肖 剛,薛煥斌,謝芳芳,張 磊,楊曉鵬★
(1.韓山師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,廣東 潮州 521041;2.韓山師范學(xué)院 馬克思主義學(xué)院,廣東 潮州 521041)
2021年初,教育部等五部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于大力加強(qiáng)中小學(xué)線上教育教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用的意見(jiàn)》,回應(yīng)了疫情防控常態(tài)化背景下社會(huì)對(duì)線上教育教學(xué)改革發(fā)展的關(guān)切,通過(guò)多部門(mén)協(xié)同工作為中小學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源建設(shè)與應(yīng)用提供支持與服務(wù),擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教學(xué)內(nèi)容資源有效供給,是支撐我國(guó)“十四五”期間構(gòu)建高質(zhì)量基礎(chǔ)教育體系、推動(dòng)教育現(xiàn)代化進(jìn)程的重要舉措.呼應(yīng)于此背景,本文以“中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源”為研究對(duì)象,從師生滿意度的視角,數(shù)據(jù)構(gòu)建面向師生的資源需求體系結(jié)構(gòu),實(shí)證檢驗(yàn)影響教師對(duì)資源使用滿意度的關(guān)鍵因素,并通過(guò)實(shí)證性結(jié)論為中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源開(kāi)發(fā)優(yōu)化提供指導(dǎo)性的對(duì)策建議,助力于疫情防控常態(tài)化背景下中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教育教學(xué)的現(xiàn)代化發(fā)展.
經(jīng)過(guò)前期從當(dāng)前中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源的主要應(yīng)用形式、存在問(wèn)題以及出現(xiàn)的新型需求特征來(lái)考察其應(yīng)用現(xiàn)狀,并基于《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》[1]、《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》[2]與《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020 年修訂)》[3]價(jià)值導(dǎo)向、教育教學(xué)圖景取向、中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)實(shí)踐取向等角度,將面向師生的中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源潛在需求分為:基礎(chǔ)講課教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)踐探究、概念演示動(dòng)畫(huà)、數(shù)學(xué)方法技能、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)教學(xué)微課、數(shù)學(xué)素質(zhì)拓展資源、雙師課程資源等8 個(gè)維度類(lèi)別.為下一步進(jìn)行中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源需求的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與試點(diǎn)、KANO需求體系的建構(gòu)提出合理的需求類(lèi)別框架.
基于中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源潛在需求類(lèi)別分析,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)別中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源用于試點(diǎn)實(shí)踐,并在實(shí)踐平臺(tái)的實(shí)踐周期中讓中小學(xué)數(shù)學(xué)教師充分體驗(yàn)各類(lèi)別線上教學(xué)內(nèi)容資源.繼而基于KANO模型問(wèn)卷調(diào)研分析[4]得到:針對(duì)必備型線上教學(xué)內(nèi)容資源,中小學(xué)數(shù)學(xué)教師認(rèn)為常見(jiàn)的電子教材、教參、電子PPT課件等應(yīng)是必備的內(nèi)容資源,如果具備了,中小學(xué)數(shù)學(xué)教師使用滿意度也不會(huì)顯著提升,但如果缺失此類(lèi)內(nèi)容資源,中小學(xué)數(shù)學(xué)教師的使用不滿意度會(huì)顯著提升;針對(duì)期望型線上教學(xué)內(nèi)容資源,中小學(xué)數(shù)學(xué)教師明顯期望能夠具備的線上內(nèi)容資源是微課教學(xué)視頻、實(shí)踐操作演示視頻、拓展類(lèi)多媒體內(nèi)容資源等;針對(duì)魅力型線上教學(xué)內(nèi)容資源,中小學(xué)數(shù)學(xué)教師認(rèn)為超出預(yù)期具有明顯魅力屬性的內(nèi)容資源主要為STEAM課程教學(xué)PPT、備課拓展閱讀知識(shí)、教學(xué)案例視頻等;針對(duì)無(wú)差異型線上教學(xué)內(nèi)容資源,根據(jù)KANO 模型理論,按照絕對(duì)值之和的數(shù)值大小排序?yàn)閿?shù)學(xué)考試卷題庫(kù)、同步教學(xué)概念講解微課、隨堂練習(xí)題、隨堂電子教輔、教學(xué)設(shè)計(jì)方案、課后同步教學(xué)的概念學(xué)習(xí)微課、數(shù)學(xué)名師或數(shù)學(xué)家遠(yuǎn)程直播課等,其數(shù)值越小,無(wú)差異性就越強(qiáng),即有或沒(méi)有對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)教師的使用滿意度影響很小.借助上述結(jié)論可以?xún)?yōu)化中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源的體系結(jié)構(gòu),為后續(xù)中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源的開(kāi)發(fā)實(shí)踐對(duì)策建議提供理論依據(jù).
