沉浸式課堂下的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究

沉浸理論于1975年由美國(guó)芝加哥大學(xué)心理學(xué)教授米哈里·契克森米哈賴首次提出.他指出，“沉浸”是學(xué)習(xí)、工作時(shí)的“最佳體驗(yàn)”，它帶來的內(nèi)在滿足感能使人們?cè)趶氖氯蝿?wù)時(shí)滿懷興趣，忘記疲勞，不停探索，不斷達(dá)到新的目標(biāo).

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱\"新課標(biāo)\"）提出“三會(huì)”，即會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界.沉浸式教學(xué)，是一種在學(xué)習(xí)中逐漸融人其中，全身心投入，借以達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的教學(xué)方法.其通過將多樣化的形式融入課堂教學(xué)來充分激發(fā)學(xué)生主動(dòng)吸收知識(shí)，而非傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)，完全符合新課改倡導(dǎo)的“利用多元化的教學(xué)模式，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能、增強(qiáng)其課堂體驗(yàn)”的要求.

1沉浸式教學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)課堂的關(guān)系

現(xiàn)階段，許多初中學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的理解一直處于淺層思維模式之中，不能構(gòu)建起完整的知識(shí)邏輯框架，對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)停留在表面，這極大限制了學(xué)習(xí)效率的提高及能力的培養(yǎng).因此，為突破學(xué)生思維壁壘，使其將淺層思維轉(zhuǎn)變?yōu)樯顚铀季S，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)方式.如何讓學(xué)生在課堂中實(shí)踐探索、自主學(xué)習(xí)，沉浸于數(shù)學(xué)課堂之中，成為教學(xué)思考的方向.由此可見，沉浸式教學(xué)是中學(xué)數(shù)學(xué)課堂的歸宿.沉浸理論為中學(xué)數(shù)學(xué)課堂提供了理論指引，中學(xué)數(shù)學(xué)課堂為沉浸式教學(xué)的實(shí)踐研究提供了陣地.

2沉浸式教學(xué)應(yīng)用于中學(xué)數(shù)學(xué)課堂的融合路徑

2. 1 以情境教學(xué)為導(dǎo)向

在教學(xué)過程中，運(yùn)用沉浸理論創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生產(chǎn)生沉浸體驗(yàn)的情境，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，進(jìn)而提高教師的教學(xué)水平與學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.創(chuàng)設(shè)與數(shù)學(xué)知識(shí)相關(guān)的真實(shí)情境，既要契合初中學(xué)生對(duì)于世界的認(rèn)知，又要利于學(xué)生理解本節(jié)課知識(shí).在蘇科版數(shù)學(xué)課本中，已經(jīng)提供了不少相關(guān)案例.

例如 以蘇科版七年級(jí)上冊(cè)“2.3數(shù)軸”為例，教師借助章節(jié)圖中的水銀溫度計(jì)，便可順利進(jìn)行情境引入，并且可以將水銀溫度計(jì)與數(shù)軸比較的過程貫穿整節(jié)課.除了課本中已提供的外，教師也可以在生活中尋找適宜的物品帶入課堂，如手電筒、蠟燭等.

又如，以蘇科版九年級(jí)下冊(cè)“6.6圖形的位似”為例，可以讓黑暗中手電筒的一束光，對(duì)著一張不透光的三角形紙片（平行于墻面）照射，將影子投射到平整的墻面，以此順利引入本節(jié)課內(nèi)容.該例還能幫助學(xué)生學(xué)會(huì)畫位似圖形，既引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又突破本節(jié)課的重難點(diǎn)，一舉兩得.

教師可利用常見的生活中的物品，創(chuàng)設(shè)沉浸式情境，這既能引出課題，又能突破重難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生全身心投入課堂的美好愿景.

2.2 以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)探索及知識(shí)建構(gòu)的重要方法，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力與觀察覺知能力，從而使其順利從淺層思維過渡到深層思維模式.

例如以蘇科版八年級(jí)下冊(cè)\"9.3平行四邊形”為例，只要給學(xué)生提供一張平行四邊形的紙片，就可以使其通過小組合作探究出平行四邊形的性質(zhì)定理.

