基于“三教”理念的中職數(shù)學(xué)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐

郭寶國(guó)

在信息化高速發(fā)展的大數(shù)據(jù)時(shí)代，更新教育理念、變革教育模式已成為必然趨勢(shì)，信息化教育必將繼續(xù)向前推進(jìn)。2018年，教育部科技司司長(zhǎng)雷朝滋解讀《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》時(shí)指出，傳統(tǒng)教學(xué)需要進(jìn)行改革，并大力推行互聯(lián)網(wǎng)與教學(xué)相融合，構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的新的教學(xué)環(huán)境。因此，中職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)根據(jù)個(gè)體智能結(jié)構(gòu)的不同，選擇適宜的教育理念和適當(dāng)?shù)男畔⒒虒W(xué)手段，促進(jìn)中職生的全面發(fā)展。

當(dāng)前，在中職數(shù)學(xué)課堂中，不少教師沿用“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)教學(xué)方式，也有部分教師雖然用了PPT課件授課，但只是用以呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致多媒體電視屏幕成為高科技的展板。在這樣的課堂里，學(xué)生主動(dòng)參與課堂活動(dòng)的積極性不高，教學(xué)效果與教師心理期望值相去甚遠(yuǎn)。如何以學(xué)生學(xué)習(xí)的角度為出發(fā)點(diǎn)，按照學(xué)生的認(rèn)知心理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在“情境—問(wèn)題”教學(xué)模式中引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑問(wèn)題、自主學(xué)習(xí)，將信息化技術(shù)融入傳統(tǒng)課堂，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目的，是目前中職教師一直在探索的問(wèn)題。

筆者去年在校內(nèi)市級(jí)公開課上展示了一節(jié)信息化教學(xué)示范課。本節(jié)課運(yùn)用“三教”理念進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，將中職數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)與生活應(yīng)用密切結(jié)合，并根據(jù)學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的敏感心理，利用互聯(lián)網(wǎng)及智能化移動(dòng)設(shè)備和多種信息化技術(shù)手段，構(gòu)建一個(gè)形象具體的情境氛圍，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，使中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性得以大幅提高。

一、基于“三教”理念的教學(xué)設(shè)計(jì)

2014年，貴州師范大學(xué)呂傳漢教授提出在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用“教思考、教體驗(yàn)、教表達(dá)”的“三教”教育理念，并用此理念引領(lǐng)“情境—問(wèn)題”教學(xué)，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

“教思考”，是指向?qū)W生提出感興趣的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在分析問(wèn)題中啟發(fā)學(xué)生思考，提高學(xué)生的探究、思辨及批判能力?！敖腆w驗(yàn)”是指學(xué)習(xí)體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)經(jīng)歷中獲得感受、體驗(yàn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為掌握相關(guān)知識(shí)和技能?！敖瘫磉_(dá)”是指在教學(xué)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生描述自己的思考過(guò)程，表達(dá)對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的看法，培養(yǎng)學(xué)生的溝通交流能力。

《函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用舉例》是李廣全、李尚志主編的中職數(shù)學(xué)基礎(chǔ)模塊中《函數(shù)》的第三節(jié)內(nèi)容，它介紹了分段函數(shù)在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用。這節(jié)課的重點(diǎn)是函數(shù)的應(yīng)用，其實(shí)它包含了新的概念—分段函數(shù)，這是教學(xué)的難點(diǎn)。如何在教學(xué)中把握重點(diǎn)，同時(shí)又能突破難點(diǎn)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效地學(xué)習(xí)呢？筆者在備課過(guò)程中，以中職學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā)，以“三教”理論為指導(dǎo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)與分段函數(shù)應(yīng)用相關(guān)的生活情境，如用水收費(fèi)、寄快遞收費(fèi)、乘坐出租車費(fèi)、停車收費(fèi)、照相收費(fèi)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際調(diào)查研究、思考如何收費(fèi)的問(wèn)題。同時(shí)，采用PPT、雨課堂、微課、GeoGebra作圖軟件、極光投屏這些信息化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生提數(shù)學(xué)問(wèn)題，建立學(xué)生將生活問(wèn)題數(shù)學(xué)化意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)并解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)流程設(shè)計(jì)如圖1所示。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐

