


〔摘" "要〕" 隨著人工智能與數字化工具的廣泛應用,數學教育領域迎來了數學模式革新的重要機遇。本研究通過創設真實情境,提煉數學問題,設計微任務鏈,借助信息技術工具(平板電腦)、信息技術軟件(如豆包、DeepSeek、希沃白板、AI Class平臺等),引導學生從生活現象中抽象數學模型,深化對黃金比的理解與應用。實踐表明,該模式能夠有效提升學生的數學核心素養、審美能力及信息技術應用能力,為小學數學教育提供了創新路徑,助力教育現代化發展。本文通過“黃金比之美”教學,進行了微項目式學習探索。
〔關鍵詞〕" 信息技術融合;微項目式學習;小學數學;“黃金比之美”
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)16" " 0028-03
《義務教育數學課程標準(2022年版)》明確提出了項目式學習的具體要求——以真實問題為載體,用數學的思維分析并發現規律,使學生的核心素養落地。微項目式學習區別于項目式學習,其特點是“微內容、微問題和微任務”。因其規模小、周期短,相較于項目式學習而言,在教學中更具操作性。
教學中的真情境來自學生的真生活。從真生活中提煉數學問題,有利于抽象出相應的數學模型。數學建模的一般過程如圖1。
信息技術與數學學科的深度融合,依托微項目式學習框架,建構了一種以真實情境問題為切入點的創新教學模式。本研究以“黃金比之美”為案例,通過信息技術支持下的微項目式學習設計,引導學生從攝影構圖、藝術設計等真實場景中探索黃金比的數學本質,實現數學與美學的跨學科融合,培養學生的綜合素養。
一、實施策略
人教版數學六年級上冊將黃金比的知識安排在單元課后練習的“你知道嗎?”板塊內,作為課外拓展。本案例將聚焦于這個知識點,融合信息技術,進行微項目式設計。由創設“微內容”、提煉“微問題”、開展“微任務”這三個主要環節組成,以加深學生對黃金比的理解,讓其不僅知道“學什么”“怎么學”,還要明白要“學到什么程度”,以提高學生的數學核心素養。
(一)真情境引出微內容——創設真實情境,引導學生入項
在本案例使用的前測中,借助豆包依情境生成圖片,能精準貼合教學,直觀呈現內容,助力了解學情,提升教學效率。教師出示兩組圖片,分別是符合黃金比構圖與不符合黃金比構圖的作品。學生交流討論不同作品帶來的視覺感受,初步發現黃金比在攝影構圖中的美感,并引導學生觀察、說理。課前前測,讓學生預先感知圖片比例構成。以其判斷結果為依據,教師可精準把握學情,從而在課程中有的放矢,有效引導,為深入探究相關知識筑牢根基,開啟學習之旅。
(二)微內容提煉微問題——設置驅動問題,構建項目鏈條
微項目式學習的關鍵在于驅動問題的提出。在本微項目式學習的設計中,先出示教師拍攝的學?!霸膲籼铩辈说氐囊唤?,引導學生發現這幅圖構圖上是有比例的,畫面上事物的布局也是有講究的。拋出本設計的微問題——“怎樣構圖能夠使畫面看上去更和諧、更美呢?”出示教材中“你知道嗎?”的內容,引導學生發現,可以借助黃金比這個數學工具來幫助我們研究,初步建立起數學與美學之間的橋梁。
在微問題的有力驅動下,學生的思維被充分激活,自然而然地開始回顧過往所學,主動調用已有的知識儲備、積累的經驗基礎,深入探究并全面掌握解決問題所需的數學知識與數學模型。例如黃金比的模型是什么?一條線段上的黃金分割點在什么位置?“0.618”這個神奇的數字,到底是什么、怎么來的、有什么用和要怎么用?等等問題。
線段上的“點”利用希沃白板自帶的“拖動”功能,旨在引導學生從直觀判斷線段上黃金分割點的位置,過渡到理性思考。此外,在介紹黃金比是無限不循環小數時,則是利用希沃白板的“放大鏡”功能,聚焦在“0.618”這個數上。將抽象概念具象化,強化視覺焦點,引導學生深度思考。
(三)微問題設計微任務——搭建項目支架,促進建模用模
在微問題的引領下,為有效促進學生建模用模,本案例通過精巧的微任務搭建起層層遞進的項目支架。
微任務一:尋找黃金分割點、黃金矩形、黃金螺線
1.尋找黃金分割點
找到這張照片長邊上的黃金分割點。(結果保留兩位小數);希沃拍照上傳學生學習單。
2.了解“黃金矩形”
出示一條線段,假設這條線段的長度是"1。
出示黃金分割點。根據模型,得到較長線段=0.618,較短線段=1-0.618=0.382"(如圖2)。
師:剛剛我們得到黃金分割的點和線,其實在面中也存在黃金比,我們來看看。
師:這條黃金比線段,以較短線段為寬,較長線段為長,可以圍成這樣的一個矩形,當寬與長的比值約等于0.618時,我們稱這樣的矩形為黃金矩形(寬∶長≈0.618)。
3.了解“黃金分割線”
師:用你們剛剛的方法,可以找到另外三條線段上的黃金分割點。
師:連接上下兩點,得到一條黃金分割線;連接左右這兩點,得到另一條黃金分割線。而兩條黃金分割線的交點,又正好是一個黃金分割點。(如圖3)
4.尋找“黃金矩形”
師:點E是線段DC的黃金分割點,我們分別以DE和EC邊向外作正方形DEGH和正方形"ECBO,得到一個大矩形"ABCD,就是黃金矩形。
師:你們先猜一猜,哪個矩形還是黃金矩形?
