摘 要:為了大力推行核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的新課程教育教學(xué),全面落實立德樹人根本任務(wù),努力提升新時代背景下教師的教學(xué)能力和業(yè)務(wù)水平,寧鄉(xiāng)市文湘波高中數(shù)學(xué)名師工作室多形式、全方面地挖掘并培養(yǎng)青年教師極速成長,每年定期舉辦高中數(shù)學(xué)青年教師課堂教學(xué)大賽,極大地促進(jìn)了農(nóng)村中學(xué)教育教學(xué)水平的提高,使數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)加速度地融入課堂。文章以名師工作室集體智慧結(jié)晶——“對數(shù)的概念”教學(xué)為例,通過微課引入、手機展示、接龍、詩歌朗誦等活動形式推動課堂,使師生、生生積極互動,用詩歌孕育數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化與學(xué)科能力的綜合培養(yǎng)。這一針對農(nóng)村中學(xué)課堂數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計與實施具有示范性、引領(lǐng)性、輻射性。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村中學(xué);名師工作室;核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計與實施
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 收稿日期:2020-09-18 文章編號:1674-120X(2020)36-0079-02
為了全面深化課程改革,落實立德樹人的根本任務(wù),名師工作室基于教育部的要求,結(jié)合農(nóng)村中學(xué)的實際情況,堅持以學(xué)生為本,成員各抒己見,團隊集思廣益,產(chǎn)生了一系列思想成果。下面將以“對數(shù)的概念”教學(xué)為例,談?wù)勣r(nóng)村中學(xué)在教學(xué)過程中如何全面滲透核心素養(yǎng)并與學(xué)生終身發(fā)展相結(jié)合。
一、創(chuàng)設(shè)情境、以情激趣
通過觀看短視頻,學(xué)生可以了解到:為解決天文數(shù)據(jù)精度不足的難題,蘇格蘭數(shù)學(xué)家納皮爾發(fā)明了對數(shù)。意大利數(shù)學(xué)家伽利略說:“給我空間、時間以及對數(shù),我就可以創(chuàng)造一個宇宙。”法國著名數(shù)學(xué)家拉普拉斯說:“對數(shù)可以縮短計算時間?!睂ξ粗澜绲暮闷妫ぐl(fā)了學(xué)生探索新知的欲望。
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:情境的創(chuàng)設(shè)、課題的引入不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。結(jié)合農(nóng)村學(xué)生的數(shù)學(xué)視野,還原其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需求,通過課堂數(shù)學(xué)文化、核心素養(yǎng)的展示,使其具有數(shù)學(xué)眼光與數(shù)學(xué)態(tài)度,用數(shù)學(xué)精神與數(shù)學(xué)力量去探究未知世界,從而實現(xiàn)數(shù)學(xué)價值。
二、合理設(shè)疑、引入新課
情境一:生物學(xué)科中,細(xì)胞分裂,一分為二。第一次,1個細(xì)胞分裂為2個;第二次,2個細(xì)胞分裂為4個;第三次,4個細(xì)胞分裂為8個;依此類推,分裂x次后細(xì)胞有多少個呢?教師逆向提出問題:分裂多少次之后有16個細(xì)胞?多少次之后有64個細(xì)胞?
情境二 :假設(shè)2019年我市生產(chǎn)總值為a億元,如果平均每年增加8%,那么x年后我市生產(chǎn)總值為多少億元?教師順勢提出問題:經(jīng)過多少年我市生產(chǎn)總值是2019年的2倍?
