基于微課的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與制作

徐勇

摘要：隨著時代的發(fā)展，我國進(jìn)入到了互聯(lián)網(wǎng)時代。我國的教育不斷創(chuàng)新，將信息技術(shù)與課程教學(xué)相結(jié)合，給傳統(tǒng)枯燥乏味的課堂帶來了創(chuàng)新的趣味性。對于初中數(shù)學(xué)來說，數(shù)學(xué)實驗教學(xué)就是一個創(chuàng)新的教學(xué)模式，能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，這也是新課程改革對我國教育所要求的特點，讓學(xué)生能夠全面發(fā)展。文章首先論述數(shù)學(xué)實驗教學(xué)對初中數(shù)學(xué)的重要性，再以初中“指數(shù)函數(shù)”為例，分析數(shù)學(xué)實驗教學(xué)微課的設(shè)計與制作。

關(guān)鍵詞：微課；數(shù)學(xué)實驗；初中數(shù)學(xué)

數(shù)學(xué)課程是初中的必修課程之一，數(shù)學(xué)抽象的思維以及眾多的符號與公式，讓初中生在理解上有一定的難度。新課程的改革讓更多創(chuàng)新的教學(xué)模式進(jìn)入到我國初中課堂當(dāng)中，微課就是一個創(chuàng)新的教學(xué)模式，具有時間短、主題突出、內(nèi)容具體等特點。因此，微課教學(xué)很大程度上能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮自身的個性，進(jìn)行多樣化的學(xué)習(xí)，找到適合自身的學(xué)習(xí)方式，更快速地提升數(shù)學(xué)成績，這對教師來說也是一個全新的挑戰(zhàn)，本文對此進(jìn)行分析。

一、 基于微課的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)勢

（一）促進(jìn)數(shù)學(xué)與信息技術(shù)整合

在教學(xué)中使用創(chuàng)新的技術(shù)必然要創(chuàng)造一個全新的教學(xué)模式，使得學(xué)生成為課堂的主體。通過數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)，能夠?qū)⒔滩闹谐橄蟮母拍钆c多媒體設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，通過多媒體設(shè)備進(jìn)行輔助教學(xué)，讓學(xué)生通過信息技術(shù)更好地理解抽象的概念。同時，信息技術(shù)能夠成為學(xué)生強有力的學(xué)習(xí)工具，節(jié)約學(xué)生繁瑣復(fù)雜的思考運算時間，將更多的時間用于對數(shù)學(xué)活動的探究，提升自己的創(chuàng)新思維。

（二）轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式

傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式無非就是在課堂中被教師灌輸相關(guān)知識點，直接告訴結(jié)論，以及通過題海戰(zhàn)術(shù)不停地練習(xí)，然后提高成績。創(chuàng)新的教學(xué)模式中加入數(shù)學(xué)實驗教學(xué)。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)是一種開放性的教學(xué)活動，通過不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，在實驗中找到適合自身的數(shù)學(xué)實驗，學(xué)生可以根據(jù)自身的需求，在實驗中通過自己動手、觀察、比較、歸納，親自來證明抽象的數(shù)學(xué)概念。這樣自主探究的學(xué)習(xí)方式能夠改變傳統(tǒng)的直接告訴結(jié)論的模式，培養(yǎng)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思考能力，這也從側(cè)面體現(xiàn)了新課程改革的要求。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

新課程的改革要求學(xué)生不僅掌握教材中抽象復(fù)雜的知識點，更要從中找到生活與所學(xué)知識點的聯(lián)系，拓展學(xué)生的思維能力與創(chuàng)新能力。這也是新課程對教學(xué)目標(biāo)設(shè)定中生活態(tài)度與情感價值觀目標(biāo)的理念。利用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)能夠明顯提升學(xué)生在數(shù)學(xué)中的思維能力，學(xué)生需要在實驗過程中自主探究、發(fā)現(xiàn)問題，并一步步通過證明得到問題的結(jié)論，真正意義上成為課堂的主體。

