專業(yè)課理論推導(dǎo)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

董彥非

(西安航空學(xué)院 飛行器學(xué)院，西安 710077)

1 理論推導(dǎo)課的難題分析

工科的本科專業(yè)課教學(xué)中，理論課尤其是涉及到公式推導(dǎo)的理論內(nèi)容總是授課中的難點(diǎn)。經(jīng)常出現(xiàn)教師在臺(tái)上講得口干舌燥，推導(dǎo)過程寫滿一黑板，但是臺(tái)下的學(xué)生卻聽得昏昏欲睡，不知所云。

為此，不僅老師心中不滿，一堂課上下來都是滿滿的挫敗感；學(xué)生也頗不領(lǐng)情，聽不懂、乏味等抱怨總是不斷。

究竟什么原因?qū)е码p方都不滿意，起不到應(yīng)有的教學(xué)效果呢？

分析起來，理論推導(dǎo)課的難題主要來自于以下幾個(gè)方面。

一是教師教學(xué)方法陳舊，授課過程缺乏邏輯性。不講前因后果，沒有推導(dǎo)思路，只是一味采用滿堂灌的方式。學(xué)生不明白教師在做什么，將要做什么，沒有一條貫穿課堂內(nèi)容的主線。

二是推導(dǎo)過程枯燥乏味，沒有用更易于理解的方式解釋推導(dǎo)過程，一些概念和假設(shè)等沒有展開分析，難以理解，導(dǎo)致講解缺乏吸引力。

三是教師與學(xué)生缺乏互動(dòng)，課堂成為老師的一言堂，學(xué)生沒有參與感，沒有激發(fā)學(xué)生探索的活力。

為了達(dá)到理想的教學(xué)效果，必須糾正以上問題。同時(shí)，必須對(duì)課程內(nèi)容認(rèn)真分析，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)過程，才能把理論推導(dǎo)課講的形象生動(dòng)。

2 推導(dǎo)課的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)，也稱教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是一種教師為達(dá)成一定的教學(xué)目標(biāo)所使用的“研究教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)過程，制定教學(xué)計(jì)劃的系統(tǒng)方法”[1-2]。教學(xué)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)包括系統(tǒng)理論、學(xué)習(xí)理論、傳播理論和教學(xué)理論[3]。教學(xué)設(shè)計(jì)是以現(xiàn)代傳播理論和學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，科學(xué)合理地運(yùn)用系統(tǒng)理論的思想與方法，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和教師自身的教學(xué)觀念、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、個(gè)性風(fēng)格，分析教學(xué)中的問題與要求，確定教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)解決問題的步驟，選擇和組合相應(yīng)的教學(xué)策略與教學(xué)資源，為達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果而制定的教學(xué)實(shí)施方案的系統(tǒng)的計(jì)劃過程[2]。

良好的教學(xué)設(shè)計(jì)同時(shí)也為教學(xué)活動(dòng)的有效實(shí)施提供科學(xué)合理的行動(dòng)綱領(lǐng)，有利于調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生雙方在教學(xué)活動(dòng)中的積極性、主動(dòng)性，有利于引導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)取得良好的教學(xué)效果[2-3]。

2.2 理論推導(dǎo)課的課堂設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)較好的理論推導(dǎo)課的課堂教學(xué)效果，需要教師在備課階段就要精心進(jìn)行講課設(shè)計(jì)，包括授課邏輯設(shè)計(jì)、講解技巧設(shè)計(jì)和語言設(shè)計(jì)等。

理論推導(dǎo)課相對(duì)于其他內(nèi)容，更加注重邏輯性，必須要進(jìn)行授課邏輯設(shè)計(jì)，增強(qiáng)所傳授知識(shí)的邏輯性、條理性是理論推導(dǎo)課教學(xué)的核心，也是一堂推導(dǎo)課能否吸引學(xué)生的關(guān)鍵。

