張金妍
摘? 要:中職學生在數學學習中存在過程無趣、內容無用、學習無法等問題。文章提出將數學學習以情境思政為依托,構建三類學習情境:游戲情境、專業情境、生活情境,促使學生通過游戲參與、專業融合、環保理念等學習,激發學習興趣、建立專業品質、提升核心素養。文章還提出了讓學生通過“四環”學習課例尋興趣點、建思維軸、搭情境線、疊知識面,感知到課堂有趣、知識有用、學習有法,以供參考。
關鍵詞:情境思政;學習課例;中職數學
一、情境思政的緣起
(一)政策指引方向
《中等職業學校數學課程標準》提出落實立德樹人根本任務。為此,教師要以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,堅持圍繞學生、關照學生、服務學生,在數學學習中達到培根鑄魂、啟智增慧、彰顯特色的目標;做到增強學生文明素養、社會責任意識、實踐本領。課堂教學要有機融入情境思政元素、聚焦數學核心素養、突出職教特色、培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。
(二)學情引發思考
本次實踐研究就杭州市臨安區職業教育中心高一年級140名學生開展了問卷調查,發現問題如下。
1. 缺少樂趣——不想學。學生偏科嚴重,部分學生感覺數學課堂枯燥、公式復雜、定義難懂,缺少進步、缺乏鼓勵,缺失學習興趣,不想學數學。
2. 缺乏實踐——不愿學。學生缺乏知識的實踐體驗,數學問題來源于生活,但學生很少應用于生活,感覺無用武之地,缺乏學習動力,不愿學數學。
3. 缺失方法——不會學。學生對教法有要求,對學法沒總結,作業完成困難,成績無法提高,無法進行高效學習,缺失學習方法,不會學數學。
(三)思政促進改革
傳統的課堂教學以教師為主體,教學方法傳統、手段單一,學生參與度不高。新標準下的課堂教學要從學情出發,以學生為主體,教師可以通過情境思政引領學習課例,提升課堂的趣味性、專業性、實用性、高效性。
1. 動手體驗。學生通過游戲尋找興趣,點燃學習熱情;通過互動,形成探討氛圍;通過競賽,激發比拼精神;通過點評,提升思辨能力;營造和諧探究氛圍,攻克學習無趣的痛點。
2. 實踐應用。學生通過日常生活發現問題,激發探究欲,明確知識從生活中來,方法從實踐中來,搭建數學與現實之間的橋梁;解決問題時收獲數學知識、提煉數學方法,凸顯數學應用性。
3. 方法指導。學生通過情境思政學習課例四環聯動,達成溫故知新,提高學習主動性和積極性,理解知識點,掌握典型題,攻克易錯題,優化學習方法,從“教師教”向“自主學”轉變。
二、情境思政的概述
(一)概念定義
1. 情境思政。將幾何圖形游戲化,抽象概念具體化,專業情境融合化,函數應用生活化,將工匠精神、環保理念融入情境,以數學學習為載體,指導學生進行計算、理解、應用。情境思政對數學學習有特殊到一般、一般到特殊的雙向作用。
2. 學習課例。把學習課例中反映數學思想、原理的數學事件沉浸在情境思政中,潛移默化進行思政教育,助力學生數學素養養成。教師進行課例開發與實施,通過“自主學習—合作學習—探究學習—拓展學習”四個環節引領學生完成學習過程。
(二)設計依據
1. 學習課例具體內容。為全面了解教材與思政元素融合情況,找準目標、把握重難點,教師對教材基礎模塊上、下冊進行梳理,發現思政元素與數學教材渾然一體、密不可分,每個章節都有典型的融入思政元素、培養核心素養、突出職教特色。
基礎模塊上冊:緒言——數學之美。第一章:集合的概念——四大發明;集合之間的關系——二十四節氣、垃圾分類;集合的運算——2022北京冬奧會。第二章:區間——空氣污染;數學文化——從弦圖看基本不等式;不等式應用——工匠精神。第三章:函數的表示方法——節約用水;趣味數學——神奇的心靈魔術;函數的奇偶性——中國傳統古建筑對稱之美;趣味數學——地球的周長;數學文化——sin的由來。
基礎模塊下冊:第五章:實數指數冪——碳-14年代測定法;對數——地震中的對數計算;趣味數學——神奇的對數速算;信息技術應用——運用指數函數比較值的大小。第六章:兩點間距離公式——北斗衛星導航系統;兩條直線的位置關系——長征5號火箭、斗拱建筑;圓——中國天眼;趣味數學——數形結合,相輔相成;數學文化——笛卡爾坐標系的產生;信息技術應用——用GeoGebra判斷直線與圓的位置關系。第七章:多面體——水立方;數學文化——祖暅原理;數學文化——正方體的十一種平面展開圖;信息技術應用——港珠澳大橋;拓展延伸——大數據;趣味數學——圓周率π中數字出現的頻率相同嗎;信息技術應用——數據統計分析。
