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名师金课背后的秘密(2):这位长沙高数老师,不寻常!

【发表说明】

本文前半部分摘自《中国青年报》(2019-6-24),高数教师也能成"网红"   网友:这样的老师给我来一打》,原作者:洪克非。

文后配有王珏老师对“名师金课”背后的教学原理的“揭秘”——特别说明:此文无关于高数教学,而是所有教学背后的规律与原理。

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长沙理工大学综合教学楼4楼的一个阶梯教室,中气十足的声音已传出门外:“计算二重积分,第一步画图。你看我们几十年功底,啊,一下子圆就漂亮地出来了。你还能看出什么?对了,x轴与y轴是对称的!数学是要数感的,你们看,冥冥之中谁不见了?

教室里一片欢腾。120多名学生在谭艳祥的引导下,不时爆出笑声,或是会意地点头。

抢到前排的物电学院2018级学生陈晖霖沉醉在这种欲罢不能的魔音里,“谭艳祥老师特别能讲故事打比方,花样多,带我们进入一种愉悦的学习状态一只小青蛙、一块面包,甚至天文地理、名人传记,或者古诗词,谭老师都可以信手拈来分析数学定律”。同学们常常感觉刚坐下来,一堂课已经结束了,而脑海中各种硬梆梆的数学公式还在龙飞凤舞、色彩斑斓。

“金课”

2018年秋,第一次听谭艳祥高数课时,陈晖霖远没有现在这样服气:“就是特能吹,大学生频频挂科的高数,被他说成人人都能考90分的小学语文。”对于参加高考数学只拿了92分、略过及格线的陈晖霖而言,只将老师的话当作是一个鼓舞士气的段子置之脑后。

物电学院电子信息科学与技术的学生郭晨鑫则“不幸”上了老师的“套”,并为之震撼:谭艳祥老师用切土豆的办法讲三重积分,初来听课的学生简直闻所未闻

“一个土豆,你在家里可以剁烂成泥,也可以切丝,还可以切片。剁烂成泥就形象地对应了积分学的微元法思想了;切丝法就是先积一条线,再积一个面。当然,你也可以切成片……”

谭艳祥的类比法让同学们豁然开朗,对高数的畏惧之心渐渐消散——陈晖霖第一学期的高数考了99分,加上平时成绩,他是班上单科前5名。

物电学院2016级学生谢一来说,同学们对谭老师的教学方法和声音都印象深刻,不用记教室号码,即使远在四楼,都可以靠辨识他的声音找到教室,“上他的课你不会睡觉,8点钟上课,你不提前二三十分钟,不可能坐到前面去”。

教二阶混合偏导数时,他会说,生一次孩子就像求一次偏导数!从爷爷到孙子是连续变化的,但妈妈的奶奶和奶奶的妈妈却不是连续变化的关系。2016级学生王彪笑称,谭老师的课堂上,随时可能冒出令人耳目一新的金句、捧腹不已的包袱

有学生则表示,听谭的课必须提起十二分的注意力,定理层层递进之中随时会有预先设计好的“陷阱”,一不小心就会被同桌笑话。

数学与统计学院党委书记张宏伟介绍,谭艳祥2006年本校研究生毕业后留校任教。担任了高等数学、概率论与数理统计、线性代数的公共课教学,这三门课对部分学生来说是大学课程里面的三座大山,学好不容易,教好更加不容易。

谭艳祥则坚拒网上的美誉,认为自己只是“试图艰难地探索出一条路的众多教师之一”。

他说,留校任教前几年,教学效果一直不太好,总有人挂科,有人迟到早退,心急而无办法。他授课的对象很多是工科生,高等数学对他们而言是一个基础工具,如果学不好,后面专业课更难过。他记忆中曾有一个女生,每次来得很早,听课非常认真,记录得清晰工整,但就是考不好。这件事让谭艳祥很内疚,“我想,一定要琢磨出方法,让课能更吸引和激发他们的兴趣”。

据统计,谭艳祥任教13年来,指导学生获得省级以上学科竞赛一等奖39人次、二等奖70人次、三等奖60余人次;指导学生参加3届国际数模竞赛,获得一等奖3人次、二等奖9人次。

