VF教学模式导入大学数学课堂的理论可行性研究

吕堂红，初 颖，周林华

（长春理工大学 理学院,吉林长春130022）

一、VF教学模式导入大学数学课堂的必要性

国家的进步和民族发展离不开创新，创新是国家发展的动力来源。高等教育是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志，创新是高等教育改革的必然趋势，以培养学生创新精神和创新能力为基本价值取向的创新教育是教育工作者在新时代应该研究探索的重点课题。习近平总书记指出：“我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切，对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈”。而大学数学作为高校教学中不可或缺的课程，对于培养高水平创新型人才有着重要作用。

另一方面，随着信息化时代的到来，现代化教育进程加快，教育信息化是教育事业发展融入历史大方向的巨大变革，将信息化时代产物融入教育行业，使得教育体系适应时代要求，教育工作者与受教育群体得到同步发展。与互联网相结合的教学模式在各科各专业教学中已有体现，但是应用到大学数学教学课堂时不得不承认仍有诸多问题。

当前大学数学课堂存在的不足需指出的是：一是教师仍然占据主体地位。因为数学学科的逻辑性强而且抽象，教师在观念上认为学生只有通过教授才能掌握学科知识，在传授知识的过程中学生也仅仅只是聆听者，知识点诠释、定理证明、例题分析，布置作业这些教学内容均由教师主导。教师无法得知学生是否已经掌握学习内容，学生内心的真实感受，只是机械地按照教学计划实施教学步骤，学生被动听讲，教学效果差，这与传统的教学形式相比差距不大；二是教学模式千篇一律，教学设计操作性不强。在当前大学数学的教学模式下，学生的有效参与率低，造成学生的学习兴趣低、自主探究的时间缩减。如果学生课前不能进行有效预习，加上数学学科本身难以理解的特点，那么教学内容无法完成，就会耽误课堂进度。由于高校扩招学生人数增加，大学数学课堂的授课多为大班教学，有时一个课堂里会存在多个专业的学生，而且上课的时间很有限，学生对于知识的接受能力、理解程度、感兴趣程度皆有所不同，部分教师在教学过程中忽略了学生之间的这些差距，也没有结合授课内容的难度高低，所有课堂均采用同一教学方案；三是教师队伍使用现代教育技术手段的能力欠缺。其中一部分教师学习新事物的积极性较低，对于线上教学的发展关注程度不够，当教师缺乏信息化素养，而学生却能熟练运用各种信息化手段，这就会使得教师与学生的信息获取能力不同步。数学教学原本是枯燥乏味的，如果将数学知识通过互联网技术具象化，也将有利于知识传授与实际应用。还有一部分教师接纳新事物的过渡时间长，他们中的一些人因为长时间从事教育行业，已经形成了固有的教学经验和教学方法，对融合了互联网技术的教学模式接受慢，而且不善于整合网络教育资源并将其应用在教学过程中；四是师生之间、生生之间的互动活动过少。课堂互动仅存在于少数学生与老师之间，大部分的学生无法有效融入课堂。大学数学课程的学习具有难度，仅限于课堂上的学习远远不够，还需要在课下多加练习理解应用，实现知识内化。当学生提出问题，教师不能及时回复，寻求同学帮助也未能解决，如此反复，学生对于数学课程的学习就会产生抵触心理。高校学生所修科目较多，同时参加各类课外活动，时间碎片化，学生与学生之间的交流多是无效的，建立一个具有相同学习目标，能够让学生和老师之间充分交流互动的学习社区是很有必要的；五是对于课程学习的考核评价标准单一。多数大学数学课程衡量学生学习成果的好坏程度用平时成绩和期末成绩的加权成绩体现，而平时成绩更多地表现为教师的“人情分”，最终无法掌握学生对此门课程真实的学习情况，而且单从这两个方面也难以看出学生学习完此门课程的其他收获。

当前我国同其他国家的竞争实质上是人才的竞争，创新能力是现代优秀人才应该具备的基本素养之一。数学是一切科学的基础，各专业高级创新型人才都需具备数学知识，学习大学数学课程所形成的建模思想、辩证分析问题能力对于学生未来解决专业上的问题有着重要意义。我们必须意识到当前的大学数学课程培养出来的大学生缺少独立思考能力，缺乏创新意识，个性不鲜明，数学素养不高。他们中的大部分人无法在自己的专业领域上最大化发挥自己的才能为“中国梦”事业添砖加瓦。创新教育发展不充分，创新型人才匮乏，大学生创新能力不足是我国高校教育发展现状，因此引入VF教学模式，促进大学数学课程教学的整体变革迫在眉睫。