每一堂課的內(nèi)容或者知識(shí)點(diǎn)之間都要有清晰的邏輯關(guān)系，即使中間插入的一些相關(guān)知識(shí)，也同樣要求與主題內(nèi)容之間的邏輯性，否則就會(huì)事與愿違，產(chǎn)生講課東一頭西一頭的混亂效果。

同樣，在課堂上使用的多媒體課件也要與所講內(nèi)容有相對(duì)應(yīng)和明確的邏輯遞推關(guān)系[4]。如果課堂教學(xué)內(nèi)容邏輯是混亂的，那么無論采用什么樣的教學(xué)方法都無法達(dá)到理想的課堂教學(xué)效果。

對(duì)于課堂教學(xué)中的邏輯設(shè)計(jì)，首先要注意的是所講內(nèi)容之間的內(nèi)部邏輯關(guān)系。授課內(nèi)容中每一個(gè)講解主題/知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)部邏輯關(guān)系都要表達(dá)清晰，使用教學(xué)課件時(shí)，要明確體現(xiàn)這種內(nèi)部邏輯關(guān)系。課件中一個(gè)主題/知識(shí)點(diǎn)下的各個(gè)“對(duì)象”的出場順序要有明確的層次關(guān)系[4-5]。

課堂教學(xué)中邏輯設(shè)計(jì)還要注意外部邏輯關(guān)系。所謂外部邏輯關(guān)系，指的是主題/知識(shí)點(diǎn)與主題/知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。清晰、明確的外部關(guān)系表述主要體現(xiàn)在教師的課堂講解上面。

授課過程中，講完一個(gè)主題/知識(shí)點(diǎn)之后，在下一個(gè)主題/知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)之前必須要有語言上的鋪墊。在使用課件時(shí)，不能先翻到下一頁之后，才根據(jù)課件內(nèi)容講解，這樣就有被課件牽著鼻子走的感覺，顛倒了主次關(guān)系。應(yīng)該在翻頁前就有語言引導(dǎo)和鋪墊，然后顯示出要講的內(nèi)容后繼續(xù)講解，讓課件成為自己授課的輔助工具。實(shí)際授課中很忌諱的講法是“這個(gè)問題講完了，現(xiàn)在講下一個(gè)問題”[4-5]。

講課過程中各種講課技巧的靈活運(yùn)用，可明顯提高課堂教學(xué)效果。為提高學(xué)生的興趣，講課中可單獨(dú)運(yùn)用諸如設(shè)問、推理、聯(lián)想、總結(jié)分析、形象對(duì)比、制造矛盾等技巧，也可以將幾個(gè)技巧聯(lián)合使用。這些技巧有的要在課件中體現(xiàn)，有些只需教師用語言表達(dá)。技巧的運(yùn)用要根據(jù)課程特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)，不能牽強(qiáng)附會(huì)勉強(qiáng)使用。

啟發(fā)式是課堂教學(xué)中經(jīng)常使用的教學(xué)方法，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，吸引學(xué)生的注意力。理論推導(dǎo)課的課堂教學(xué)同樣需要合理使用啟發(fā)式教學(xué)方法。

3 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

基于以上分析，筆者在《航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程中，充分利用教學(xué)設(shè)計(jì)理論和方法，對(duì)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推力計(jì)算公式推導(dǎo)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。

為了幫助學(xué)生理解推導(dǎo)過程，筆者從邏輯、流程和理解三個(gè)方面展開設(shè)計(jì)。

3.1 設(shè)計(jì)一條邏輯主線

邏輯是課堂教學(xué)的核心。在進(jìn)行噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推力計(jì)算公式推導(dǎo)中：從推力的引出，到獲得推力的途徑，再轉(zhuǎn)到理論分析方法，引出推力概念；通過對(duì)利用概念推導(dǎo)的可能性分析，指出該思路的不可能性；啟發(fā)學(xué)生思考求解的方法，并用普通物理的知識(shí)給與提示；最后落腳到采用動(dòng)量定理推導(dǎo)推力公式。

