基于SPOC的高等数学翻转课堂应用研究

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　　【摘 要】新课程改革提出了以教师为主导、学生为主体的教学原则。把SPOC和翻转课堂相结合，形成以学生为主、教师为辅的线上线下相结合的新型教学模式。把这种教学模式运用到高等数学课程教学中，可以很好的提升高等数学课堂教学效果。
　　【关键词】SPOC;翻转课堂;高等数学
　　中图分类号： G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）33-0056-002
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.026
　　高等数学是高职院校理工类各专业开设的一门公共基础课。高等数学的学习内容比较抽象，传统的教学方式不能很好的调动学生学习高等数学的积极性。目前，信息化教学手段越来越丰富，翻转课堂，已经成为教改的主流，但有时会出现教学资源不足的状况，在MOOC基础上发展起来的SPOC对翻转课堂的实现具有极大的促进作用。把翻转课堂和SPOC结合起来，构建基于SPOC的翻转课堂教学模式，这种教学模式能让学生成为课堂的主人。
　　1 几个概念
　　1.1 SPOC
　　SPOC，即小规模限制性在线课程，是由加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的[1]。SPOC来源于MOOC，但又区别于MOOC。MOOC的学习者很多，多到成千上万，所有人都可以参加学习;而SPOC的学习者比较少，大约几十人到几百人，并不是完全开放的，学习者要经过申请，通过以后才可以学习，这里介绍的SPOC的学习者主要是指教师任教班级里的学生。
　　1.2 翻转课堂
　　翻转课堂是对传统课堂的变革，是在优秀教师指导下，先学后教的课堂教学模式[2]。学生在课前通过网络平台自主学习新知识，课堂上教师则带领学生探讨问题，答疑解惑。翻转课堂是围绕着学生展开的，而不是以老师为中心，老师只需要提供专业的反馈，老师在课堂上的角色是帮助学生，而不是传递信息[3]。
　　2 SPOC融入翻转课堂教学中的优势所在
　　把SPOC融入翻转课堂教学中，形成线上线下相结合的教学模式，对提高课堂教学效果具有很大的促进作用。
　　（1）能提高学生的自主学习能力。传统的教学中，一个班级所有学生在同一间教室共同听课，会出现优等生“吃不饱”、差等生听不懂的现象。翻转课堂打破了这种现象，每个学生可以按照自己的情况自主学习，接受能力强的学生可以缩短学习的时间，接受能力差的学生可以多看几遍视频，随时暂停，直到掌握内容。学生通过自主探究，可以培养他们的自主学习能力，进而实现个性化教学。
　　（2）便于教师了解学生的具体情况。SPOC教学平台的学习对象主要是本班学生，通过平台的统计数据，教师可以很方便的了解本班学生的学习情况。如果学生遇到难题可以在平台上和教师及时沟通。教师可以及时了解班级同学的学习问题，及时调整教学方式，大大提高学生的学习效率。
　　（3）有助于提高教师的工作效率。传统的教学中，教师上课时主要讲授新课内容，课后要批改大量学生的作业，进行的是重复性的工作。在翻转课堂中，教师在课堂上主要和学生进行交流探讨，教师可以关注到每一位学生的学习状况，对学生不懂的内容进行单独指导，由知识传授者变成学生学习过程中的指导者。
　　3 基于SPOC的高等数学翻转课堂设计原则
　　基于SPOC的翻转课堂教学模式强调学生线上自学，完成对知识点的初步学习，线下参与课堂讨论，与老师、同学面对面进行探讨交流，从而达到对知识点的内化。把这种教学模式运用到高等数学课程教学中，需要遵循下面的设计原则。
　　3.1 SPOC视频的设计原则
　　（1）SPOC视频制作的时间不能过长。由于高等数学理论性比较强，最好一个概念或者一个定理制作一个视频，视频里面可以详细介绍各种类型的习题，用来帮助学生强化对该知识点的理解，一个视频控制在5-8分钟即可。
　　（2）突出学生的主体地位。要充分了解学生的认知水平，根据学生的学习能力制作适合他们的SPOC视频。
　　（3）SPOC视频制作效果要好。SPOC视频的制作一定要用专业的软件进行制作，要做到画质清晰，音量适中，没有杂音等。
　　3.2 翻转课堂的设计原则
　　（1）要坚持以学生为主体的原则。在翻转课堂教学中，教师是整个学习活动的组织者和引导者，学生是学习的主体，必须充分发挥他们的主体地位。
　　（2）要坚持创新性原则。翻转课堂并没有一个固化的模式，应该根据所在班级的学生特点设计翻转课堂的具体形式。
　　（3）要坚持培養学生的团队合作精神。在进行翻转课堂的教学中，教师要有意识的设计一些小组合作的任务让学生通过小组合作的形式完成，进而培养学生的团队意识。
　　4 基于SPOC的高等数学翻转课堂教学模式
　　把SPOC和翻转课堂运用到高等数学教学中形成了基于SPOC的高等数学翻转课堂教学模式，该教学模式包括以下几个部分。
　　4.1 课前借助SPOC完成新知学习
　　4.1.1 教师在上课前的准备工作
　　（1）选取教学内容，明确教学目标
　　教师在上课前需要对班级学生进行学情分析，了解学生的基础情况和接受能力，认真研读教材，选取适合班级学生学习的教学内容，制订教学目标，明确教学的重难点。
