沉浸式課堂下的中學數(shù)學教學研究

沉浸理論于1975年由美國芝加哥大學心理學教授米哈里·契克森米哈賴首次提出.他指出，“沉浸”是學習、工作時的“最佳體驗”，它帶來的內(nèi)在滿足感能使人們在從事任務時滿懷興趣，忘記疲勞，不停探索，不斷達到新的目標.

《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》（以下簡稱\"新課標\"）提出“三會”，即會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界、會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界、會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界.沉浸式教學，是一種在學習中逐漸融人其中，全身心投入，借以達成學習目標的教學方法.其通過將多樣化的形式融入課堂教學來充分激發(fā)學生主動吸收知識，而非傳統(tǒng)的被動學習，完全符合新課改倡導的“利用多元化的教學模式，挖掘?qū)W生學習潛能、增強其課堂體驗”的要求.

1沉浸式教學與中學數(shù)學課堂的關(guān)系

現(xiàn)階段，許多初中學生對于數(shù)學知識的理解一直處于淺層思維模式之中，不能構(gòu)建起完整的知識邏輯框架，對于數(shù)學學習停留在表面，這極大限制了學習效率的提高及能力的培養(yǎng).因此，為突破學生思維壁壘，使其將淺層思維轉(zhuǎn)變?yōu)樯顚铀季S，教師需要轉(zhuǎn)變教學方式.如何讓學生在課堂中實踐探索、自主學習，沉浸于數(shù)學課堂之中，成為教學思考的方向.由此可見，沉浸式教學是中學數(shù)學課堂的歸宿.沉浸理論為中學數(shù)學課堂提供了理論指引，中學數(shù)學課堂為沉浸式教學的實踐研究提供了陣地.

2沉浸式教學應用于中學數(shù)學課堂的融合路徑

2. 1 以情境教學為導向

在教學過程中，運用沉浸理論創(chuàng)設讓學生產(chǎn)生沉浸體驗的情境，能激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的學習動機，進而提高教師的教學水平與學生的學習效率.創(chuàng)設與數(shù)學知識相關(guān)的真實情境，既要契合初中學生對于世界的認知，又要利于學生理解本節(jié)課知識.在蘇科版數(shù)學課本中，已經(jīng)提供了不少相關(guān)案例.

例如 以蘇科版七年級上冊“2.3數(shù)軸”為例，教師借助章節(jié)圖中的水銀溫度計，便可順利進行情境引入，并且可以將水銀溫度計與數(shù)軸比較的過程貫穿整節(jié)課.除了課本中已提供的外，教師也可以在生活中尋找適宜的物品帶入課堂，如手電筒、蠟燭等.

又如，以蘇科版九年級下冊“6.6圖形的位似”為例，可以讓黑暗中手電筒的一束光，對著一張不透光的三角形紙片（平行于墻面）照射，將影子投射到平整的墻面，以此順利引入本節(jié)課內(nèi)容.該例還能幫助學生學會畫位似圖形，既引發(fā)學生學習興趣，又突破本節(jié)課的重難點，一舉兩得.

教師可利用常見的生活中的物品，創(chuàng)設沉浸式情境，這既能引出課題，又能突破重難點，實現(xiàn)學生全身心投入課堂的美好愿景.

2.2 以數(shù)學實驗為基礎

數(shù)學實驗教學是學生進行數(shù)學知識探索及知識建構(gòu)的重要方法，能提高學生學習的興趣，鍛煉學生動手實踐能力與觀察覺知能力，從而使其順利從淺層思維過渡到深層思維模式.

例如以蘇科版八年級下冊\"9.3平行四邊形”為例，只要給學生提供一張平行四邊形的紙片，就可以使其通過小組合作探究出平行四邊形的性質(zhì)定理.

又如，以蘇科版八年級下冊“11.2反比例函數(shù)的圖像與性質(zhì)”為例，只要學生會使用幾何畫板、函數(shù)圖象計算器等數(shù)學實驗軟件，就可以在教師講解列表、描點、作圖后，自行探索出反比例函數(shù)的圖象，并研究其性質(zhì).通過數(shù)學實驗的分析及學生的動手操作，能加深學生對數(shù)學知識的認知和理解，有利于幾何、函數(shù)知識的學習[1」.

2.3 以問題探究為方法

問題串是數(shù)學課堂的一個重要手段，也是沉浸式課堂的標志之一.沉浸式課堂中的問題，不適合用“對不對”“是不是”此類簡單問題，這類問題容易讓學生無腦附和回答，無法讓學生產(chǎn)生深度思維.問題也不適合過難，若是超出學生能力范圍，就無法讓學生沉浸其中，還會使其對學習失去信心.所以，沉浸式課堂的問題設置，需要滿足針對性原則、循序漸進性原則、啟發(fā)性原則、分層達標性原則等.

2.4 以多元互動為特點

沉浸式課堂絕不是單一的課堂.教師可以利用多媒體設備搭建翻轉(zhuǎn)課堂，秉持以生為本的教育原則優(yōu)化導入、講授、復習等各個環(huán)節(jié)，以此促進學生的思維發(fā)展和深度學習[2].導入時，可以使用網(wǎng)上或自制的微課視頻，吸引學生、引出課題;教學中，可以開展多元化的教學活動，給予學生自主探索和展示成果的平臺；小結(jié)回顧時，可以用幾何畫板等數(shù)學軟件進行展示、拓展.多元化的互動式教學提升了數(shù)學的趣味性、觀賞性，可以讓學生始終專注于沉浸式課堂，加強學生對新知識的認識與理解，切實提高其數(shù)學核心素養(yǎng).

