孫 欣, 劉桐彤
(沈陽(yáng)師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院, 沈陽(yáng) 110034)
大學(xué)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)改革與創(chuàng)新
孫 欣, 劉桐彤
(沈陽(yáng)師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院, 沈陽(yáng) 110034)
研究了運(yùn)用課堂監(jiān)測(cè)一系列教學(xué)手段,對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)課課堂教學(xué)進(jìn)行改革與創(chuàng)新。經(jīng)過(guò)4年教學(xué)實(shí)踐,針對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、解析幾何2門(mén)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)生期末成績(jī)分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到相關(guān)數(shù)據(jù)。基于此,對(duì)教學(xué)各個(gè)方面進(jìn)行了詳盡的對(duì)照分析。最終得出結(jié)論,豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、有效的課堂監(jiān)管與合理的課程設(shè)置會(huì)產(chǎn)生高質(zhì)量的教學(xué)效果。
大學(xué)數(shù)學(xué); 專(zhuān)業(yè)課; 課堂監(jiān)測(cè)法; 創(chuàng)新探究
擴(kuò)招之后,大學(xué)校園出現(xiàn)了一些值得關(guān)注的現(xiàn)象。經(jīng)常,大學(xué)課堂學(xué)生聽(tīng)課狀態(tài)不佳,學(xué)期末考前各科臨時(shí)突擊,為考試通過(guò),通宵熬夜開(kāi)夜車(chē),造成學(xué)生身心俱疲。大學(xué)里學(xué)生這種學(xué)習(xí)狀態(tài)亟需改變,關(guān)鍵要重視平時(shí)的課堂教學(xué)監(jiān)管,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,關(guān)于大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的研究,可參考文獻(xiàn)[1-6]。本文針對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的課堂教學(xué)改革,進(jìn)行了探索和研究。首先,針對(duì)4年間所講授的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、解析幾何2門(mén)課程,以表格形式統(tǒng)計(jì)出各個(gè)學(xué)期末學(xué)生成績(jī)分布數(shù)據(jù);然后,運(yùn)用各類(lèi)比對(duì)方法,將數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)用可視化的圖形進(jìn)行呈現(xiàn),根據(jù)圖形變化趨勢(shì)找規(guī)律;最后,針對(duì)各種圖形呈現(xiàn)的規(guī)律進(jìn)行原因分析,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對(duì)今后形成行之有效的教學(xué)方法提供依據(jù)和借鑒。
根據(jù)學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)提供的各年級(jí)各專(zhuān)業(yè)的學(xué)生期末考試成績(jī),分別統(tǒng)計(jì)了從2014年3月至2017年7月在數(shù)學(xué)學(xué)院任課期間,2012—2015級(jí)4個(gè)年級(jí)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程、2014—2016級(jí)3個(gè)年級(jí)的解析幾何課程期末學(xué)生成績(jī)分布數(shù)據(jù)。以此為依據(jù),對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的課堂教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果進(jìn)行研究,分析成因及各方面影響因素,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),探求教學(xué)規(guī)律。
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程是大二下學(xué)期開(kāi)設(shè)的數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)必修課,考核方式為閉卷考試。表1列出從2012—2015級(jí)4個(gè)年級(jí),2個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生期末成績(jī)各個(gè)分?jǐn)?shù)段人數(shù)及所占比例。
表1 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)2012—2015級(jí)學(xué)生期末成績(jī)分布表Tab.1 Final exam results distribution of students enrolled in 2012-2015 for probability and mathematical statistics
1) 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程學(xué)生期末成績(jī)分布呈現(xiàn)規(guī)律
① 所有年級(jí)所有專(zhuān)業(yè)的不及格率均小于7%。
② 2013級(jí)、2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)成績(jī)明顯呈現(xiàn)倒三角分布,優(yōu)秀居多,良好次之,中等再次之,依次遞減,不及格最少。見(jiàn)圖1。
③ 2014級(jí)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)優(yōu)秀率低于良好率。
④ 2015級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)成績(jī)優(yōu)秀率略低,23.33%,其余呈現(xiàn)倒三角分布。見(jiàn)圖2。
圖1 2013、2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》考試成績(jī)分布
圖2 2012—2015級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》考試成績(jī)優(yōu)秀率
