大学基础数学课堂中问题驱动式教学方法探究

［摘 要］ 在大学基础数学课程教学中，课程本身的枯燥及较大的难度是导致学生学习效率不高的主要原因。针对这一问题提出了问题驱动式教学方法，对湖北大学数学与统计学院学生进行了调查，发现采用该方法后学生的预习时间增加且复习时间减少，在课堂上有效地实现师生互动的同时学生能更好地理解课堂重难点。然后，从学生的角度分析其对于大学基础数学课堂中问题驱动式教学的期望，并以此为基础对教师的问题驱动式教学方法提出建议。最后，将应用该方法的课堂的学生成绩与未应用该方法的课堂的学生成绩进行对比，以此看出该方法对于提升学生学习效率有显著效果。

［关键词］ 问题驱动式教学；大学基础数学；教学方法

［基金项目］ 2021年度湖北大学教研项目“‘数学+大数据’交叉复合型人才培养模式的探索与实践”；2021年度湖北大学研究生院中央支持地方高校发展专项“数学与统计学学院研究生教育教学项目”（1040017321）

［作者简介］ 邹 斌（1969—），男，湖北宜昌人，理学博士，湖北大学数学与统计学院教授，博士生导师，主要从事机器学习及统计学习理论研究；潘晏枫（1998—），男，陕西安康人，湖北大学数学与统计学院2021级应用统计专业硕士研究生，研究方向为机器学习；徐 婕（1975—），女，湖北武汉人，工学博士，湖北大学计算机与信息工程学院教授，硕士生导师（通信作者），主要从事机器学习、数据挖掘研究。

［中图分类号］ G642.4 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）02-0133-04 ［收稿日期］ 2022-03-21

引言

众所周知，学习数学知识的过程是十分枯燥的，加之网络及手机的普及，导致学生在大学基础数学课堂上的注意力很容易分散转移。所以教师需要打破传统的教学方法，找到恰当的、符合时代理念的新方法以调动学生学习的积极性，以此取得更好的教学效果。许振明在大学数学教学方法探索中提到，要根据时代特点引进新的教学模式，需要因地制宜，结合不同的教学模式，以达到最佳的教学效果［1］。Haiwen Chen在其他领域的教学中采用了“主问题”教学法，并且取得了较好的成果［2］。张菊梅认为要改变数学教师传统教学思想观念和数学专业教学模式，采用启发式、探究式、合作式和互动式等课堂教学方法［3］。谭瑞林等人提出了增强大学数学课堂的互动性，引导学生积极、主动、高效地参与教学活动的观点［4］。在高等教育过程中，大学数学作为基础性课程占据着重要的地位，数学课程教学质量的好坏直接关系到各专业后续课程的学习。但是，从陆伟等人的研究中可以看出，现在大学数学课程不及格人数在逐年增加［5］。究其原因，在于大部分学生没有找到合适的学习方法，并且在传统教学方法的课堂中学生的学习效率较低。

一、提问与问题驱动式教学

提问是课堂教学常用的师生互动方式，有效的提问可以在促使学生主动思考的同时，让教师掌握学生对知识点的掌握情况，从而更好地把握教学进度。如果在课堂教学中缺少了这一环节，对学生而言就只有知识的输入没有知识的输出，这种课堂氛围不利于学生在课堂中牢固地掌握知识。赵建仓认为教师授课技能的高低很大一部分取决于其是否能够对学生进行科学的引导，使学生更好地作答［6］。因此，提问是教学的有效手段，能够展现教师的教学水平，甚至将提问视为艺术也不为过。问题驱动式教学指在课堂中教师结合教学重点提出问题，以问题为导向激发学生的主动思考能力，此种教学方式能够在调动学生自主学习积极性的同时锻炼其思维能力，使其在学习过程中不以单一答案为最终结果，而是将问题融入学习，不断探寻最优解决方案，以激发学生的求知欲，改善其思维方式，达到提升其综合能力之效。本文针对在大学基础数学课程的教学中更高频率地使用问题驱动式教学方法所收获的效果展开讨论和分析。本文的数据来源：以系统抽样的方式，在湖北大学数学与统计学院一至三年级以学号为标志进行抽样调查，共计发出问卷1200份，回收问卷1184份，问卷回收率为98.67%，回收率较高。