例如以蘇科版八年級上冊“3.1勾股定理”為例，可以用微課視頻展示畢達哥拉斯學派證明勾股定理的數(shù)學史，拓展學生的知識面，提高學生數(shù)學素養(yǎng).而后，進行數(shù)學實驗，提供網(wǎng)格紙和文具，讓學生自主探索網(wǎng)格中不同正方形的面積，進而繼續(xù)探索勾股定理的證明及結(jié)論.這節(jié)課的最后，可以用幾何畫板或小視頻展示勾股樹的形成，使學生感受數(shù)學的魅力.

3沉浸式教學在蘇科版七年級上冊“6.5垂直”一課中的實踐應用

3.1建立課堂體驗式教學模式

情境體驗 基于已有的生活經(jīng)驗，請大家用卷尺、直尺、墻面等，測量一下班級同學的身高.思考一下：如何操作，才能較準確地測出身高？

情境引入同學們，在我們學習和生活的校園里隨處可見與數(shù)學息息相關(guān)的現(xiàn)象.老師給大家拍了幾幅圖片（如圖1），大家看看老師在每幅圖上重點標出的兩條直線，大家知道這兩條直線存在什么位置關(guān)系嗎？

構(gòu)建生活化、直觀化的情境，展示垂直在生活中存在的意義，可以讓學生更深刻地體會數(shù)學源于生活又高于生活的內(nèi)涵，既培養(yǎng)了學生的數(shù)學抽象思維能力，又鍛煉了他們的實際應用能力.當然，垂直的應用遠不止以上教學片段展示的內(nèi)容，情境引入也可以展示信息化資源，如視頻展示相關(guān)內(nèi)容或?qū)嶒灮顒拥?例如，與數(shù)學本身相關(guān)的直角坐標系、線面垂直、面面垂直等未來要學習的知識，或是正方體、長方體等小學學習的幾何體中存在的垂直.這樣可以將已學的小學數(shù)學知識、未來要學的高中數(shù)學知識與正要學的初中數(shù)學知識聯(lián)系起來，使學生建立思維邏輯嚴密的知識體系.又如，與物理學科相關(guān)的力學中長度的測量、量筒的讀數(shù)、光學中法線的意義等，都是垂直的應用.數(shù)學、物理學科的融合，可以幫助七年級的學生對兩個學科產(chǎn)生濃厚的興趣，促進學生的進步與發(fā)展.再如，與生活實際相關(guān)的廣泛應用于日常折紙、建筑設計、線路規(guī)劃、網(wǎng)絡布局等中的垂直.教學中，引導學生了解這些應用，既能拓寬其數(shù)學思維，又能使其不局限于課本知識的學習.

3.2設置問題串，開啟探索之路

活動1觀察學校附近的道路截圖（如圖2），思考并回答以下問題.（1）哪些道路與興南路垂直？楓津路、迎春南路.（2）如不受限制，可以建造多少條與興南路垂直的道路？無數(shù)條.（3）經(jīng)過城南建設，并且與興南路垂直的道路有幾條？請寫出來，一條即迎春南路.（4）為促進公共交通的發(fā)展，計劃經(jīng)過25號車站，修建垂直于興南路的道路，可以修建幾條？一條.

活動2小組合作，按要求作圖，并回答問題.（1）你能用直角三角板畫出直線AB的垂線

嗎？能畫出多少條？

（2）經(jīng)過已知點 P ，能用直角三角板畫出已知直線AB的垂線嗎？能畫多少條？

① 經(jīng)過直線AB外一點 P ，如圖3；

② 經(jīng)過直線AB上一點 P ，如圖4.

教學活動中，問題串的設置，將垂直的性質(zhì)生活化，使問題設置有層次、有坡度，利于學生理解知識的本質(zhì)，培養(yǎng)了學生從直觀思維轉(zhuǎn)化到抽象思維的能力，鍛煉了學生的作圖能力，讓學生始終沉浸于對垂直性質(zhì)的探索之中，思維能力也從淺層往深層發(fā)展.問題串的設計，考驗著教師對知識點的認知.教師需要在深度思考、了解學生學情的同時，清楚學生需要發(fā)展的能力，實現(xiàn)學生思維從表層直觀到深層抽象的過渡，達到啟發(fā)式教學的目的.

4結(jié)語

沉浸式教學理念為推動初中數(shù)學教學改革指明了新的方向，教師在組織教學期間需要遵循學生、知識、社會三維內(nèi)核原則，確保學生主體、知識導向與社會應用的連貫性，突出沉浸式教學的價值，幫助學生在沉浸式課堂學習中發(fā)展核心素養(yǎng)、提高數(shù)學學習能力.應用時要分清主次，沉浸式教學是數(shù)學課堂的輔助，不能完全替代理論講授，其目標是為了提升學生的參與度、興趣感，不可將沉浸式教學作為課堂主體.過多地應用沉浸式教學容易喧賓奪主，而恰當?shù)厝诤锨榫辰虒W、數(shù)學實驗、問題探索，多元化地構(gòu)建完整的沉浸式課堂體系，將會極大提升課堂效率與教學質(zhì)量.

參考文獻：

[1]劉丹丹.平面幾何中的數(shù)學實驗對數(shù)學教學的影響[J].數(shù)學大世界（下旬），2020（9）：8.

[2]龍光坤.基于深度學習的初中數(shù)學結(jié)構(gòu)化教學策略探究[J].數(shù)學學習與研究，2024（17）：53-55.