Z+Z智能平臺的建構(gòu)與實(shí)施

◆杜鳳琴

1 研究背景及意義

中職數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)對象、教學(xué)工具、教學(xué)方法等存在種種問題，應(yīng)有效地使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動擺脫依賴模仿與記憶，實(shí)施動手實(shí)踐、自主探索與合作交流——這是中職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。針對中職數(shù)學(xué)課堂及學(xué)生所面臨的問題，撫順市第二中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校在數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)過程中，嘗試使用多媒體輔助數(shù)學(xué)教學(xué)軟件來改變現(xiàn)狀，打破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)黑板—粉筆—講授灌輸?shù)哪Ｊ剑M(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

沈陽東北育才學(xué)校的邱發(fā)文老師等對于信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)教育的關(guān)系，如何運(yùn)用幾何畫板有效的進(jìn)行教學(xué)等方面都進(jìn)行了課題開展和研究并且都得了一定的成果。在這一階段，人們注意到計(jì)算機(jī)的可視化帶給幾何圖形教學(xué)以及關(guān)于函數(shù)概念與性質(zhì)教學(xué)的積極影響，計(jì)算機(jī)創(chuàng)設(shè)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以凸現(xiàn)某些數(shù)學(xué)概念的形成過程、幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)或驗(yàn)證某些數(shù)學(xué)事實(shí)，信息技術(shù)將影響數(shù)學(xué)教育內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，教師的教學(xué)方法和學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式.

其中本文主要嘗試使用“Z+Z智能教育平臺”來進(jìn)行教學(xué)。它實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮了信息技術(shù)條件下教學(xué)的優(yōu)勢，如畫各種立體圖形（柱、錐、點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)體以及正多面體，空間的點(diǎn)、線、面）、各種動態(tài)曲線（函數(shù)曲線、參數(shù)曲線、極坐標(biāo)曲線、二次方程曲線等）。

2 實(shí)施策略與方法

本文提出的課堂教學(xué)模式體現(xiàn)了新課程改革所倡導(dǎo)的理念，遵循了“猜想——操作——推理驗(yàn)證”的科學(xué)方法。課堂教學(xué)時，可以將計(jì)算機(jī)與大屏幕投影電視連接起來，也可以在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)教室中進(jìn)行。利用這種模式進(jìn)行數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，在較短的時間內(nèi)，計(jì)算機(jī)使學(xué)生多種感官并用，提高對信息的吸收率，加深對知識的理解，因而可以做到更高密度的知識傳授，大大提高課堂利用率。為此，根據(jù)中職數(shù)學(xué)空間與圖形教學(xué)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)兩種教學(xué)模式。

1）“引導(dǎo)—探究”教學(xué)模式。借助“Z+Z”智能教育平臺，教師引導(dǎo)學(xué)生主動探究，可以讓學(xué)生做“數(shù)學(xué)”，親歷數(shù)學(xué)定理的發(fā)現(xiàn)過程，使學(xué)生重構(gòu)并形成自己的數(shù)學(xué)概念和關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生“主動探究”。

2）“嘗試—探究”教學(xué)模式。嘗試教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生探索能力為出發(fā)點(diǎn)，發(fā)揮個性特點(diǎn)為主要任務(wù)的一種教育手段或思想，即：嘗試—探究—成功。所謂嘗試—探究教學(xué)，就是在課堂教學(xué)中讓學(xué)生對問題先作嘗試猜測或假設(shè)，再通過運(yùn)用“Z+Z”智能教育平臺引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證和歸納規(guī)律，尋求解決問題的發(fā)法。這種放手讓學(xué)生嘗試的過程，十分有利于加深學(xué)生對所學(xué)知識的記憶，也非常有利于加深學(xué)生對思維的啟動、發(fā)展和發(fā)現(xiàn)。引導(dǎo)嘗試是嘗試探究教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。