在中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源需求體系建構(gòu)的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行線上教學(xué)內(nèi)容資源在應(yīng)用實(shí)踐中教師使用滿意度的影響因素的假設(shè)與驗(yàn)證,能夠?yàn)閷?shí)踐層面線上教學(xué)內(nèi)容資源的應(yīng)用推廣提供有效的原則建議與方向性對(duì)策指導(dǎo).針對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源對(duì)教師使用滿意度的影響因素研究,在深度訪談和實(shí)踐感知的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了三個(gè)主要外部潛變量,包括內(nèi)容豐富度、內(nèi)容匹配度、感知內(nèi)容質(zhì)量等,并以美國(guó)成熟的ACSI 滿意度理論模型為基礎(chǔ),結(jié)合信息系統(tǒng)的技術(shù)接受模型(TAM)進(jìn)行整體的滿意度模型建構(gòu)與分析.由基于ACSI和TAM 模型[5]的中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源教師使用滿意度理論模型可知,影響中小學(xué)數(shù)學(xué)教師使用滿意度的直接影響因素有使用者預(yù)期、感知價(jià)值、感知質(zhì)量等,間接影響因素有感知有用性、感知易用性等.
基于ACSI 模型研究顯示,感知質(zhì)量是直接影響中小學(xué)數(shù)學(xué)教師使用滿意度的關(guān)鍵影響因素,其次是感知價(jià)值和使用者預(yù)期,因此,在中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中,要注重教師對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容資源的質(zhì)量和價(jià)值感知,以促進(jìn)教師對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容資源在推廣應(yīng)用過(guò)程中的滿意度.
基于TAM 模型研究顯示,感知有用性、感知易用性對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)教師的感知質(zhì)量有顯著正影響;感知有用性對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)教師的使用者預(yù)期的正影響假設(shè)不顯著.故在中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中要注重對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容資源的內(nèi)容體系、創(chuàng)新性和教學(xué)使用中的價(jià)值進(jìn)行引導(dǎo)和普及,從而提升教師對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容的價(jià)值的理解和認(rèn)同,強(qiáng)化教師對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容資源的有用性感知.
綜上可知,在進(jìn)行中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源的開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中,教師要合理組織線上教學(xué)資源內(nèi)容,強(qiáng)化線上教學(xué)內(nèi)容資源與教材知識(shí)重難點(diǎn)緊密結(jié)合,并注重豐富線上教學(xué)內(nèi)容資源的顯化形態(tài)和覆蓋的知識(shí)點(diǎn),確保線上教學(xué)內(nèi)容資源的內(nèi)容組織與課堂教學(xué)有著良好的一致性,從而提升中小學(xué)數(shù)學(xué)教師對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容資源的有用性感知,進(jìn)而提升中小學(xué)數(shù)學(xué)教師課堂教學(xué)使用滿意度.下面通過(guò)一中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源開(kāi)發(fā)建設(shè)案例“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”(來(lái)源見(jiàn)廣東省在線開(kāi)放課程《“過(guò)程→生成”教學(xué)論》“過(guò)程→生成”教學(xué)論https://www.xueyinonline.com/detail/229406951)加以詳細(xì)說(shuō)明.
“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”節(jié)選自人教A 版(2019 版)高中數(shù)學(xué)必修第二冊(cè)[6]第四章第三節(jié)第二小節(jié),屬于選擇性必修課程主題一中“函數(shù)”領(lǐng)域的知識(shí).在《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中,對(duì)這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)要求為:①通過(guò)生活中的實(shí)例,理解等比數(shù)列的概念和通項(xiàng)公式的意義;②探索并掌握等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,理解等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式的關(guān)系;③能在具體的問(wèn)題情境中,發(fā)現(xiàn)數(shù)列的等比關(guān)系,并解決相應(yīng)的問(wèn)題;④體會(huì)等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系.