在實驗過程中加入微課概念，讓一些復(fù)雜難懂的知識點借助多媒體的方式來輔助學(xué)生理解，學(xué)生也能夠自主控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，從這點看來基于微課的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)能夠滿足我國目前初中數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀。

二、 “指數(shù)函數(shù)”數(shù)學(xué)實驗微課設(shè)計與制作

函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)教授的重難點，學(xué)生對于復(fù)雜多變的函數(shù)總是無法完全掌握，指數(shù)函數(shù)是在學(xué)習(xí)了函數(shù)的定義以及其圖像表達(dá)的含義后學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，指數(shù)函數(shù)是冪函數(shù)的一個拓展。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師一般把指數(shù)函數(shù)的概念以及解題方法分為兩個課時進(jìn)行教學(xué)，在第一課時中教授學(xué)生掌握指數(shù)函數(shù)的定理、圖像以及性質(zhì)，在第二課時中教授指數(shù)函數(shù)在具體題型中的應(yīng)用，如何快速地解答指數(shù)函數(shù)的難題。在進(jìn)行第一課時的教授時，教師無法直觀地讓學(xué)生看到指數(shù)函數(shù)的圖像變化，所以可以通過數(shù)學(xué)實驗的方式讓學(xué)生通過自主探究了解指數(shù)函數(shù)的圖像變化意義。在這里，可以使用多媒體軟件中的幾何畫板軟件進(jìn)行輔助教學(xué)。

（一）實驗教學(xué)設(shè)計思路

傳統(tǒng)的教學(xué)步驟：列（x，y）的對應(yīng)值表——通過描點法做出函數(shù)圖像——分別在a﹥1和0﹤a﹤1這兩種情況下分析函數(shù)圖像的差異。

使用幾何畫板進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的步驟：利用幾何畫板軟件繪制出y=2x與y=（■）x的圖像——用幾何畫板繪制出y=ax圖像——學(xué)生改變參數(shù)a的值，觀察圖像的變化，歸納函數(shù)性質(zhì)——歸納出a﹥1和0﹤a﹤1兩種情況下的圖像與性質(zhì)。

（二）微課教學(xué)設(shè)計

1.課程導(dǎo)入。

微課教學(xué)時通過多媒體技術(shù)在短時間內(nèi)針對一個知識點進(jìn)行整合、教授。依照傳統(tǒng)的教學(xué)過程給學(xué)生講述指數(shù)函數(shù)的定理時，學(xué)生會覺得枯燥乏味，所以教師在進(jìn)行微課中的課程導(dǎo)入時可以使用創(chuàng)新的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，在導(dǎo)入時就激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，例如給學(xué)生這樣的生活情境：小A與小B進(jìn)行聊天，小A對小B說，我可以借給你10000元，你可以分期給我還款，第一天你還我2元，第二天你還我4元，以此類推，等你還到第十五天時，我把你前十四天的還款都退給你，然后還把我借你的一萬元本金也給你，你也不用再繼續(xù)還錢了。小B不明白，到底劃不劃算？同學(xué)們能不能夠幫幫他呢？

通過這樣的課程導(dǎo)入，會激發(fā)起學(xué)生探索問題答案的求知欲，并很容易地寫出第一天還2元，第二天還22元，第三天是23元，以此類推到215元，這時，小B應(yīng)還的金額是多少呢？學(xué)生通過課程導(dǎo)入，明白y=ax的概念，那么這一類底數(shù)是常數(shù)，指數(shù)中含有x的函數(shù)是什么函數(shù)呢？

