中職數(shù)學任務驅動+CAD教學法的探究

【摘要】中職數(shù)學作為中職課程中的一門基礎課，以學習數(shù)學知識為主，力在培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力，服務專業(yè)學習，進而提高學生的就業(yè)能力和生活實踐綜合能力。但目前在中職學校中，發(fā)現(xiàn)學生產(chǎn)生不想學數(shù)學、片面的認為數(shù)學無用論的思想，教師所授內(nèi)容缺乏與所學專業(yè)相結合，局限于課本既定的例題和定理等，從而導致學生邏輯思維能力欠缺，學習能力下降，解決問題能力不足等問題。針對上述問題，本文以“就業(yè)為導向，學生發(fā)展為本”的職業(yè)教育理念，通過探究任務驅動+CAD輔助相結合的中職數(shù)學教學法，強調學生的課堂主體地位，突出中職數(shù)學教學與學生專業(yè)的聯(lián)系，以提高學生在生活和工作中遇到實際問題的解決能力，為學生將來就業(yè)發(fā)展打下牢固的基石。

【關鍵詞】任務驅動 CAD輔助 中職數(shù)學

【課題項目】海南省教育科學規(guī)劃課題成果+《海南中職學校數(shù)學課程教學困境與對策研究——以海南省民族技工學校為例》+QJY13516144。

【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）51-0116-02

一、中職數(shù)學教學現(xiàn)狀

通過研究調查發(fā)現(xiàn)，中職學校的生源質量一年不如一年，越來越多的中招畢業(yè)生只要能考上高中都選擇就讀高中，而淘汰的自然流落到中職學校，學生數(shù)學基礎知識相對薄弱，參差不齊[1]。中職數(shù)學教學內(nèi)容以基礎知識為主，缺少與專業(yè)知識的對接，沒有體現(xiàn)學科知識間的參透。絕大多數(shù)專業(yè)課都需要數(shù)學知識的支持，學生自身知識有限性和思維固定模式的局限性，使學生不能自主構建學科之間的知識結構，造成學生在學習過程中出現(xiàn)知識點孤立，影響學生學習新的知識，越來越不會，體會不到學習成就，久之，將對學習數(shù)學失去信心，造成厭學。

二、中職數(shù)學任務驅動+CAD相結合教學法的提出

針對上述問題，文本在現(xiàn)有國內(nèi)外中職數(shù)學教學研究的基礎上，并結合實際的教學和特定的專業(yè)特點，提出任務驅動+CAD輔助相結合的中職數(shù)學教學法。

1.中職數(shù)學任務驅動教學法

中職數(shù)學任務驅動教學法就是在數(shù)學課堂教學中，教師在特色教學情境下設計數(shù)學知識，并以任務的形式呈現(xiàn)給學生，使學生在完成任務的過程中能夠學習和掌握數(shù)學知識和技能，并強調學生在完成學習任務的同時也把相關知識系統(tǒng)的構建，內(nèi)化為知識經(jīng)驗[2]。

2.CAD軟件在中職數(shù)學教學中的應用

在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，通常用手工在黑板上繪制圖形，手工繪制存在一定的誤差和速度較慢等弊端。而應用計算機軟件（例如EXCEL，CAD等）繪制圖形不僅快速而且精確度高等優(yōu)點，能直觀演示數(shù)學教學中函數(shù)、平面或立體幾何等圖形，幫助學生理解和掌握數(shù)學知識，加強學生空間想象力的培養(yǎng)。同時，利用CAD等輔助軟件在相應專業(yè)中進行教學設計，起到數(shù)學教學為專業(yè)服務及體現(xiàn)出數(shù)學在專業(yè)學習中的必不可缺少的重要性。以下為CAD軟件在數(shù)學教學中的實際應用，其中表2-1為函數(shù)y=sin（2x）和y=log2x的坐標值。

在CAD中平滑繪制后對應的函數(shù)圖像如圖2-1和圖2-2所示。

3.中職數(shù)學任務驅動+CAD教學法的提出

任務驅動+CAD教學法提出的主要理論依據(jù)是建構主義學習理論和情境學習理論。任務驅動教學法強調學生的知識是通過特定的情境主動構建獲得。任務在特定的情境下驅動學生產(chǎn)生學習動機，激發(fā)學生學習的愿望。CAD輔助教學軟件在中等職業(yè)技術學校的工程、機械、電子和服裝等設計專業(yè)中應用比較廣泛。中職數(shù)學任務驅動+CAD教學法就是利用CAD輔助教學軟件把專業(yè)與數(shù)學的結合點設計成特定的學習情境，再把數(shù)學知識隱藏在任務中，使任務在設計好的情境里出現(xiàn)，使學生在特定的任務情境的驅使下展開積極有效的數(shù)學學習活動。

