人機交互下高中數(shù)學翻轉(zhuǎn)課堂實施方案探索

張智勇

【摘 要】現(xiàn)代教學技術走進高中數(shù)學課堂，能夠豐富數(shù)學教學資源，提升數(shù)學課堂容量，創(chuàng)新數(shù)學課堂教學模式和手段。“人機互動”教學憑借其對文本、圖像、聲音、視頻等綜合處理及強大交互式特點，為高中數(shù)學知識的開展和演繹提供了多元化的表達工具，有效提升了高中數(shù)學課堂的教學效率。

【關鍵詞】人機交互;高中數(shù)學;翻轉(zhuǎn)課堂;教學策略

“人機交互”是指用戶與計算機之間使用某種對話手段，以一定的交互方式進行人與計算機的信息交換，從而實現(xiàn)既定的某些目標。傳統(tǒng)教學模式中，課堂教學局限于師生互動，互動方式也較為單一，“人機互動”教學方式的引入無疑極大改變了這一教學現(xiàn)狀，使固化思維嚴重的高中數(shù)學課程，迎來了新的課堂授課模式。高中數(shù)學教師要正確認識“人機交互”的教學特點，充分挖掘和發(fā)揮其教學優(yōu)勢，結合具體教學內(nèi)容和教學目標，有針對性地創(chuàng)設交互情境，優(yōu)化課堂知識演繹過程，打造多維度、高效的高中數(shù)學翻轉(zhuǎn)課堂。

一、緊抓知識特點，優(yōu)化情境創(chuàng)設

相比于其他學科，高中數(shù)學知識具有很強的抽象性，需要學生具備一定的推理能力三角函數(shù)的相關知識便是如此。雖然初中時學生已經(jīng)初步學習了三角函數(shù)的相關概念，但知識層面較為基礎，只需學生簡單代入公式即可。高中時期的三角函數(shù)對學生學習理念和思維深度都提出了更高的要求，這并不意味著初中學習的三角函數(shù)知識沒有可用的價值，相反，教師若能合理運用，這些知識還能成為情境創(chuàng)設、微課設計的有效素材。

二、著眼整體特征，促進自主建構

高中數(shù)學課程中，各章節(jié)知識彼此獨立而又聯(lián)系密切，具有很強的綜合性和系統(tǒng)性。三角函數(shù)的學習也絕不局限于三角形中的三角函數(shù)，還包括圖像、性質(zhì)、最值、向量等多方面知識，需要學生理解的重難點知識復雜且繁多。因此，教師在教學過程中，必須做好啟發(fā)和引導工作，組織學生以小組為單位對三角函數(shù)的知識結構進行梳理，把握好三角函數(shù)各部分知識的內(nèi)在聯(lián)系和整體結構，配合幾何畫板軟件、多媒體課件等人機互動方式，總結三角函數(shù)章節(jié)中的知識考察點、基本解題思路和方法，從而形成全面、準確的知識網(wǎng)絡。

在三角函數(shù)的復習課程中，更要注重三角函數(shù)知識的整體特征，為學生理清各知識點間的脈絡，構建三角函數(shù)知識網(wǎng)絡。教師可以將三角函數(shù)整個章節(jié)的內(nèi)容濃縮成幾個關鍵詞，使用多媒體課件以思維導圖的形式展示給學生，要求學生根據(jù)關鍵詞進行思維延伸，把各個知識點補全。從教學實踐情況來看，學生參與課堂的積極性很高，整理出近100個三角函數(shù)章節(jié)的知識點，相關的知識考查點也梳理出50多個，教師將學生的反饋信息一一記錄下來，匯編打印成知識網(wǎng)絡示意圖，供學生之后復習和鞏固。經(jīng)過系統(tǒng)整理和教師引導，學生對三角函數(shù)知識的整體把握有了很大的提升，為之后學習過程中的綜合運用打下了良好的基礎。

三、圍繞應用特性，提升實際能力

任何一門學科教學都是為了培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)、促進學生綜合能力的提升，高中數(shù)學也不例外。三角函數(shù)貫穿于整個高中數(shù)學課程中，無論是填空題、計算題還是解答題，都需要運用三角函數(shù)解決問題。但由于三角函數(shù)中涉及到的公式變形、推理很多，給學生的學習和理解帶來了很大的困難，對學生的考察也偏重于綜合性、全面性，很多學生在做題時都無法準確找到問題切入點，不知道該使用什么公式解題，綜合運用也就無從談起了。教師在教學過程中，要有意識地培養(yǎng)學生知識運用能力，教會學生三角函數(shù)的一般解題規(guī)律和解題思路，引導學生運用多種數(shù)學方法和思想解決三角函數(shù)問題，真正實現(xiàn)學以致用。

例如：教學中教師引入了這樣一個題目：某港口水的深度y米是時間x時（0≤x≤24）的函數(shù)，現(xiàn)有監(jiān)測數(shù)據(jù)如下表所示：

從長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，y=f（x）的圖像可近似看作三角函數(shù)圖像。①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出y=f（x）的確切表達式。②船航行時，船底距海底的距離需保持在5米或5米以上才能避免觸礁，現(xiàn)某船吃水深度為6米，如果該船能在同一天內(nèi)安全進出港口，那么它最多可在港口停留多長時間？

引導學生思考和解決這一問題時，教師可以先為學生梳理題目中給出的關鍵條件，可以發(fā)現(xiàn)，表中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)明顯的周期變化規(guī)律，再借助幾何畫板軟件將其錄入到平面直角坐標系中，得到函數(shù)圖像，讓學生結合具體的圖像確定函數(shù)表達式，解決問題①。問題②中，教師可以展示一個簡單的船行駛時的圖片，讓學生認清吃水深度和安全高度分別是什么，再引導學生根據(jù)題意列出不等式3sinπt/6+10≥11，便可求得船在港口內(nèi)停留的時間。教學中，教師一定要優(yōu)選訓練題目，做到精題精練，提高課堂訓練的針對性和有效性。這個例題主要考察了學生對三角函數(shù)圖像和不等式的掌握情況，教師使用人機互動教學，能夠更直觀地為學生揭示函數(shù)規(guī)律，鞏固學生所學知識的同時，也提升了學生解決實際問題的能力。

在日益強調(diào)培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的今天，各類現(xiàn)代化教學手段在課堂教學中占據(jù)的比重越來越大，發(fā)揮出其他教學手段難以比擬的教學優(yōu)勢。高中數(shù)學教師在享受現(xiàn)代教學手段帶來的便利的同時，還要提高對學生主體地位的重視，保障學生與計算機的有效交互，只有讓學生充分參與到課堂中，主動思考和解決問題，才能使其真正理解和掌握所學知識，實現(xiàn)數(shù)學知識的內(nèi)化和遷移，切實提升高中數(shù)學課堂的教學質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]林婷.基于數(shù)學統(tǒng)計的人機交互手機界面布局優(yōu)化[J].新教師，2017（05）

[2]呂碧霞.信息化視域下高等數(shù)學微課教學案例探研[J].數(shù)學學習與研究，2018（06）