人機交互下高中數學翻轉課堂實施方案探索

張智勇

【摘 要】現代教學技術走進高中數學課堂，能夠豐富數學教學資源，提升數學課堂容量，創新數學課堂教學模式和手段。“人機互動”教學憑借其對文本、圖像、聲音、視頻等綜合處理及強大交互式特點，為高中數學知識的開展和演繹提供了多元化的表達工具，有效提升了高中數學課堂的教學效率。

【關鍵詞】人機交互;高中數學;翻轉課堂;教學策略

“人機交互”是指用戶與計算機之間使用某種對話手段，以一定的交互方式進行人與計算機的信息交換，從而實現既定的某些目標。傳統教學模式中，課堂教學局限于師生互動，互動方式也較為單一，“人機互動”教學方式的引入無疑極大改變了這一教學現狀，使固化思維嚴重的高中數學課程，迎來了新的課堂授課模式。高中數學教師要正確認識“人機交互”的教學特點，充分挖掘和發揮其教學優勢，結合具體教學內容和教學目標，有針對性地創設交互情境，優化課堂知識演繹過程，打造多維度、高效的高中數學翻轉課堂。

一、緊抓知識特點，優化情境創設

相比于其他學科，高中數學知識具有很強的抽象性，需要學生具備一定的推理能力三角函數的相關知識便是如此。雖然初中時學生已經初步學習了三角函數的相關概念，但知識層面較為基礎，只需學生簡單代入公式即可。高中時期的三角函數對學生學習理念和思維深度都提出了更高的要求，這并不意味著初中學習的三角函數知識沒有可用的價值，相反，教師若能合理運用，這些知識還能成為情境創設、微課設計的有效素材。

二、著眼整體特征，促進自主建構

高中數學課程中，各章節知識彼此獨立而又聯系密切，具有很強的綜合性和系統性。三角函數的學習也絕不局限于三角形中的三角函數，還包括圖像、性質、最值、向量等多方面知識，需要學生理解的重難點知識復雜且繁多。因此，教師在教學過程中，必須做好啟發和引導工作，組織學生以小組為單位對三角函數的知識結構進行梳理，把握好三角函數各部分知識的內在聯系和整體結構，配合幾何畫板軟件、多媒體課件等人機互動方式，總結三角函數章節中的知識考察點、基本解題思路和方法，從而形成全面、準確的知識網絡。

在三角函數的復習課程中，更要注重三角函數知識的整體特征，為學生理清各知識點間的脈絡，構建三角函數知識網絡。教師可以將三角函數整個章節的內容濃縮成幾個關鍵詞，使用多媒體課件以思維導圖的形式展示給學生，要求學生根據關鍵詞進行思維延伸，把各個知識點補全。從教學實踐情況來看，學生參與課堂的積極性很高，整理出近100個三角函數章節的知識點，相關的知識考查點也梳理出50多個，教師將學生的反饋信息一一記錄下來，匯編打印成知識網絡示意圖，供學生之后復習和鞏固。經過系統整理和教師引導，學生對三角函數知識的整體把握有了很大的提升，為之后學習過程中的綜合運用打下了良好的基礎。

三、圍繞應用特性，提升實際能力

任何一門學科教學都是為了培養學生核心素養、促進學生綜合能力的提升，高中數學也不例外。三角函數貫穿于整個高中數學課程中，無論是填空題、計算題還是解答題，都需要運用三角函數解決問題。但由于三角函數中涉及到的公式變形、推理很多，給學生的學習和理解帶來了很大的困難，對學生的考察也偏重于綜合性、全面性，很多學生在做題時都無法準確找到問題切入點，不知道該使用什么公式解題，綜合運用也就無從談起了。教師在教學過程中，要有意識地培養學生知識運用能力，教會學生三角函數的一般解題規律和解題思路，引導學生運用多種數學方法和思想解決三角函數問題，真正實現學以致用。

例如：教學中教師引入了這樣一個題目：某港口水的深度y米是時間x時（0≤x≤24）的函數，現有監測數據如下表所示：

從長期的監測數據中可以發現，y=f（x）的圖像可近似看作三角函數圖像。①根據表中數據，求出y=f（x）的確切表達式。②船航行時，船底距海底的距離需保持在5米或5米以上才能避免觸礁，現某船吃水深度為6米，如果該船能在同一天內安全進出港口，那么它最多可在港口停留多長時間？

引導學生思考和解決這一問題時，教師可以先為學生梳理題目中給出的關鍵條件，可以發現，表中的數據呈現明顯的周期變化規律，再借助幾何畫板軟件將其錄入到平面直角坐標系中，得到函數圖像，讓學生結合具體的圖像確定函數表達式，解決問題①。問題②中，教師可以展示一個簡單的船行駛時的圖片，讓學生認清吃水深度和安全高度分別是什么，再引導學生根據題意列出不等式3sinπt/6+10≥11，便可求得船在港口內停留的時間。教學中，教師一定要優選訓練題目，做到精題精練，提高課堂訓練的針對性和有效性。這個例題主要考察了學生對三角函數圖像和不等式的掌握情況，教師使用人機互動教學，能夠更直觀地為學生揭示函數規律，鞏固學生所學知識的同時，也提升了學生解決實際問題的能力。

在日益強調培養學生學科核心素養的今天，各類現代化教學手段在課堂教學中占據的比重越來越大，發揮出其他教學手段難以比擬的教學優勢。高中數學教師在享受現代教學手段帶來的便利的同時，還要提高對學生主體地位的重視，保障學生與計算機的有效交互，只有讓學生充分參與到課堂中，主動思考和解決問題，才能使其真正理解和掌握所學知識，實現數學知識的內化和遷移，切實提升高中數學課堂的教學質量。

【參考文獻】

[1]林婷.基于數學統計的人機交互手機界面布局優化[J].新教師，2017（05）

[2]呂碧霞.信息化視域下高等數學微課教學案例探研[J].數學學習與研究，2018（06）