3 案例探究

本案例所采用的教材是中等職業(yè)教育課程改革國家規(guī)劃新教材《數(shù)學(xué)（基礎(chǔ)模塊）》（上冊），內(nèi)容為第3章“函數(shù)”中“3.1.4函數(shù)的奇偶性”。

3.1 根據(jù)以上教學(xué)模式的思想設(shè)計(jì)教學(xué)模式流程

1）創(chuàng)設(shè)情景，引出課題；2）猜想驗(yàn)證，自主探究；3）驗(yàn)證總結(jié)形成知識；4）任務(wù)驅(qū)動，自主探究，反思升華。

3.2 教學(xué)目的

1）理解函數(shù)的奇偶性及其幾何意義；2）學(xué)會運(yùn)用函數(shù)圖像理解和研究函數(shù)的性質(zhì)；3）學(xué)會判斷函數(shù)的奇偶性。

3.3 教學(xué)重點(diǎn)

函數(shù)的奇偶性及其幾何意義。

3.4 教學(xué)難點(diǎn)

判斷函數(shù)的奇偶性的方法與格式。

3.5 教學(xué)過程

1）創(chuàng)設(shè)情境，引出對稱圖形。

教師利用Z+Z智能平臺展示圖形。

【設(shè)計(jì)意圖】從常見的圖形引入，吸引學(xué)生的注意力，體會軸對稱在現(xiàn)實(shí)生活中隨處可見，提高學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而導(dǎo)入本課內(nèi)容——函數(shù)的奇偶性（通過Z+Z智能平臺展示圖1所示圖片）。創(chuàng)設(shè)情境的目的是讓學(xué)生借助生活經(jīng)驗(yàn)，找到數(shù)學(xué)生活模型，激發(fā)學(xué)生探究的興趣，明確本節(jié)課的研究方向。

圖1 數(shù)學(xué)中的軸對稱圖形

圖2 折疊的蝴蝶

圖3 動畫演示后的蝴蝶

師：這些圖形有什么共同的特征？

生：它們都對稱。

【設(shè)計(jì)意圖】把圖形進(jìn)行了翻折變換，動靜結(jié)合，改變呆板的圖形信息，體現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)的動態(tài)變化作用，引導(dǎo)學(xué)生回憶初中所學(xué)知識——對稱圖形。

利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行課堂演示，通過精心設(shè)計(jì)的動畫、插圖和音頻等，可以使抽象深奧的數(shù)學(xué)知識以簡單明了、直觀的形式出現(xiàn)，縮短了客觀事物與學(xué)生之間的距離，更好地幫助學(xué)生思考知識間的聯(lián)系，促進(jìn)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成。計(jì)算機(jī)的動態(tài)變化可以將形與數(shù)有機(jī)結(jié)合起來，把運(yùn)動和變化展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生由形象的認(rèn)識提高為抽象的概括，這對于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣會起到很好的效果。

2）回顧軸對稱圖形及中心對稱圖形，明確本課目的。

師：請同學(xué)們仔細(xì)觀察屏幕上的動畫，觀察蝴蝶是否是軸對稱圖形。（展示Z+Z平臺制作的課件《打開折疊的紙》，課件中原本對折的蝴蝶慢慢展開如圖2和圖3所示，同理導(dǎo)入中心對稱圖形。）

生：如果一個圖形沿一條直線折疊，直線兩旁的部分能夠互相重合，這個圖形就叫做軸對稱圖形。折痕所在的這條直線叫做對稱軸。這時，我們也說這個圖形關(guān)于這條直線（對稱軸）對稱。

教師通過智能平臺對軸對稱圖形進(jìn)行展示，接下來引導(dǎo)學(xué)生自己通過使用軟件來回顧中心對稱圖形，進(jìn)而導(dǎo)入本節(jié)新課“函數(shù)的奇偶性”，使學(xué)生深刻理解奇函數(shù)、偶函數(shù)的圖象性質(zhì)。學(xué)生明確了本課的目的后，通過以前的生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對所學(xué)知識提出猜想，自主探究，進(jìn)行驗(yàn)證。