根據(jù)上述學(xué)習(xí)目標(biāo),對(duì)本節(jié)課的課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容解讀如下:通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),在知識(shí)方面,學(xué)生能夠探索并掌握等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,理清等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式之間的關(guān)系;在技能方面,學(xué)生能在具體的問(wèn)題情境中,識(shí)別出等比數(shù)列,并運(yùn)用前n項(xiàng)和公式解決相應(yīng)的問(wèn)題.
已有的知識(shí).在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”“等比數(shù)列的定義及通項(xiàng)公式”等內(nèi)容,知道了求解數(shù)列問(wèn)題的解題思路和切入點(diǎn),了解了等比數(shù)列的構(gòu)成和各項(xiàng)之間的關(guān)系,而且本階段的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的探究能力和較為完善的推理能力.
存在的問(wèn)題.本節(jié)公式的推導(dǎo)與前面所學(xué)的等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)有所不同,這對(duì)學(xué)生的思維是一個(gè)突破.另外對(duì)q= 1這一特殊情況,學(xué)生往往容易忽視,在后面使用的過(guò)程中較容易出錯(cuò).
在“數(shù)列”這一章中,“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)內(nèi)容,從知識(shí)體系來(lái)看,它不僅是“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”與“等比數(shù)列”的順延,也是前面所學(xué)函數(shù)的延續(xù),實(shí)質(zhì)是一種特殊的函數(shù),也為后續(xù)深入學(xué)習(xí)提供了知識(shí)基礎(chǔ).教材先是通過(guò)象棋里面擺麥粒的故事引出問(wèn)題情境,讓學(xué)生思考“國(guó)王應(yīng)該給發(fā)明者多少粒麥?!边@一問(wèn)題,從而列出“S64=1+2+22+…+263”這一算式,進(jìn)而探究一般等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,最后推導(dǎo)出等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式為“Sn=推導(dǎo)出等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式后,給出一些簡(jiǎn)單的等比數(shù)列,讓學(xué)生試著求其前n項(xiàng)和,從而鞏固所學(xué).
在公式推導(dǎo)的過(guò)程中,聯(lián)系了前面所學(xué)的“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”,由此看來(lái),本節(jié)內(nèi)容既是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的深化和發(fā)展,也為后面研究其他數(shù)列的求和奠定了基礎(chǔ).
4.4.1 教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能目標(biāo):掌握等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式以及推導(dǎo)方法,會(huì)用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式解決有關(guān)等比數(shù)列的一些簡(jiǎn)單問(wèn)題.(2)過(guò)程與方法目標(biāo):經(jīng)歷等比數(shù)列前n項(xiàng)和的推導(dǎo)過(guò)程,總結(jié)等比數(shù)列求和方法,體會(huì)數(shù)學(xué)中的思想方法.(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)積極性以及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動(dòng)性.
4.4.2 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
(1)數(shù)學(xué)抽象:等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式的概念和意義.(2)邏輯推理:等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo).(3)數(shù)學(xué)運(yùn)算:利用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式進(jìn)行計(jì)算.(4)數(shù)學(xué)建模:將具體問(wèn)題抽象概括為數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)與特殊的等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的類(lèi)比,得出一般等比數(shù)列前n項(xiàng)和的公式.
重點(diǎn)為等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式以及對(duì)公式的理解與運(yùn)用.難點(diǎn)為等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo).
本節(jié)課基于“過(guò)程→生成”教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),以提高學(xué)生的知識(shí)、技能、方法、情感為基本目標(biāo),以再造知識(shí)生成過(guò)程為基本策略,讓學(xué)生親身經(jīng)歷等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)過(guò)程.其次,本節(jié)課設(shè)計(jì)了“問(wèn)題提出→問(wèn)題解決→問(wèn)題拓展→基本練習(xí)→課堂小結(jié)”五大基本模塊,以等比數(shù)列的通項(xiàng)公式等知識(shí)為基礎(chǔ),提出一系列具有啟發(fā)性的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生觀察、類(lèi)比,從特殊到一般推導(dǎo)出等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,讓學(xué)生理解“q= 1”這一特殊的情況,并能將公式運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題情境中,從而讓學(xué)生了解本節(jié)課所學(xué)知識(shí)的來(lái)龍去脈,使學(xué)生的思維得到充分的發(fā)展,從而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí).