2. 學習課例設計依據。針對中職學生學習數學“三不”現狀,教師將思政元素游戲化、專業化、實踐化,情境思政為數學教學指明方向,數學課例為情境思政提供載體。情境思政引領數學課堂,凸顯“呈現—理解—吸收—應用”的教學過程,豐富學習資源,達成教學目標。
(三)學習課例設計
1. 學習課例設計流程。依托新版數學教材,融合思政元素,形成情境思政學習課例,教師探索出“自主學習—合作學習—探究學習—拓展學習”四環節數學課例學習方法。
2. 學習課例三類情境。教師以情境思政為依托,結合三個主題,創設三類情境思政,設計對應教學活動。
(1)創設游戲情境:動手折紙,突破學生空間想象能力偏弱的問題;合作互動,解決學生數學概念易混淆問題。(2)創設專業情境:通過加工工件中的誤差,理解絕對值不等式含義的問題;通過詩詞鑒賞傳承中華文化,解決充分條件、必要條件定義抽象的問題。(3)創設生活情境:通過垃圾分類,解決集合概念抽象的問題;通過垃圾處理,理解等差數列前n項和公式;通過生態保護,訓練思維方法,促進學生可持續發展。
三、在中職數學中應用情境思政的策略
(一)游戲情境——激發內在興趣
該情境中,教師精心設計了一些知識性、趣味性并與教學內容相關的游戲,以激發學生學習興趣,活躍課堂氣氛,增加學生主觀能動性,培養學生創新能力、合作精神。
1. 折紙游戲:化抽象為具體。其一,動手動腦、弱化難點。女生空間想象能力弱,折紙卻是強項,折紙能使立體幾何學習事半功倍。教師教學正棱柱、圓柱、圓錐的性質、面積、體積時,選擇折紙游戲,讓學生建立信心,讓學生通過觀察圖形,降低學習難度,通過合作探究,整理學習思路。其二,細化游戲、深化理解。教師細化游戲,將游戲分三步:第一,明確目標,激發興趣;第二,分組討論、制作展示;第三,思考探究、點評反饋。在教師的引導下,學生通過圖形的展開與折疊,觀察立體圖形與平面圖形的區別與聯系,解決立體圖形空間想象問題;思考側面積問題、體積問題等,從問題入手,完善思考方法,強化理解。
學習課例1:正棱錐
(1)自主學習:折正棱錐。
(2)合作學習:①學生觀察側面特征,討論側面積公式。②學生通過實驗對比,得出體積公式。
(3)折紙應用:例1. 在正方形ABCD中,E,F分別為AB,AC的中點,沿DE,DF,EF將3個三角形折起,使點A,B,C重合,重合后記作點P。若正方形的邊長為4,求每個面的三角形面積。
方法溯源:折疊后的圖形學生很難想象,折紙將抽象圖形變直觀呈現。
課堂反饋:教師引導學生找出不變的邊和角,求三角形面積。
(4)拓展學習:例1變式:求折疊后圖形的體積。
該游戲情境以“動手游戲—動腦思考—手腦聯動”為主線,促使學生自主探究,讓學生折正棱錐,借圖形理解高與斜高,從具體到抽象;畫圖形解題,由抽象到具體。學生從隨手可折的圖形中感受成功的喜悅,降低學習的難度,從知識構建過程感受知識的積累,從解題過程中感受能力的提升。
2. 你撥我猜:變阻力為合力。其一,合作學習、破除難點。概念型學習的阻力是難理解,教師要根據學情處理教材,預設課堂上的問題,思考對策以解決問題。學生通過合作學習,利用操作簡便、具體互動的演示,將概念變得直觀,隨著問題層層深入,破除概念難點。其二,你問我答、落實難點。學生獨自學習,成長緩慢,而合作學習,可實現共贏。為此,教師遵循學生成長規律,引導學生主動思考、提出問題,帶著問題進行合作學習。學生通過折扇角度復習銳角、直角、鈍角;通過自制鐘表進行你撥我猜游戲,分辨正角、負角、零角,思考任意角的概念,游戲過程逐步升級難度,放入直角坐標系得出象限角概念。學生通過由淺入深的問答過程,化解了難點。
游戲情境在《立體幾何》《三角函數》《直線與圓》等章節學習過程中普遍使用,通過游戲呈現,學生產生學習的興趣;通過小組討論,體驗思考的快樂;通過游戲反饋,提高總結的能力,解決立體圖形想象及觀察側面積、體積知識問題。游戲過程中,教師抓住學生的關注點,激發學生探求的欲望,隨著游戲關卡遞進,引導學生主動思考,完成內化重點、外化考點、轉化難點的過程。
(二)專業情境——彰顯職教特色
專業情境中,教師遵循技術技能型人才成長規律和學生身心發展規律,彰顯職業教育專業性。將專業與數學融合,促進學生核心素養為發展導向,在數學課堂提升專業技能,在專業學習中夯實數學基礎。
