初中数学微课课程系统的设计与运用

于 泉

(江苏省灌南县第四中学 223500)

微课作为课程教学的一种新手段，为初中数学教学提供了新的教学资源，特别是对不能在线下学习的学生，提供了数学课外学习资源.由于数学微课具有主题突出、 短小精悍、交互性好、应用面广的特点，已然在较短时间内引发了广大师生的关注与喜爱.与此同时，以微课为资源核心的教育教学辅助平台也应运而生.国内外已经有许多基于微课的学习平台，但是，现有平台大多局限于设计开发和应用领域的研究，且所支持的功能及教学资源还未能充分满足普通学习用户的需求，大多数学习平台注重设计基础功能而没有考虑到针对特定用户群体的细化功能.

1 数学微课的课程特点和教学优势

数学课程具有练习量大、课外作业多的特点，教学针对性很强，微课教学系统选用经典的B/S模式，使用ASP.NET技术开发，SQL Server为数据库.考虑到用户使用的方便性要求，使用户端不需要安装播放器即可通过浏览器进行教学资源点播.系统实现了结合初中生用户的学习特点，设计了点播、下载、在线留言提问、在线答疑、课程评分等诸多互动学习功能；可实现用户注册、用户登陆、视频查询搜索等基础功能；设计了微课学习资源排行榜、测试题练习、学习帮助、学习资料推荐等关键特色功能.系统极大地丰富了微课学习系统平台的适用范围，满足初中生用户课后自主学习的需要.

1.1 微课在线点播学习系统的开发设计可一定程度地填补该领域研究空白，具有重要的意义.

通过该辅助教学平台能够有效地提高用户课后自主学习质量，有效辅助解决在校学习时间有限、课后学习缺乏辅导的问题，使得优秀教师的授课资料被充分利用，改善教育教学资源不均的情况.

随着现代化教育手段的不断提高，以及当前学生群体对于教学质量要求的不断上升，教学手段也越来越向着多元化、个性化和智能化发展，目前计算机辅助教学已经在诸多校园的教育教学体系中得到了普遍的推广和应用，且计算机辅助教学的体系和质量正在日益完善.

以教师课堂授课为主的传统的教学模式，很难发挥教育的最大效率,学生的学习相对而言是被动的，并且教学过程局限在课堂这一环境中，这种教学模式具有一些无法避免的缺点.我国教育教学改革的主要目标之一就是试图构建一种既能充分发挥教师的主导作用，又能充分激发学生的认知主体及学习自主性的新型教育教学模式，并且将当下飞速发展的互联网技术与传统的教育教学模式的有效结合，必定是教育教学改革的一个趋势.

“微课”这一概念，诞生于这一现状及背景之下，并得到了迅速发展与推广.2008年，被国际上普遍认为是这一概念首次提出的时间，而国内对微课概念的首次正式提出则在2012年，不得不说这是一种非常新兴的领域.目前，对于微课没有一个明确固定的定义，结合国内外的权威资料进行参考及本课题所面向的使用对象，对微课做一描述：数学教学中的微课是指教师将所教学的课程内容以视频、音频或者文本课件的形式保存，并将此类资源通过微课学习平台上传至系统，供学生用户学习.系统的核心组成内容是课堂教学视频(课例片段)，同时核心亮点在于包含了众多的辅助教学资源，例如：课件、疑难解答、辅助测试联系等等众多方面.微课的教学模式相比于传统教学模式最大的优势是以学生为主，构建了一种半结构化的开放式的教育新模式.

1.2 微课在数学教学中的发展和前景

新课程实施后，为了让教师的微课资源被充分地利用，微课在疫情期间得到了广泛运用.微课的设计开发具有非常重要的意义，对于目前微课课件、微课程在初中教学中的普遍应用，顺应这种新型的教育教学模式，设计出了一种具有完善功能更适合初中教育教学需要的微课在线点播系统.初中教育在我国教育体系中占有着至关重要的位置，因此该系统具有重要的应用基础.以多媒体和网络技术为核心的现代远程教学模式为中国网络教育教学，特别是学生群体和教学需求极大的初中教育教学带来了新的契机.

2 微课在教学中的运用

微课是以在线学习或者移动学习为目的的远程教育形式，属于计算机辅助教学模式的范畴.现有的计算机辅助教学模式主要可以归纳为两种主要模式：一种是实时的远程教学模式，该模式是通过互联网的实时教学，将教师实时的授课资源同步分享到互联网上，使用户能够不受场地限制实时感受课堂教学，此类模式不需要提供教室场地，学生只需要准备浏览器就可以实现在线学习，但是此类模式的缺陷在于实时性太强，缺乏时间灵活性，相对而言不适合课后自主学习；另一种模式是基于互联网的自主教学模式，该模式是教师将已经录制好的教学资源，包括视频、音频及文字课件形式，上传到在线学习系统，此类模式需要建立一套完善的网上教育教学软件和教学资源库.相比而言第二种模式更加多元化.微课的运用，改变了数学教学形式，也提高了老师的教学能力.