這條邏輯線在啟發(fā)式教學(xué)方法的輔助下，始終貫穿理論推導(dǎo)的全過程(如圖1所示)。

圖1 講解邏輯線

在這條明確的邏輯線的指引下，學(xué)生清楚地知道公式推導(dǎo)和分析來龍去脈，思路清晰，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)信心和興趣。

3.2 給出理論推導(dǎo)通用流程

專業(yè)課的公式推導(dǎo)一直是課堂教學(xué)的難點(diǎn)。對(duì)于學(xué)生對(duì)理論推導(dǎo)內(nèi)容的畏難情緒，筆者針對(duì)性地提出了理論推導(dǎo)的通用流程，即第一步“模型化”、第二步“求解”、第三步“修正”的三部曲公式推導(dǎo)流程。理論推導(dǎo)通用流程如圖2所示。

圖2 理論推導(dǎo)通用流程

在確定使用動(dòng)量定理推導(dǎo)推力公式以后，筆者先不急著開始推導(dǎo)，而是首先將這個(gè)三部曲作為通用理論推導(dǎo)的“套路”講給學(xué)生。使學(xué)生對(duì)推導(dǎo)過程有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，做到心中有數(shù)。講解到一個(gè)階段后，學(xué)生已經(jīng)清楚下一個(gè)階段是什么，理解程度和信心都得到提高。同時(shí)告訴學(xué)生，這個(gè)“套路”他們以前肯定遇到過，今天會(huì)使用，今后的學(xué)習(xí)中還會(huì)遇到，有助于消除一些學(xué)生的畏難情緒。

3.3 形象化促進(jìn)難點(diǎn)理解

對(duì)于講課過程中有些難以理解的內(nèi)容，可以采用形象化的比喻從不同角度講解。比如在講解推力計(jì)算公式中有一條假設(shè)：

設(shè)流量系數(shù)Φ0=1，即

其中A0為發(fā)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)前方氣流截面積，A1進(jìn)氣道進(jìn)口截面積。

學(xué)生對(duì)于僅僅是數(shù)字和字母表示的流量系數(shù)，以及流量系數(shù)等于1的意思不理解。為此，筆者就將發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣過程形象地比喻成“吃面條”，使學(xué)生很快明白了此假設(shè)的含義，并開始討論是否存在“喝稀飯”的情景等，課堂氣氛也開始活躍。

接下來，提出“吃面條”假設(shè)是否合理，“喝稀飯”假設(shè)是不是更好，兩種假設(shè)是否全面，如果不合理或不全面該怎么辦的問題，促使學(xué)生思考。同時(shí)，對(duì)引出第三步“修正”也起到了很好的鋪墊作用。

4 結(jié)語

通過對(duì)理論推導(dǎo)課的難題分析，結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)思想提出來解決思路。在噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推力計(jì)算公式推導(dǎo)課堂中設(shè)計(jì)了邏輯線、通用流程和形象化講解這三條授課思路，化解了對(duì)該推導(dǎo)問題的授課難題。經(jīng)過多個(gè)班級(jí)的課堂實(shí)踐，結(jié)果表明，大多數(shù)學(xué)生聽懂了課堂內(nèi)容，而且印象深刻。

本文提出的三條理論推導(dǎo)課的設(shè)計(jì)思路和方法，可以為相關(guān)理論課程的課堂設(shè)計(jì)提供參考。

[1] 顧明遠(yuǎn).教育大辭典[M].上海:上海教育出版社，1998：235.

[2] 謝利民.教學(xué)設(shè)計(jì)[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2004：5.

[3] 張曉輝.精彩教學(xué)設(shè)計(jì)[M].長春：東北師范大學(xué)出版社，2010：4.

[4] 張良斌.機(jī)械設(shè)計(jì)課程課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)藝術(shù)的探討[J].機(jī)械管理開發(fā)，2009，24(6)：151-153.

[5] 夏宏玉.高等教育改革論叢書[M].武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1998：65.