思维可视化视域下的高职数学课堂教学模式探索研究

崔智敏

（大庆职业学院，黑龙江 大庆 163255）

高职院校生源主要由普通高中统招生、自主招生、中高职对接生组成，生源的复杂性导致学生在学习基础、学习习惯、学习动机、学习方法上存在较大的差异性。高职数学课程作为公共基础课程，在体现基本知识、理论和技能的工具性外，更重要的是需面向工作实际提升学生数学思想方法的应用性，培养学生用数学思想的眼光看世界，用数学的思维分析世界、用数学的语言诠释世界的能力。

一、高职数学课程教学现状

（一）学情分析

本文以D 职业院校S 专业2019 级、2020 级学生642 人为研究对象，针对学生的数学基础情况、学习兴趣、学习动机、学习期待等方面进行高职数学课程开课前调研。

调研结果显示，高职学生数学基础水平总体相对较低，高考数学成绩在50 分以下的占77%，50 分至90 分占17%，90 分至110 分占3%，有3%的学生不记得自己的数学高考分数。从成绩分布分析，绝大多数学生对数学基本概念、公式、图形掌握不牢，缺乏应用数学思想解决问题的意识，知识迁移性较差；高职学生的数学成绩也存在差异性，少数学生有较好的数学基础但偏科严重。

在对数学的学习兴趣调研方面，结果显示约三分之一的学生认为数学学科“特别可爱”，对数学学科有正面的认识，约三分之一的学生认为数学学科“十分可怕”“华而不实”，对其负面感受强烈，约四分之一的学生对数学“无感”，选择“其他”选项的学生描述到“学好了可爱，学不好可怕”“应该认真对待”。高职学生对数学课程学习的兴趣普遍不高，受数学学科的抽象性、复杂性、连续性以及中小学“应试教育”的影响，学生对数学学习存在惧怕心理，与此同时由于学生数学元认知能力培养不足，进入高等教育阶段面对高等数学学习的困难，高职学生的认知策略指向对问题难度的自我评价或指向放弃问题而不是解决问题，使得多数学生对数学学习缺乏信心和兴趣。

对学习数学的动机进行调研，在以主观意识为主的内源性学习动机方面，65.6%的学生能够认识到数学是“一种逻辑思维方法，我很受益”，21.8%的学生觉得数学“是一种计算工具，除了算账时能用到，不知还有什么用处”，3%的学生“不知道数学有什么用，但是我很乐意学，而且成绩还不错”，3%的学生“完全不知道它有什么作用，多余学”。在以客观升学压力为主的外源性学习动机方面，“完全没有升学规划，想早些就业”的学生只占2%，“有坚定升本计划”的占57%，“比较迷茫，基础太差，没有信心”的占21%，“还没打算好，到时候再说”的占20%。总体上看，绝大多数高职学生有思维训练、继续升学的学习需求，有积极向上的意志品质与学习动机，具备上好高数课程的先决条件。值得注意的是，此次调研是在高职学生大一新入学时开展的，学生仍具有高中时的学习惯性与时间管理意识，在自我管理占主导的高等教育阶段，这种学习动机的保持除了学生内在动力的驱动外还需外部环境的持续影响。

学生对数学课堂教学形式的建议，31.4%的学生有升本的刚性需求，期待在课堂教学中加入专升本考试辅导内容，31.4%希望课堂形式是以掌握数学思想为主的体验式教学，21.9%的学生偏好以互动为主的情景式教学，12.4%渴望体验以问题导向的任务教学，表示“不想学”的占9.5%，“其他”情况为“高中没基础大学跟不上”。近六成的学生希望在数学课堂上获得愉悦的学习过程，改变数学课堂以讲授为主、考试为目的教学方式，体验式教学、情景式教学、任务式教学等多种教学形式的融入，将更能吸引学生的注意提高学习兴趣。

