“混合式教學(xué)”是一種教育形式,該形式下的學(xué)習(xí)具有以下特點(diǎn):(1)部分學(xué)習(xí)活動(dòng)在線進(jìn)行,可以控制學(xué)習(xí)的時(shí)間、地點(diǎn)、途徑,也可以控制進(jìn)度;(2)部分學(xué)習(xí)活動(dòng)在教室中進(jìn)行;(3)結(jié)合個(gè)人在某一門課程中的學(xué)習(xí)狀態(tài),來獲得一種綜合性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。它是集體學(xué)習(xí)與個(gè)別學(xué)習(xí)的混合,是線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)的混合,是一種促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)方式。筆者所在學(xué)校具有網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)的環(huán)境和資源,筆者在一次公開課中利用這些資源講授了“用二分法求方程的近似解”一課?,F(xiàn)將過程記錄如下。
本課課題為“用二分法求方程的近似解”(蘇教版高中數(shù)學(xué)第三章第四節(jié))。本課按照“問題情境→數(shù)學(xué)活動(dòng)→意義建構(gòu)→數(shù)學(xué)應(yīng)用→回顧反思”的思路設(shè)計(jì),在解決問題過程中逐步建構(gòu)、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。學(xué)生在前面一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了函數(shù)零點(diǎn)的概念和零點(diǎn)存在性定理,本課以數(shù)學(xué)問題情境引入主題,用生活問題情境引入二分思想,通過問題串,開展師生互動(dòng),生生互動(dòng),從而解決一般方程的解的估算問題。在解決問題的過程中利用觀察、比較、分析、綜合、歸納、抽象等一般的科學(xué)研究方法,讓學(xué)生感悟等價(jià)轉(zhuǎn)化、函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、分類討論以及無限逼近的數(shù)學(xué)思想,體會(huì)數(shù)學(xué)的本質(zhì)。
混合式教學(xué)中教師要為學(xué)生的課前、課中、課后學(xué)習(xí)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,個(gè)性化的混合式學(xué)習(xí)機(jī)制。教學(xué)流程如下:
課前學(xué)習(xí)設(shè)置兩個(gè)微課:一是函數(shù)與方程概念復(fù)習(xí)微課,幫助學(xué)生課前復(fù)習(xí);二是情境式微課,從數(shù)學(xué)情境和生活情境角度思考本課知識(shí)。課堂教學(xué)中設(shè)置兩個(gè)微課:一是概念教學(xué)微課幫助學(xué)生內(nèi)化概念;二是典型例題反思微課幫助學(xué)生更好地反思。課后學(xué)習(xí)中設(shè)置兩類微課:一是解題教學(xué)微課解答數(shù)學(xué)練習(xí)中的問題,學(xué)生根據(jù)學(xué)情需要選擇觀看視頻,實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué);二是錄制以中外歷史上的方程求解為課題的數(shù)學(xué)文化微課,通過方程求解數(shù)學(xué)史料的簡要介紹,讓學(xué)生接受數(shù)學(xué)文化的熏陶,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
當(dāng)學(xué)生對(duì)教師提供的學(xué)習(xí)資源存在認(rèn)知困難時(shí),他們可以借助實(shí)時(shí)交互平臺(tái)向教師尋求幫助,亦可以通過學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布話題,尋求其他同學(xué)參與話題的討論進(jìn)而獲得問題的解決。筆者采用極域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)布學(xué)習(xí)資料,搭建學(xué)習(xí)平臺(tái),教師和學(xué)生都可以通過平臺(tái)提出問題和解決問題,用課堂直播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng),生生互動(dòng),幫助學(xué)生深度理解數(shù)學(xué)。
微課1:圖象交點(diǎn)與代數(shù)處理。
(設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)函數(shù)與方程概念,并構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),引導(dǎo)學(xué)生觀察它們的圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù)及交點(diǎn)的位置,啟發(fā)學(xué)生從對(duì)圖形關(guān)系的探索,轉(zhuǎn)化為感悟應(yīng)用零點(diǎn)存在性定理,求零點(diǎn)個(gè)數(shù)及所在區(qū)間的代數(shù)方法。)
微課2:猜數(shù)字。
利用網(wǎng)上教學(xué)管理平臺(tái),開展小組線上或線下猜數(shù)字活動(dòng):采用取中間值的方法,比如在0與1000之間,先猜500,這時(shí)它可能是正確答案,如果不是,就根據(jù)對(duì)方的提示,可以縮小猜的范圍;倘若500大了,那么數(shù)就應(yīng)該在1~500之間,然后再縮小范圍猜中間的250這一數(shù)字,以此類推最終猜出這個(gè)數(shù)字。
(設(shè)計(jì)意圖:利用生活情境引出二分思想。通過以上活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生感悟,并抽象出二分思想,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象的能力;應(yīng)用二分思想解決數(shù)學(xué)問題,感悟數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生從生活走向數(shù)學(xué)。)
(1)問題引領(lǐng)
求方程lg x=3-x的近似解。
問題:①你能否利用數(shù)形結(jié)合的方法對(duì)方程lg x=3-x的解作一個(gè)估算,找到它的大致范圍?②方程lg x=3-x在(1,3)上有解嗎?你能否給出證明?③方程lg x=3-x有幾解?你能縮小解所在的范圍嗎?
