ADDIE模型下的幾何學課程教學設計

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摘要：幾何學是高校數學專業(yè)的一門主要基礎課，在本科教學中起到至關重要的作用，但在教學過程中存在缺乏現代數學思想滲透的問題。該文使用addie教學模型，將其中的分析、設計、開發(fā)、實施、評估這五個階段與幾何學課程教學結合起來，對課程進行了教學設計。

關鍵詞：幾何學；ADDIE模型；教學設計

1幾何學課程概況

幾何學是高校數學專業(yè)的一門基礎課，它的主要思想是運用代數方法研究幾何圖形，把數學的兩個基本對象———形與數有機聯系起來，對數學的發(fā)展起到了重要推動作用。它的思想方法與幾何直觀性，為抽象的數學問題提供了形象的幾何模型與背景，能培養(yǎng)學生的空間想象能力，提高學生認識和處理數形關系的能力，為學生學習后續(xù)課程奠定了重要基礎。目前，在幾何學教學過程中存在以下問題[1]：（1）圍繞研究型人才的高素質培養(yǎng)，應強化學生的基礎研究能力，但目前幾何學課程內容與體系安排中，缺乏現代數學的思想、觀點和方法，過分強調各課程的系統(tǒng)性和完整性，課程之間缺乏相互聯系與滲透。（2）目前的幾何學課程內容千篇一律，且脫離學生已掌握的數學基礎知識，要么是學生已知已會的，要么超出了學生現階段的理解能力，導致教學內容難以激發(fā)學生的學習興趣，教學質量得不到保證。（3）在目前的幾何學課程教學中，教師往往注重對考核知識的傳授，而忽略對如平面上二次曲線等一般數學理論知識的講解，導致學生無法將幾何學知識點融會貫通，無法形成整體的數學思維，不能做到對幾何學相關知識學以致用。（4）課程教學方法與教學手段相對陳舊。在信息技術迅速發(fā)展的今天，幾何學教學仍大多采用傳統(tǒng)的線下教學模式，沒有充分利用現代化的教學手段，更沒有與“互聯網+教育”的大背景結合起來，且普遍存在重視教學過程、輕視教學成果的研究和總結的現象，影響了教學質量的持續(xù)提高。針對此教學現狀，為了切實打好幾何學課程學習的基礎，充分發(fā)揮幾何學在本科教學中的重要作用，對幾何學課程的建設和改革就顯得非常必要且尤為重要。

2ADDIE教學設計模型概述

ADDIE模型是由美國佛羅里達州立大學教育技術研究中心開發(fā)的培訓模型，包含三個方面內容，即要學什么（學習目標的制定）、如何去學（學習策略的應用）、如何去判斷學習者已達到的學習效果（學習考評實施）。ADDIE模型主要包括分析（Analysis）、設計（Design）、發(fā)展（Develop）、執(zhí)行（Implement）、評估（Evaluate）五個階段[2]。ADDIE模型自設計開發(fā)以來，被眾多學者借鑒和使用[3-4]，在課程教學改革方面發(fā)揮了很好的作用。本文針對我校目前幾何學教學中存在的實際問題，利用ADDIE教學設計模型探索教學改革思路。

3基于ADDIE模型的幾何學課堂教學設計

本文以ADDIE模型為指導，從分析課程設置、設計規(guī)劃課程體系、開發(fā)完善課程內容、實施執(zhí)行課程講授、評估課程效果五個階段，探討幾何學課程教學設計。3.1分析課程設置以目標為導向加強課程建設。在課程設置方面，作為一項較為重要的基礎課程，幾何學是一門通過代數方法來研究幾何性質的學科，有其獨特性。作為數學類專業(yè)的一門基礎課，幾何學的教學內容是經典的。幾何學與高等代數是高校數學體系中重要的兩個部分，這兩部分內容結構具有較強的融合性。本項目根據學生的基礎，確立學生中心、產出導向、持續(xù)改進的理念，完善課堂教學手段。

3.2規(guī)劃課程體系

大連理工大學幾何學課程在設計過程中，研究了如何安排課程知識點、整體統(tǒng)籌學生需要預習的知識。結合教學實際，進一步理清幾何學課程知識點之間的邏輯關系。根據學生的認知基礎，對當前的課程內容進行優(yōu)化和重構，激發(fā)學生的學習興趣。在網絡時代，學生獲取知識的渠道拓寬，自主學習的意識更強。因此，教師必須改變傳統(tǒng)的教學模式和教學方法，在授課過程中引入在線教學資源和教學手段，提升課程的高階性。目前已制作完成與部分課程知識點相關的在線視頻，目的是加強在線教學資源的建設和積累，將學生置于一種開放、多元的學習環(huán)境中，實現課前線上預習、線下課堂講授、課后線上答疑，形成具有自主性和實踐性的教學模式，使學生在教師的組織和指導下，獨立思考，自主學習。

