课、手机等工具，学生可以随时随地进行学习，弥补了课堂教学时间和空间上的不足，让学生可以有更多的途径接受教师的指导。移动互联网海量的教学资源能够极大满足学生的学习需求，教学形式的个性化、多样化发展趋势使基于微学习的高等数学混合式教学模式成为不可逆转的新常态，该模式有利于解决高等数学教学的现存问题，是突破费时低效的传统课堂瓶颈的关键，必然将拥有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。

2.基于微学习的高等数学混合式教学模式构建

2.1 建构主义学习理论

建构主义学习理论认为学习情境是知识的有效生长点和检索线索，强调学习者应根据自身知识及经验，对学习内容进行选择、加工和处理，通过“情境”与“协作学习”的相互作用进行自身独特的意义建构获得知识。因此，混合式微学习教学模式的构建就是把要创建各类学习情境，制作微课微视频，学生通过混合式教学平台进行课前自主预习、课后主动复习及网络或课堂互动，从而实现新的知识的积累。

2.2 人本主义学习理论

人本主义学习理论是以人本主义心理学为基础并将其运用于教学研究与实验，它揭示学习本质是人的实现自身独特的意义建构，重视学生的自我学习和自我实现，倡导情感因素在学生学习中的重要作用。本文研究的教学模式就是通过混合式教学平台进行交流探讨，构建以学生为中心的情景教学，加强其情感体验，为学生的个性化高等数学学习创设和谐的环境和融洽的教学人际关系，将充分激发学生学习的内在潜能，从而满足“自我实现”的愿望。

2.3 联通主义学习理论

作为一种符合现代网络化社会结构的学习观，联通主义学习理论最早是由乔治西蒙斯(George Siemens)在文章《联通主义——数字时代的学习理论》提出的。联通主义学习观认为学习不再是一个人的知识内化活，而是个体与个体、个体与群体、或群体与群体之间知识的交汇融合，汇成新的知识网络，这种知识网络又被回馈给个人网络，提供个人的继续学习。在基于微学习的高等数学混合式教学模式的学习过程中，通过网络教学平台把知识以微课、微视频等形式呈现给学生，学习者需要对移动微学习内容进行结构化联结和重组，联通主义学习理论所倡导的“联结、重构和新建”成为该教学模式的核心。

2.4 教学模式设计

在具体实施过程中，以学习资源上传和发布学习任务为前提，以学生学习情况的网络监控和数据分析为基础，以课堂交流和归纳总结为核心，以课后微信群反馈互动为关键，形成“线上”、“线下”一体的混合式教学模式。“线下”部分主要体现在课堂教学方面，改变“黑板+PPT”的教学方式，学生利用手机、网络平台等自主学习微课课件等资源，教师引导学生完成知识点的归纳掌握，组织学生进行讨论等活动，改变了黑板教学枯燥范围，多媒体教学进度快、学生掌握困难的问题。“线上”部分为学生在线学习情况，平台自动记录学生在线学习情况，生成在线学习成绩。同时，作业和试题方面，按照知识点建立题库，系统随机生成作业和试题，学生可以随时进行练习。此外，建立课程微信群，教师和学生通过微信、教学平台进行交流，教师可以对学生进行及时辅导。

在实际教学过程中，在课前、课中、课后三个阶段进行不同的任务，每个阶段有各自的侧重点。

课前阶段：教师主导，学生主体。教师根据教学目标和教学内容，设计教学方法和步骤，概括重难点，切割学习内容，分解知识点并有序排列，使其具有连贯性和完整性，制作微课，发布课前学习任务单；通过混合式教学平台向学生传送微课，要求学生完成课前自主预习。学生登陆混合式教学平台，按照计划进行自主性微学习，完成教师制定的学习目标，并将预习中遇到的疑难问题及时反馈给教师。

课堂教学：以学为主，以教为辅。课堂上，教师认真分析学生的预习反馈，结合教学内容重难点，有针对性地进行讲解答；同时，作为课堂教学的组织者和引导者，教师组织学生分组讨论，激发学生思维，提升课堂教学效果；根据学生个人表现以及合作效果进行综合评价，认真进行点评，从而提升学习效率。学生自由组合5-8人为一组的若干小组，小组成员之间或小组与小组之间进行探究式讨论，概括总结并反馈。

课后阶段：师生互动，相辅相成。教师根据课堂上学生存在的共性问题布置作业，巩固所学知识。设计覆盖整个学习过程的教学评价指标，以过程性评价为主，着重评价学生的学习态度和学习效果。最后，教师进行教学反思，总结出混合式微学习教学实践中存在的问题与不足，并为此寻求应对之策。学生归纳整理笔记，养成高等数学思维习惯，完成课后作业，完成知识的内化。

3.教学模式实践与分析

为验证新的教学模式在高等数学教学中的应用实效，课题组选取经济管理学院会计电算化两个班进行对照实验，每班均为45人，实施了为期一个学期的教学实践。实验班采用基于微学习的高等数学混合式教学模式，培养学生自主移动微学习的习惯和能力，对照班采用常规教学。分析两个班的期末考试成绩，检验两个模式下学生学习成绩的差异。

表1 《高等数学》期末成绩统计描述

从表1数据可以看出，采取混合式教学模式学生成绩平均分远高于常规教学模式下的学生成绩。从标准差看，前者的内部离散程度较小，而常规教学学生成绩两级分化比混合式教学模式严重，可以认为采用新模式教学效果显著。

因此u=2.88＞1.645，故拒绝原假设H0，因此可以认为基于微学习的高等数学混合式教学模式对学生的成绩有显著提高。

由此推定在具体的教学实践中，新的教学模式在对学生高等数学学习有一定的促进作用。

4．教学效果

在具体的教学实践中，高等数学混合式教学模式效果显著。实验班级同学本学期共访问微课课件等资源1546次，访问时长20539分钟，提问26次，网络讨论15次，课堂教学五星评价43个。根据线上线下师生或生生互动及学生的参与度与传统课堂教学对比分析，新的教学模式更有利于促进师生双向交流，激发生生互助的热情，更好地进行协作性学习，而协作性学习又反向推动学生之间积极的同伴关系的创设，这种同伴关系又对学习产生了积极的影响。从系统时间和目标定位来看，学习时间和学习地点都具有随意性和自主性特点，学习内容碎片化有助于学生快速完成知识迁移和内化的过程，使其学习的内在动力得以激发，学习兴趣和学习能力之间形成了一种良性循环，产生了马太效应，学习能力俞强，学习效果愈好。从学习需求分析，结果显示学生对高等数学知识点和应用技能各个方面都有需求，因人而异。基础差的偏重理论基础学习和计算，基础好点的注重理论证明和实际应用，为了作业成绩满分，很多同学反复练习课后作业，提升了学生的主动个性。简言之，高等数学混合式教学模式充分尊重学生个体差异，实施多元化教学，能够满足学生多层次学习需求。

5.结语

基于微学习的高等数学混合式教学模式在突出学生的学习主体地位、激发学习自主性、扩展学习深广度、培养多维思考习惯等教学成效方面都具有一定的积极推动作用。从问卷调查的反馈数据看，学生大多数对该教学模式持肯定态度，基本认可这种线上线下互动，课堂内外互补的教学模式拓展了课堂的广度和深度，实现了课堂多维度有效延伸，是对课堂教学的有益补充，突出了“以学生为中心”，体现了教学的自主化、个性化、泛在化等特征对高等数学学习的积极促进作用。