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【王珏老师揭秘:名师金课背后的秘密

在揭密之前,咱们首先来看一段谭老师上课时的真实视频,真实感受一下谭老师上课时的场景:

从《中国青年报》的文章中,我们可以看到:谭老师在教学重大中花费了相当长的时间,积累自己的教学技巧,才最终打造出广受学生欢迎的“金课”,并且是高校教师中少数能“走得出来”的好老师

其实,“金课”也是有章可循的,背后是有一套科学的教学方法的谭老师如果早能了解这一套科学教学法,想必会少走很多弯路,更快速地成为“名师”、打造出受学生欢迎的“金课”!

下面,王珏老师就来运用《学习科学》的原理,揭示谭老师所使用的一些教学方法背后的原理。

先来看谭老师的原话:

元旦已经过了,春节也是一定要过的,根据夹逼定理,期末考试,必过!(此段话在视频中)

一个土豆,你在家里可以剁烂成泥,也可以切丝,还可以切片。剁烂成泥就形象地对应了积分学的微元法思想了;切丝法就是先积一条线,再积一个面。当然,你也可以切成片……”

生一次孩子就像求一次偏导数!从爷爷到孙子是连续变化的,爸爸的爷爷和爷爷的爸爸是一个人,但妈妈的奶奶和奶奶的妈妈却不是一个人。不是连续变化的关系。

有的老师可能会觉得:咦?这不是高数课吗?不是应该用定义、符号、公式进行严谨的推演吗?怎么能用生活化的语言来表示呢?

其实,这就是名师金课背后最重大的秘密

以高数为例(其实什么学科都一样),高数的教学目标是什么?

没错,确实是用定义、符号、公式进行严谨的推演。

但,我们通过什么方法,能达到这一目标呢?

或者说,能否通过直接告诉学生这一目标,他就一定能达到这一目标呢?

比方说,如果我告诉你,我们的目标是:练出8块腹肌。是不是在我说出这个目标、或者我告诉你所有的方法之后,你就能自主达到目标了吗?这中间是否需要教练进行详细的指导、动作的纠正、补充水和营养物质等支持呢?

因此,“练习出8块腹肌”是目标,而不是实现目标的路径!路径,不可能等同于目标!

你不大可能通过告知教学目标本身(对于数学来说,推理过程本身就是教学目标),来达到教学目标——就是教学的真相!

——如果能的话,那就是学生本来就会,或者只差临门一脚而已,非教师之功!这就是教育界里常常讲的那句名言:“学生不是被老师讲懂的,他是自己弄懂的”

理解了“教学目标和教学路径不是一回事”之后,我们就知道:要想达到教学目标,就必须要找到一条合理的教学路径!

(这个结论背后,也有着丰富的脑科学机制、心理学机制,比如“专家与新手的不同”、“语义理解的原理”等等,在我的《学习科学》课程中有详细论述,此不赘述)

对于具体的某一知识,合理的教学路径是什么呢?这就是名师金课必须要追寻、解决的问题。

想找到“合理的教学路径”,就必须要理解“学习的本质”:学习就是“在信息之间创建联接”的过程,尤其是“在内部经验和外部信息之间创建联接”的过程。——王珏老师称之为“学习的第一性原理”(详见《学习的第一性原理,打造金课so easy》)

也就是说,学生要想顺利地理解外部信息,必须要有恰当的内部经验作基础否则就是生吞活剥、死记硬背而已!

对于微积分这种抽象的知识(其实高校大多数学科的知识均如此),学生不可能有什么相应的经验,那怎么办呢?

对这一点的处理,就体现出不同老师的教学水平了!

一般老师会认为:

我讲我的、讲书上的知识,你听不听得懂,是你自己的事情!

显然,这会给学习带来巨大的障碍和困难!课堂中的“低头族”、“手机党”因此大量产生——搁你也这样啊!都完全听不懂了,那我能咋办呢?