又如，以蘇科版八年級(jí)下冊(cè)“11.2反比例函數(shù)的圖像與性質(zhì)”為例，只要學(xué)生會(huì)使用幾何畫板、函數(shù)圖象計(jì)算器等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件，就可以在教師講解列表、描點(diǎn)、作圖后，自行探索出反比例函數(shù)的圖象，并研究其性質(zhì).通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析及學(xué)生的動(dòng)手操作，能加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)知和理解，有利于幾何、函數(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)[1」.

2.3 以問題探究為方法

問題串是數(shù)學(xué)課堂的一個(gè)重要手段，也是沉浸式課堂的標(biāo)志之一.沉浸式課堂中的問題，不適合用“對(duì)不對(duì)”“是不是”此類簡(jiǎn)單問題，這類問題容易讓學(xué)生無腦附和回答，無法讓學(xué)生產(chǎn)生深度思維.問題也不適合過難，若是超出學(xué)生能力范圍，就無法讓學(xué)生沉浸其中，還會(huì)使其對(duì)學(xué)習(xí)失去信心.所以，沉浸式課堂的問題設(shè)置，需要滿足針對(duì)性原則、循序漸進(jìn)性原則、啟發(fā)性原則、分層達(dá)標(biāo)性原則等.

2.4 以多元互動(dòng)為特點(diǎn)

沉浸式課堂絕不是單一的課堂.教師可以利用多媒體設(shè)備搭建翻轉(zhuǎn)課堂，秉持以生為本的教育原則優(yōu)化導(dǎo)入、講授、復(fù)習(xí)等各個(gè)環(huán)節(jié)，以此促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展和深度學(xué)習(xí)[2].導(dǎo)入時(shí)，可以使用網(wǎng)上或自制的微課視頻，吸引學(xué)生、引出課題;教學(xué)中，可以開展多元化的教學(xué)活動(dòng)，給予學(xué)生自主探索和展示成果的平臺(tái)；小結(jié)回顧時(shí)，可以用幾何畫板等數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行展示、拓展.多元化的互動(dòng)式教學(xué)提升了數(shù)學(xué)的趣味性、觀賞性，可以讓學(xué)生始終專注于沉浸式課堂，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解，切實(shí)提高其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

例如以蘇科版八年級(jí)上冊(cè)“3.1勾股定理”為例，可以用微課視頻展示畢達(dá)哥拉斯學(xué)派證明勾股定理的數(shù)學(xué)史，拓展學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng).而后，進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，提供網(wǎng)格紙和文具，讓學(xué)生自主探索網(wǎng)格中不同正方形的面積，進(jìn)而繼續(xù)探索勾股定理的證明及結(jié)論.這節(jié)課的最后，可以用幾何畫板或小視頻展示勾股樹的形成，使學(xué)生感受數(shù)學(xué)的魅力.

3沉浸式教學(xué)在蘇科版七年級(jí)上冊(cè)“6.5垂直”一課中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1建立課堂體驗(yàn)式教學(xué)模式

情境體驗(yàn) 基于已有的生活經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)大家用卷尺、直尺、墻面等，測(cè)量一下班級(jí)同學(xué)的身高.思考一下：如何操作，才能較準(zhǔn)確地測(cè)出身高？

情境引入同學(xué)們，在我們學(xué)習(xí)和生活的校園里隨處可見與數(shù)學(xué)息息相關(guān)的現(xiàn)象.老師給大家拍了幾幅圖片（如圖1），大家看看老師在每幅圖上重點(diǎn)標(biāo)出的兩條直線，大家知道這兩條直線存在什么位置關(guān)系嗎？

