大数据视阈下高等数学翻转课堂教学实践研究_冯可可.pdf

第 32 卷第 1 期河南教育学院学报(自然科学版)Vol.32No.12023 年 3 月Journal of Henan Institute of Education(Natural Science Edition)Mar.2023收稿日期:2022-06-25基金项目:河南财政金融学院教改立项项目“统计学课程思政育人效果提升研究与实践”(XJJG2002-49)作者简介:冯可可(1994),女,河南巩义人,河南财政金融学院统计与数学学院教师。doi:10.3969/j.issn.1007-0834.2023.01.010大数据视阈下高等数学翻转课堂教学实践研究冯可可,董李娜(河南财政金融学院 统计与数学学院,河南 郑州 450046)摘要:传统教学模式的桎梏,翻转课堂受到越来越多教育者的欢迎。为探究疫情形势下高等数学这一高难度理论型课程的教学模式与方法,利用问卷调查法、文献研究法,基于定性分析与定量分析相结合的原则,剖析大学生基于翻转课堂教学模式学习高等数学课程在课前、课中、课后存在的问题,并以此为切入点,从创新科技运用、强化阶段管理、转变教学班设置三个角度为提升高等数学学习效率提供支持。关键词:翻转课堂;量化分析;高等数学;创新科技运用;小班化教学中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1007-0834(2023)01-0048-070引言翻转课堂(Flip Classroom),源于美国可汗学院,是一种颠覆传统教学模式的课堂教学模式,随后迅速发展并席卷世界。最初,萨尔曼可汗为了能够辅导在异地上学的表妹数学,他制作了一些学习视频,表妹的数学成绩奇迹般提高1。翻转课堂改变了师生之间的地位,学生提前通过录制视频,进行线下学习,在课堂上教师将课堂学习的主动权还给学生,在课堂上进行不同形式的主题学习活动(例如协作学习、实践学习等),促进学生深层次的理解、探讨问题。自 2011 年翻转课堂引入我国以来,许多教师大胆积极地进行尝试,取得了一定的成果,引起我国教育界巨大反响。例如,重庆市聚奎中学率先在学校中开展翻转课堂实践研究,快速赢得广泛关注。自此,聚奎中学的翻转课堂,成为学校对外展示的“金字招牌”。随着计算机技术的快速发展以及互联网的普及,翻转课堂教学模式变得切实可行,逐渐被更多的教育工作者接受并实施。2020 年初的突发事件,使各个高校都采用线上教学的形式展开“停课不停学”活动,将信息技术融入课堂教学提升到了一个新的高度。借助手机、平板、电脑等媒介,翻转课堂使学生随时随地学习成为可能。在新课程改革背景下,高等学校更加重视对学生的素质教育,而如果高等数学的授课教师在课堂讲授中一味注重理论知识和解题方法与技巧的话,就不能有效突破“应试教育”的桎梏。因此,要把高等数学教学活动和日常生活结合起来,不仅要培养学生的数学逻辑思维能力,更要培养学生的知识运用能力,这样才能更好地践行素质教育理念。1翻转课堂问卷说明为调动我校大学生高等数学的学习兴趣、提升高等数学的学习效率,我校教师吸收先进经验并结合我校实际情况,稳步在高等数学课堂上采用翻转课堂教学模式,为检验这一模式的教学效果,采用整群抽样的方式,以统计与数学学院 2019 级金融数学 U(1)、U(2)和学生为样本,分别对以其为代表的本科生和专科生的高等数学翻转课堂的教学效果进行分析和研究。本次调查共计发放 92 份调查问卷,回收有效问卷 92 份,回收率 100%。调查问卷题目共计 24 道,具体内容包括学生的基本情况、学习中遇到的问题、学生的参与和感受等。2高等数学翻转课堂的现状及存在的问题众所周知,大学生学习高等数学的积极性不高,认为高等数学枯燥乏味,知识点较难理解,且几乎很难应第 1 期冯可可,等:大数据视阈下高等数学翻转课堂教学实践研究49 用于日常生活,致使相当多的学生无法提高学习高等数学的积极性。