运用任务驱动法构建中职数学活力课堂案例研究

作者:未知

  摘要:教师在课堂教学中,通过合适的教学策略,可帮助学生达成具备数学学科特质的思维品质和关键能力。以“抛物线的标准方程”为例,探讨任务驱动法在解析几何教学中的应用,培养学生的探究意识,发展学生的数学核心素养,从而达到构建数学活力课堂的目的。
  关键词:任务驱动;核心素养;活力课堂
   中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1673-9094-(2019)12C-0036-04
  教育家第斯多惠说过:“教育艺术不在于传播的本领,而在于激励、唤醒和鼓舞学生的一种教学艺术。”课堂中创设具有知识性的实际任务情境,正是激励、唤醒和鼓舞学生的一种教学艺术。在传统的中职数学课堂中,教师通常采用“新知讲授—例题解析—习题训练—作业巩固”这一模式,由于没有提供生动的实际问题情境,没有蕴含知识点的任务驱动,因而难以调动学生学习的主动性,导致学生对知识的意义建构发生困难。而任务驱动教学法则注重激发学生主动性,通过将课程教学分解为多个任务,并将知识点融入任务之中,让学生自发、自愿地参与到课堂学习中。在任务完成的过程中,获得知识及分析问题、解决问题的能力,也使得课堂更有活力。笔者以“抛物线的标准方程”课题为例,阐述并分析运用任务驱动法设计的教学方案与成效。
  一、案例描述
  “抛物线的标准方程”涉及的教学内容是抛物线的定义及其标准方程。本节课上承双曲线的标准方程及性质,下启抛物线的几何性质,其中抛物线标准方程的推导是培养学生数学素养的好素材,通过学习,帮助学生进一步领会坐标法和数形结合的思想,为后续运用代数法研究抛物线的几何性质奠定基础。本节课授课对象是中职三年级学生,他们已掌握二次函数相关知识和椭圆、双曲线的定义及其标准方程,初步具备用坐标法求曲线方程的能力,但归纳及深入思考的能力不强,逻辑推理、数值运算等数学核心素养较为欠缺。根据中职数学教学大纲及学情,笔者确立了以下教学目标:一是掌握抛物线的定义和四类标准方程;二是能应用抛物线标准方程解决问题;三是在解决实际问题的过程中,领悟类比、数形结合等数学思想,发展数学核心素养,培养善于合作、勇于探索的精神。本课教学重点是抛物线定义及其标准方程,难点是为抛物线定义的形成及其标准方程的推导。本课教学策略为依托教学平台,创设炮弹能否击中目标的问题情境,以“看—做—想—研—用”为学生学习的主线,通过各项任务的解决,逐步培养学生解决问题的能力,发展数学核心素养。
  (一)预习导航,情境导入
  课前,教师布置与本节课任务探究过程中需用到的相关的基础性练习;在平台布置学生搜集生活中的抛物线图片;教师在教学平台上检查学生任务完成情况,选择优秀的、有代表性的作品,制成电子相册。
  新课伊始,各组汇报交流网络搜索找抛物线的心得体会,展示生活中从静态到动态的抛物线问题,播放学生感兴趣的科比投三分球视频,最后提出一个炮弹能否击中目标的实际问题,引出本节课的课题。
  相关问题设计意图是通过欣赏生活中一些抛物线图片,加强学生对抛物线的感性认识;创设贴近实际的问题情境,不仅有效激发了学生的学习兴趣,营造了积极活跃的学习氛围,而且使学生经历了抽象数学研究问题的过程。
  (二)探索新知,巩固练习
  1.任务一:领会抛物线定义。首先教师提问:生活中虽然可发现有很多抛物线,但其定义到底是什么呢?接着布置学生小组合作完成抛粉笔头的实验和画抛物线的实验,让学生亲身体验抛物线的发生及形成过程。画抛物线实验步骤如下:在纸一侧固定直尺,将直角三角板的一条直角边紧贴直尺;取长等于另一直角边长的绳子,固定绳子一端在直尺外一点,固定绳子另一端在三角板边上一点;用笔将绳子拉紧,并使绳子紧贴三角板直角边,上下移动三角板画出轨迹。