（一）以網(wǎng)絡(luò)為載體，創(chuàng)設(shè)生活情境

數(shù)學(xué)與生活密切相連，荷蘭數(shù)學(xué)家、教育家弗賴登塔爾曾提出“數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實(shí)，扎根于現(xiàn)實(shí)，應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)”的原則?；谶@個(gè)原則，筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)中創(chuàng)設(shè)了許多生活情境，即分段函數(shù)的應(yīng)用問(wèn)題。

當(dāng)前，使用手機(jī)在網(wǎng)絡(luò)查找資料對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生。因此，在課前教師通過(guò)雨課堂平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生上網(wǎng)查找寄快遞收費(fèi)、乘坐出租車費(fèi)、停車收費(fèi)問(wèn)題，并了解這些問(wèn)題的計(jì)費(fèi)方式，試找出它們的函數(shù)關(guān)系式（圖2）。

在以函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用的數(shù)學(xué)情境中，學(xué)生能根據(jù)自己認(rèn)知的水平，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索，分析和發(fā)現(xiàn)這一類函數(shù)的特點(diǎn)，把存在疑問(wèn)反饋給老師，老師引導(dǎo)學(xué)生思考這一類函數(shù)是什么函數(shù)，如何計(jì)算應(yīng)付費(fèi)用，幫助學(xué)生重構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到“教思考”的目的。

（二）以微課激發(fā)興趣，提出數(shù)學(xué)問(wèn)題

微課教學(xué)是以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、主動(dòng)性的一種教學(xué)方式。它融合在現(xiàn)代信息技術(shù)中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主及協(xié)作的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生在參與數(shù)學(xué)自主探究活動(dòng)及與其他學(xué)生合作交流中，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的價(jià)值。因此，在數(shù)學(xué)信息化教學(xué)中，微課的使用成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的金鑰匙。

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，筆者將所教的19級(jí)某班根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平分成6個(gè)小組進(jìn)行學(xué)習(xí)，由組長(zhǎng)和副組長(zhǎng)負(fù)責(zé)督促、指導(dǎo)組員學(xué)習(xí)。組員在 “雨課堂”平臺(tái)觀看微課《分段函數(shù)》，此微課是筆者使用萬(wàn)彩動(dòng)畫大師AM制作的，集知識(shí)點(diǎn)與趣味動(dòng)畫于一身，通俗易懂，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)不枯燥、不單調(diào)。

在反復(fù)觀看微課后，學(xué)生們?cè)谛〗M內(nèi)互相交流，并思考老師的提問(wèn)：“如何用自己的語(yǔ)言來(lái)描述分段函數(shù)？”組長(zhǎng)收集組員想法，記錄在學(xué)習(xí)單，并在課堂上分享。分段函數(shù)的概念是本節(jié)課的難點(diǎn)，什么樣的函數(shù)是分段函數(shù)？分段函數(shù)有什么特點(diǎn)？如何求分段函數(shù)的定義域？如何求函數(shù)值？通過(guò)課前任務(wù)設(shè)置這些問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)問(wèn)題積極思考、尋找答案，盡管答案不是標(biāo)準(zhǔn)的、唯一的，卻促使學(xué)生的思維逐漸從具體走向抽象，為課堂學(xué)習(xí)作了充分的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備。

（三）借助多媒體平臺(tái)，解決數(shù)學(xué)問(wèn)題

課堂教學(xué)中，借助教室多媒體平臺(tái)，以多種信息化技術(shù)手段提升教學(xué)效果。

1.PPT展示。PPT展示生活中四種收費(fèi)場(chǎng)景，每個(gè)小組匯報(bào)查找到的收費(fèi)應(yīng)用題，教師鼓勵(lì)每個(gè)小組發(fā)表意見，并向?qū)W生提出問(wèn)題：這些收費(fèi)問(wèn)題都具有什么共同特點(diǎn)呢？由問(wèn)題引出課題——分段函數(shù)。