所谓的VF 教学模式就是虚拟学习社区与翻转课堂深度融合，将虚拟学习社区资源进行本土化加工后融入到翻转课堂教学的整个过程而形成的教学模式，VF 一词是取Virtual Learning Community与Flipped Classroom 的首字母结合形成的。目前针对翻转课堂的研究，要么是分析在国内实施的可能性，要么是基于某种平台或学科开展讨论，而将虚拟学习社区与翻转课堂结合的教学模式并不多见。虚拟学习社区与其他网络教育平台相比有着更强的交互性，这将更利于开展教学。VF 教学模式将重建原有课堂结构，使学生的学习能力得到提升、最大限度地发散思维解放思想，充分关注学生的学习状况、学习效果以及情感变化，旨在培养学生的自主学习意识和创新能力，实现教与学的高效融合。该模式分为课前、课中、课后三个环节。课前由教师创建一个虚拟学习社区，教师负责搜集整理相关的学习资料，然后将这些资料共享在这个网络平台上，通过发布课前任务清单，指引学生进行自主学习，把这些学生按小组划分，组内成员交流分享自己的学习收获，将不会的、难以理解的问题汇总通过平台传达给老师，老师根据学生的问题，合理调整教学设计方案，以期达到教学效果最佳化。课中，教师按照学生反映的难点问题进行指导，借助网络技术实现教学内容的讲授。学习小组展示自己的学习成果，由教师做出评价，根据课堂表现、交流情况组员之间完成互评。教师通过网络平台完成课堂作业的评测，测试学生的学习效果，加速学生的知识内化。课后注重的是学生对知识点的把握情况，提高学生的数学素养。教师要在虚拟学习社区中发布多个课外拓展任务，学生根据自己的情况选择合适的任务，在这个过程中学生完成自我总结、自我评价。教师结合平台数据作出评价反思，改进教学方法，引导学生发挥主体作用，让学生能有更多参与课堂的机会。

二、VF教学导入大学数学课堂的理论可行性

在教育改革的背景下，对新型教育模式的探索是教育工作者的重要任务。当前我国教育工作者关于大学数学课堂教学模式的讨论已有很多，他们从不同角度诠释对创新教育的理解。教学中最忌讳的就是一成不变，教师应充分发挥主观能动性，调动学生积极性，遵循正确的教学理念，让创新教育得到发展。我们从VF 教学模式的逻辑起点、主要特征、理论基础、现实依据、操作步骤五个方面描述VF教学模式导入大学数学课堂的理论可行性。

首先，VF 教学模式的逻辑起点是以学生为中心。教师教学活动的设计是基于学生反馈的信息，相较于传统教学模式的灌输式风格差距较大，教师按照学生的学习情况调整教学策略。线上或面对面两种方式实现的交流，使得学生互相启迪分享体会与经历得到共同成长。小组协作展开的学习活动，是对具体问题的启发式探讨，是学生主动式探索活动的重要部分，使得学生的沟通和解决问题能力得到提升，对概念的理解与掌握更加透彻。充分尊重了学生的主体地位，让学生成为有独立思考力和行动力的健全人。

其次，VF 教学模式以交互性、多维度、灵活性、社区性为主要特征。交互性特征是指人际交互、与学习系统交互、自我交互。人际交互是指学生与学生之间、学生与教师之间产生的知识、情感交流。与学习系统的交互是指学生和老师运用掌握的技能使用社区的工具来达到自己学习和教学的目的。自我交互是指学生在学习过程中不断整合新知识和旧知识。VF教学形式让这些交互更加密切且能随时随地发生，使学生达到有效的学习效果；多维度特征是指评价学生学习效果的标准是多维度的。教师通过平台数据反馈的信息对学生进行评价，小组成员之间根据每个人对小组做出的贡献和交流情况互相评价，个人对自身学习情况、学习态度进行自我评价，还有课程学习中各个阶段的考试情况。评价标准是多维度的，这将有助于学生全面发展；灵活性特征是指学生自主学习的时间和地点、获取知识的途径是灵活的，交互形式多样。教学过程中注重学生感受，激发学生自主学习兴趣是有必要的，VF 教学模式的灵活性为实现这一目标提供了可能性；社区性是指学生因为有相同的学习目标被聚集在同一社区，这个社区的学生数量是确定的且较为稳定。这一特性拉近了学生和老师的距离，也促进了学生与学生之间的情感沟通，学生不仅仅收获知识，人际交往能力也得以提高，符合全面发展的教育理念。

再次，VF 教学模式的理论基础是混合学习理论、构建主义理论、掌握学习理论、分布式认知理论。混合学习的本质是将线上学习和面对面教学优势结合起来的新型学习理念，既克服传统教学沟通交流不及时的缺陷，又突出了在线学习的特点。学生采用线上或线下两种学习方式与他人分享交流学习收获，老师予以指导，学生学习的积极性高、主动性强；构建主义理论所强调的构建是在旧知识的基础上建构新的知识，书本上的知识是抽象的，学习者需要主动去探索，去交流，升华知识，内化为自己的知识。这个过程强调学习者自身的主动性，而不是被动的盲目的接受。教师作为学生学习过程的引导者，给学生更多的主动权；掌握学习理论认为只要予以学生充足的学习时间，找到帮助每个学生的方法，每个学生都能取得很好的成绩，课前教师及时了解学生的学习情况，提供个性化指导。学生在虚拟社区中查漏补缺，提升自身水平；分布式认知理论认为认知活动受到多方面的影响，学生与同学、老师交往的过程中产生认知，这种认知受到自身的文化水平、兴趣爱好、价值取向影响，还与学习时间和资源有关。同时教师的教学活动也受到多种因素制约，在这种理论基础下要求教师进行教学设计时不仅要关注学习资源、媒体工具的设计，更要关注教学活动以及交互的设计。