三、中職數(shù)學任務驅動+CAD教學模式的探究

中職數(shù)學任務驅動+CAD教學法在教學中可分成5個方面，分別是：第一，認真專研教材、設計任務方案；第二，創(chuàng)設任務情境、布置任務；第三，分析任務、探究任務；第四，展現(xiàn)成果、評價任務[3]。具體的流程如下：

（1）聯(lián)系實際、設計任務

教師在設計任務方案前應充分了解學生已掌握的數(shù)學知識和現(xiàn)所學的專業(yè)知識，任務設計要涵蓋所教的數(shù)學知識和聯(lián)系所學數(shù)學知識應用在專業(yè)及實際生活中的實例。遵循“學以致用”和“為用而學”的原則，制定教學設計，編寫合乎學生實際需要的任務來驅動學生學習的方案。

（2）創(chuàng)設任務情境、布置任務

在課堂教學中，第一環(huán)節(jié)要用CAD輔助教學軟件創(chuàng)設一個為與學生所在的班級專業(yè)相關的任務情境，讓學生在實際的情境下進行學習，吸引學生對任務的關注，激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)學生思考任務，有利提高學生接受任務的積極性[4]。學生在接收到任務后，任務驅動學生將原有的知識和經(jīng)驗同化新的知識。

（3）分析任務、探究任務

學生接受教師明確的任務后，首先分析任務，判斷出完成任務需要解決哪些問題，找出解決問題的關鍵點，小組合作探究解答問題。在探究任務過程中，轉變以往教師為中心的角色，每個任務都以學生為中心，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，讓學生做學習的真正主人。

（4）展現(xiàn)成果、評價任務

在小組完成任務后，讓學生在課堂上展示小組勞動成果或智慧結晶，進行學生自評、學生之間互評、教師給予總結性點評，加深了學生對知識理解、掌握和應用。這樣做，學生的勞動成果得到認可，一定程度上給了學生精神的鼓舞，也提高了學生的學習自信心，使學生在下一次任務中更加主動和積極，養(yǎng)成良性循環(huán)學習模式。

四、中職數(shù)學任務驅動+CAD教學案例的實踐

以下與電氣專業(yè)班級的數(shù)學課堂教學為例

課題：8.2.5點到直線的距離（中職數(shù)學人教版基礎模塊下冊）

（一）聯(lián)系實際，設計任務

根據(jù)教學目標和學生所學電氣專業(yè)等相關學習水平，在授課內(nèi)容的選取上充分考慮到數(shù)學知識的學習為專業(yè)服務理念，從電氣設備安裝與維護專業(yè)教材中選擇切入點，用設計電路板的實驗過程為場景設置總任務。并根據(jù)學生的實際，要降低探討的難度，通過總任務下分任務，任務下設子任務，將難度分解，充分利用CAD輔助教學軟件，把電路板繪制圖像直觀的呈現(xiàn)給學生，學生觀察電路板圖，找出與任務相關的數(shù)據(jù)，再進行小組討論問題逐步解決子任務，以達到完成教學任務的目的。

（二）創(chuàng)設任務情境、布置任務

用設定的情境引出任務，為學生積極完成任務創(chuàng)造動力和興趣，提高學生的自主探究點到直線的距離相關知識的積極性。

（1）情境：多媒體出示學生熟悉的CAD軟件畫好的電路板如圖4-1所示。

（2）問題：在設計電路板的實驗中，李家輝設計了如圖4-1的電路板（單位：cm），現(xiàn)在李家輝要從P點連接一條電線到線段AB上，他想知道從P點到線段AB的最短長度，你能替他計算出來嗎？（精確到0.01cm）

