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關鍵詞: 文化基礎課 數學情境 教學
一、情境教學的優(yōu)勢與應用背景
數學課程是中等職業(yè)學校學生必修的一門公共基礎課,其核心素養(yǎng)主要包括數學運算、直觀想象、數據分析、邏輯推理、數學抽象和數學建模,而數學素養(yǎng)的習得對理工類專業(yè)學生的學習具有重要作用。
中等職業(yè)學校數學新課標對職教教師提出了明確清晰的教學任務要求,即要以學生綜合能力發(fā)展為中心,以職業(yè)能力、創(chuàng)新能力提升為目標,以嚴謹求實、堅持不懈、一絲不茍和開拓創(chuàng)新的工匠精神塑造為宗旨,開展與技能實訓相結合的專業(yè)數學課程教學。以數學知識和實訓過程知識為主要內容,以產教融合、校企合作為主要教學方式,推進數學課程課堂教學工作,讓學生學會用數學眼光觀察世界,用數學思維分析世界,用數學語言表達世界。
數學學習需要運用抽象思維,因而如何能讓學生更好地理解數學相關公式等便成為數學課程教學的難點。
人們發(fā)現數學抽象概念取自具象生活,而最終仍應用于具象生活,是一個具象與抽象之間雙向轉化的過程,情境教學法由此應運而生。教師在數學課程的教學過程中,以數學知識和基本素養(yǎng)為依據創(chuàng)設數學情境,把從情境中探索和提出數學問題作為教學的出發(fā)點,以“問題”驅動教學,啟發(fā)學生在情境中進行數學思考,同時在解決數學問題和應用數學知識的過程中引出新的情境,從而又產生出深層次的數學問題,形成“情境―問題”的學習鏈,在這一過程中不斷強化學生的數學思維能力,并進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。教師運用數學教學軟件、動畫模擬、軌跡跟蹤等技術建構問題情境,采用案例驅動、直觀演示和討論、實驗等方法展開教學,有效引導學生進入數學情境,幫助學生掌握數學知識、提高應用數學解決實際問題的能力。筆者從以下四個方面談一下如何創(chuàng)設數學情境。
二、利用專業(yè)案例創(chuàng)設情境,把數學知識融入專業(yè)案例
以培養(yǎng)數學知識的應用能力為本位,依據“數學產生于實踐,應用于實踐”的客觀現實,將專業(yè)課中所要使用的數學知識歸納總結進數學課程的教學體系中,形成完整的知識鏈,以此促進學生專業(yè)知識的學習和專業(yè)技能的掌握。
例如,圓錐曲線是平面解析幾何的核心內容,在建筑、天文等領域中占有重要地位,因此,教師在講授圓錐曲線一章內容時將建筑案例貫穿始終,通過探究橢圓形沼氣池結構學習橢圓、通過解析雙曲線型冷卻塔的功能學習雙曲線、通過尋找拋物線體式太陽能發(fā)電奧秘學習拋物線;通過引案感知、析案探知、解案用知、憶案固知、延案拓知等環(huán)節(jié),堅持問題導向,引導學生認識圓錐曲線、推導圓錐曲線、計算圓錐曲線。同時在案例教學的過程中,將綠色建筑、低碳環(huán)保、節(jié)能高效等理念以及精益求精的工匠精神和安全施工職業(yè)素養(yǎng)巧妙融合進數學教學。以《拋物線的定義與標準方程》為例,介紹本單元設計思路。
在倡導“低碳環(huán)保”“綠水青山就是金山銀山”的大背景下,以探究拋物線體式太陽能發(fā)電奧秘為主線,通過任務接受——任務策劃——任務準備——任務執(zhí)行——任務交驗——任務評定六步教學法,堅持問題導向來認識拋物線、推導拋物線、計算拋物線、拓展拋物線、總結拋物線。
依據“確定拋物線體式太陽能集熱管安裝位置”的工作過程,設計本任務的教學實施過程。通過探明安裝位置了解拋物線的定義,尋找安裝位置推出拋物線的標準方程,確定安裝位置需要用待定系數法、定義法進行計算,幫助學生學會拋物線知識,提高應用拋物線解決實際問題的能力。
