例题导向式理论教学模式实践

作者: 邵姣婧 安金钰

例题导向式理论教学模式实践0

[摘 要] 理论课的抽象性和专业性决定了其课堂教学侧重基础知识的讲授,也使得初学者在理论课堂上表现出敷衍、应付甚至厌学的不良现象。鉴于此,提出了例题导向式教学,通过重要概念总结、例题思考练习和反推基础理论的教学过程,摸清学生对重要基础理论的理解、深入和应用。此模式极大提升了课上学生的积极性,学生能主动寻找问题并主动质疑,真正实现了对重要概念、原理、定理和规律等的全面掌握和深入理解。此种教学模式可推广应用于理论概念较多且有习题作为支撑的理论课程,避免课堂沉闷,并提出了一些看法和总结,以期能与同行讨论。

[关键词] 例题导向;理论教学;模式实践

[基金项目] 2023年度贵州大学校级本科教学工程项目“《材料物理学》课程理论教学和实践教学的结合探索”(XJG2023044);2024年度贵州大学校级思政示范课程“《燃气供应》课程”(kcsz2024056);2024年度贵州大学校级思政示范课程“《材料物理》课程”(kcsz2024002)

[作者简介] 邵姣婧(1988—),女(苗族),贵州思南人,博士,贵州大学材料与冶金学院教授,主要从事先进电化学储能器件及关键材料研究;安金钰(1988—),女(土家族),贵州思南人,博士,贵州大学土木工程学院教授,主要从事能源存储、风险分析及应用研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)26-0037-04 [收稿日期] 2023-10-25

引言

理论教学常见方法包括讲授教学法、演示教学法、讨论教学法、角色互换式教学法、任务驱动法和体验式教学法。理论教学方法主要存在以下几个方面的问题:(1)随意使用理论教学方法且缺乏规范性;(2)采用单一且陈旧的理论教学方法;(3)缺少对学生参与度的关注、理论教学方法单一[1-3]。教师虽了解某些教学方式,但在授课过程中并未认真分析其适用范围,经常采用最基本的讲授法进行教学,即使运用比如讨论教学的可互动模式,但因部分教师关注不全面致使只有少数学生能参与互动,无法达到学生的全面参与的基本要求,从而导致了教学效果较差,学生对理论知识点未理解且掌握不扎实,更谈不上对理论知识应用的深入[4-6]。可见,纯理论教学授课效果不理想的问题源于教学方法的使用不正确,教学模式的设计需基于教师对纯理论教学知识点的全面把控,进而调动每名学生的学习主动性,深入掌握重要的理论知识点,能全面分析并解决实际应用中存在的问题。

一、理论基础研究

笔者讲授专业基础课和专业课的实践感悟是理论教学较难把握,学生在理论知识点讲授时容易走神,以致后续的练习和讨论没有想法而缺失学习主动性。思考其根源主要是理论授课课时时长较长,授课内容亟待精练,留给学生练习和思考的时间较短,且未能很好地承接。笔者基于理论基础重要性和理论知识研究思路,提出了问题式引导教学,能很好地解决以上问题,以完善理论教学授课模式。

(一)理论基础的重要性

理论基础知识不仅是科学的基础,也是运用科学解决实际问题、实现实践创新的决定性前提条件。我国经济飞速发展离不开科学技术,科学技术的核心支撑即为理论基础。理论知识是发展现代社会的最有力工具,不仅能解释各种复杂客观规律,而且能通过解释问题本质为实践提供理论依据,更科学地实现发展目标。积极学习并深刻掌握理论知识,为更高效准确地解决实际问题、实现高科技目标奠定基本条件。基础研究是科技创新的基石,其研究目的是发现规律且只能被利用,不能创新,更不能人为创造。客观的规律只有通过研究揭示其理论,进而指导科技创新即发明。发明是指创造出之前没有的技术或者产品,如第一次工业革命时期发明的蒸汽机、第二次工业革命时期发明的电、第三次工业革命时期发明的互联网等,由此可见,推动科技创新,关键在于强化基础研究,基础研究的成果是定理或定律等基础理论,一旦被发表便具有不排他性。创新性技术可通过申请“专利”有偿转让,也可通过市场出售获得收益,但定理或定律的使用的不排他性即为无法向使用者收费,其没有直接的商品载体,也不能在市场上出售获利。基础研究成果为科技创新提供理论支撑,属于公共品或公共服务。