而好老师、懂得教学规律的老师则会采用一条极为有效的策略:

没有经验是吧?那我马上给你创造一个出来!

这里有两个要点:

1、总体方向是“帮助学生创造出经验”,而不是生讲

2、要“马上”创造出一个,不能花费太多时间

显然,在课堂上如此之短的时间里要创造一个“经验”,这个“经验”肯定是间接的、虚拟的

当然,从心理学的角度来说,经验只能通过自己的亲身体验来创造,老师不可能为学生“创造经验”。对于学生来说,老师创造的是外部环境——我们一般称之为“情境”

也就是说,老师在课堂上,需要为学生理解知识创设“情境”

总结一下,以上教学设计思想中,教学路径是这样的:

老师创设情境-->学生产生经验(通常是间接的、虚拟的)-->学生用经验和新知识产生联接-->发生有效的学习

创建情境有多少种方法呢?肯定很多,但王珏老师整理出了5种最常见、最有效的情境创建方法:

谭老师使用的,显然就是上图中的“语言情境”了。

用语言创建情境,有一个优势、一个劣势。

优势非常明显:

张嘴就可以说,所以简单、便捷、随心所欲,所以人人都爱它!

劣势也很明显:

想用语言在学生头脑中创建出知识的情境,就必须要讲学生的生活(或熟知的知识)!——否则的话,学生头脑中就不会有任何反应,何谈情境?

那我们要找什么样的生活现象呢?

必须要在学生的生活经验中找到一种现象,让它和新知识“在形式或结构上具有相似性”。

人,正是借助相关性和相似性来学习的!(此结论在我的《学习科学》课程中有详解,此不赘述)

说穿了,就是一句话:

需要在学生经验中,找到能和新知识进行“类比”的生活现象。

现在,大家再回过头去对照一下谭老师的讲课方法,是不是这个道理呢?

  • 在讲“夹逼定理”时,用“元旦--春节--期末考试”来类比

  • 在讲多重积分时,用切土豆来类比

  • 在讲偏导时,用生孩子来类比(爸爸的爷爷、妈妈的奶奶之类)

这些生活现象中,所体现出来的“外部形式”和“内在关系”,和要讲的知识具有相似性,人在理解新知识时,可以推此及彼、推旧及新,理解的难度大幅降低

——这正是《中国青年报》一文中的那句:“谭艳祥的类比法让同学们豁然开朗,对高数的畏惧之心渐渐消散”,其背后的教学原理!

更为奇妙的是:作为这种教学方式的一种“副作用”,学习也变得快乐起来

谭艳祥老师特别能讲故事打比方,花样多,带我们进入一种愉悦的学习状态。一只小青蛙、一块面包,甚至天文地理、名人传记,或者古诗词,谭老师都可以信手拈来分析数学定律”

所以,如果你的课堂低头族、手机党越来越多,如果你的课堂学生表情越来越迷茫、沉重,就是该反思你的教学在基本方向上是否正确的时候了!

关于什么是正确的教学方向,最后总结一下:

因为:学习,即联接(第一性原理)

又因为学生没有相关经验,无法与新知联接

所以:老师需要帮助学生快速创造“经验”,该经验与新知必须在“信息形式或结构上具有相似性”

但:“经验”只能自己创造

所以:老师创造一个外部“情境”,目标是让学生在情境中产生“经验”

问题解决!

相信如果谭老师当年就能够了解这一科学规律的话,能少走几年弯路,更快地成为名师、打造出金课!

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欲学习“学习的第一性原理”、“情境创设五法”,建议您学习王珏老师的《基于学习科学的高效教与学方法》网络课程。现为您提供2种途径:

【1-免费学习】

为了能够与一线教师共同开展更为深入的研究,本课程征集自愿参加课程学习的老师,提供免费学习机会(下期开班9月中旬,仅限100名),但要求参与者必须按时完成所有作业(每周大约投入3-4小时),否则将被踢出!感兴趣的话,请扫码加群(QQ群号:530938060)、并参见群公告

【2-付费学习】定价:49元

此种学习方式,无任何时间限制、作业要求,随时可学、终身有效!

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