【設(shè)計(jì)意圖】以兩條動手操作的例題為平臺，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性能力。讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分割圖案、設(shè)計(jì)圖案是新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，讓每一位學(xué)生都能夠在課堂中學(xué)有所得，并體會數(shù)學(xué)的使用價值，增強(qiáng)學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心。

在課后，可以利用“Z+Z智能教育平臺”來鞏固和熟練某些已經(jīng)學(xué)會的知識和技能，提高學(xué)生完成任務(wù)的速度和準(zhǔn)確性。輔導(dǎo)軟件把計(jì)算機(jī)變成了教師。Z+Z智能教育平臺不僅提供文字、圖形、動畫視頻圖像，還有語音解說和效果音響，文、圖并茂，具有很好的視聽效果。教學(xué)內(nèi)容的組織多按章節(jié)劃分知識點(diǎn)模塊，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)需要自取進(jìn)度，個別系統(tǒng)逐步深入地學(xué)習(xí)，復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的知識內(nèi)容。它能夠補(bǔ)充課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容和加強(qiáng)概念的學(xué)習(xí)。

4 課堂教學(xué)中遇到的問題及其解決

4.1 教師方面

在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師為學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)奇函數(shù)和偶函數(shù)的圖象規(guī)律和結(jié)論。但是在引導(dǎo)的過程中，可能會遇到不是每一環(huán)節(jié)都能使學(xué)生得出想要的結(jié)論，或者學(xué)生不能積極地進(jìn)行配合，所以課堂進(jìn)程未必能按照課程設(shè)計(jì)來完成，這取決于教學(xué)對象的接受程度和基礎(chǔ)如何，也充分考驗(yàn)教師在其過程中的處理能力。于是需要教師在課前充分明確問題，并且做好準(zhǔn)備。在教學(xué)過程中，教師對于超級畫板的使用要非常熟練，并且在演示過程中要思路清晰，否則會影響到教學(xué)效果。

4.2 學(xué)生方面

在學(xué)生方面，每個學(xué)生的基礎(chǔ)和接受能力不同，在教師引導(dǎo)的過程中會出現(xiàn)不同的表現(xiàn)。這就需要教師在課堂中注意這一點(diǎn)，完善整個課程設(shè)計(jì)。在教師演示的過程中，語言和課件的配合要恰當(dāng)好處，不能過快也不能過慢。學(xué)生在討論的過程中可能會出現(xiàn)不同的反應(yīng)，有的積極參與，有的只當(dāng)旁聽者，所以教師應(yīng)該注意并不是小組中一名學(xué)生的表現(xiàn)就代表所有學(xué)生，要充分調(diào)動所有學(xué)生進(jìn)行參與。本教學(xué)案例中需要學(xué)生觀察進(jìn)而推理出結(jié)論是重點(diǎn)，需要學(xué)生做到注意力集中并且積極自主地參與。

5 教學(xué)反思

優(yōu)點(diǎn)：改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，可作為教師備課、課堂教學(xué)、課件開發(fā)的工具；可為學(xué)生提供復(fù)習(xí)自學(xué)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的環(huán)境；適合于傳統(tǒng)講授、啟發(fā)討論、建構(gòu)主義、個別教育等各種教學(xué)模式；有利地促進(jìn)了學(xué)生課堂知識的建構(gòu)與理解，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

缺點(diǎn)：在本研究過程中，Z+Z操作的學(xué)習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，對學(xué)生知識的理解和掌握，沒有起到即時的作用。因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)有了空間與圖形的知識和經(jīng)驗(yàn)，可以超前于相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，學(xué)習(xí)基本的操作。

[1]劉兼,孫曉天.數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀:實(shí)驗(yàn)稿[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2002.

[2]王曉波.“Z+Z智能教育平臺”與數(shù)學(xué)課程整合[J].信息技術(shù)教育,2006(6):14-18.

[3]張景中,李傳中,左傳波.超級畫板范例教程[M].北京:科學(xué)出版社,2004.