（3）任務：將學生進行分組，要求小組討論合作畫出點P到線段AB的垂線段，也就是點P到直線AB的距離。那么，求點P到直線AB的距離就是李家輝要計算的最短長度。

（三）分析任務，探究任務

教師引導各小組對任務進行分析，將任務分解如下：

（1）確定點A、B、P的坐標

（2）求出直線AB的方程

（3）計算點P到直線AB的距離和進一步推導點到直線的距離公式（由特殊到一般的演繹）

在任務分析完后，各小組進入合作探究學習：

任務一：確定電路板中點A、B、P的坐標

學生小組合作在電路板圖上畫出直角坐標系，由圖中尺寸得出點A、B、P的坐標。

任務二：求出直線AB的方程

小組討論求出直線AB的斜率K，再聯(lián)系前面8.2.3節(jié)所學的直線方程的幾種形式中的點斜式方程求出直線AB的方程。

任務三：計算點P到直線AB的距離

教師引導學生嘗試運用第七章向量的內(nèi)積運算探究點P到直線AB的距離，歸納總結出點到直線的距離公式。

在小組探究學習過程中，教師引導學生感知知識的內(nèi)在聯(lián)系，明白任務與任務之間承上啟下的作用。任務從簡單到復雜，計算由淺入深，推理又由特殊到一般，逐步歸納總結出點到直線的距離公式。小組合作探究，集聚智慧，提高解決問題的能力、創(chuàng)新能力和合作協(xié)調精神。在整個完成任務的過程中，使學生有效構建新老知識的內(nèi)在結構，提高學生的數(shù)學思維能力。

（四）展現(xiàn)成果，評價任務

第一，各小組把完成任務的計算過程整理，寫出解題過程，利用投影儀與大家分享解題思路、方法，進行小組自評；第二，大家根據(jù)各組的任務成果進行互評，闡述自己對其他小組成果的看法和想法；第三，教師對各小組逐一進行評價，給予學生的成果做出肯定，并嘉以鼓勵。在不足之處給予點撥，留有空間給學生修改，使學生發(fā)展自己的學習和思考方法，形成自己的知識結構。以上三個環(huán)節(jié)以小組依次完成。

五、中職數(shù)學任務驅動+CAD教學法的作用

（1）突出數(shù)學在課堂教學中的實用性

在傳統(tǒng)的中職數(shù)學課堂教學以講授單純數(shù)學知識為主，教學內(nèi)容顯得枯燥無味，缺乏知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，不利于學生解決問題能力和創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。而任務驅動+CAD教學法是兼顧原教材實現(xiàn)數(shù)學課與專業(yè)知識融合的探究式教學法。教師根據(jù)學生所學專業(yè)設計體現(xiàn)專業(yè)特色的教學方案，把簡單化的數(shù)學應用問題，還原成實際專業(yè)背景下的具體應用問題，加強知識的實用性，達到“學以至用”的目的。

（2）提高學生在數(shù)學課堂上學習的熱情度

任務驅動+CAD教學法中的“任務驅動”是通過“任務驅動”走向“動機驅動”的過程，教師把要講授的新知識用CAD輔助教學軟件創(chuàng)設在專業(yè)相關的任務情景中，以情境帶任務吸引學生的好奇心，增強求知欲，達成學習動機。在課堂上設計出和新授課知識密切相關的所在班級專業(yè)情境，引導學生進入情境并產(chǎn)生積極完成任務的動機和興趣，對任務一步剖析并發(fā)現(xiàn)問題，引導學生積極主動的參與到課堂教學活動中去，提高學生課堂學習的效果。

（3）提高學生的自主學習能力、實踐能力和協(xié)調合作精神

任務驅動+CAD教學法以學生為中心展開教學活動，教學過程中強調實用性，讓學生在做中學，在用中學，自主參與學習活動的探究和實踐，將數(shù)學知識“內(nèi)化”為頭腦中的經(jīng)驗。同時，任務驅動+CAD教學法在課堂教學中還增進了師生、生生之間的情感交流和加強學生對數(shù)學與專業(yè)間聯(lián)系，提高了學生溝通能力、合作精神和知識間的應用能力，充分體現(xiàn)了讓學生在實踐中學習、主動學習、有利于養(yǎng)成自主探索知識的良好習慣。

六、總結

教學有法，但教無定法。任務驅動+CAD教學法是筆者在中職數(shù)學課堂教學中應用在電氣專業(yè)、機械專業(yè)班級中嘗試數(shù)學課與專業(yè)知識的融合，使得數(shù)學課更好地為專業(yè)技能學習服務，激發(fā)學生對數(shù)學學習的興趣，提高學生的數(shù)學知識與技能，發(fā)展學生對事物內(nèi)在本質聯(lián)系的發(fā)現(xiàn)能力。

參考文獻：

[1]翁志鋒.《中職數(shù)學教學困境與教學方法優(yōu)化》.宿州教育學院學報，2015.

[2]王瑋.《創(chuàng)新教學操作全手冊》.江蘇教育出版社，2011，3：163.

[3]趙昕宇.《不同教學方法與教學模式的選擇與應用》.《決策探索》，2012.

[4]池冬梅.《創(chuàng)設有效數(shù)學問題情境激發(fā)學生學習興趣》.《散文百家：下旬刊》，2014.

作者簡介：

陳華（1986.03-），女，海南陵水人，助理講師，本科學歷，研究方向：中職數(shù)學課堂教學方法。