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:情境一是生物學(xué)科中的細(xì)胞分裂、一分為二的思想,注重學(xué)科之間的相互聯(lián)系,關(guān)注了農(nóng)村學(xué)生科學(xué)知識缺乏的特性。學(xué)生通過對學(xué)科知識的了解,滲透科學(xué)觀及科學(xué)品質(zhì),從而形成一定的學(xué)科能力。情境二是一個生產(chǎn)總值問題,是一個典型的指數(shù)函數(shù)模型,由熟悉到陌生、由已知到未知,它體現(xiàn)了數(shù)學(xué)抽象與數(shù)學(xué)邏輯,培養(yǎng)了學(xué)生抽象概括、邏輯歸納等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
三、合作探究、高效生成
對上述情境一、情境二,我們可以將其歸納為已知冪的底數(shù)和冪的值,求指數(shù)的值。為解決這一類問題,我們引進(jìn)一種新的數(shù),即對數(shù),通過師生合作,形成定義:一般地,如果ax=N,那么數(shù)x叫作以a為底N的對數(shù),記作x=logaN,其中a叫作對數(shù)的底數(shù),N叫作真數(shù)。教師因勢利導(dǎo):從定義來看,已知冪的底數(shù)與冪的值可以用冪的底數(shù)與冪的值表示指數(shù);從結(jié)構(gòu)來看,我們一要注意書寫,二要注意讀法。
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:恰當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生,正確歸納定義,并指出函數(shù)的形式特點以及底數(shù)、真數(shù)的規(guī)定,并通過小組討論,對a進(jìn)行具體分析,有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,同時為后述研究函數(shù)的圖象和性質(zhì)埋下伏筆。本環(huán)節(jié)中采取了多種形式、多個活動,基于農(nóng)村學(xué)生的特點,分析、總結(jié)農(nóng)村學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的表現(xiàn),有助于提升農(nóng)村學(xué)生抽象概括等數(shù)學(xué)學(xué)科能力,為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在課堂的教學(xué)設(shè)計與實施起到了示范式的引領(lǐng)作用。
四、多元活動、縱深推進(jìn)
數(shù)學(xué)活動一:對數(shù)的含義是什么呢?結(jié)合情境二,我們發(fā)現(xiàn):①對數(shù)是運算的結(jié)果,是一個數(shù);②log是求對數(shù)的運算符號,是一個整體,它類似于三角函數(shù)sin、cos等;③指數(shù)式與對數(shù)式表示同一種關(guān)系,但表達(dá)形式不同。
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:活動一重在說明指數(shù)式和對數(shù)式的互化,加強學(xué)生對概念的理解與辨析,使學(xué)生深刻認(rèn)識對數(shù)式和指數(shù)式的關(guān)系。它可以打破農(nóng)村學(xué)生對定義的輕視,并且培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納、概括的能力。
數(shù)學(xué)活動二:對數(shù)有什么樣的性質(zhì)呢?回顧指數(shù)函數(shù)的一些性質(zhì),如果將指數(shù)式寫成對數(shù)式,我們就可以得出對數(shù)中對應(yīng)的性質(zhì),從而形成結(jié)論:1.1的對數(shù)等于0;2.底數(shù)的對數(shù)等于1;3.負(fù)數(shù)和零沒有對數(shù)。
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:活動二是將指數(shù)的性質(zhì)與對數(shù)的定義相結(jié)合,通過小組合作讓學(xué)生自然而然地發(fā)現(xiàn)對數(shù)的兩個性質(zhì),從而得出結(jié)論。它注重了對學(xué)生思考方向的指引、學(xué)生思維習(xí)慣的養(yǎng)成,即應(yīng)從哪些方面、哪些角度去探索一個新的函數(shù),為他們以后研究函數(shù)問題做了示范,培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)建模的意識。
數(shù)學(xué)活動三:打開手機上的計算器,發(fā)現(xiàn)沒有l(wèi)og,只有l(wèi)g和ln,那么lg和ln是什么呢?在日常生活中,我們經(jīng)常用到以10為底的對數(shù),因此我們稱之為常用對數(shù),簡記為:lgN。在理科學(xué)科、建筑學(xué)等學(xué)科中我們還經(jīng)常用到以e(e=2.71828……)為底的對數(shù),其叫作自然對數(shù),簡記為:lnN。通過查常用對數(shù)或自然對數(shù)表就能求出任意正數(shù)的常用對數(shù)或自然對數(shù),我們還可以用計算器或計算機來計算這兩種對數(shù)值。
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:活動三源于生活,生活中數(shù)學(xué)無處不在。數(shù)學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)與提出是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科能力的重要表現(xiàn)形式,數(shù)學(xué)問題的分析與解決是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的綜合體現(xiàn)?;诤诵乃仞B(yǎng),生成概念、強化理解、探究規(guī)律,三個活動環(huán)環(huán)相扣、步步推進(jìn),培養(yǎng)了學(xué)生勇于探索、理性思考的科學(xué)精神及核心素養(yǎng),使核心素養(yǎng)培養(yǎng)向著縱深方向發(fā)展。
五、學(xué)以致用、螺旋提升
數(shù)學(xué)活動一:自主舉例的接龍活動。如第一步,若集合A={-1,0,1,2,4,8},男女生輪流寫出一個對數(shù),其中底數(shù)與真數(shù)都是集合A的元素。正確記1分,錯誤則對方記1分。第二步,所寫的對數(shù)一共有多少個?