(設(shè)計(jì)意圖:線下個(gè)別學(xué)習(xí),以數(shù)學(xué)問題導(dǎo)入本課。通過一次方程與二次方程的解的分布,促進(jìn)學(xué)生深入思考一般方程的求解問題。以問題鏈引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,自主學(xué)習(xí),讓思維走向深入。)
(2)數(shù)學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)形式:小組合作學(xué)習(xí),利用圖形計(jì)算器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;教師利用網(wǎng)上教學(xué)管理平臺(tái),直播不同小組學(xué)生的活動(dòng)過程;師生互動(dòng),生生互動(dòng)開展探究活動(dòng)交流,將活動(dòng)成果實(shí)時(shí)反饋到每個(gè)學(xué)生的電腦桌面,并作及時(shí)的評(píng)價(jià)。
微課3:二分法求方程lg x=3-x的近似解(精確到0.1)。
(設(shè)計(jì)意圖:改進(jìn)教學(xué)方式,合理使用自主學(xué)習(xí)、合作交流等多種學(xué)習(xí)方式,組織學(xué)生課堂學(xué)習(xí)。遵循“問題鏈—數(shù)學(xué)思考—問題解決—抽象出一般方法”這樣的教學(xué)流程,層層遞進(jìn),循循善誘,以提升學(xué)生獨(dú)立思考、數(shù)據(jù)整理、優(yōu)化算法的能力,促進(jìn)數(shù)學(xué)的深度學(xué)習(xí)。)
(3)數(shù)學(xué)應(yīng)用
例題:求方程x3=3x-1的近似解。(精確到0.1,可利用計(jì)算器)
微課4:解題方法賞析。
方法一:根據(jù)函數(shù)y=x3和y=3x-1圖象判斷它們有三個(gè)交點(diǎn),分別記為 x1,x2,x3且 x1∈(-2,-1),x2∈(0,1),x3∈(1,2),構(gòu)造函數(shù) f(x)=x3-3x+1,利用二分法逐步算出結(jié)果。
方法二:利用圖形計(jì)算器作出y=x3和y=3x-1的圖象,數(shù)據(jù)分析圖象交點(diǎn)橫坐標(biāo),可以求出對(duì)應(yīng)交點(diǎn)?;蛘咦鞒龊瘮?shù)f(x)=x3-3x+1圖象,分析其與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),接下來引導(dǎo)學(xué)生利用二分法代數(shù)證明以上結(jié)論。
(設(shè)計(jì)意圖:用圖形計(jì)算器探究方程解的情況,找出問題的解,再代數(shù)推理驗(yàn)證結(jié)論。圖形計(jì)算器的使用旨在數(shù)據(jù)處理,讓學(xué)生理解二分法的全過程,培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象能力,掌握求近似解的數(shù)學(xué)方法。)
微課5:數(shù)學(xué)史上的方程求解。
(設(shè)計(jì)意圖:通過求解方程的數(shù)學(xué)史料,簡要介紹高次代數(shù)方程解的探索歷程,讓學(xué)生了解高于4次的代數(shù)方程不存在求根公式這一結(jié)論,進(jìn)而體會(huì)尋求估算高次多項(xiàng)式函數(shù)及其他函數(shù)零點(diǎn)的算法的必要性。讓學(xué)生接受數(shù)學(xué)文化的熏陶,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。)
信息技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:快捷的計(jì)算功能、豐富的圖形呈現(xiàn)與制作功能、大數(shù)據(jù)的處理功能,提供交互式的學(xué)習(xí)和研究環(huán)境等方面。將教學(xué)內(nèi)容和信息技術(shù)合理整合是我們需要思考的問題。
混合式教學(xué)中利用現(xiàn)代信息技術(shù)線上線下學(xué)習(xí),打破了傳統(tǒng)課堂中教師一言堂的狀態(tài),教師成了資源建設(shè)者,學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者,調(diào)控知識(shí)生成的引導(dǎo)者。學(xué)生不僅可以解決自身的學(xué)習(xí)困惑,還可以通過學(xué)習(xí)平臺(tái)參與話題的討論幫助他人解決問題?;旌鲜綄W(xué)習(xí)方式能幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和理解數(shù)學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。
數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是具有數(shù)學(xué)基本特征的、適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的思維品質(zhì)與關(guān)鍵能力。數(shù)學(xué)教學(xué)只有遵循數(shù)學(xué)問題提出的內(nèi)在邏輯、數(shù)學(xué)問題解決的內(nèi)在邏輯和數(shù)學(xué)問題拓展的內(nèi)在邏輯,才能有效地引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地、有條理地、理性地思考。
本課遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生從生活情境中抽象出二分法的思想,借助圖形計(jì)算器,促進(jìn)學(xué)生完整地經(jīng)歷二分法的運(yùn)算、推理、猜想、判斷、調(diào)控的數(shù)學(xué)思維過程,達(dá)到了促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目的。