高中數(shù)學(xué)課程思政是將思想政治教育元素寓于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)之中,通過(guò)有機(jī)融合、潤(rùn)物無(wú)聲的方式,達(dá)到既教書(shū)又育人的目的.“課程思政”是為了讓高中數(shù)學(xué)與思政教育共融,讓學(xué)生學(xué)到數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),也能接受習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想等的熏陶,從而達(dá)到思想政治教育的目的.
在“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”去掉的教學(xué)中,通過(guò)計(jì)算麥粒的數(shù)量,可向?qū)W生滲透節(jié)約糧食、體會(huì)中國(guó)勞動(dòng)人民不易的思想,讓學(xué)生對(duì)“誰(shuí)知盤(pán)中餐,粒粒皆辛苦”這句話有更深刻的體會(huì).此外,在對(duì)q= 1 和q≠1 進(jìn)行分類(lèi)時(shí),可用辯證唯物主義觀作為銜接點(diǎn),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生全面分析問(wèn)題的能力.
4.8.1 問(wèn)題提出
問(wèn)題:國(guó)際象棋起源于古代印度,關(guān)于國(guó)際象棋有這樣一個(gè)傳說(shuō):國(guó)王要獎(jiǎng)賞國(guó)際象棋的發(fā)明者,問(wèn)他想要什么,發(fā)明者說(shuō):“陛下,請(qǐng)您在這張棋盤(pán)的第1個(gè)小格內(nèi),賞給我1粒麥粒,在第2個(gè)小格內(nèi)給2粒,第3格內(nèi)給4粒,依次類(lèi)推,每個(gè)格子里放的麥粒數(shù)都是前一個(gè)格子里放的麥粒數(shù)的2倍,直到第64個(gè)格子為止,把這樣擺滿棋盤(pán)上所有64格的麥粒,都賞給您的仆人吧.”國(guó)王覺(jué)得這并不是很難辦到的事,就欣然同意了他的要求.你認(rèn)為國(guó)王應(yīng)該給發(fā)明者多少粒麥粒呢?
4.8.2 問(wèn)題解決
教師:國(guó)王覺(jué)得這位發(fā)明者的要求實(shí)在是太低了,你認(rèn)為他的要求高嗎?
【設(shè)計(jì)意圖】詢(xún)問(wèn)的目的是為了留下懸念,激發(fā)學(xué)生的興趣.
教師:根據(jù)上面的故事,你能算出發(fā)明者所得的麥粒數(shù)嗎?
學(xué)生:1 + 2 + 22+ … + 262+ 263.
【設(shè)計(jì)意圖】從故事中抽象出具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題:計(jì)算1 + 22+ 23+ … + 262+ 263.
教師:如果把各格所放的麥粒數(shù)1,2,22,23,…,263看成一個(gè)數(shù)列,這是一個(gè)怎樣的數(shù)列?
學(xué)生:是一個(gè)首項(xiàng)為1,公比為2的等比數(shù)列.
教師:如果記“1 + 2 + 22+ … + 262+ 263”為S64,即
我們要怎么計(jì)算S64?
【設(shè)計(jì)意圖】要求出S64的值,很自然的方法是將它們一項(xiàng)項(xiàng)相加,可以先讓學(xué)生嘗試相加,而后發(fā)現(xiàn)加到后面的數(shù)字太大了,運(yùn)算非常繁瑣,教師進(jìn)而提出:有沒(méi)有簡(jiǎn)潔的方法可以計(jì)算出S64的值?
學(xué)生:根據(jù)前面所學(xué)的等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式推導(dǎo)過(guò)程的啟發(fā),我嘗試將這個(gè)等比數(shù)列倒序相加,但發(fā)現(xiàn)1 + 263≠2 + 262.
【設(shè)計(jì)意圖】前面學(xué)習(xí)了等差數(shù)列前n項(xiàng)和的推導(dǎo)方法——倒序相加法,學(xué)生很容易聯(lián)想到將其遷移運(yùn)用,但嘗試后卻發(fā)現(xiàn):1 + 263≠2 + 263,嘗試多幾項(xiàng)也不成立,所以倒序相加法在這里不能用了,需要尋找新的方法.
教師:在等差數(shù)列的求和中,我們?cè)褍蓚€(gè)Sn相加,如果我們將兩個(gè)S64相加會(huì)怎么樣呢?