  学生小组合作完成实验,并拍照上传至教学平台。随后,学生操作几何画板软件,直观地去认识抛物线的形成过程。接着,教师布置各组学生尝试叙述抛物线的定义。学生小组合作完成定义表述,并上传至平台讨论区,相互交流修正抛物线的定义表述。最后,教师通过课件展示抛物线定义的准确表述,介绍相关概念,解除各小组疑惑。
  设计意图是通过动手操作实验,让学生亲历知识的发生,從而化抽象为具体,再结合几何画板软件的直观演示,深入浅出,更易归纳定义,充分体现实证精神。
  2.任务二:探究焦点在X轴正半轴上的抛物线的标准方程。首先,教师通过“求曲线方程的基本步骤是什么”的问题,引导学生回顾坐标法求曲线方程的步骤。接着,教师布置各小组合作探究抛物线的方程,各组学生讨论完成任务后派代表展示成果。学生探究后解决方案有以下三种:
  (1)以L为Y 轴,过点F且垂直于L的直线为X轴建立直角坐标系。
  (2)以点F为原点,过点F且垂直于L的直线为X轴建立直角坐标系。
  (3)以过F且垂直于 L 的直线为X轴,垂足为K,以F、K的中点O为坐标原点建立直角坐标系。
  随后,教师引导学生比较三个不同方案得出的结果,从而获得抛物线的标准方程。最后,教师提出抛物线的标准方程在形式上和椭圆、双曲线最大区别是什么问题,帮助学生对照比较,进而深入认识抛物线标准方程。
  设计意图是充分发挥学生的主动性,引导学生通过观察、探究出建立三种不同的直角坐标系的解决方案,使难点在小组合作的过程中层层突破,学生思维进一步展开,使平淡的方法传授过程变成一个积极主动的思考探究活动。不仅渗透了数形结合思想,而且潜移默化地培养了学生数学运算和数据分析的数学素养。
  3.任务三:探究抛物线标准方程的其他成员。首先,布置学生类比求出其他形式抛物线标准方程,学生自主探究完成表格并上传至平台讨论区相互交流指正,得出正确结果,教师适时点评。随后,教师引导学生共同分析总结四类抛物线方程的特征,标准方程系数P的几何意义、一次项决定焦点位置,以及焦点的非零坐标是一次项系数的四分之一的特点等,帮助学生不断深化对其标准方程的认知。   设计意图是通过引导学生运用类比思想探究得出其他抛物线的标准方程,不仅提升了学生获取数学信息和解决问题的能力,而且让其有成功的体验,增强了学习数学的信心。
  4.标准方程的应用。首先,教师通过教学平台推送竞赛题,交代竞赛规则,学生在线答题,教师对学生答题统计结果中存在的共性问题进行指导和提示。随后,教师提出初中学习的二次函数与现在研究的抛物线方程有什么关系,并让学生指出焦点坐标及准线方程,引导学生体会二次函数和抛物线的关系。最后,学生运用知识解决开始提出的炮弹问题。
  设计意图是通过在线竞赛练习,帮助学生进一步巩固强化所学知识,同时让学生在“赛”中经历反思、感悟,从而不断调整自己的认识结构与经验结构,最终实现让学生在完成个人意义建构的过程中发展数学核心素养。
  (三)总结评价,拓展提升
  教师组织学生从知识、思想和方法上归纳整理本节课的收获,运用思维导图总结本节课的知识结构,从而系统化梳理所学内容。设计意图是引导学生梳理所学内容,理清知识结构。
  教师布置课后基础作业及拓展作业。教师在平台推送评价表,师生对照评价表,针对学生课前、课中、课后学习活动情况,进行自评、互评、师评,按照一定的权重生成每个学生的最终评价,根据评价结果,评选出“今日之星”和最佳小组。
  二、案例分析
  中职数学教材中解析几何模块是较贴近生活的,是中职数学的重点知识,同时也是学生学起来最困难的模块之一。本节课内容的学习对于学生而言既熟悉又困难,熟悉是因为学生在初中已经接触过二次函数,困难是学生自身解决问题的能力不强,数学抽象、逻辑推理、数值运算等数学核心素养较为欠缺。因此,本节课教学采用了任务驱动法,不吝时间让学生通过动手实践,自主探究自己的数学想法,联系数学知识建立坐标系,对掌握的数据进行系列演算,从而探索出结论。既诠释了数学本质,探索了抛物线的本源,又提升了学生解决问题的能力,最终较好地完成了本课教学目标。