纵观目前国内现状，微课在学校中的实际推广和应用率相对较低，目前网络上的视频点播系统多以商业、娱乐为主，在校园教育教学领域中普遍存在计算机辅助教学模式相对落后，适合学生自主学习的微课在线点播系统尚未得到广泛应用，或者有部分师资力量较强、已经应用了微课在线点播系统的学校，其点播系统还待进一步完善.由于我国地区与地区之间的校园师资及设施配备等物质方面的差别较大，因此，怎样设计开发出一种通用的、实用的微课在线点播系统是我国计算机辅助教学需要着重发展的方向.此外，除了专门用于教学的计算机辅助教学技术的发展以外，与该技术原理相似的在线视频点播系统也在国内外得到了广泛发展，例如，在国外具有极高影响力的YouTube，以及在国内近些年用户群体巨大的优酷网等在线视频网站等的崛起，可以看出视频点播这种视频媒体服务的前景和潜力巨大，因此将该技术融合到教育教学领域，在保障技术可行性的同时更是一种必然趋势.

3 微课在初中数学教学中的运用

结合当前微课的基本概念，以“主题突出、短小精悍、交互性好、应用面广”为设计指导原则，基于微课的教育教学平台的设计应当以强调学生的主体地位、强调开放式发展、强调学生与教师之间的交互性为设计原则，并充分考虑到目前国内教育教学系统的实际应用情况，根据计算机辅助教学模式的特点，结合互联网技术和软件开发技术架构，设计出一个科学合理、实用性强、应用范围广的教育教学辅助系统，主要针对于学生课后自主学习这一基本需求.

一是微课有利于学生理解掌握解题方法.例如，初中数学的作业和练习中，学生最头疼的就是解题容易出现错误，特别是有缺课或有部分学生没有学好时，在作业和练习时就更容易出现错误.要帮助学生学会更多的数学解题方法，就可以利用微课，让学生能自己去探索和学习.在二元二次方程的解法学习时，有少数学生不会运用换元解题法.课堂上老师一方面通过微课，让学生知道和理解换元解题法的步骤和方法，即解数学题时，把某个式子看成一个整体，用一个变量去代替它，从而使问题得到简化.另一方面利用微课程通过图表，动画图片生动形象地展示解题方法和过程，引导学生学会解题方法.代数教学中的换元的实质是转化，但学生很难掌握换元的方法.通过微课，让学生知道换元的关键是构造元和设元，理论依据是等量代换，目的是变换研究对象，将问题移至新对象的知识背景中去研究，从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化，变得容易处理.换元法又称辅助元素法、变量代换法.通过引进新的变量，可以把分散的条件联系起来，隐含的条件显露出来，或者把条件与结论联系起来，或者变为熟悉的形式，把复杂的计算和推证简化.换元的方法有：局部换元、三角换元、均值换元等.换元的种类有：等参量换元、非等量换元.可以通过微课和练习，让学生有机会补上课堂的学习内容.

二是从学生使用的角度而言，系统设计中需要对现有国内外的微课平台做出详细的研究分析，总结归纳出现有平台的共性，并结合我国教育教学的特有特点，增加相应的必要功能，改善现有系统平台的不足之处.作为一个以视频资源播放为主的互动平台，点播视频的流畅播放、较高的视频资源压缩比、良好的视频质量是本系统关键技术设计中所要考虑的重点.使用本系统平台进行在线学习时无需下载任何的视频播放工具，只需要客户端支持Adobeflashplayer即可.

三是微课突破了传统的课堂教学模式.教师将知识点的讲解录制成音频或者视频的形式，通过微课在线点播系统上传到平台，供学生在线观看或者下载学习，该系统平台的设计旨在将课堂学习和课后反思充分结合，打破传统课堂授课模式实时性和功能单一的限制，将所有微课资源整合成一个完整的微课资源库，并且不断维护添加，对于学校教育教学工作的建设有非常重要的意义.

比如，在《数轴》这部分知识的教学中，传统的教学是教师从例题到定义、原理按书本要求去组织教学.微课程实施后，教师可以立足于课本知识，首先让学生理解数轴的定义，对数轴的运用，从学生的学习实际去组织教学.运用数学微课程去安排教学，可以用一条直线上的点表示数，这条直线被称为数轴，以及数轴的三要素：原点、正方向、单位长度；其次，通过课本上的例题，探索数轴的主要作用，数轴能形象地表示数，数轴上的点和实数成一一对应，即每一个实数都可以用数轴上的一个点来表示，因此数轴可以将数与点的对应关系展现出来；然后，用课本中的典型例题比较两个实数的大小，来讲解数形结合在数轴方面的应用，在学生充分理解数轴的概念及可以灵活运用的基础上，引入相反数与绝对值的概念.由于教学形式生动，从形象的数轴开始去组织学生讨论和运算，打破了传统的教学方式，很好地提高了学习效果.从学生角度来看，作为课后自主学习的微课在线点播系统，登陆网站后，便可以找到所需要的学习资源，在线上与老师沟通，在课堂外也能得到教师的指导.