此外,還可充分利用線上、線下技術及資源,組織學生進行課前——課中——課后三段進階式學習,調動學生主觀能動性,并貫徹工學一體化教學理念,讓學生體會到數學的實用性和重要性,并促進學生知識的增長與技能的提升。由此,本單元教學遵循公共基礎課為專業(yè)課服務的原則,建立了完整的課程體系。在教學中有意識地引導學生加強生態(tài)文明及低碳環(huán)保的意識,與黨的十九大提出的“推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”和“建設美麗中國”的戰(zhàn)略目標相呼應,讓學生形成“綠色建筑產業(yè)”的理念。同時,將建筑與數學相結合進行教學,幫助學生提升了直觀想象、數學運算和數學建模等數學素養(yǎng),也培養(yǎng)了學生嚴謹實干、一絲不茍的人文素養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)。
三、利用故事創(chuàng)設情境,使數學知識融入故事情境
“問題是數學的心臟,發(fā)明千千萬,起點在一問。”問題意識對于數學學科的學習來說至關重要,發(fā)現問題是實踐數學思維的首要步驟,因而情境教學十分注重對學生問題意識的培養(yǎng)。
在數學課的導入環(huán)節(jié),教師利用數學家的故事,或者結合教學內容創(chuàng)造出有趣的故事情境引入新課。例如,在講解《隨機事件與樣本空間》一節(jié)時,筆者創(chuàng)編唐僧讓徒弟們去化齋的故事情境導入教學。課堂一開始,筆者先給學生講了一個有趣的故事:“話說唐僧師徒越過石砣嶺,唐僧讓徒弟們去化齋,仨徒弟商量著今天由誰去化齋,可半天也沒個好主意。還是悟空聰明,他靈機一動,扒根猴毛一吹,變出了一粒骰子,說道:我們三人來擲骰子。
如果擲到 1的倍數就由八戒去化齋;
如果擲到 2得倍數就由沙僧去化齋;
如果擲到 7 的倍數就由我去化齋。
故事講完后,我問學生:八戒沙僧會同意嗎?悟空的方法公平嗎?”
從而自然地引出本課課題《概率初步》的講授。
這個故事貫穿課堂始終,啟發(fā)學生思考悟空的規(guī)則制定是否對三人公平,還要順此問題做出判斷且給出理由。從而筆者援引擲骰子這個例子,讓學生感知概率這一抽象存在,并借此初步講解了古典概率的概念,通過“選中八戒的結果”得出必然事件的定義,并通過“選中悟空的結果”得出不可能事件的概念。
利用故事創(chuàng)設情境,不但可以激發(fā)學生學習數學的熱情,又可以讓學生體會到數學來源于數學、應用于數學的道理。
四、貼近學生實際創(chuàng)設情境,使數學知識融入學生實際生活
中職學校的高效課堂一向秉持 “興趣第一,情感第一,活動第一”的理念,學生對學習有興趣,有情感,就會自然而然地在活動中實現思維的發(fā)展,從而提升自身的數學素養(yǎng)。教師在教學中應當引導學生用數學的眼光去觀察、分析、解決生活中的問題,通過在生活中應用數學的方式,增強學生對數學價值的體驗感,強化學生的數學應用意識。而從學生熟悉的生活背景導入,可以讓他們感受到數學無處不在的客觀現實,領略到用數學解決實際問題的獨特魅力,以此激發(fā)學生的學習興趣。據此,筆者認為,數學經驗根植于數學活動中,它以一定的情境為背景,伴以豐富的情感體驗,具有情境性與情感性,因而數學教學應當遵循“貼近學生、貼近生活、貼近實際”的三貼近原則,構建“融于情境,寓于活動,教學做合一”的教學模式。建立完整的經驗獲得過程:經歷——體驗——歸納——反思——檢驗——提升。
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