基于幾何畫板的指數(shù)函數(shù)微課設(shè)計(jì)與制作研究

張炎惠 陳鑫巖 葛金輝

本文將幾何畫板融入指數(shù)函數(shù)教學(xué)，通過設(shè)計(jì)問題情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;通過構(gòu)建實(shí)踐空間，設(shè)計(jì)制作系列動態(tài)函數(shù)圖象，探究函數(shù)性質(zhì)，優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，并將其制作微課，其重要觀點(diǎn)是以幾何畫板為實(shí)驗(yàn)工具的“教”與“學(xué)”的有機(jī)融合，是開發(fā)學(xué)生潛能，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。

1 問題提出

針對備受關(guān)注的大學(xué)生頂崗支教活動和特崗教師項(xiàng)目，探討信息技術(shù)與課堂教學(xué)整合情況，將幾何畫板與課堂教學(xué)深度融合，優(yōu)化課堂教學(xué)模式，通過一系列的小研究，培養(yǎng)師范生的講課技巧、教學(xué)研究能力;促進(jìn)教師更新教育理念、促進(jìn)地方高師院校師范生變革學(xué)習(xí)方式、促進(jìn)高師院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，加快合格教師培養(yǎng)進(jìn)程;而微課與慕課，是教育改革的新生事物，已逐漸成為當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育信息化資源建設(shè)的重點(diǎn)和教育教學(xué)改革的研究熱點(diǎn)，并伴隨著“以學(xué)生為中心探索式學(xué)習(xí)的”PBL教學(xué)法的實(shí)施等教學(xué)改革項(xiàng)目的開展，受到廣大師生的高度關(guān)注，幾何畫板為探索性學(xué)習(xí)提供了實(shí)驗(yàn)平臺，將信息技術(shù)，特別是幾何畫板與微課、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念有機(jī)融合，既可以變革課堂教學(xué)模式，同時也會給學(xué)生的學(xué)習(xí)方式帶來轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動性，本文以指數(shù)函數(shù)教學(xué)為例，以幾何畫板為實(shí)驗(yàn)工具，輔助設(shè)計(jì)指數(shù)函數(shù)的課堂教學(xué)并制作微課，以其對師范生進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)能力、教學(xué)方法、教學(xué)理念等微觀培訓(xùn)，將其推廣為頂崗支教的微型教學(xué)課件，實(shí)現(xiàn)施教、受教學(xué)校件資源共享。

2 幾何畫板輔助設(shè)計(jì)指數(shù)函數(shù)教學(xué)

2.1 通過設(shè)計(jì)問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在指數(shù)函數(shù)的教學(xué)中，利用幾何畫板模擬一尺之捶、細(xì)胞分裂等過程，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中尋找共性，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，繼而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。

2.2 通過設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)空間，探究數(shù)學(xué)性質(zhì)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不同于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)方式，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生自主探究為主的學(xué)習(xí)方式，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師積極設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)空間，通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生主動探究，提出設(shè)想、驗(yàn)證設(shè)想，發(fā)展思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，因此，在指數(shù)函數(shù)教學(xué)中.利用幾何畫板構(gòu)建實(shí)驗(yàn)空間，設(shè)計(jì)系列動態(tài)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對幾何畫板中的函數(shù)圖象進(jìn)行觀察，提出包含自己觀點(diǎn)的問題和猜想，之后以小組合作的方式利用幾何畫板對猜想進(jìn)行檢驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究意識.

（1）促使學(xué)生在描點(diǎn)畫圖的動態(tài)實(shí)驗(yàn)中體會點(diǎn)的運(yùn)動軌跡

傳統(tǒng)教學(xué)中點(diǎn)的軌跡是一個抽象的概念，而幾何畫板輔助設(shè)計(jì)指數(shù)函數(shù)的描點(diǎn)畫圖，讓生動形象的點(diǎn)在運(yùn)動中形成指數(shù)函數(shù)的圖象，即激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又在點(diǎn)的運(yùn)動中體會軌跡的形成過程。

（2）在底數(shù)變化的動態(tài)圖象實(shí)驗(yàn)中，通過軌跡追蹤顯示系列圖象，發(fā)展學(xué)生思維

幾何畫板指數(shù)函數(shù)底數(shù)的動態(tài)變化，展示系列動態(tài)圖象，實(shí)現(xiàn)底數(shù)固定的指數(shù)函數(shù)圖象，通過軌跡追蹤顯示系列動態(tài)圖象，發(fā)現(xiàn)共有特征，即可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并在震撼中觀察圖象，引發(fā)思考，引導(dǎo)學(xué)生適時提出猜想、在驗(yàn)證猜想中探究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)。

（3）在底數(shù)互為倒數(shù)的動態(tài)實(shí)驗(yàn)中，通過圖象翻轉(zhuǎn)，培養(yǎng)學(xué)生探究意識

探究底數(shù)互為倒數(shù)的指數(shù)函數(shù)圖像的關(guān)系，利用幾何畫板的翻折功能，設(shè)計(jì)動態(tài)翻轉(zhuǎn)圖象，促使學(xué)生進(jìn)一步驗(yàn)證猜想。

3 指數(shù)函數(shù)微課制作注意的問題

有效利用幾何畫板設(shè)計(jì)教學(xué)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)空間，制作豐富多彩的動態(tài)函數(shù)圖象，是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察知識的形成過程，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，幫助學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動、培養(yǎng)探究意識;為獲得高質(zhì)量的屏幕錄制大師影音文件，清晰錄制教學(xué)過程，素材合成可以使用Adobe Premiere Pro CC 2014，視頻主體部分制作完成，即可導(dǎo)出成品.在在錄制過程中，注意教師的講解，聲音要柔和、語速要適當(dāng)、講解要清晰、圖象動態(tài)演示速度要適合，引導(dǎo)學(xué)生過程設(shè)計(jì)啟發(fā)性語言和探究問題，給出學(xué)生足夠的思考空間;視頻輸出時應(yīng)根具電腦配置、播放工具的性能，在運(yùn)行范圍內(nèi)選擇高的比特率、分辨率及適當(dāng)?shù)囊曨l格式，實(shí)現(xiàn)微課制作。

教學(xué)改革是教學(xué)工作永恒主題，在教學(xué)過程中本著充分發(fā)揮教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)原則，更新教學(xué)觀念，改革教學(xué)方法，并將進(jìn)一步深化教學(xué)改革，幾何畫板的精髓是“幾何關(guān)系的不變性”，通過幾何畫板制作課件技巧學(xué)習(xí)，制作動態(tài)化、過程化微型課件;將幾何畫板與課程設(shè)計(jì)、課件制作有機(jī)融合融合;培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能，通過微課制作，將幾何畫板、教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)有機(jī)融合，提升師范生教學(xué)理念、課件制作技能及教學(xué)水平。

項(xiàng)目基金：吉林省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃? 項(xiàng)目：“筑夢人”微課設(shè)計(jì)制作工作室;項(xiàng)目編號：.201810202103。

通訊作者：葛金輝

（作者單位：通化師范學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院）