　　（2）录制SPOC视频，上传教学平台
　　教师录制SPOC视频是很重要的一个环节。教师必须熟练掌握录制视频的软件，比如Camtasia Stiodio软件。SPOC视频主要介绍本次课要学习的主要内容，用来帮助学生在课前提前完成预习任务。SPOC视频的录制时间不要太长，录制完成后上传到学习平台。
　　（3）制作学习任务单 　　任务单为学生提供了自主学习的技术路线[4]。学习任务单主要用来帮助学生完成课前预习工作，具体来说包括以下几个部分：要学习的内容，要观看的SPOC视频，要完成的课本上的作业及平台上的小测验，了解平台上的课外知识拓展，在平台上反馈较难的知识点等。教师在上课前提前3-4天将学习任务单发送给学生。
　　4.1.2 学生在上课前的学习任务
　　（1）自主探究，完成新知学习
　　学生在上课前的一到两天自主选择时间完成教师上传到学习平台的教学任务，对照学习任务单，逐一完成，突出学生的主体地位。
　　（2）记录疑惑，反馈教师
　　在课前的学习活动中，学生将自己的疑问上传到学习平台，反馈给教师，便于教师更有针对性的开展课堂教学活动。学生在课前通过和同学及老师进行交流讨论，能够更好的理解知识，能更加高效的达到教学目标。
　　4.2 课中通过翻转活动促进新知内化
　　4.2.1 教师归纳新知，深化新知
　　大部分学生在课前虽然进行了预习，但也不排除有小部分学生没有完成课前预习任务，同时，有很多学生对知识点的理解可能并不是特别透彻，所以教师要根据学生课前预习的实际情况，有针对性的讲解部分学生不易理解的知识点，可以帮助学生更全面的了解所学内容，促进学生对知识点的吸收，达到学以致用的效果。
　　4.2.2 学生小组合作，解答疑惑
　　教师讲解完知识点以后，可以将班级同学进行分组，给同学们布置新的任务，让小组内的同学相互讨论，解答问题，如果小组内解决不了，可以邀请老师参与讨论，直到把问题解决。在这个过程中，教师要掌控好课堂，对各小组讨论的问题要给与正确的引导。学生在解决问题的过程中，能增强自信心，锻炼语言表达能力，并能培养团结合作精神。
　　4.2.3 教师归纳总结，巩固新知
　　教师在课堂上可以留出10分钟左右的时间，和学生一起总结本次课所学的主要内容，教会学生如何灵活运用所学知识，布置几道作业题，让学生当堂完成，用以检验学生的掌握情况。
　　4.3 课后通过评价反思促进师生成长
　　4.3.1 教师自我评价，反思教学过程
　　教师在教学过程中时刻都要进行自我评价，自我反思。课前根据学生自学情况的反馈，评价学习任务单设计是否合理，反思材料准备是否充分;课堂上评价教学过程设计是否合理，反思是否达到预期的教学目标。
　　4.3.2 学生自我评价，反思学习过程
　　学生通过完成课后习题、平台上的小测验以及课堂作业，可以反思自己对于知识点的掌握情况，反思自己是否掌握对知识点的灵活运用。学生通过不断的反思总结，有利于提高学习成绩。
　　5 高等数学基于SPOC的翻转课堂实践案例——以《偏导数》为例
　　5.1 课前准备
　　5.1.1 教师在上课前的准备工作
　　1）教师通过研读《偏导数》这部分内容，分析学生的学情，选取的教学内容是偏导数的定义、偏导数的几何意义和偏导数的计算;教学目标是要求学生熟练掌握函数在一点处偏导数的定义，了解偏导数的几何意义，进而能熟练计算函数的偏导数;教学重点是偏导数的定义和计算;教学难点是函数在一点处的偏导数的定义。
　　2）教师制作好PPT后，利用Camtasia Stiodio软件录制《偏导数》视频，介绍偏导数的定义、几何意义等内容，大概8分钟左右，在上课前的3-4天上传学习平台。
　　3）制作学习任务单：（1）复习导数的相关内容;（2）观看《偏导数》SPOC视频，预习课本上《偏导数》相关内容，思考偏导数和导数之间的联系和区别;（3）完成课本上的练习题;（4）完成平台上的小测验;（5）在平台上反馈较难的知识点。
　　5.1.2 学生在上课前需要完成的工作
　　（1）学生在上课前对照学习任务单，逐一完成。
　　（2）学生将自己的疑问上传到学习平台，反馈给教师。
　　5.2 上课过程
　　（1）教师根据学生课前预习的情况，把偏导数的定义这一重要知识点和学生先做重点讲解，帮助学生理解重难点内容，便于学生理解。
　　（2）教师讲解完之后，将班级同学进行分组，给同学们布置由易到难的三道题目，让小组内的同学相互讨论，找到解题的方法，之后让每个小组选派一名代表介绍三道题目的解题思路和解题过程，教师可以适当补充。
　　5.3 课后评价反思
　　教师课前根据平台上学生的反馈情况，能明确《偏导数》学习任务单设计是否合理;根据课堂上学生的表现可以反思本次课教学过程设计是否合理。學生通过完成课后习题、课堂作业，可以评价自己对于《偏导数》这一知识点的掌握情况，反思自己是否能运用偏导数解决其它相关问题。
　　【参考文献】
　　[1]SPOC[EB/OL].百度百科：http：//baike.baidu.com/view/3539411.htm.
　　[2]陈玉琨，田爱丽.慕课与翻转课堂导论[M].华东师范大学出版社，2014：108.
　　[3]乔纳森·波尔曼，亚伦·萨姆斯.翻转课堂与慕课教学[M].中国青年出版社，2015：35.
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