3.3完善課程內容

著力點是優(yōu)化和重構幾何學經典的教學內容，以激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質量。應完善課程檔案，比如PPT及案例素材等，突出課程的創(chuàng)新性。例如在向量部分中，對于學生熟悉的向量的定義、向量的加法、向量的內積等內容，通過知識點概要的形式快速回顧；對于學生不熟悉的向量外積等內容，通過引入實例等手段細致講解。3.4執(zhí)行課程講授教學過程中，應堅持以學生為中心，通過組織授課教師定期集體備課、研討課程設計，以及組織學生開展課前線上預習、課后線上答疑等方式，提高授課效果。加強教學梯隊建設，組建一支結構合理的“科研教學一體化”教學團隊。注重在線教學資源建設，通過多媒體和網絡輔助課堂教學，拓展教學空間。推行自主探究的學習方式，在講授某些知識點時，讓學生自愿組成學習小組。比如矩陣及其運算這部分知識是補充的高等代數內容，教師可以布置教學任務，組織學生開展專題學習，以小組為單位評價學生的任務完成情況。

3.5評估課程效果

在前四個階段的基礎上，認真總結授課過程中出現的問題，不斷強化課堂設計，逐步解決怎么講好課的問題，研究如何明確流程，使學生能夠真正學到知識。下面通過一個案例說明ADDIE模型設計在幾何學線上線下混合式課堂教學中的應用。教學案例：點到平面的距離。教學情境：幾何學涉及多種距離的計算，其中點到平面的距離是本課程接觸的第一個距離計算問題。采用ADDIE模型設計，通過分析（Analysis）發(fā)現，學生對不同幾何對象之間的距離具體是哪一段存在疑惑。通過設計（Design），明確本節(jié)課要讓學生理解距離的概念，并能夠舉一反三，理解點到平面距離、兩平面距離、兩直線距離等幾何意義。通過發(fā)展（Develop）和執(zhí)行（Implement），教師課前錄制微課，回顧距離概念，明確距離等于兩對象之間點的最短距離，通過直角三角形比對法，講解點到平面的距離是求點和點到平面畫垂線后垂足之間的距離，幫助學生內化知識。此段微課視頻通過雨課堂等平臺，以便于學生課前預習。在執(zhí)行（Implement）階段，學生已明確點到平面的距離是哪段，直接代入平面方程求解即可。在評估（Evaluate）階段，要認真總結課堂授課流程，思考在線預習和課堂講授的邏輯是否流暢，如有問題應及時調整。通過此案例我們不難看出，ADDIE模型中的五個部分是一個緊密結合的整體。在幾何學課程的教學實踐中，勢必要經過反復調整（評估之后再分析、設計），才能更好地發(fā)揮作用，進而提高教學質量。打造優(yōu)質的幾何學課程是一個系統(tǒng)項目，必須關注學習過程的三個關鍵要素———學生、教師和內容，并很好地將三者聯系起來。

4結語

本文基于大連理工大學研究型人才培養(yǎng)方案，以一流課程建設為目標，從幾何學課程教學改革的必要性出發(fā)，在分析ADDIE教學設計模型中分析、設計、開發(fā)、實施、評估五大部分的基礎上，提出基于ADDIE模型的幾何學教學改革探索方案。在教學實踐中，應在整體統(tǒng)籌的基礎上，牢牢把握每個環(huán)節(jié)，不斷提高幾何學課程的教學質量。

參考文獻

[1]劉巧云,王萍姝.高校解析幾何課程教學改革的方法探究[J].課程教育研究,2016(21):32-33.

[2]李娜,何小武,賴德繁.基于ADDIE模型的水利工程施工課程教學設計[J].教育教學論壇,2019(28):169-170.

[3]廖雪蓮.基于ADDIE模型的英語翻轉課堂的教學設計[J].長春大學學報,2019,29(3):92-95.

[4]盧瑾,任宏亮,張健,等.ADDIE模型下“程序設計”課程混合式教學設計[J].電氣電子教學學報,2018,40(3):43-46,64.

作者：李風玲 雷逢春 單位：大連理工大學數學科學學院