學(xué)生:S64+S64=(1 + 2 + 22+ … + 262+ 263)+(1 + 2 + 22+ … + 262+ 263),但是由于1+ 263≠2 +262,所以我們無(wú)法將其倒序相加,我們只能將相同的項(xiàng)相加,得到
2S64=(1 + 1)+(2 + 2)+(22+ 22)+ … +(262+ 262)+(263+ 263)=2 + 22+ 23+ … + 263+ 264,即得到:
教師:我們得到的這個(gè)②式還能化簡(jiǎn)嗎?
【設(shè)計(jì)意圖】給學(xué)生充分的時(shí)間比較兩式,等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式教學(xué)中關(guān)鍵是變“加”為“減”,學(xué)生理解時(shí)會(huì)有一些困難,因此需要足夠時(shí)間探究.
學(xué)生:經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),①式和②式中存在很多相同的項(xiàng),如果我們用①式的兩邊分別減去②式的兩邊,就可以消去這些相同的項(xiàng)了.
教師:264- 1這個(gè)數(shù)很大,超過(guò)了1.84×1019,一千顆麥粒的質(zhì)量約40 g,那么以上這些麥粒的總質(zhì)量就超過(guò)了7000億噸,而2021年全球小麥產(chǎn)量約為776.4百萬(wàn)噸,放到現(xiàn)在國(guó)王都無(wú)法兌現(xiàn)他的諾言,更何況古代一個(gè)印度的麥子了.而這就跟同學(xué)們一開(kāi)始認(rèn)為“國(guó)王的要求不高”相違背了,說(shuō)明我們解決問(wèn)題不能夠憑借直覺(jué),應(yīng)當(dāng)通過(guò)嚴(yán)格的推理、運(yùn)算去解決.麥子數(shù)量看起來(lái)多,但是農(nóng)民種出來(lái)是非常不容易的,我們平時(shí)在生活中應(yīng)當(dāng)珍惜糧食,杜絕浪費(fèi)糧食的行為,理解勞動(dòng)人民的不易.
【設(shè)計(jì)意圖】此處將“課程思政”融入課堂教學(xué)中,給學(xué)生傳遞珍惜糧食的思想,讓學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí),思想也能得到提升.
4.8.3 問(wèn)題拓展
教師:你能推出一個(gè)公比為q,首項(xiàng)為a1的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和的求和公式嗎?即將
表示為簡(jiǎn)潔的形式?
學(xué)生根據(jù)前面的例子類(lèi)比,2S64前面的2 正好是這個(gè)等比數(shù)列的公比,而且數(shù)列1,2,22,23,…,263中的每一項(xiàng)(除263這一項(xiàng)外)都乘2,恰好能得到數(shù)列1,2,22,23,…,263中相應(yīng)的后一項(xiàng).所以,學(xué)生很容易可以想到將③式的兩邊同時(shí)乘q,得:
③- ④=(1 -q)Sn=a1-a1qn.
教師:在這里1 -q可以直接除過(guò)去嗎?
教師:這說(shuō)明我們應(yīng)當(dāng)用辯證的眼光看待問(wèn)題,對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題要進(jìn)行全面的分析,有時(shí)候不能夠忽略對(duì)問(wèn)題的分類(lèi)討論.在這個(gè)問(wèn)題中,通過(guò)Sn構(gòu)造出qSn再作差的方法,稱(chēng)為錯(cuò)位相減法,在后續(xù)的數(shù)列學(xué)習(xí)中,我們會(huì)經(jīng)常用到,要注意對(duì)這種方法的理解和掌握.
【設(shè)計(jì)意圖】此處對(duì)q= 1和q≠1的情況分類(lèi)討論時(shí),能教會(huì)學(xué)生用辯證的眼光看待數(shù)學(xué)問(wèn)題,目的是將“課程思政”融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué).