2) 原因分析(逐條對(duì)照上述規(guī)律)
① 合理設(shè)計(jì)授課形式,科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),加強(qiáng)課堂監(jiān)測(cè),提高整體考試通過(guò)率。
講課板書(shū)結(jié)合PPT,板書(shū)整堂課程的知識(shí)框架、重點(diǎn)概念、定理、證明、以及例題,合理的板書(shū)設(shè)計(jì)有利于學(xué)生聽(tīng)課思路跟上授課節(jié)奏。指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)記課堂筆記,其優(yōu)點(diǎn)如下:掌握整節(jié)課的知識(shí)框架;理解授課的重點(diǎn)內(nèi)容; 集中精力跟上課堂思路;便于課下復(fù)習(xí),理清當(dāng)堂課的主要內(nèi)容,解決課堂上未理解的問(wèn)題。同時(shí),每節(jié)課有針對(duì)性地安排課堂小測(cè)試, 以測(cè)驗(yàn)的形式對(duì)重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)收,既便于學(xué)生對(duì)當(dāng)堂課程學(xué)習(xí)效果進(jìn)行自檢,又便于教師實(shí)時(shí)了解授課效果,利于及時(shí)做出調(diào)整與改進(jìn)。
② 學(xué)生素質(zhì)好,教學(xué)方法得當(dāng),取得好成績(jī)。
2013級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè),從選課的結(jié)果來(lái)看,年級(jí)前十五名學(xué)生多數(shù)在教學(xué)班中,帶動(dòng)形成良好學(xué)風(fēng),學(xué)生整體素質(zhì)好。教師精心備課,保證課堂教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)重點(diǎn)突出,層次分明,板書(shū)清晰;難點(diǎn)巧妙化解,降低學(xué)習(xí)難度,提高學(xué)習(xí)興趣;堅(jiān)持課堂測(cè)試,課下親自批改,有針對(duì)性地對(duì)出現(xiàn)的典型問(wèn)題進(jìn)行課堂反饋,舉一反三,徹底解決同類(lèi)問(wèn)題。
2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè),數(shù)院首批一本B段招生,生源質(zhì)量明顯提高。課堂注重教學(xué)質(zhì)量,提高課堂學(xué)習(xí)效率,課堂增加與學(xué)生互動(dòng)環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)幽默風(fēng)趣的良好氛圍,吸引學(xué)生,激發(fā)好奇心,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、能動(dòng)性和積極性。要求學(xué)生記課堂筆記,保持注意力集中,利于學(xué)生緊跟課堂節(jié)奏,不掉隊(duì)。同時(shí),課堂筆記利于將知識(shí)梳理、歸類(lèi),課下方便及時(shí)復(fù)習(xí),堅(jiān)持記課堂筆記,期末復(fù)習(xí)時(shí)基本不用看教材,減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān);堅(jiān)持課堂小測(cè)驗(yàn),利于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果實(shí)時(shí)監(jiān)控,課下批改,發(fā)現(xiàn)教學(xué)中未能完成的目標(biāo)和出現(xiàn)的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn),完成教學(xué)當(dāng)堂課的內(nèi)容當(dāng)堂清的目標(biāo)。
③ 2014級(jí)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生二本招生,入學(xué)分?jǐn)?shù)低于同年級(jí)一本B段的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè),學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)略弱,學(xué)習(xí)能力稍差,學(xué)習(xí)相對(duì)吃力。
④ 專(zhuān)業(yè)課授課時(shí)間安排不合理,課程科目設(shè)置過(guò)多,造成學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重,優(yōu)秀率降低,成績(jī)普遍下滑。
2017年3月至6月,15級(jí),大二下學(xué)期,概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程,12周,每周6學(xué)時(shí)。上課時(shí)間為周四9、10節(jié),周五1、2節(jié),周六1、2節(jié)。數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)課安排在一天中最后2節(jié),晚上5點(diǎn)半至7點(diǎn)10分,已經(jīng)上了一天課,學(xué)生接受新知的能力明顯下降,有意注意的時(shí)間縮短,影響上課效果。而且,剛上完2節(jié)新課,還沒(méi)來(lái)得及復(fù)習(xí),第2天1,2節(jié)馬上接著學(xué)習(xí)2節(jié)新課,新知的容量增大,而接受新知的時(shí)間變短,負(fù)擔(dān)明顯增加。接著,周六的1,2節(jié)新課,由于計(jì)算機(jī)國(guó)家二級(jí)考試等各種考試占用周六時(shí)間,所以周六的課程被耽誤過(guò)幾次,影響了課程正常進(jìn)度,師生不得不利用其余休息時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)課,增加學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)。15級(jí)學(xué)生課表顯示,大二下學(xué)期,學(xué)生開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)必修課3門(mén)、專(zhuān)業(yè)選修課4門(mén),其他課程7~8門(mén),平均周學(xué)時(shí)52至54學(xué)時(shí),考試科目12門(mén),考查科目3門(mén)。學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)重,精力嚴(yán)重分配不足,造成專(zhuān)業(yè)課成績(jī)普遍下滑,優(yōu)秀率下降。
解析幾何課程是大一上學(xué)期開(kāi)設(shè)的數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)必修課,考核方式為閉卷考試。表2列出從2014級(jí)到2016級(jí)3個(gè)年級(jí)的學(xué)生期末成績(jī)各個(gè)分?jǐn)?shù)段人數(shù)及所占比例。
