基于“三教”理念的中職數學信息化教學設計研究與實踐

郭寶國

在信息化高速發展的大數據時代，更新教育理念、變革教育模式已成為必然趨勢，信息化教育必將繼續向前推進。2018年，教育部科技司司長雷朝滋解讀《教育信息化2.0行動計劃》時指出，傳統教學需要進行改革，并大力推行互聯網與教學相融合，構建數字化、網絡化的新的教學環境。因此，中職數學教學應根據個體智能結構的不同，選擇適宜的教育理念和適當的信息化教學手段，促進中職生的全面發展。

當前，在中職數學課堂中，不少教師沿用“黑板+粉筆”的傳統教學方式，也有部分教師雖然用了PPT課件授課，但只是用以呈現教學內容，導致多媒體電視屏幕成為高科技的展板。在這樣的課堂里，學生主動參與課堂活動的積極性不高，教學效果與教師心理期望值相去甚遠。如何以學生學習的角度為出發點，按照學生的認知心理進行教學設計，在“情境—問題”教學模式中引導學生質疑問題、自主學習，將信息化技術融入傳統課堂，達到培養學生數學核心素養的目的，是目前中職教師一直在探索的問題。

筆者去年在校內市級公開課上展示了一節信息化教學示范課。本節課運用“三教”理念進行教學實踐，將中職數學知識點與生活應用密切結合，并根據學生對網絡信息的敏感心理，利用互聯網及智能化移動設備和多種信息化技術手段，構建一個形象具體的情境氛圍，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生學習數學的積極性，使中職數學課堂教學的有效性得以大幅提高。

一、基于“三教”理念的教學設計

2014年，貴州師范大學呂傳漢教授提出在數學教學中應用“教思考、教體驗、教表達”的“三教”教育理念，并用此理念引領“情境—問題”教學，發展學生的數學核心素養。

“教思考”，是指向學生提出感興趣的問題，引導學生在分析問題中啟發學生思考，提高學生的探究、思辨及批判能力。“教體驗”是指學習體驗，引導學生在學習經歷中獲得感受、體驗，進而轉化為掌握相關知識和技能。“教表達”是指在教學過程中，鼓勵學生描述自己的思考過程，表達對數學問題的看法，培養學生的溝通交流能力。

《函數的實際應用舉例》是李廣全、李尚志主編的中職數學基礎模塊中《函數》的第三節內容，它介紹了分段函數在日常生活中的實際應用。這節課的重點是函數的應用，其實它包含了新的概念—分段函數，這是教學的難點。如何在教學中把握重點，同時又能突破難點，讓學生實現優質高效地學習呢？筆者在備課過程中，以中職學生認知特點出發，以“三教”理論為指導進行教學設計，創設與分段函數應用相關的生活情境，如用水收費、寄快遞收費、乘坐出租車費、停車收費、照相收費，引導學生實際調查研究、思考如何收費的問題。同時，采用PPT、雨課堂、微課、GeoGebra作圖軟件、極光投屏這些信息化教學手段進行教學實踐，鼓勵學生提數學問題，建立學生將生活問題數學化意識，增強學生應用數學知識并解決實際問題的能力。教學流程設計如圖1所示。

二、教學設計的具體實踐

（一）以網絡為載體，創設生活情境

數學與生活密切相連，荷蘭數學家、教育家弗賴登塔爾曾提出“數學源于現實，扎根于現實，應用于現實”的原則。基于這個原則，筆者在教學設計中創設了許多生活情境，即分段函數的應用問題。

當前，使用手機在網絡查找資料對于中職學生來說并不陌生。因此，在課前教師通過雨課堂平臺發布學習任務，讓學生上網查找寄快遞收費、乘坐出租車費、停車收費問題，并了解這些問題的計費方式，試找出它們的函數關系式（圖2）。

在以函數的實際應用的數學情境中，學生能根據自己認知的水平，通過網絡搜索，分析和發現這一類函數的特點，把存在疑問反饋給老師，老師引導學生思考這一類函數是什么函數，如何計算應付費用，幫助學生重構認知結構，從而達到“教思考”的目的。

（二）以微課激發興趣，提出數學問題

微課教學是以建構主義理論為基礎，體現學生學習的主體性、主動性的一種教學方式。它融合在現代信息技術中，為學生創設自主及協作的學習環境，學生在參與數學自主探究活動及與其他學生合作交流中，體驗到學習的價值。因此，在數學信息化教學中，微課的使用成為激發學生學習興趣的金鑰匙。

在教學實踐過程中，筆者將所教的19級某班根據學生的學習水平分成6個小組進行學習，由組長和副組長負責督促、指導組員學習。組員在 “雨課堂”平臺觀看微課《分段函數》，此微課是筆者使用萬彩動畫大師AM制作的，集知識點與趣味動畫于一身，通俗易懂，學生學習起來不枯燥、不單調。

在反復觀看微課后，學生們在小組內互相交流，并思考老師的提問：“如何用自己的語言來描述分段函數？”組長收集組員想法，記錄在學習單，并在課堂上分享。分段函數的概念是本節課的難點，什么樣的函數是分段函數？分段函數有什么特點？如何求分段函數的定義域？如何求函數值？通過課前任務設置這些問題，學生根據問題積極思考、尋找答案，盡管答案不是標準的、唯一的，卻促使學生的思維逐漸從具體走向抽象，為課堂學習作了充分的基礎知識儲備。