構(gòu)建生活化、直觀化的情境，展示垂直在生活中存在的意義，可以讓學(xué)生更深刻地體會(huì)數(shù)學(xué)源于生活又高于生活的內(nèi)涵，既培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象思維能力，又鍛煉了他們的實(shí)際應(yīng)用能力.當(dāng)然，垂直的應(yīng)用遠(yuǎn)不止以上教學(xué)片段展示的內(nèi)容，情境引入也可以展示信息化資源，如視頻展示相關(guān)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)活動(dòng)等.例如，與數(shù)學(xué)本身相關(guān)的直角坐標(biāo)系、線面垂直、面面垂直等未來要學(xué)習(xí)的知識(shí)，或是正方體、長(zhǎng)方體等小學(xué)學(xué)習(xí)的幾何體中存在的垂直.這樣可以將已學(xué)的小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)、未來要學(xué)的高中數(shù)學(xué)知識(shí)與正要學(xué)的初中數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來，使學(xué)生建立思維邏輯嚴(yán)密的知識(shí)體系.又如，與物理學(xué)科相關(guān)的力學(xué)中長(zhǎng)度的測(cè)量、量筒的讀數(shù)、光學(xué)中法線的意義等，都是垂直的應(yīng)用.數(shù)學(xué)、物理學(xué)科的融合，可以幫助七年級(jí)的學(xué)生對(duì)兩個(gè)學(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣，促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)步與發(fā)展.再如，與生活實(shí)際相關(guān)的廣泛應(yīng)用于日常折紙、建筑設(shè)計(jì)、線路規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)布局等中的垂直.教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生了解這些應(yīng)用，既能拓寬其數(shù)學(xué)思維，又能使其不局限于課本知識(shí)的學(xué)習(xí).

3.2設(shè)置問題串，開啟探索之路

活動(dòng)1觀察學(xué)校附近的道路截圖（如圖2），思考并回答以下問題.（1）哪些道路與興南路垂直？楓津路、迎春南路.（2）如不受限制，可以建造多少條與興南路垂直的道路？無數(shù)條.（3）經(jīng)過城南建設(shè)，并且與興南路垂直的道路有幾條？請(qǐng)寫出來，一條即迎春南路.（4）為促進(jìn)公共交通的發(fā)展，計(jì)劃經(jīng)過25號(hào)車站，修建垂直于興南路的道路，可以修建幾條？一條.

活動(dòng)2小組合作，按要求作圖，并回答問題.（1）你能用直角三角板畫出直線AB的垂線

嗎？能畫出多少條？

（2）經(jīng)過已知點(diǎn) P ，能用直角三角板畫出已知直線AB的垂線嗎？能畫多少條？

① 經(jīng)過直線AB外一點(diǎn) P ，如圖3；

② 經(jīng)過直線AB上一點(diǎn) P ，如圖4.

教學(xué)活動(dòng)中，問題串的設(shè)置，將垂直的性質(zhì)生活化，使問題設(shè)置有層次、有坡度，利于學(xué)生理解知識(shí)的本質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生從直觀思維轉(zhuǎn)化到抽象思維的能力，鍛煉了學(xué)生的作圖能力，讓學(xué)生始終沉浸于對(duì)垂直性質(zhì)的探索之中，思維能力也從淺層往深層發(fā)展.問題串的設(shè)計(jì)，考驗(yàn)著教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知.教師需要在深度思考、了解學(xué)生學(xué)情的同時(shí)，清楚學(xué)生需要發(fā)展的能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維從表層直觀到深層抽象的過渡，達(dá)到啟發(fā)式教學(xué)的目的.

4結(jié)語

沉浸式教學(xué)理念為推動(dòng)初中數(shù)學(xué)教學(xué)改革指明了新的方向，教師在組織教學(xué)期間需要遵循學(xué)生、知識(shí)、社會(huì)三維內(nèi)核原則，確保學(xué)生主體、知識(shí)導(dǎo)向與社會(huì)應(yīng)用的連貫性，突出沉浸式教學(xué)的價(jià)值，幫助學(xué)生在沉浸式課堂學(xué)習(xí)中發(fā)展核心素養(yǎng)、提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力.應(yīng)用時(shí)要分清主次，沉浸式教學(xué)是數(shù)學(xué)課堂的輔助，不能完全替代理論講授，其目標(biāo)是為了提升學(xué)生的參與度、興趣感，不可將沉浸式教學(xué)作為課堂主體.過多地應(yīng)用沉浸式教學(xué)容易喧賓奪主，而恰當(dāng)?shù)厝诤锨榫辰虒W(xué)、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、問題探索，多元化地構(gòu)建完整的沉浸式課堂體系，將會(huì)極大提升課堂效率與教學(xué)質(zhì)量.

參考文獻(xiàn)：

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