2.播放微課。課堂上通過(guò)再次觀看《分段函數(shù)》，引導(dǎo)學(xué)生積極思考并發(fā)言：如何用自己的語(yǔ)言來(lái)描述分段函數(shù)？通過(guò)學(xué)生不規(guī)范的描述，教師逐步引導(dǎo)學(xué)生歸納出分段函數(shù)的概念，再通過(guò)例題分析分段函數(shù)的定義域、求值。

3.極光投屏。在討論環(huán)節(jié)，各小組根據(jù)所查找的收費(fèi)問(wèn)題進(jìn)行分析研究，找出函數(shù)的解析式，寫在答題卡上，并張貼在黑板。為了讓全班學(xué)生清楚地看到這些內(nèi)容，采用了“平板拍照+極光投屏”方式進(jìn)行展示，然后選擇某個(gè)小組的內(nèi)容進(jìn)行分享，并為該小組設(shè)置一個(gè)“最佳表現(xiàn)小組”獎(jiǎng)項(xiàng)。

該小組的兩位學(xué)生上臺(tái)，其中一名學(xué)生操作平板，另一名學(xué)生指著大屏幕講解，然后問(wèn)其余學(xué)生有何疑問(wèn)需要補(bǔ)充？有些細(xì)心的學(xué)生會(huì)指出：函數(shù)解析式?jīng)]有化簡(jiǎn)、函數(shù)缺少定義域等等，學(xué)生們暢所欲言，參與課堂的熱情高漲。在此學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生敢于表達(dá)對(duì)于數(shù)學(xué)問(wèn)題的看法，并提出遇到的問(wèn)題，在交流中促進(jìn)了表達(dá)能力的提高，體現(xiàn)了“教表達(dá)”的理念。

4.GeoGebra作圖。GeoGebra是一款免費(fèi)的數(shù)學(xué)動(dòng)態(tài)展示軟件，它在函數(shù)作圖方面具有方便、快捷的優(yōu)勢(shì)。操作實(shí)踐有利于學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為 ?直觀知識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。在學(xué)習(xí)了分段函數(shù)概念后，需要再進(jìn)一步了解函數(shù)的圖像。這時(shí)，教師可以在電腦操作并指導(dǎo)學(xué)生在手機(jī)端使用GeoGebra軟件作出分段函數(shù)圖像，踐行“教體驗(yàn)”理念。

以課本P60分段函數(shù)f（x）=1.6x，010.為例，筆者介紹如何在手機(jī)端使用安卓版GeoGebra作出圖像。

（1）在輸入欄中輸入：if（010，2.8x-12）。

（2）按 回車鍵確認(rèn)。

學(xué)生通過(guò)手機(jī)使用GeoGebra作出分段函數(shù)的圖像，體驗(yàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，滿足了學(xué)生的好奇心，可以直觀地了解分段函數(shù)特點(diǎn)，從而降低了教學(xué)難度，幫助學(xué)生更好地掌握分段函數(shù)的概念。

（四）以終端為輔助，注重?cái)?shù)學(xué)應(yīng)用

在課堂練習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生在手機(jī)上打開“雨課堂”小程序做分段函數(shù)概念及定義域、求值練習(xí)，計(jì)時(shí)3分鐘，提交作業(yè)后，網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每一題的正確率與得分率，教師可以根據(jù)得分排名獎(jiǎng)勵(lì)前三名學(xué)生所在小組“學(xué)習(xí)優(yōu)勝小組”，并且有針對(duì)性地評(píng)講習(xí)題。接著，學(xué)生在手機(jī)繼續(xù)觀看分段函數(shù)的應(yīng)用練習(xí)視頻《電費(fèi)該怎么算？》，并在小組內(nèi)討論，寫出電費(fèi)y與用電量x之間的函數(shù)解析式，如表1所示。