(二)研究思路及应用

科学探究是解释现实社会客观现象规律的实践思考过程,其基本流程主要包括:发现问题、模型构建、实验验证和结论推导。首先,发现问题是科学探究的前提,是激发后续思考研究的关键要素。科学家基于已有的知识体系,针对某种无法解释的客观现象提出新的概念或理论。其次,通过积累相关信息,确定问题的研究范围及其内容,构建完整理论模型揭示科学规律。再次,实验验证环节对提出科学结论至关重要,尤其是进一步挖掘各变量之间的内在关系。最后,结论推导是依据前述三个步骤进行知识点概况和扩展,深入全面地分析所确定的理论知识。科学探究流程广泛适用于医学、物理学、化学等各科学领域,以发现新现象、新事实和理论为目标,促进人们高效探索现实世界。近年来,科学研究思路已被作为许多国家培养学生创新思维能力的重要课程,以期全面提升学生的科学素养。

二、问题导向式教学实践

问题导向式教学主要针对理论知识点较多,且配有习题的教材章节,通过习题题目理解和求解过程,深入理解和掌握本章节的基础和重点和难点理论,通过对主要步骤、关键环节和效果评价的总结思考,进一步验证此种教学模式能显著提升课堂教学效果。

(一)课堂设计

为充分发挥课上有限课时的讲授和吸收知识的效果,在课时设计上遵循例题练习和质疑的实践占比为2/3,讲解点拨占比1/3,以避免课上气氛不活跃现象导致学生缺乏主动的不良学习氛围(见图1)。课时设计和实施步骤主要包括重要概念的提炼和讲授、典型例题的练习和提问、重要概念的点拨和巩固,具体环节和课时分布。以一次课时90分钟为例,图1中的“15 min”表示课上耗时15分钟,直观地表明了课前重要概念提炼的依据、课上3个环节的课时安排和课后问卷反馈互动的关注重点。此节主要阐述其中3个关键步骤设计及其合理分配原则,另外的步骤设计详见第3部分内容。

(二)关键环节

1.概念提炼。如何高效提炼书籍中的重点理论知识,是广大教师关心和重视的问题。尽管高效提炼方式有很多种,但基本均围绕教材理论知识点进行展开。对授课教材有整体了解并为提炼知识重点设计初始框架,针对教材的重点和难点进行梳理概况,以便高效进行精简提炼,为学生后续更好地理解和掌握知识提供便利。同时,可采用思维导图等笔记形式进行重要知识点的整理记录,既可精准有条理地分析当前章节内容,也可方便后续反馈优化设计后的修改完善。另外,需结合实际问题对提炼的知识点进行深入分析,以便后续例题练习后的精彩点拨,使学生能高效快速在课上掌握其精髓,做到融会贯通并学以致用。

2.例题练习。例题练习可提升学生对理论知识的吸收程度,培养逻辑思维的同时激发其创新性,例题练习注重结合教材理论,需体现教材内涵与外延,让学生能先理解其知识的可用性和重要性,通过运用理论知识解决问题,不断体会直观感知、观察发现、空间想象、抽象概括、符号表示、运算求解、数据处理、演绎证明、反思与建构等思维过程,有助于学生对课上讲授知识点进行思考并提出疑问。反之,若一开始直接详细讲解理论概念,易导致学生对此知识点失去学习兴趣,而没有兴趣驱动的学习是枯燥应付式的。例题通常源自此门课程的重要基础应用,通过对例题题目中关键信息或关键词的理解,可加深对此知识点的认识,进而通过练习过程掌握其知识点的重要内容。

3.概念巩固。概念巩固和总结环节采用点拨的方式,通过例题练习,对知识点应该有较为深刻的认识,对无法理解的题目关键词,在此环节可通过提问的方式进行,教师通过问题驱动,且是经过学生思考而提出的问题,进一步回顾本章节的重要理论知识,引导学生进行思考,掌握其本质特点,注重学生主观能动性的调动。针对较难的知识点,需要根据已有的知识点,尽可能简单明了地阐明其概念精髓,而不是照本宣科,要做到适当扩展,利用尽可能少的课时做解释性讲授,把大部分课时留给学生思考,学生思考后才能理解、掌握知识点。