确实,高等数学本身较抽象,部分同学易产生畏难情绪,但是高等数学作为经管类学生必须学习的课程,学会它、学懂它、学好它,势在必行。因此,如何能够提高学生学习的积极性,怎样把抽象的教学融入生动有趣的教学中,一直是教育工作者要解决的问题。本文基于 SPSS 统计分析软件,以实际调查数据为支撑,分析高等数学课堂翻转课堂的现状,尤其是目前存在的问题和产生这些问题的因素,通过对学生在课前、课中、课后三个时段学习状况和学习效率的分析和研究,以期找到一条更加适合学生提高高等数学学习效率的方式和路径。2.1课前活动2.1.1对数学学习的认知图 1大学阶段学生对数学的喜爱程度Fig.1Popularity of mathematics among college students通过日常生活中与财经类院校大学生的交谈,结合学生的考试结果,发现大学期间学生最头痛的科目之一就是高等数学。作为大学众多课程中学生认为最难的课程之一,这也导致学生对数学课态度不一,但究竟学生对大学数学的态度是怎么样的2?本文对问卷数据进行分析,从图 1 可以看出只有 27%的学生喜欢数学,65%的学生表示对大学数学没有明显的好恶,但有 8%的学生表达了对大学数学明显的厌恶,说明大学数学在学生之间的受欢迎度并不高。但是大学数学作为公共基础课,不管学生的态度如何,学好大学数学都是其取得毕业证的必要条件,而学习目标的确立是学生学习的内在驱动,因此,了解大学生确立学习目标的影响因素是必要的。学习兴趣是学生学习最主要的动力,尤其对于大学生来说,老师和家长不会再对他们的学习成绩耳提面命,加之大学校园自由的学习氛围,丰富的课外活动,导致大学生是否想要熟练地掌握数学这门功课,往往取决于其是否对数学这门课怀揣兴趣,问卷数据也证明了这一点。对大学生的数学学习兴趣与学习目标进行相关性检验,从表 1 中的检验结果可以看出,似然比卡方统计量的数值为 19.420,对应的 P 值为 0.001,在 5%的显著性水平下,拒绝原假设“大学生对数学的学习兴趣与学习目标不相关”,认为大学生对数学的学习兴趣与学习目标之间在统计上存在显著的相关关系,并且二者的 Pearson 相关系数为正值,说明大学生对数学的学习兴趣与学习目标之间正向相关,即对数学的学习兴趣越高,学习目标就越高,就会愿意为数学投入更多的时间和精力,学习效果就越好,表 2 的相关性检验结果中也可以证明这一结论。表 1数学学习兴趣与学习目标的卡方检验结果Tab.1Chi-square test results of mathematics learning interest and learning goals 值df渐进 Sig.(双侧)Pearson 卡方29.68740.000似然比19.42040.001线性和线性组合6.83410.009表 2数学学习兴趣与学习效果的卡方检验结果Tab.2Chi-square test results of mathematics learning interest and learning effect 值df渐进 Sig.(双侧)Pearson 卡方25.60160.000似然比28.74060.000线性和线性组合11.63110.001从表 2 中可以看到,大学生对数学的学习兴趣与学习效果之间的似然比卡方统计量、线性和线性组合卡方统计量分别为 28.740、11.631,对应的 P 值分别为 0.000、0.001,在显著性水平为 10%的情况下,拒绝原假设“大学生对数学的学习兴趣与学习效果不相关”,认为大学生对数学的学习兴趣与学习效果之间在统计上存在显著的相关关系,并且二者的 Pearson 相关系数也为正值,说明大学生对数学的学习兴趣越浓厚,取得50 河南教育学院学报(自然科学版)2023 年的学习效果也越好,因此在教学过程中,如何培养或者提升大学生对数学的学习兴趣是提高数学课堂学习效果和课堂活力的关键因素。2.1.2学习资源的效果翻转课堂式教学模式要求教师提前为学生提供视频、PPT、文档等学习资料,但是这些学习资料能否真正对大学生的学习产生效果3,即翻转课堂能否发挥效用,取决于学生能否有效利用这些课前学习资源,调查结果也证明了这一点。