表2 解析幾何2014—2016級(jí)學(xué)生期末成績(jī)分布表Tab.2 Final exam results distribution of students enrolled in 2014-2016 for analytic geometry
1) 解析幾何課程學(xué)生期末成績(jī)分布呈現(xiàn)規(guī)律
① 2015級(jí)、2016級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)成績(jī)明顯呈現(xiàn)倒三角分布,優(yōu)秀居多,良好次之,中等再次之,依次遞減,不及格最少(圖3、圖4)。
② 2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)成績(jī)分布遠(yuǎn)不及2015、2016級(jí)好。
2) 原因分析(逐條對(duì)照上述規(guī)律)
① 合理運(yùn)用教學(xué)方法,關(guān)愛(ài)學(xué)生,課堂監(jiān)測(cè)保障教學(xué)質(zhì)量。
解析幾何是大一上學(xué)期開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)必修課,將高中的解析幾何從二維平面拓展到三維空間,運(yùn)用高等代數(shù)等相關(guān)知識(shí)研究。課程涉及的知識(shí)瑣碎,公式繁多,對(duì)于剛升入大學(xué)的高中生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)起來(lái)存在一定的難度。
首先,板書(shū)教學(xué)尤顯重要。除用立體圖形展現(xiàn)空間曲面、曲線運(yùn)動(dòng)、變化過(guò)程形成幾何圖形之外,其余知識(shí)均板書(shū)呈現(xiàn)。借助板書(shū),可以將概念、定理、證明、例題、習(xí)題等知識(shí)形成過(guò)程清晰、完整展現(xiàn),減少學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)的碎片化、斷層化、不完整化。同時(shí),記課堂筆記,利于緊跟老師的上課思路,學(xué)得明白、學(xué)得會(huì),自然有興趣,學(xué)習(xí)新知形成良性循環(huán)的鏈條,這點(diǎn)對(duì)于剛剛?cè)雽W(xué)的大一新生非常重要。
圖3 2015、2016級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)《解析幾何》考試成績(jī)分布對(duì)比
圖4 2016級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)《解析幾何》考試成績(jī)分布呈倒三角
其次,關(guān)心學(xué)生、指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法,幫助學(xué)生適應(yīng)大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。高中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)慣于重點(diǎn)知識(shí)學(xué)過(guò)后配以大量、典型豐富的習(xí)題加以理解、鞏固和強(qiáng)化,知識(shí)點(diǎn)密度不大,重在應(yīng)用。與之相比較,大學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)理論性明顯增強(qiáng),知識(shí)的深度、廣度增加,課堂容量增大。這些變化會(huì)使那些剛從高中上來(lái)的大一新生明顯感覺(jué)不適,以前的學(xué)習(xí)習(xí)慣應(yīng)該隨新的學(xué)習(xí)任務(wù)改變而變化。要鼓勵(lì)學(xué)生保留溫故知新經(jīng)常復(fù)習(xí)的好習(xí)慣,提高自學(xué)、獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;與人研討問(wèn)題表達(dá)、交流、溝通的能力;查閱相關(guān)學(xué)術(shù)、文獻(xiàn)的信息檢索能力等。對(duì)待大一新生,任課教師首先要了解學(xué)生的學(xué)情,包括學(xué)生基本的認(rèn)知水平,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的心理期待等內(nèi)在心理要求。然后從思想上鼓勵(lì)、幫助學(xué)生,對(duì)學(xué)好大學(xué)數(shù)學(xué)樹(shù)立信心,規(guī)劃好專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)。
第三,利用課堂監(jiān)測(cè),保障90分鐘高質(zhì)量課堂教學(xué)。備課時(shí)做到三點(diǎn): 一備教材內(nèi)容,內(nèi)化、理解、再加工; 二備學(xué)生,依據(jù)學(xué)情,制定教學(xué)方案; 三備教學(xué)組織形式,確定教學(xué)手段、板書(shū)內(nèi)容、教學(xué)節(jié)奏、習(xí)題形式等。 課堂教學(xué)樹(shù)立理念:當(dāng)堂內(nèi)容當(dāng)堂清,提高學(xué)生課上學(xué)習(xí)效率,減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。課堂監(jiān)測(cè)采取兩點(diǎn): 一要求學(xué)生記課堂筆記。記筆記便于學(xué)生課堂聽(tīng)課, 課下復(fù)習(xí),溫故知新, 簡(jiǎn)化期末復(fù)習(xí)程序。 二堅(jiān)持課堂測(cè)驗(yàn)的習(xí)慣。 讓學(xué)生帶著明確的任務(wù)學(xué)習(xí), 目標(biāo)明確,一方面學(xué)生都有不甘落后的心理,另一方面保護(hù)其自尊心, 調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。對(duì)于學(xué)生, 課堂測(cè)試起到督促學(xué)習(xí),幫助自檢的作用;對(duì)于教師, 課堂測(cè)試幫助了解學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況, 明晰課堂教學(xué)效果,利于對(duì)教學(xué)及時(shí)調(diào)整、改進(jìn)。
② 2014級(jí)是第一次教授解析幾何課程的年級(jí),教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容從不熟悉到熟悉,對(duì)教材的把握與處理,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累,教學(xué)手段的提高等方面尚需時(shí)間與過(guò)程。