（三）借助多媒體平臺，解決數學問題

課堂教學中，借助教室多媒體平臺，以多種信息化技術手段提升教學效果。

1.PPT展示。PPT展示生活中四種收費場景，每個小組匯報查找到的收費應用題，教師鼓勵每個小組發表意見，并向學生提出問題：這些收費問題都具有什么共同特點呢？由問題引出課題——分段函數。

2.播放微課。課堂上通過再次觀看《分段函數》，引導學生積極思考并發言：如何用自己的語言來描述分段函數？通過學生不規范的描述，教師逐步引導學生歸納出分段函數的概念，再通過例題分析分段函數的定義域、求值。

3.極光投屏。在討論環節，各小組根據所查找的收費問題進行分析研究，找出函數的解析式，寫在答題卡上，并張貼在黑板。為了讓全班學生清楚地看到這些內容，采用了“平板拍照+極光投屏”方式進行展示，然后選擇某個小組的內容進行分享，并為該小組設置一個“最佳表現小組”獎項。

該小組的兩位學生上臺，其中一名學生操作平板，另一名學生指著大屏幕講解，然后問其余學生有何疑問需要補充？有些細心的學生會指出：函數解析式沒有化簡、函數缺少定義域等等，學生們暢所欲言，參與課堂的熱情高漲。在此學習過程中，學生敢于表達對于數學問題的看法，并提出遇到的問題，在交流中促進了表達能力的提高，體現了“教表達”的理念。

4.GeoGebra作圖。GeoGebra是一款免費的數學動態展示軟件，它在函數作圖方面具有方便、快捷的優勢。操作實踐有利于學生將抽象的數學知識轉化為 ?直觀知識，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。在學習了分段函數概念后，需要再進一步了解函數的圖像。這時，教師可以在電腦操作并指導學生在手機端使用GeoGebra軟件作出分段函數圖像，踐行“教體驗”理念。

以課本P60分段函數f（x）=1.6x，010.為例，筆者介紹如何在手機端使用安卓版GeoGebra作出圖像。

（1）在輸入欄中輸入：if（010，2.8x-12）。

（2）按 回車鍵確認。

學生通過手機使用GeoGebra作出分段函數的圖像，體驗了數學知識的形成過程，滿足了學生的好奇心，可以直觀地了解分段函數特點，從而降低了教學難度，幫助學生更好地掌握分段函數的概念。

（四）以終端為輔助，注重數學應用

在課堂練習環節，學生在手機上打開“雨課堂”小程序做分段函數概念及定義域、求值練習，計時3分鐘，提交作業后，網絡后臺自動統計每一題的正確率與得分率，教師可以根據得分排名獎勵前三名學生所在小組“學習優勝小組”，并且有針對性地評講習題。接著，學生在手機繼續觀看分段函數的應用練習視頻《電費該怎么算？》，并在小組內討論，寫出電費y與用電量x之間的函數解析式，如表1所示。

課堂引入電費的計算，一是讓學生掌握數學知識，二是讓學生多了解數學在生活中的應用，提高節能環保意識。

三、教學實踐的反思

筆者根據“三教”理論的整體設計與“情境—問題”教學模式的有機融合，與教學目標、教學方法相互匹配。兩次微課展示，調動了學生的學習積極性，激發了學生的課堂參與熱情。使用投屏展示學生學習成果和GeoGebra作出分段函數圖像，充分發揮了學生的學習主動性，開發了學生的表達能力和思維潛力。小組學習過程中，培養了學生團隊協作精神，同時以競賽形式進行課堂練習，增強了學生的競爭意識。這樣設計的課堂教學，有助于活躍學生的數學思維，有助于培養學生探索的精神。在整個教學設計的教學實踐中，主要有以下三大亮點。

（一）微課引領，突破難點

在信息化時代背景下，使用微課輔助教學是數學課堂教學的必然趨勢。這就要求教師個人需要樹立信息化教學觀念，并掌握多種信息化技術手段并應用自如。筆者根據中職學生抽象思維較弱、對新鮮事物感興趣的特點，精心設計并制作了兩個微課，它們在課堂教學中發揮了不小的作用。用微課引領學生積極參與思考問題、分析問題，以直觀的動畫展示拓展了學生的抽象思維，突破了本節課的教學難點——分段函數的概念，達到了教學目標。

（二）融合生活，學以致用

將課本知識點分段函數與生活收費問題相融合，讓學生深刻體會到數學在生活中的實際應用，通過一系列的實踐操作，提高學生“學數學”及“用數學”的意識，使中職學生樹立學好數學的自信心。

（三）競爭合作，多元評價

整個教學設計中，既有小組內的交流合作，也有小組間的競爭角逐，激活長期處于被動狀態的中職學生的自主學習意識，在探究學習中實現自我價值。在鞏固練習環節，借助“雨課堂”平臺，學生利用手機終端進行答題，并通過網絡信息化手段客觀評價各小組的學習情況，把學生的手機從“娛樂機”變成“學習機”，讓學生樂在其中，提升學習效率，提高學習質量。課堂教學結束前，還組織所有學生利用手機開展了自我評價與組員互評，并且讓參與聽課的老師對每個小組的表現進行手機掃碼評價，根據即時統計的結果表揚先進、指出不足，以幫助學生更好地剖析自己，讓學生保持動力，持續學習，促進其數學核心素養的發展。

四、結語

此教學設計研究及實踐主要圍繞信息化技術在中職數學教學中的實際應用展開分析，以“三教”理念為核心，運用了“情境—問題”教學模式將函數與生活的實際應用相結合，在課堂實踐中提高了學生思考能力和表達水平，提升了中職數學教學質量，為中職數學信息化教學之路的探索提供了有價值的參考。

責任編輯何麗華