综上所述，高职学生普遍存在数学基础差、学习兴趣不高、元认知水平较低、学习动机阶段性波动、个体差异性明显、思维活跃、动手能力弱的特点。

（二）高职数学课程教学组织形式

D 职业院校是石油石化类专业特色的高等职业院校，现有6 个专业系部开设32 个高职专业，在各专业人才培养方案公共基础课模块中开设数学课程的有11 个，平均学时只有52.9 学时。高职数学课程的开设面不广，课时量缩减严重，有些工科专业设置取消了数学专业的学习，转而将更多的课时投入到了实训模块当中，专业数学教师储备量少、平均年龄高、工作量大，增加了高职数学教学改革难度，为了按照教学大纲完成教学任务，课堂上不得不开展以“知识搬运”为特点的讲授式教学，教学的灵活性难以体现。高职数学课堂上数学知识多、内容杂、课程时间少的教学现象，使学生不能理清数学知识脉络、独立解决数学问题，没有达到预期的素质培养目标。

（三）高职数学课程的考评方式

高职数学课程的考评方式有考试课及考查课两种形式，考试课形式指学生在期末时需经学年统一卷面考试，学生期末成绩由70%的平时成绩和30%的期末卷面考试成绩组成，考查课不进行学年统一卷面考试，由授课教师根据教学实际情况制定个性化的考察方式。平时成绩由课堂出勤率、课堂表现、课后作业三部分组成，单一的以知识传授为目标的考评方式，课上以提问为主对课堂表现进行计分，课后作业以习题完成情况为评价指标，不能全面反应学生学习效果，不利于调动学生参与数学课程的积极性，需要对课堂组织形式、课后作业布置进行创新设计。

二、思维可视化视域下的高职数学课堂教学模式探索

（一）基于思维可视化工具的行动学习教学方法实践

行动学习是建立在反思与行动相互联系的基础上，具备PDCA（计划、实施、总结、反思）循环模式的一种学习过程。行动学习以实践活动为重点，以团队学习为单位，以解决问题为出发点，以角色扮演为手段，可以调动每位学生参与到学习过程中来，有效的杜绝单飞现象，使每个学生在团队中都能产生角色作用，学习参与度与获得感更高。

行动学习的组织过程分为“团队共创”及“群策群力”，“团队共创”是聚焦主题对知识碎片进行逻辑化整理与可视化表达的重要方式，具体操作过程具备时间短、流程化特点，从团队共建、聚焦主题、头脑风暴、分类排列、提取中心词到图示化赋予意义，教师作为具体流程的指导者，实现了教师从主讲到主导身份转变，适合高职数学课程单元复习时对单元内容进行回顾和整理；“群策群力”是以解决具体问题为出发点，通过计划、促动、实施环节输出学习成果进行展示，这种教学模式需要投入时间成本进行运作，可以作为高职数学课程模块复习时成果输出模式来使用。

思维可视化工具在教学过程中的应用促进了行动学习教学法的高效实现，在“团队共创”中教师应用矩阵图引导学生进行学习内容共创、应用流程图帮助学生进行步骤指导，学生在教师的辅助下，根据主题内容选择使用T-chart 图、KWL-Chart 图、要点图等思维可视化图表进行主题的可视化展示，在此过程中师生关系从教与学的权威型关系，转变成了开放、平等、互助的民主型关系。行动学习中学生可选择组长、汇报员、计时员、记录员、资料员、绘画员等多种角色，身份的多元化使得整个学习过程更迎合时代特征，聚焦复习主题的行动学习设计帮助学生自主进行知识建构与能力建构。“团队共创”教学模式对知识点多、繁、杂、不便记忆与逻辑训练的课程模块应用效果明显，如高职数学课程中函数模块、微分学模块的复习过程进行应用，提高了学生对知识点间逻辑关系的认知，培养了学生的思维能力。高职数学课程模块中积分学模块学时分布较长，与专业实际背景问题结合紧密，需要学生具备较强的知识迁移力，应用“群策群力”的模块复习模式，从不定积分课程开始布置复习任务，由学生自发组建团队分配角色，教师分阶段进行项目进程督促与指导，在复习阶段对所解决的问题进行可视化展示，这种伴随式项目化的教学模式能提高学生的复习效果。