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:在形成概念后,遵循從一般到特殊、由抽象到具體的思路,在實踐活動中進(jìn)行再認(rèn)識,從而進(jìn)一步熟悉概念。從外延的角度加深對概念的理解,為下一個環(huán)節(jié)作鋪墊??紤]到有些學(xué)生存在書寫不規(guī)范、作業(yè)馬虎等不良習(xí)慣,又一次規(guī)范對數(shù)符號的書寫。良好的行為習(xí)慣是學(xué)生的終身能力,是學(xué)生未來發(fā)展所必須具備的品格,是學(xué)生核心素養(yǎng)的橫向呈現(xiàn)。
數(shù)學(xué)活動二為指數(shù)式與對數(shù)式互化,強調(diào)學(xué)生對概念的理解,強化學(xué)生的轉(zhuǎn)化意識:對數(shù)就是一個數(shù),求解對數(shù)值相當(dāng)于求解指數(shù)式中的指數(shù)。數(shù)學(xué)活動三為解方程、求值,其參數(shù)分別出現(xiàn)在底數(shù)、真數(shù)以及對數(shù)的位置上,相較于例1難度有所增加,要求學(xué)生抓住指數(shù)式和對數(shù)式可以相互轉(zhuǎn)化這一本質(zhì),在求解過程中要引導(dǎo)學(xué)生注意各自量的取值范圍,準(zhǔn)確求得所需要的值。
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:活動一通過使學(xué)生運用所學(xué)知識,做到學(xué)以致用,強化運用意識,培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)運用意識、創(chuàng)新能力,充分挖掘了數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)分析等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)?;顒佣?、活動三通過引導(dǎo)學(xué)生,經(jīng)歷知識的生成與拓展,內(nèi)化知識的理解與解決策略,培養(yǎng)了學(xué)生的直覺和感悟能力。教師通過學(xué)生對知識的探究、成果的展示,充分肯定學(xué)生的課堂表現(xiàn),讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)帶來的快樂和成就感,螺旋提升了農(nóng)村學(xué)生的自信心。
六、課堂小結(jié)、滲透素養(yǎng)
學(xué)生通過師生合作,交互式地對知識、方法進(jìn)行適時總結(jié),培養(yǎng)了概括歸納、邏輯分析等學(xué)科能力,有助于學(xué)會用數(shù)學(xué)語言來準(zhǔn)確表達(dá)意識形態(tài)、未來世界等。歸納總結(jié)讓學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)知識的結(jié)構(gòu)有了一個明晰的認(rèn)識,從而合理構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),高效形成知識體系。勤于歸納、善于總結(jié)是鞏固和提高數(shù)學(xué)成績、學(xué)習(xí)效果的重要手段,是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)化成數(shù)學(xué)能力的有效途徑。
七、詩歌朗誦、能力升華
你若懂我(對數(shù)版)
我站在這里,
只為等待對的人,就算萬千飄零;
山水畫卷,抵不過流年;
規(guī)則的世界里不會迷茫。
你曾經(jīng)否定我的可愛,
你還嘲笑我的晦澀,
或許千年的期盼,化作一場春雪;
浸入泥土,只為靠近你一點。
懂我,注定是一場孤獨的旅行,
懸崖邊的思索,那又怎樣;
執(zhí)著而睿智的勇士,
在對的時間,雕刻成對數(shù)的符號。
教學(xué)設(shè)計意圖與實施策略分析:農(nóng)村學(xué)生普遍數(shù)學(xué)未來意識淡薄,缺少數(shù)學(xué)的視角和遠(yuǎn)見。本課通過引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識與技能,彰顯數(shù)學(xué)對生活的指導(dǎo)性即數(shù)學(xué)的價值;通過教學(xué)活動、數(shù)學(xué)文化等形式,鼓勵學(xué)生積極攀登知識高峰,培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)與學(xué)科能力,滲透了文化素養(yǎng)與科學(xué)精神。
總而言之,本課在高中數(shù)學(xué)名師工作室的集體智慧下,課程設(shè)計多元、多維高效推進(jìn),為農(nóng)村中學(xué)課堂數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計與實施起到了示范、引領(lǐng)、輻射的作用,其創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力對農(nóng)村學(xué)生的未來發(fā)展及農(nóng)村地區(qū)教學(xué)水平的提升都具有重大意義。
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