1. 大國工匠:變壓力為動力。其一,愛國教育、培根鑄魂。歷史川流不息,精神代代相傳,愛國教育是刻入師生血脈的傳承,用工匠精神鼓勵學生有崇高的精神追求,在學習知識的同時內心充滿自豪感,以中華民族偉大復興為己任,牢記使命,不忘初心。其二,民族復興、道阻且長。部分學生貪圖安逸,沉迷追星,亟須轉變觀念。教師為學生尋找榜樣,用榜樣的故事激勵學生,用榜樣的成長引導學生,民族復興,道阻且長,民族希望,行則將至,行而不輟,未來可期。
學習課例2:大國工匠——含絕對值不等式
(1)自主學習:①說說身邊的工匠代表。②觀看大國工匠胡雙錢事跡。
(2)合作學習:例1. 某國產大型客機需要制作一個精密零件,該零件的內孔直徑為5mm,且絕對誤差不能超過0.15mm,思考該零件的內孔直徑應該控制在什么范圍內?
(3)探究學習:教師引導學生理解絕對誤差的含義,列出絕對值不等式x-5≤0.15。
(4)拓展學習:機械專業學生,達標學生介紹經驗,不達標學生思考:數學如何幫助工件達標?
教師播放《大國工匠》,讓學生看中國制造業高精尖人才是怎樣“煉”成的,看探索中國技術人的執著與追求。學生認識到制造業是立國之本、強國之基,將自己鍛造成優秀的技術人才,弘揚工匠精神,實現制造強國戰略目標。
2. 詩詞鑒賞:以專業承文化。其一,文化傳承、以文化人。文化傳承的本質是文以載道,以文化人,通過文字、文章、音樂、曲調等使人受教而化。學生不僅傳承歷史文化,更為職業發展提供支撐。比如古建筑傳承的斗拱、趙州橋等文化遺產,在美術專業中皆有體現。文化傳承、建筑傳承、音樂傳承、藝術傳承,中華民族是唯一一個沒有中斷傳承的古文明。其二,辨析因果、成竹在胸。古詩朗朗上口,古詩中的意境、胸懷、美景、離愁不一而足,千古絕句傳誦古今。教師通過詩詞大賽引爆熱點,帶領學生跨越時間的長河,走進詩人的世界,分清現實與幻想,領略別樣的詩人情懷。學生通過詩詞鑒賞繼承傳統文化,積累文學知識,感受文化底蘊。教師引領學生分析《登鸛雀樓》《出塞》《曲院風荷》語句間的關系,解讀詩詞的同時理清因果關系,突破充分必要條件無法理解的難點,再用數字古詩“飛花令”延續詩詞與數學的關系,拓展詩詞與專業的聯系。
專業情境可以結合中職各專業,體現文化為專業服務,專業促文化積累,實現文化傳承,以文育人的專業教育功能,為學生的學業、就業提供專業支撐。如烹飪專業結合數列擺盤,電子專業結合邏輯推理,美術專業結合斗拱傳承,電商專業結合利率防詐騙,專業中的數學是職教特色,是職教之光,為學生今后的學習、生活指引方向。
(三)生活情境——秉承環保理念
生活情境中,讓學生感官體驗數學和現實生活的聯系。教師通過垃圾分類、垃圾處理、生態系統,讓學生直面數學問題,克服畏難情緒,解決概念抽象、公式字母混淆問題。在實踐中培養學生的數據分析能力,直觀想象能力,數學抽象能力和數學建模能力。
1. 垃圾分類:環保理念入心。其一,垃圾分類、形式多樣。教師引導學生學習垃圾分類,形式多樣,對應數學學習,方法多種多樣——①收:收集資料,了解垃圾分類的原則與意義;②比:通過垃圾分類競賽檢驗垃圾分類知識;③用:利用垃圾分類原則理解集合關系。其二,環保理念、厚植在心。引導學生樹立環保理念,它與終身學習理念一樣,需時時刻刻行動,潛移默化于心,明確保護環境,構建生態系統,實現可持續發展。以“收集資料(了解垃圾分類的原則)—知識競賽(檢驗垃圾分類知識)—數形結合(理解韋恩圖、數軸與集合的對應關系)—實用價值(理解集合的關系)”四個環節加以落實,促使學生理清學習步驟,掌握學習方法,樹立環保理念。
2. 垃圾處理:綠色亞運踐行。其一,垃圾處理、轉變觀念。以垃圾處理方式的變遷折射教育觀念的轉變。教師通過呈現垃圾處理的科學性、可持續性,以減少環境污染,對應教學方法轉變,學法迭代,促進學生觀念更新。其二,綠色亞運、持續發展。以杭州亞運會為契機,模擬構建生態系統。培養學生用數學的眼光看世界,用發現的眼光看數學,用發展的眼光學數學,促使學生探尋數學知識、參與數學活動,解決數學問題,內化數學思維。
學習課例3:垃圾處理——等差數列求和公式
(1)自主學習:任務:①收集家庭垃圾量數據;②數據處理;③亞運會宣傳片《潮涌》。
(2)合作學習:例1. 杭州市2017年全年垃圾量約400萬噸,以后每一年都比前一年增加40萬噸。①照此規律,預計2023年全年垃圾產量為多少?②從2017年初到2023年底,垃圾總量為多少?