(三)效果评价

效果评价是教育教学过程中极为重要的环节,有助于教师把握授课效果,若未达到预期目标,也可及时寻找出问题进行相关环节的优化调节,通过多角度分析学习情况,帮助教师准确把握学生的学习进度。评价设计的要点主要包括:明确评价目标、选择评价方法、制定评价标准和确定评价时机。评价目标应与教学内容或教学大纲一致,需反映学生在知识和能力提升方面的最终效果,评价目标主要是例题的完成度和知识点的质疑积极性,指导整个评价分析环节。评价方法可采用问卷调查、观察记录和测试考核等方法,从不同角度综合评价教学效果。评价标准应匹配评价目标,客观准确地评估学生的例题完成情况。评价时机应根据教学内容和评价目标加以确定,可在课上进行简短测试或提问效果评价,也可在课后通过上述评价方法进行综合评价,特别要注意课后的及时性,若学生无法准确表达自身学习情况,就无法进行后续的优化完善。

三、优化建议

问题导向式教学虽在实践过程中表现出很好的知识吸收效果,但仍然有少数学生不主动,为进一步完善此模式,拟通过试题设计、课后问卷和课上扩展三个环节,促进全班学生的全面提升。

(一)例题设计

笔者针对的例题设计主要用于课上练习环节,需结合精练知识点,能将学生可能出现的质疑和点拨环节的理论知识点相切合,最好具有一定的实际应用背景。知识源于实践,实践是验证真理的唯一标准,实践不仅能拓宽学生的理论认知,也能激发对此知识点的浓厚兴趣。另外,例题设计的难易程度是保证课堂效果的关键因素,需根据课后反馈进行不断优化调整,以达到教师讲授时间和学生练习时间1∶1.5左右的课时安排,避免少部分基础较弱的学生无法通过课堂例题练习达到理解掌握重要知识点的目的。例题优化设计要求教师认真钻研课标、大纲和教案,认真分析例题难度,分层次设计多种例题方案,便于通过层次性课堂练习全面提升学生的整体吸收效果。简言之,例题设计和练习是学生深入掌握理论知识的有效途径,能显著提升教学效率。

(二)反馈设计

课后反馈的优化设计是提高教学质量的重要环节,需通过师生之间双向交流互动强化反馈效果,可结合各种智慧软件平台,比如学习通等,进行问卷调研或反馈信息汇总,以培养学生分析问题、解决问题的能力为目标进行问卷设置,特别是课上例题练习的难易程度和学生的理解程度,针对某些课上回答错误或理解不清楚的例题和质疑,可适当增加反馈问题中有关难度解析的选项,如例题错误理解的原因分析及个人补充等。另外,对课时时间的安排也是需要反馈讨论并进行实时优化的重要内容,以根据每名学生的基础调整课时和例题分层,最终实现对课上重要知识点的理解和深入。

(三)扩展设计

研究发现,科学家的励志经历能提升学生的固定型思维模式,特别是经历各种新问题的科研过程,体现了“努力能改变智力,成功取决于努力”的规律,有助于提升学生对知识点的理解程度。科学家的故事往往蕴含着坚强意志、勤奋刻苦、勇于挑战、勇于创新、实事求是等人格品质,且均具有强烈的爱国主义情怀和集体意识。爱国主义精神是培养学识渊博且胆色过人的科学家的条件之一,科学家的故事中包括科学家生平事迹、在某项研究上的贡献及某项科学问题的实验探究过程等,展现了科学家在发现、发明、创造上的整个心路历程,同时可使学生借鉴其科学方法并培养传递科学的精神。发现、发明和创造均一定程度地推进了社会发展,这源自科学家的科研成果,取决于其观察能力、实验设计能力、数学统计能力和思维能力等,这些也是学生综合素质培养的目标方向。科学家故事的扩展设计,能让学生体会到什么是苦累,并提升自身克服困难、敢于创新的自我意识,更好地培养学生发现问题、思考问题和解决问题的科学逻辑。

结语

本文尝试将提出的例题引导式理论教学模式的课前、课上和课后的设计思路进行了详细阐述。首先,课前注重例题扩展和概念提炼之间的巧妙结合,并适当进行周期性调整。其次,针对课上的例题联系设计和概念点拨巩固,需结合实际授课内容和学生知识掌握程度,进行课时分配优化(一般2~3个教学周),特别是提升对重点和难点知识的理解与深入。最后,课后的效果评价和反馈设计优化,通过调动学生主观能动性,使其能够深入理解并掌握重要知识。

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