（二）基于“云班课”平台的混合式教学方法实践

1.混合式教学模式下高职数学教学目标的转变。混合式教学是利用互联网技术和信息化手段，将线上网络教学和线下传统教学相结合，拓展了课堂教学的时间和空间，促进学生深度学习的一种教学模式。高职数学课程中应用混合式教学模式与翻转课堂模式相结合的教学方式，将概念理解与记忆制作成微课形式在线上进行课程前置，学生通过观看课前微课视频，学习本节课需要掌握的具体知识点，在课上教学过程中突出分析和应用过程，反复刺激学生与新知识产生链接，学生在教师的指导下能在课上就能掌握教学重点及难点，储备解决问题的工具。

2.混合式教学模式线上平台的选择。自新冠肺炎疫情发生以来，线上教学被越来越多的人所接受,以腾讯直播、钉钉直播为管理方式的直播平台称为线上教学的代表，直播教学的教学主体仍然是教师并没有脱离讲授式教学模式，同时直播平台侧重信息交换速度的建设，不能满足教学环境的使用。混合式教学中课前导入、新旧知识链接、课堂教学互动、课后作业布置方面都可以在线上教学部分进行。蓝墨“云班课”平台线上教学管理框架，建有学习资源模块、成员模块、活动模块、测试题库模块、评价模块，满足了教师对混合式教学线上教学部分的使用需求。

3.混合式教学模式下高职数学资源库的建设。教师根据不同专业建设线上高职数学课程资源库，资源库按表现形式不同，分为视频库、文本库、网络链接库、图片库，按教学用途分为微课库、文献资料库、习题练习库、数学文化影视库，按教育目标不同分为思维训练库、思政教育库、应用训练库。三种分类间形成映射关系，教师通过云班课平台自由组合教学资源进行线上备课，大大提高了教师的备课效率。云班课平台将学生线上学习情况进行数据汇总，让老师能掌握学生的学习状态，学生也能随时调取教学资源进行在线学习，考评方式也由主观评价向客观事实评价过渡，使考核结果更加公开透明、严谨准确。

4.混合式教学在高职数学课程中的应用。教师在第一堂师生见面课前在“云班课”平台上创建班级，在见面课上向学生描述高职数学课程学习内容，介绍以思维训练为主要教学目标的课程教学思路，将思维可视化工具在课上教学、课后作业及阶段学习成果输出中的应用进行说明，展示行动学习在阶段复习课上的教学效果，改变学生对传统数学课堂的认识，让学生对数学课程有所期待，指导学生扫码下载“云班课”APP，完成注册并进入班级，引导学生熟悉APP 的操作流程。按照高职数学课程教学大纲要求，在课程前一天发布课前任务，通过“小助手”监督学生课前任务完成情况，课上对课前任务完成情况进行总结，借助云班课平台开展测试、问卷等教学活动，增加师生间的互动，课后布置应用思考作业或视觉笔记作业，教师在平台上批改学生作业并给出分数评价及语言评价，教学平台的开放性使学生能够互相查看作业情况，便于自身学习进阶。基于线上平台的过程性考核效率更高，学生学习痕迹也更加直观，学生能看到自己的成长过程，更乐于参与到数学教学中来。

三、结语

经过对D 职业学院S 专业两届学生的教学实验，思维可视化工具与行动学习、混合式教学三结合的教学模式在数学课堂中的应用，帮助学生理清了数学知识点间的逻辑关系，增强了学生们在语言表达、沟通协作方面的素质能力，通过一个学期的反复训练，学生们的表达能力明显进步，数学学习程度与入学时相比有显著提高。实践证明，思维可视化工具与行动学习、混合式教学三结合的教学模式，增加了教学的有效性，后续可推广到其他高职公共课的教学之中。