  (一)情境导入,在任务中激发动力
  本节课的情境导入至关重要。新课伊始,通过展示师生课前搜集的抛物线图片,将学生置于鉴赏美的情境中,培养其审美能力。随后,播放科比三分球投篮视频,用以激发学生学习的兴趣。接着,抛出了炮弹能否击中目标的问题情境,体现了数学来源于生活而又服务于生活的生动性,从而激发起学生学习的欲望,让其快速进入学习状态,为激发课堂活力奠定了基础。
  (二)合作探究,在任务中建构新知
  思维的起点就是问题,问题是激发学生对知识进行探求的起点。本节课伊始笔者设计了学生感兴趣的炮弹射击目标问题,创设出适合中职学生心理特点的问题情境,随后根据问题解决的需要依次设计了三个探究任务,学生根据任务需要学习,改变了传统的学习方式,学习过程从被动接受转向主动探寻,真正实现了由“学会”到“会学”。学生在完成任务的过程中,遇到困难随时进行合作探究,随时开展对话质疑、讨论交流,充分凸显出学生的主体地位。这些任务的开展既使学生经历了思维的训练,同时也调动了其学习的主动性和参与性,使得课堂变得更加有效,也更有活力。
  (三)协作交流,在任务中提升素养
  学生的认知总是从未知到已知,从肤浅到深刻逐步深化的渐进过程。本节课从生活中的实例感知抛物线开始,到开展做中学,做实验领悟抛物线的形成,进而交流表述定义,再到通过与同伴紧密沟通与协作,继而提出最优解决方案,得到抛物线的标准方程,开展讨论交流和展示,窥探出抛物线其他成员的“数形”面貌,发现了标准方程的规律,最后回归解决情境创设中的炮弹能否被击中问题。整个过程体现了学生知识的建构、技能的掌握、思想的确立以及活动经验的积累,提升了学生分析问题与解决问题的能力,更直击核心素养,把握住了数学本质,突出了学生主体,实现了立德树人、提升素养的基本理念,同时整个任务完成的过程,伴随着师生的积极情绪、深刻思维与有力行动,课堂教学活力得到了充分激发。
  (四)巩固竞赛,在任务中内化知识
  教师围绕抛物线标准方程中基本量的计算以及逆向变式设计的一组竞赛题,给予学生一定时间自主解决,旨在强调基本量的计算,使得学生在夯实基础的过程中,提升了數学运算核心素养。最后再回到最初的情境,解决实际问题,在知识的应用中完成知识的真正内化,培养了学生系统、严密解决实际问题的能力,让学生体会到成就感,使自己的生命潜能得以绽放。
  三、案例启示
  中职数学解析几何模块的学习对学生而言难度较大,对学生逻辑推理与数学抽象的能力要求较高,学生如果一开始有畏难情绪或不能适应,后续学习过程将难以持续。任务驱动法实施于解析几何教学,为其他数学内容的教学提供了有益的启示。
  (一)任务驱动法构建中职数学活力课堂是可行的
  首先,中职数学教学中,通过任务设置,可以激发学生的学习热情,有效调动其学习积极性。其次,由于中职数学知识逻辑性较强,所以学习难度较高,为缓解学生的厌学情绪,提升教学成效,可将教学内容进行适当整合,分解成若干任务,从而促进学生主动性,积极投入到任务的探究过程中,提升学习成效。最后,任务驱动教学可彰显学生主体性,变学生被动学为主动学,从而促进学生知识与经验的自主建构。因此,在中职数学教学中实施任务驱动教学法,将有效实现对传统教学的突破,将“教师讲”转变为“学生学”,力求实现教学效果最优化的目的。
  (二)创设问题情境是构建中职数学活力课堂的有效途径