二、问题驱动式教学课堂情况分析

如图1所示，问题驱动式课堂教学在帮助学生集中注意力方面有十分显著的效果，并且能够在加深师生联系的同时，帮助学生更好地理解课堂重难点知识。除此之外，还具有调动学生积极性和提高学生语言表达能力的功能。因此，问题驱动式课堂教学是一种值得推广和提倡的教学方式。

在基础数学课程中，大多数学生对于教师的提问有排斥情绪，综合考虑了各方面因素，可能有以下几个原因：问题难度过大导致大部分学生难以回答，影响教学氛围；部分教师的提问方式方法与学生的期望有较大出入或提问的频率过高，导致学生在面对教师的提问时有很大的压力，从而影响学习效率。

问题驱动式课堂教学能够在加深师生之间联系的同时，帮助学生更好地理解课堂重难点知识。而且还可以增进师生之间的联系。除此之外，还能激发学生的主观能动性，促使其主动地预习和复习。但是由于该教学方法节奏较快，学生不但需要在课前进行预习，而且还要在课堂上全神贯注跟着教师的思维走，再加上面临回答问题的心理压力，因此，对于学生来说这种教学方法带来的压力较大。所以我们对学生期望的课堂进行分析，以求达到学生心目中的问题驱动式课堂，从而提高学生的学习效率。我们主要从提问难度、问题类型、一堂课提问次数及提问方法对学生期望中的问题驱动式课堂进行描绘，从而为教师改进教学方法提供可靠的建议。

如图2所示，期望理解型问题的学生最多，这一类问题主要是对基础知识的巩固理解，所以在课堂上简单和适中难度的理解类问题是必不可少的。其次是探究型问题，而探究型问题讲究逻辑上的通顺，能够从简单的已知知识进行举一反三，探究出新的结果，这就需要教师在课堂上设置一些适中和困难难度的探究型问题。而记忆型、应用型问题和分析型问题在学生中的反响一般，在设置问题时可以不优先考虑。虽然从分析结果上看学生最不期望的是评价型问题，但是评价型问题在课堂上是必不可少的。因为评价型问题需要学生在构建知识框架的基础上触类旁通，与其他知识进行对比后，才能做出评价。这是对学生是否完整掌握知识且能够举一反三的重要考核方式。这种问题应该设置在章节的结尾处，在某个知识板块结束后应用该种问题对学生进行提问。

如图3所示，91%的学生所期望的一节课提问次数在10次以下。因此，在课堂上教师不宜提问过多，这样会给学生带来心理压力，影响其学习效率，也会引起他们的抵触心理。而如果提问次数不够，就无法达到巩固知识或者拔高的效果，故可以适当提高问题难度。从调查结果来看，63%的学生预习时间呈现增加或是不变的态势，这说明对于大部分学生而言，只有在课前进行预习，才能够在课堂上跟上教师的提问节奏，这能够有效地激发学生的主观能动性，使其能够自发地学习数学，从而达到培养其数学兴趣，提高课堂教学效率的目的；68%的学生在预习方法上做出了调整；近72%的学生因为预习方法的改变或是预习时间的改变而使学习效率呈现保持不变或增长的趋势。

关于学生课后复习时间的调查结果显示，50%的学生课后复习时间减少了，26%的学生课后复习时间保持不变。由此我们可以推测，问题驱动式教学方式帮助学生在课堂上构建了知识框架，深刻理解了所学的内容，从而导致大部分学生的课后复习时间减少。从这一方面来看，问题驱动式课堂教学减轻了学生课后复习的压力，通过在课堂教学帮助学生打下深厚的基础，将学生课后的学习问题转移到了课堂上解决。但是发现另有一小部分学生的课后复习时间增加，说明他们不太适应问题驱动式课堂教学或者是未能做好预习工作，导致在课堂上较为吃力。这需要教师在改进自身教学方式方法的同时，对学生的预习工作进行督促。