对课前学习资源的学习频率与学习效果进行相关性检验,从表 3 中的检验结果可以看出,似然比卡方统计量、线性和线性组合卡方统计量的数值分别为 21.038、15.498,对应的 P 值分别为 0.012、0.000,在 5%的显著性水平下,拒绝原假设“大学生关于课前学习资源的学习频率和学习效果不相关”,认为课前学习资源的学习频率与学习效果之间在统计上存在显著的相关关系,并且从表 4 的对称度量结果中可以看到,二者之间的 Pearson 相关系数为 0.386,大于 0.1,且对应的 P 值接近于 0,在 5%的显著性水平下,说明二者之间存在显著的正向相关关系,并且相关关系较为密切,即大学生如果能一直坚持学习课前学习资源,对于其熟练掌握学科知识有很大的帮助,进而对构建翻转课堂式教学模式产生积极作用。表 3学习资源的学习频率与学习效果的卡方检验结果Tab.3Chi-Square test results of learning frequency and learning effect of learning resources 值df渐进 Sig.(双侧)Pearson 卡方23.40490.005似然比21.03890.012线性和线性组合15.49810.000表 4学习资源的学习频率与学习效果的对称度量结果Tab.4Symmetrical measurement result of learning frequency and learning effect of learning resources 值渐进 Sig.按区间 Pearson 的 R0.3860.000按顺序 Spearman 相关性0.3730.000但是,从图 2 的分析结果发现,虽然 89%的大学生认为课前学习资料对学习有帮助,其中 42%的大学生认为帮助比较大,而从图 3 看到仅有 46%的学生基本坚持课前学习,能够一直坚持学习的人数更少,不足4%,说明虽然很多学生能够认识到课前自主学习的重要性,但是能够行动并且养成习惯的却是寥寥无几,因此在教学中如何督促学生在课前进行自主学习,培养大学生良好的学习习惯,是增强翻转课堂学习效果的重要手段。图 2课前学习资源的有效性Fig.2Effectiveness of pre-class learning resources图 3课前学习资源的学习频率Fig.3Learning frequency of pre-class learning resources第 1 期冯可可,等:大数据视阈下高等数学翻转课堂教学实践研究51 2.2课堂上师生之间相互信任的重要意义学校的中心工作是教学,教学工作的中心环节是上课。翻转课堂式教学模式下,学生在课前对书本知识已经有了基本的了解,课堂变成了老师与学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、合作探究、完成学业等4,思维的碰撞增加了课堂的趣味性和灵活性,但同时也对授课教师提出了更高的要求,不仅要求老师能够有效地引导学生进行思考和探索,更要求老师能够对学生提出的问题给予清晰、准确的解答,这不仅关系到课堂能否规范有序地开展,更影响学生对老师的信任和依赖。因此,了解课堂上教师的授课水平与学生遇到问题时的求助方式对于搭建翻转课堂式教学模式具有重要意义。学生对教师授课水平的评价结果如图 4 所示,可以看到 82%的学生认为大学数学的授课教师能够对知识点和学生提出的问题给出清晰且易于理解的讲解,说明学生对教师的授课水平认可度高。另外,从图 5 中可以看到,课堂上学生遇到问题时求助的各个途径中,与同学交流解决问题和自行查阅资料解决问题是最主要的途径,占比高达 80%,与同学交流更是接近一半的人愿意采取的求助方式,而与老师交流解决问题则是学生最不愿意采取的方式,占比仅 11%。通过对图 4 和图 5 的综合分析可以得出虽然学生认为授课教师能够对知识点和学生提出