假設AB=1,通過計算,找出黃金矩形。(結果保留三位小數)
請學生先談談思路,再計算。
希沃拍照上傳學生學習單。
師:你們通過自己的努力,找到了黃金比的點、線、面。如果把黃金矩形長、寬上的黃金分割點對應連接,這些黃金分割線得到的四個交點,也是黃金分割點。這正是黃金比的神奇之處!
5.了解黃金螺線
師:如果在黃金矩形AOGH之內,再得到一個黃金矩形,繼續分,以每個正方形的邊長為半徑,畫四分之一圓,就會得到一條完美的黃金螺線。這條黃金螺線和我們著名的斐波那契數列有著密切的聯系。
我們通過一段視頻來了解一下。
希沃白板播放視頻。
在這個微任務中,以線段為載體,以具體數據為基石,引導學生計算探究,深入理解黃金比,通過觀察、估算、計算與測量,感知線段比例關系。運用希沃白板自帶的“復制“旋轉”等功能,將一條線段進行操作,有別于傳統的教學,可以幫助一些空間想象力較薄弱的學生,直觀感知變與不變。在變與不變中,體悟數學之美,培養辯證的數學思維與嚴謹的科學態度。
微任務二:利用黃金比構圖法,對照片進行構圖創作,發朋友圈
1.體會攝影作品中的黃金比構圖
師:黃金比構圖是攝影中運用非常廣泛的構圖手法,它的優點就是可以在突出拍攝主體的同時,使觀賞者在視覺上感到十分舒適,從而產生美的感受。
師:老師給你們支招。
出示黃金比構圖(黃金分割線、黃金分割點,這兩幅圖之所以看起來和諧、美麗,就是因為它們符合黃金比構圖。)
師生小結:就像咱們班同學課前研究發現的,如果把人物或物體放在這樣的位置上,就可以起到突出主體的作用,使畫面和諧、美麗。
2.在創造美中應用黃金比——對照片進行構圖創作,發朋友圈
請兩名學生合作,利用所學的黃金比的知識,將手頭的照片進行剪輯,突出學生想要表達的主題進行二次構圖創作。
要求:利用長方形紙框,框選你要的圖片;利用平板中AI"class平臺拍照上傳圖片,瀏覽其他同學作品并點贊。
學生利用長方形紙框,框選符合黃金比構圖的照片,利用平板拍照上傳,上傳后欣賞其他同學的作品,給喜歡的作品點贊,并說說挑選的理由。
師:美的感覺因人而異,數學是理性的,藝術是感性的,黃金比就是我們發現美的工具。
3.在延伸美中驗證黃金比——畢業攝影展“數鏡尋美”
學生將攝影作品上傳至微信小程序“大魚云展”(線上攝影展)。
在這個微任務中,學生利用希沃白板和平板AI"class平臺,將作品上傳后,可進行瀏覽、點贊、評論,還可以將多幅作品進行對比、觀察、評價。此外,學生還可以借助平板利用豆包或DeepSeek等人工智能平臺,進行提問,獲得即時回答和多樣思路,助力高效完成任務,優化作品。
通過呈現實例以及攝影構圖,引導學生觀察美的表象,剖析內在比例關系,感悟黃金比奧秘,激發其用數學賞美之趣,達到使畫面更和諧、更美的目的。并引導學生運用黃金比構圖選圖,借助平板操作促進實踐,以說理強化理解,培養學生數學應用與表達能力,深化對黃金比的認知。開展畢業攝影展,將收集的學生作品上傳至微信小程序,線上展覽的作品如果要讓學生欣賞,可以將“大魚云展”的展覽地址鏈接進行復制,打開希沃白板,找到想要點擊跳轉的對象,插入超鏈接,把展覽鏈接復制進去,就可以進行作品線上瀏覽。學生不僅能線上瀏覽作品,還能實現作品自動輪播,給自己喜歡的作品投票、點贊等。這樣的活動,將課堂知識延伸到課外,促使學生主動尋找黃金比實例并驗證,拓展學習空間,培養自主探究精神與實踐動手能力,體會數學之美。
(四)微任務關聯多評價——開展多元評價,注重多元生長
微任務實踐活動結束后,進行了作品展示與討論。這樣的互動過程,不僅極大地鍛煉了學生的表達能力和批判性思維,還促進了知識的深度交流和共享,讓課堂成了思維碰撞的火花源。綜合運用自評、互評、師評結合的方式,依托問卷星平臺構建多維度評價體系,實現數據化反饋與精準教學優化。
二、反思與改進
數學與信息技術融合的微項目式學習順應教育信息化發展的趨勢,助力學科教學改革創新?;谡媲榫扯玫降恼鎲栴},進行微項目式設計,將數學與信息技術融合,讓數學知識以多樣化形式呈現,打破了學科界限,拓寬了學生視野,助力建模用模,提升思維能力,培養信息素養,適應時代發展,因而顯得尤為重要。
三、結語
信息技術與微項目式學習的融合,為小學數學教學開辟了新路徑。以“黃金比之美”為例,通過真實情境驅動、微任務鏈設計與多元評價反饋,學生不僅掌握了數學知識,更在跨學科實踐中提升了創新思維與信息素養。未來研究可進一步探索微項目式學習在不同數學主題中的應用,推動小學數學教育向“素養導向、技術賦能”方向深化發展。
參考文獻
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