综上所述，在问题驱动式课堂教学中，教师应该从情景引入问题，并且要遵循由易到难的规律，使问题的难度呈现阶梯形，有利于学生知识框架的构建及后续的知识之间的对比和拓展。在一堂课中，提问的次数不宜过多，避免给学生带来过大的心理压力，从而影响课堂氛围和学生的学习效率。当提问次数被限制时又要保证教学质量，问题难度的提升就是必然选择。可喜的是，大部分学生都可以甚至是乐于接受困难的问题，因为困难的问题更有思考的价值，更能帮助学生在巩固基础知识的同时对知识体系和框架进行构建，从而达到举一反三、活学活用的教学效果。

三、结论

本文分别对2017级和2018级不同班级学生概率论成绩进行对比分析。其中A班级采用问题驱动式教学方法，B班级未采用该教学方法，A、B班学生其他素质基本相同。

如表1所示，不论是2017级还是2018级，A班不但平均分显著高于B班，其最低分也明显高于未采用该教学方法的B班。并且我们可以看到其中2017A班的最高分比2017B班的最高分要高出3分，这说明问题驱动式教学方法对于学生成绩的提高、学习效率的提升是有着促进作用的。

在所有班级成绩分布均呈现左偏趋势的基础上我们可以发现A班的成绩分布比B班的成绩分布更为左偏，这说明采用问题驱动式教学方法的班级的整体学习情况要优于未采用该教学方法的班级。如表2所示，在两个年级A、B班的对比中我们可以发现，A班只有很少一部分学生在70分以下，其在2017A班及2018A班的占比仅为3.33%和9.21%；而B班不但相应低分成绩区间的人数占比较高，甚至还有一个不及格的学生。这说明问题驱动式教学方法能够很好地帮助学生理解课堂知识，提高学习成绩。对于所有班级来说，处于80～89分这一区间的人数是最多的。而在90分以上这一成绩区间，A班人数占比显著高于B班，再结合两个最高分的对比，我们可以认为问题驱动式教学方法能够更好地帮助学习基础较好的学生进行深入思考、构建知识框架，从而达到精益求精的效果。

在大学基础数学课堂中采取问题驱动式教学方法，对于不管成绩处于何等层次的学生来说，都有提高其学习效率、提升其学习成绩的效果。

参考文献

［1］许振明.大学数学教学方法探索［J］.数学学习与研究，2018（13）：7-8.

［2］CHEN HAIWEN. Study on the application of “Main Question” teaching method in novel teaching［J］. Scientific Journal of Economics and Management Research， 2021，3（9）：350-353.

［3］张菊梅.大学数学教学方法改革研究：评《大学数学教与学》［J］.教育发展研究，2019，39（12）：89.

［4］谭瑞林，耿建敏，刘月芬.高效互动大学数学课堂构建探讨［J］.现代商贸工业，2019，40（30）：177-179.

［5］陆伟，陈琴.高校大学数学课程不及格现象的调查及分析：以湖北H高校为例［J］.高教学刊，2020（34）：73-76.

［6］赵建仓.高中数学课堂提问的有效性研究［J］.学周刊，2021（30）：71-72.

Exploration on the Problem-driven Teaching Method in Basic Mathematics Teaching of Colleges and Universities

ZOU Bina， PAN Yan-fenga， JIANG fenga， FU Ying-xionga， XU Jieb

（a. School of Mathematics and Statistics， b. School of Computer Science and Information Engineering， Hubei University， Wuhan， Hubei 430062， China）

Abstract： In the Basic Mathematics course， the boringness of the course itself and its slight difficulty are the main reasons for the low learning efficiency of students. The paper proposes a problem-driven teaching method to address this problem， and conducts a study with students at Hubei University as an example. Students’ expectations of problem-driven instruction in Basic Mathematics classrooms are then examined from their perspectives， and suggestions are made for the teacher’s problem-driven approach based on these expectations. Finally， we will compare the students’ scores in the classroom using this method with those in the classroom not using this method， so as to see that this method has a significant effect on improving students’ learning efficiency.

Key words： problem-driven teaching; Basic Mathematics of colleges and universities; teaching method