  首先,中职数学教学中,通过创设情境,可激发学生学习兴趣,促进学生主动性,积极投入到学习中,提升学习成效。其次,由于中职数学知识逻辑性较强,学习难度较高,因此可通过创设情境的方法帮助他们理解抽象、复杂的数学知识,缓解畏难情绪,提升教学效果。最后,通过创设教学情境,转变传统师生关系,促使师生角色和地位更加平等,有助于师生间情感的交流与沟通。在民主的课堂氛围中,更利于发挥学生的主观能动性,从而提升课堂教学成效。   (三)構建中职数学活力课堂可整合运用多种教学方法
  本案例将抛锚教学与任务驱动教学进行了有效整合。通过设计炮弹能否击中目标的实际问题情境,笔者设计了一系列任务后引导学生依次完成。这里的炮弹能否击中目标的问题情境实际上也就是抛锚教学法中的“锚”,它既激发了学生学习兴趣,同时也引领着学习的方向,直至最终解决“锚”的问题。因此,我们在中职数学活力课堂的教学实践中,不要局限于某一种教学方法的使用,而应当根据学生学习情况和教学内容,整合适合的教学方法,最大限度地调动学生学习的热情,促进学生个性、潜能、认知与素养的发展,让自己的课堂更有效,更有活力。
  (四)多向交互是中职数学活力课堂的重要特征
  课堂有活力的动力来自多向交互。多向交互是指师生及生生在情感、思维、行动等方面的多边、多重、多种形式的交流互动,反映了学生的主体参与、学习深度和课堂活力状态。例如,可以在课堂搭建小组展示交流活动,既能激发学生学习动力,也能促进师生之间的交流和互动。比如,比赛绘制椭圆,组织学生小组合作,以不同的角度和方式来画椭圆,画好上传至教学平台,学生在线评出最佳作品,教师及时点评奖励等。这样的课堂完全区别于传统教学单向交互或双向交互,而形成一种师生、生生相互交往的立体模式。在整个教学过程中,教师作为班级的一个成员参与教学活动,伴随着师生、生生在思维、行动、情感等方面的互动交流,学生的学习动力、能力、素养得到提升,因此活力课堂必定是多向互动的课堂。
  应用任务驱动法教学,是构建中职数学活力课堂的策略之一。这种教学方法可以凸显学生的主体地位,加深学生的学习体验,培养良好的自主学习能力,切实提升中职数学课堂教学成效。因此,我们应当不断更新教学理念,结合学生的学情,科学地设置任务,关注学生个性和潜能的发展,使教学过程更加切合中职数学课程标准的要求,让自己的课堂更有效,更有活力。
   参考文献:
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  责任编辑:章跃一
  Abstract: In the classroom teaching, the teachers can help the students to achieve the thinking quality and key ability with the characteristics of Mathematics through appropriate teaching strategies. Taking "Parabola's standard equation" as an example, this paper discusses the application of the task-driven method in Analytic Geometry teaching, cultivates the students' sense of inquiry, develops their mathematical core literacy, so as to achieve the purpose of building a dynamic mathematical class.
  Key words: task driven; core literacy; dynamic class
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