學(xué)生主體來(lái)源于2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè),不同課程由于選課原因,學(xué)生個(gè)體有變化,但主體差別不大,可以認(rèn)為一致。表3對(duì)2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的解析幾何與概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程期末成績(jī)分布進(jìn)行了對(duì)比。
表3 2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)解析幾何與概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)生期末成績(jī)分布對(duì)比表
課 程90分以上人數(shù)及比例80~89分人數(shù)及比例70~79分人數(shù)及比例60~69分人數(shù)及比例<60分人數(shù)及比例總?cè)藬?shù)解析幾何7(7.6%)27(29.35%)28(30.43%)20(21.74%)10(10.87%)92概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)33(35.48%)23(24.73%)23(24.73%)8(8.6%)6(6.45%)93
與其他幾個(gè)年級(jí)相比,解析幾何課程,2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生成績(jī)不夠理想。而概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程學(xué)生成績(jī)分布占優(yōu),呈倒三角分布,優(yōu)秀最多,依次遞減,不及格最少。見(jiàn)圖5、圖6。
圖5 2014、2015、2016級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)《解析幾何》考試成績(jī)分布對(duì)比
圖6 2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)《解析幾何》與《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》考試成績(jī)分布對(duì)比
教師對(duì)教材內(nèi)容熟悉程度、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富與否、教學(xué)方法運(yùn)用得當(dāng)?shù)纫蛩刂苯記Q定了教學(xué)效果,關(guān)系到學(xué)生的成績(jī)分布情況。對(duì)于2014級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生主體基本不變,就教師而言,解析幾何第一次授課,而概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)第5次授課,原因顯而易見(jiàn)。由此可見(jiàn),教師在教學(xué)中占主體的地位直接決定了課堂教學(xué)質(zhì)量,影響教學(xué)效果,關(guān)系到學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度,對(duì)學(xué)生的成績(jī)分布起到關(guān)鍵的決定性作用。
本文調(diào)查了4年中所教2門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的5個(gè)年級(jí)學(xué)生的學(xué)期末成績(jī)分布,分析了教學(xué)中各因素對(duì)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的影響,發(fā)現(xiàn)、總結(jié)了教學(xué)規(guī)律。教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)教材內(nèi)容的熟知、把握程度,合理的教學(xué)手段,課堂的駕馭能力,對(duì)學(xué)生學(xué)情、學(xué)習(xí)心理的了解都直接影響課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。學(xué)生對(duì)課程感興趣,對(duì)教師喜愛(ài)與信任就會(huì)激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情、求知欲、創(chuàng)造力。反之亦然。所以教師備課,不僅要備知識(shí),更要備學(xué)生。課堂教學(xué)如果能夠充分了解學(xué)情、合理運(yùn)用教學(xué)手段、符合教學(xué)規(guī)律,那么教學(xué)質(zhì)量就會(huì)提高,取得良好的教學(xué)效果。
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Researchofspecializedcourseinuniversitymathematicsbasedonclassroomsurveyteaching
SUNXin,LIUTongtong
(School of Mathematics and Systems Science, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)
This paper focuses on the innovation research of specialized courses classroom teaching in university mathematics via series of approaches to classroom survey. Firstly, in four years of teaching practice on professional courses of probability and mathematical statistics and analytic geometry, final exam results distribution of students are obtained, and based on which, relevant data and graphs are made. Secondly, by various detailed comparions of results distribution, aspects of teaching are analysed fully. Finally, it is concluded that wide teaching experiences, effective classroom survey and reasonable curriculum could yield perfect quality of teaching effects.
university mathematics; specialized courses; classroom survey teaching; innovation research
2017-09-23。
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61374043)。
孫 欣(1972-),女,遼寧沈陽(yáng)人,沈陽(yáng)師范大學(xué)副教授,博士。
1673-5862(2017)04-0498-05
G642
A
10.3969/ j.issn.1673-5862.2017.04.023