4.8.4 例題講解與課堂小結(jié)(略)
4.9.1 基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)反思
在前面的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)掌握了等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ).本節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)中,首先,創(chuàng)設(shè)“國(guó)王在國(guó)際象棋盤(pán)上放麥粒”的故事情境,引發(fā)學(xué)生思考如何計(jì)算麥粒數(shù),讓學(xué)生在這一情境中發(fā)現(xiàn)數(shù)列的等比關(guān)系.然后,針對(duì)情境抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題,給學(xué)生充分的時(shí)間去探索,再?gòu)奶厥獾揭话阃茖?dǎo)出等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,滿足“探索并掌握等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”這一學(xué)習(xí)目標(biāo).除此之外,還設(shè)計(jì)了一些練習(xí)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)公式的掌握情況,能夠很好地達(dá)到“理解等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式的關(guān)系”這一學(xué)習(xí)目標(biāo),也為后續(xù)研究范圍更廣的數(shù)列奠定了基礎(chǔ).
4.9.2 基于教學(xué)重難點(diǎn)的教學(xué)反思
在本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中,將故事情境抽象出具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題:計(jì)算1 + 22+ 23+ … + 262+ 263,讓學(xué)生觀察每一項(xiàng)的特點(diǎn),而不是一上來(lái)就直接告訴學(xué)生將式子的兩邊同時(shí)乘以2,應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)的關(guān)鍵是如何變“加”為“減”,這一過(guò)程對(duì)學(xué)生而言是不可思議的,也與前面所學(xué)的推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式有所不同,但也可以尋找關(guān)聯(lián),因此教學(xué)應(yīng)著力在此做文章.然后,再?gòu)奶厥獾揭话阃瞥鲆粋€(gè)公比為q,首項(xiàng)為a1的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和的求和公式,讓學(xué)生易于接受,并強(qiáng)調(diào)q的范圍,從中滲透類(lèi)比、分類(lèi)討論等思想方法.最后,再對(duì)推導(dǎo)過(guò)程中使用的“錯(cuò)位相減法”進(jìn)行總結(jié),讓學(xué)生注意對(duì)這一方法的理解和掌握.整個(gè)探究的過(guò)程中,讓學(xué)生有充分獨(dú)立思考的空間,相比直接給出公式而言,重視推導(dǎo)的過(guò)程,也培養(yǎng)了學(xué)生的合作探究精神,符合本節(jié)課所設(shè)計(jì)的教學(xué)重難點(diǎn),使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力得到充分發(fā)展.
4.9.3 基于師生關(guān)系的教學(xué)反思
在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂中,教師經(jīng)常以主導(dǎo)性的角色來(lái)參與教學(xué)活動(dòng),這樣是不利于形成良好的師生關(guān)系的,教師應(yīng)當(dāng)將學(xué)生當(dāng)作思考的主體,不能過(guò)分重視課堂的教學(xué)結(jié)果而忽視了與學(xué)生的互動(dòng),要盡可能讓每一名學(xué)生都能充分地參與到課堂之中.在“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”這一節(jié)的教學(xué)中,教師主要充當(dāng)引導(dǎo)者的角色,利用引導(dǎo)性的話語(yǔ)引發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)思考,回答教師所提出的問(wèn)題,讓學(xué)生充分理解如何將式子變“加”為“減”,并從特殊到一般推導(dǎo)出等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,由淺入深,層層遞進(jìn),符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn),重視學(xué)生的主體地位,能夠幫助學(xué)生更好地理解等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式的由來(lái),從而提升課堂教學(xué)的效果.
4.9.4 基于教學(xué)效果的教學(xué)反思
本節(jié)內(nèi)容屬于“等比數(shù)列”的第二課時(shí),學(xué)生已經(jīng)了解了等比數(shù)列的特點(diǎn)、掌握了等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,這都為本節(jié)推導(dǎo)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式奠定了基礎(chǔ).在本節(jié)課中,著重分析等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)過(guò)程,聯(lián)系了之前所學(xué)習(xí)的等差數(shù)列求和公式的推導(dǎo)過(guò)程,結(jié)合了學(xué)生已學(xué)的知識(shí),能讓學(xué)生理解為什么可以把式子變“加”為“減”,也讓學(xué)生能夠更直觀地感受到等比數(shù)列求和公式的知識(shí)生成過(guò)程,使得新知識(shí)更易被學(xué)生所接受.其次,整節(jié)課重視學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生親身經(jīng)歷去探索公式的推導(dǎo)過(guò)程,強(qiáng)調(diào)合作解決,盡可能讓每一名學(xué)生都能積極地思考,參與到課堂之中.