(3)探究學習:例2. 2007年天子嶺第二垃圾填埋場投入使用,可容納垃圾約2400萬噸。截至2016年底,已填埋垃圾980萬噸,從2017年開始,若把杭州市產生的垃圾全部填埋,幾年填滿填埋場?
解決問題:①學生板書、小組自評;②投影互評、教師點評;③及時反饋、鞏固成果。
(4)拓展學習:例3. 為承辦亞運會,杭州垃圾焚燒發電量逐年增加。2017年開始,杭州每年垃圾量記為數列{an},每年垃圾焚燒發電量組成數列{bn},設bn=an-80,求數列{bn}前5項和T5。
環節促學:第一,收集數據:從具體到抽象。第二,垃圾現狀:從計算到預測。第三,垃圾處理:從理解到應用。第四,垃圾變寶:從應用到理念。讓學生了解問題源于生活,數學方法指導生活,提升思維梯度。同時引導學生找關鍵詞識別數學知識,突破數學建模難點;列式計算,突破數學建模重點。
生活情境在數學教學中應用廣泛,數學源于生活,用于生活。教師要在數學課堂中引導學生解決實際問題,培養學生的節能意識,使其樹立環保理念;培養學生的愛國精神,使其建立核心價值觀;培養學生的科研精神,使其踐行工匠精神。從而解決數學脫離實際、沒有用處的問題,做到處處皆學問,數學皆可用,讓數學為生活服務。
四、情境思政的教學效果
(一)學生成長
1. 提高課堂參與。從課堂效果看,在趣味、實用、專業的學習情境中,學生的參與度明顯提高。從評價效果看,師生多維評價、激勵,引導學生實現了激趣、啟智、增效的學習。
2. 助力實踐應用。從實踐使用看,學生玩得開心、學得用心、用得悉心。從應用反饋看,作業完成率提高,基礎過關率上升,解題能力提高,錯題率下降。從學習效果看,考試成績提高,A率增加9人,三個班成績均進步三名。
3. 豐富學習方法。學生通過自主學習掌握基礎知識,通過合作學習掌握基本方法,通過探究學習提升思維能力,通過拓展學習構建思維系統。學生的能力呈螺旋上升發展。
(二)教師成長
立足本次實踐研究,教師在教學設計上采用層層遞進,由淺入深,由易到難的模式,促進了數學課堂升溫,豐富了數學課堂的元素,也更新了教師自身的數學知識。通過課例開發實踐,訓練了學生思維,培養了學生數學運算、邏輯推理等核心素養。
同時,教師在實踐中也發現了不足,有待改進:第一,知識儲備不足,需拓寬眼界、夯實知識底蘊;第二,編題不夠嚴謹,需反復推敲、邏輯清晰合理;第三,熱點有時效性,影響應用范圍;第四,課堂學習局限,需開發通用課例,增加使用頻率,提高學習效率。
五、結語
數學是基礎課程,本研究探討了教師可以通過構建情境思政,在中職數學教學中落實立德樹人任務。教師在完成教學過程的同時,激發了學生的自信心,培養了學生的愛國情懷,增強了學生的民族自豪感,培養了學生的工匠精神,提升了學生的核心素養,進而為學生的終身學習提供了有效支撐。
參考文獻:
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(責任編輯:孫曉林)