第四，VF 教学模式的现实依据：一是不断改革创新教学模式是这个时代赋予教育行业的责任。时代在发展，需求在变化，信息化时代下与现代科学技术相结合的教学模式符合教育模式创新发展大方向；二是教育无论何时都肩负着为国家培育人才的重要使命。国家富强离不开高素质人才的科研成果，创新能力对科研水平有着积极影响，对高校大学生综合素质的培养是大学生数学课堂应承担的责任，教育工作者对高校教育模式的大胆探索正是国家、政府所推崇的；三是对课堂教学的创新是为教育行业注入新活力的举措，也是新课程改革的首要目标，VF教学模式为其他学科开展教学活动指明了新方向。

第五，结合本校数学课程的授课情况，提供VF教学模式的具体操作步骤。

一是课前教学阶段：由教师构建一个网络学习环境，授课教师和学生根据交往内容组成了基于数学课程的教育虚拟社区，教师与学生的学习账号用于身份识别。教师首先要整合线上资源，自己录制教学视频或者选取网上优秀的教学视频，该视频内容应当包括即将讲授知识的重难点、学生学习时要注意的问题，应该运用怎样的学习方法、以及学完后要达成怎样的目标。把利于学生理解知识的教学资源整理收集起来，然后提前几天将教学视频、教学资源发布在学习社区中，让学生安排自己的时间完成课前学习任务，这个举措弥补了大学生群体课程繁重、课外活动多造成的个体时间分配不一致的不足，能够让每一个学生都有时间自我探究。平台将每个学生的登陆频次、学习时间等存入数据库，便于后续的评价工作。再将学生分成多个学习小组，根据个体差异合理更换组内成员，学生个体先自行解决问题并提出问题，再与同学之间展开讨论、交流经验，由学委整理每个小组经研讨未解决的问题上传至平台，教师及时响应学生的反馈调整教学计划，学生个体可将自己的存疑点记录在学习社区里。这个阶段学生和老师的交流突破时空的局限，思想的碰撞随时随地发生。

二是课中教学阶段：教师灵活运用网络教育技术，把线上学习与面对面教学结合在一起。引导学生回顾在虚拟学习社区学过的知识点，尤其是重点难点内容，解决学生预习时遇到的难题，激发学生主动学习。为了促进知识内化，教师根据课程内容在线上发布小组任务，在规定的时间内，让小组内部合作交流并给出解决方案，这个过程学生再次对知识进行梳理、重建知识框架。作为引导者，教师应该鼓励学生在小组内部发言时要勇敢表达个人观点，使得每个学生都能参与其中。因为问题的不同，完成进度也不同，教师要实时关注讨论进展，适时给出指导。每个学习小组选取代表呈现组内的学习效果，首先是小组之间的互评，这个过程可以在线上展开，教师针对线上学生给出的评价结果作出自己的评价。然后是组员内部的评价，根据组员的贡献度，可以是交流或者分享学习资料的情况等，每个人给其他组员打分，提交平台。整个过程下来，教师要对学生的互动情况、解决问题的能力、个性特点有一定的把握，注意不同层次学生针对此次教学的学习感受，便于下次授课的分组学习。最后布置课后习题，学生将作业提交至平台。

三是课下教学阶段：这一阶段要进一步强化学生的知识迁移能力，学生对课程内容的学习效果一部分可以通过作业完成度呈现，另一部分由学生自身评判，学生可通过登陆教学平台，查看自主学习时遗留的问题，确认当前是否能够解决，由此看出自己的学习是否取得进展。知识的学习就是需要不断地重复，教师通过学生的作业可以发现学生仍然存在的知识薄弱点，学生通过平台数据的反馈信息不断完善自己。为使学生学以致用、加强对知识点的理解，教师可在线上平台发布一些拓展学习任务，这些任务一定是有利于学生创新思维的培养，可以是开放性的题目，学生对自身完整的学习过程不断反思、归纳、总结形成评价结果，学生对老师的教学过程进行评价，促进老师进行自我反思，发现不足之处，生成教学日志，教师的教学水平在每次教学中都将得到提升。

总之，在我国高校数学课堂教学中引入VF 教学模式具备理论可行性。VF教学模式在一定程度上既弥补了翻转课堂教学模式上的不足又发挥了虚拟学习社区的长处，对数学教学进行了创新性发展。虚拟学习社区规范了线上学习数据的应用，为教师反馈学生的学习信息，给教师根据学生特点进行个性化指导提供依据。翻转课堂教学模式下的学生欠缺知识管理能力，学习、理解、应用、巩固、再学习是知识获取的重要步骤，缺乏知识管理的学生则难以形成自己的知识体系，无法进行知识创新。而VF教学模式注重学生的知识管理，引导学生构建完善的知识框架，与时代发展需求相匹配，因此要在未来实践教学中不断完善和发展该模式。