除此之外,本節(jié)課還設(shè)計(jì)了三道有針對(duì)性的練習(xí),讓學(xué)生靈活運(yùn)用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力.在課程的最后能夠及時(shí)總結(jié),幫助學(xué)生回顧所學(xué),而在作業(yè)布置方面,重視課本的課后練習(xí),能讓學(xué)生鞏固所學(xué)同時(shí)有所提升.由此看來(lái),本節(jié)課的課堂結(jié)構(gòu)完整,可在一定程度上提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量,能達(dá)到良好的教學(xué)效果.
4.9.5 基于課程思政的教學(xué)反思
數(shù)學(xué)學(xué)科作為基礎(chǔ)教育階段最為重要的學(xué)科之一,將“課程思政”融入教學(xué)過(guò)程是必不可少的.因此,在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)當(dāng)善于挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)中所蘊(yùn)含的思政元素,選擇適當(dāng)?shù)耐緩交蚍椒▽⒄n程思政融入到數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中,從而達(dá)到既教書(shū)又育人的目的.
在本節(jié)的學(xué)習(xí)中,為了讓學(xué)生學(xué)到數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)思想境界也能得到一定的提升,在計(jì)算出麥粒數(shù)后,啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)珍惜糧食,讓學(xué)生能夠感受到數(shù)學(xué)與我們的現(xiàn)實(shí)生活是息息相關(guān)的,也能讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到農(nóng)民之不易.除此之外,在對(duì)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式進(jìn)行推導(dǎo)時(shí),對(duì)q= 1 和q≠1 的情況進(jìn)行分類(lèi),能夠體現(xiàn)辯證唯物主義的思想,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用辯證的眼光去看待數(shù)學(xué)問(wèn)題.這兩部分的內(nèi)容都體現(xiàn)了“課程思政”融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂,踐行了數(shù)學(xué)課堂立德樹(shù)人的目標(biāo),能夠幫助學(xué)生形成正確的價(jià)值觀.
上述案例表明,在中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中,一是中小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐中的重難點(diǎn)的匹配度與有用性以及使用者的滿意度呈現(xiàn)高度正相關(guān),這就要求在建設(shè)時(shí)需強(qiáng)化中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)重難點(diǎn)的匹配度.中小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)仔細(xì)研究《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》與《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020 年修訂)》以及相應(yīng)的教材,在中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源重難點(diǎn)與在線技術(shù)表現(xiàn)形式方面均應(yīng)與對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)具有高度的匹配度,才能更好地輔助、促進(jìn)和提升中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)的效果,獲得中小學(xué)數(shù)學(xué)教師更高的滿意度.
二是中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源的豐富度與中小學(xué)數(shù)學(xué)教師的使用滿意度呈現(xiàn)高度正相關(guān),在中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中注重在有效性基礎(chǔ)上提升其豐富度是非常重要的.上述的豐富度并非指供中小學(xué)數(shù)學(xué)教師使用的線上教學(xué)內(nèi)容資源庫(kù)數(shù)量龐大,而是指在線上教學(xué)內(nèi)容資源匹配度良好的基礎(chǔ)上,保證每一個(gè)中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源的使用有效性.在單個(gè)線上教學(xué)內(nèi)容資源有效性的基礎(chǔ)上,豐富線上教學(xué)內(nèi)容資源的數(shù)量,使得有效的中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源數(shù)量上能夠匹配與相應(yīng)教材同步的課程使用,同時(shí)也能滿足中小學(xué)數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)拓展課程的個(gè)性化教學(xué)需求.
三是應(yīng)優(yōu)先建設(shè)中小學(xué)數(shù)學(xué)師生共同需求程度較高的中小學(xué)數(shù)學(xué)線上內(nèi)容資源體系提升滿意度.通過(guò)師生對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源需求程度的差異分析,表明師生對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)線上教學(xué)內(nèi)容資源的需求存在顯著差異,故優(yōu)先建設(shè)中小學(xué)數(shù)學(xué)師生共同需求程度較高的內(nèi)容資源體系是更為可靠的策略.中小學(xué)數(shù)學(xué)教師更在乎講課效率和質(zhì)量,目的性更強(qiáng);而學(xué)生更在乎興趣和參與感,對(duì)功利目標(biāo)需求較弱.雙方對(duì)中小學(xué)數(shù)學(xué)課堂所需的魅力型、期望型、必備型內(nèi)容資源的需求和理解并不一致.