課堂引入電費(fèi)的計(jì)算，一是讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，二是讓學(xué)生多了解數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用，提高節(jié)能環(huán)保意識(shí)。

三、教學(xué)實(shí)踐的反思

筆者根據(jù)“三教”理論的整體設(shè)計(jì)與“情境—問(wèn)題”教學(xué)模式的有機(jī)融合，與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法相互匹配。兩次微課展示，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了學(xué)生的課堂參與熱情。使用投屏展示學(xué)生學(xué)習(xí)成果和GeoGebra作出分段函數(shù)圖像，充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，開發(fā)了學(xué)生的表達(dá)能力和思維潛力。小組學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，同時(shí)以競(jìng)賽形式進(jìn)行課堂練習(xí)，增強(qiáng)了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。這樣設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)，有助于活躍學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，有助于培養(yǎng)學(xué)生探索的精神。在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐中，主要有以下三大亮點(diǎn)。

（一）微課引領(lǐng)，突破難點(diǎn)

在信息化時(shí)代背景下，使用微課輔助教學(xué)是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的必然趨勢(shì)。這就要求教師個(gè)人需要樹立信息化教學(xué)觀念，并掌握多種信息化技術(shù)手段并應(yīng)用自如。筆者根據(jù)中職學(xué)生抽象思維較弱、對(duì)新鮮事物感興趣的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)并制作了兩個(gè)微課，它們?cè)谡n堂教學(xué)中發(fā)揮了不小的作用。用微課引領(lǐng)學(xué)生積極參與思考問(wèn)題、分析問(wèn)題，以直觀的動(dòng)畫展示拓展了學(xué)生的抽象思維，突破了本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)——分段函數(shù)的概念，達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。

（二）融合生活，學(xué)以致用

將課本知識(shí)點(diǎn)分段函數(shù)與生活收費(fèi)問(wèn)題相融合，讓學(xué)生深刻體會(huì)到數(shù)學(xué)在生活中的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)一系列的實(shí)踐操作，提高學(xué)生“學(xué)數(shù)學(xué)”及“用數(shù)學(xué)”的意識(shí)，使中職學(xué)生樹立學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心。

（三）競(jìng)爭(zhēng)合作，多元評(píng)價(jià)

整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中，既有小組內(nèi)的交流合作，也有小組間的競(jìng)爭(zhēng)角逐，激活長(zhǎng)期處于被動(dòng)狀態(tài)的中職學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，在探究學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，借助“雨課堂”平臺(tái)，學(xué)生利用手機(jī)終端進(jìn)行答題，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息化手段客觀評(píng)價(jià)各小組的學(xué)習(xí)情況，把學(xué)生的手機(jī)從“娛樂機(jī)”變成“學(xué)習(xí)機(jī)”，讓學(xué)生樂在其中，提升學(xué)習(xí)效率，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。課堂教學(xué)結(jié)束前，還組織所有學(xué)生利用手機(jī)開展了自我評(píng)價(jià)與組員互評(píng)，并且讓參與聽課的老師對(duì)每個(gè)小組的表現(xiàn)進(jìn)行手機(jī)掃碼評(píng)價(jià)，根據(jù)即時(shí)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表?yè)P(yáng)先進(jìn)、指出不足，以幫助學(xué)生更好地剖析自己，讓學(xué)生保持動(dòng)力，持續(xù)學(xué)習(xí)，促進(jìn)其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

此教學(xué)設(shè)計(jì)研究及實(shí)踐主要圍繞信息化技術(shù)在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用展開分析，以“三教”理念為核心，運(yùn)用了“情境—問(wèn)題”教學(xué)模式將函數(shù)與生活的實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，在課堂實(shí)踐中提高了學(xué)生思考能力和表達(dá)水平，提升了中職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，為中職數(shù)學(xué)信息化教學(xué)之路的探索提供了有價(jià)值的參考。

責(zé)任編輯何麗華