通過翻閱教材，學(xué)生能夠從教材中發(fā)現(xiàn)這類函數(shù)就是我們需要掌握的新知識點指數(shù)函數(shù)。在此基礎(chǔ)上，教師可以給出y=2x與y=（■）x，y=（-2）x，這些函數(shù)也是指數(shù)函數(shù)嗎？通過對不同函數(shù)的探究，讓學(xué)生得出指數(shù)函數(shù)的概念。讓學(xué)生能夠直觀感受到什么類型的函數(shù)才可以被稱為指數(shù)函數(shù)。教師接下來引導(dǎo)學(xué)生繪制指數(shù)函數(shù)圖像，與學(xué)生的實踐心理相結(jié)合，滿足學(xué)生的動手欲。

2.在幾何畫板中繪制圖像 。

數(shù)學(xué)實驗是否成功在于學(xué)生能否通過自主探究明白指數(shù)函數(shù)的繪制方法，對于如何在幾何畫板中進(jìn)行繪圖，教師可以利用微課視頻形式，讓學(xué)生通過對視頻的觀看，明白繪制的步驟，掌握繪制的方法。這種通過視頻呈現(xiàn)的繪制方法比教師一步步講授要直觀得多，也讓學(xué)生通過視頻對照能夠發(fā)現(xiàn)自己與視頻中的相差之處。教師可以引導(dǎo)學(xué)生一邊看視頻，一邊在幾何畫板中進(jìn)行指數(shù)函數(shù)圖像的繪制。通過視頻教學(xué)，學(xué)生實際動手實踐，在幾何畫板中繪制出指數(shù)函數(shù)。與此同時，教師在進(jìn)行微課錄制的時候要能夠通過語言調(diào)動學(xué)生的情緒，不要使用平緩的語氣進(jìn)行錄制，而是通過激情澎湃的語氣，讓學(xué)生覺得每完成一個步驟都獲得莫大的成就感，也能夠緊跟著微課步驟進(jìn)行自主探究。

3. 實驗。

通過微課的觀看以及自主繪制的指數(shù)函數(shù)圖像，教師可以引申問題，首先讓學(xué)生對y=2x與y=（■）x這兩種函數(shù)進(jìn)行繪制，發(fā)現(xiàn)這兩種函數(shù)的定義域、值域分別是什么，討論y=2x與y=（■）x兩種函數(shù)的單調(diào)性。

第二步，要求學(xué)生繪制y=ax函數(shù)圖像，通過改變A點的縱坐標(biāo)，觀察函數(shù)的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)a值在哪個區(qū)間時，函數(shù)是上升的，哪個區(qū)間函數(shù)是下降的。

通過讓學(xué)生進(jìn)行自主繪制，鼓勵學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)指數(shù)函數(shù)的定理，什么樣的函數(shù)叫做指數(shù)函數(shù)，其中的x代表什么，a代表什么。在學(xué)生自主實驗的過程中，直觀地看出a在不同變化中函數(shù)的變化。

4.練習(xí)反饋。

在學(xué)生掌握了指數(shù)函數(shù)的基本定理以及簡單的運用時，教師可以通過信息技術(shù)的支持在電腦中直接通過題型讓學(xué)生作答。學(xué)生直接在電腦中解答，也能夠在解答后立刻出解答結(jié)果，在步驟寫錯或是解答錯誤時，計算機能夠及時提示正確的步驟，引導(dǎo)學(xué)生一步步進(jìn)行正確解答。上機做題的方式便于教師統(tǒng)計這堂課學(xué)生的掌握情況，及時解決教學(xué)反饋的問題。

5.實驗報告。

進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗課程學(xué)習(xí)時，要培養(yǎng)學(xué)生反思性學(xué)習(xí)理念，通過讓學(xué)生撰寫實驗報告，學(xué)生經(jīng)過自主探究后能夠?qū)ψ约旱谋憩F(xiàn)進(jìn)行總結(jié)，也能夠鞏固所學(xué)知識。

三、結(jié)語

基于微課的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，教師要與時俱進(jìn)，不斷適應(yīng)新的教學(xué)模式，增強學(xué)生在課堂中的主動性，提升教學(xué)質(zhì)量，讓每一位學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)特點找到適合的自主探究方式，提升數(shù)學(xué)成績。

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