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摘?要:本文針對(duì)技校數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題,在教學(xué)過(guò)程中引入PLB教學(xué)法進(jìn)行實(shí)踐探索,將學(xué)習(xí)過(guò)程置于問(wèn)題情景中,將問(wèn)題的解決作為學(xué)習(xí)的目標(biāo),以指數(shù)函數(shù)為例探索了PBL教學(xué)法在技校數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)施流程、問(wèn)題設(shè)計(jì)、學(xué)生學(xué)習(xí)、教學(xué)評(píng)價(jià)等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:技校數(shù)學(xué)?PBL教學(xué)法?設(shè)計(jì)思路
課?題:廣東省人力資源和社會(huì)保障廳組織的技工教育和職業(yè)培訓(xùn)省級(jí)教學(xué)研究課題《技工院?!皵?shù)字化校園”建設(shè)的研究——以廣東省機(jī)械技師學(xué)院為例》,項(xiàng)目編號(hào):2012033。
一、目前技校數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題
1.教師方面
在教學(xué)過(guò)程中,教師習(xí)慣以授課為基礎(chǔ)(Lecture-based Learning,LBL)的傳統(tǒng)教學(xué)法,它是“以教師為主體,以講課為中心”的教學(xué)形式,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性,教師與學(xué)生的互動(dòng)較少,學(xué)生接受知識(shí)較為被動(dòng),不易提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
2.學(xué)生方面
在思想上認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)無(wú)用,學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,學(xué)習(xí)興趣和積極性不高,在學(xué)習(xí)方法上沒(méi)有掌握適合自己的方法,在學(xué)習(xí)意識(shí)上存在意志薄弱等現(xiàn)象。
二、PBL教學(xué)法引入技校數(shù)學(xué)教學(xué)中的可行性分析
以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法(Problem-Based Learning,PLB),是基于現(xiàn)實(shí)世界的以學(xué)生為中心的教育方式,該方法是美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows于1969年在加拿大麥克斯特大學(xué)首創(chuàng)的,最初主要用于醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域,在20世紀(jì)80年代PBL教學(xué)法得到快速發(fā)展,并逐步滲透到其他教學(xué)領(lǐng)域。PBL教學(xué)法的精髓是充分發(fā)揮問(wèn)題對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的指導(dǎo)作用,“以學(xué)生為主體,以問(wèn)題為中心”的教學(xué)形式,在教學(xué)過(guò)程中“先問(wèn)題,后內(nèi)容”,整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生是主體。
波普爾指出:“知識(shí)的增長(zhǎng)永遠(yuǎn)始于問(wèn)題,終于問(wèn)題?!眴?wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟,在數(shù)學(xué)課堂中,學(xué)生從概念的形成,到知識(shí)的應(yīng)用,再到思維的提高,無(wú)不從“問(wèn)題”開(kāi)始。問(wèn)題和解答是數(shù)學(xué)的真正組成部分,這與PBL教學(xué)法的精髓是相吻合的,所以,在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入PBL教學(xué)法便是水到渠成的事了。
作為一門(mén)基礎(chǔ)課程,在技工學(xué)校數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,教師不再拘泥于傳統(tǒng)的LBL教學(xué)形式,選擇合適的教學(xué)方法,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。筆者在教學(xué)中探索多種教學(xué)方法,通過(guò)教學(xué)實(shí)踐表明,采用了PBL教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)探索后,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性有明顯的好轉(zhuǎn),教學(xué)效果較好。
三、采用PBL教學(xué)法的實(shí)例教學(xué)設(shè)計(jì)研究
1.基于PBL教學(xué)法的設(shè)計(jì)思路
問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟,是數(shù)學(xué)思維的中心。在PBL教學(xué)法中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。在具體實(shí)施過(guò)程中,筆者認(rèn)為良好的問(wèn)題設(shè)計(jì)最關(guān)鍵,這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中才能掌握知識(shí)點(diǎn)。
筆者在技校數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)采用PBL教學(xué)法時(shí),先指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組,再針對(duì)所上的課程內(nèi)容,選擇合適的案例,設(shè)計(jì)一系列的教學(xué)問(wèn)題,讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行討論和學(xué)習(xí)。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)際,設(shè)計(jì)教學(xué)流程,并在實(shí)踐的過(guò)程中進(jìn)行反復(fù)完善和論證,整理出了PBL教學(xué)法在技校數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)施環(huán)節(jié):課前分組準(zhǔn)備→提出問(wèn)題→分析問(wèn)題→解決問(wèn)題→教學(xué)評(píng)價(jià)。
2.實(shí)施PBL教學(xué)法的實(shí)例
筆者以“指數(shù)函數(shù)”的教學(xué)為例,具體說(shuō)明采用PBL教學(xué)法的開(kāi)展教學(xué)的實(shí)施步驟。
(1)教師提出問(wèn)題——情境導(dǎo)入,引出定義。函數(shù)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),而指數(shù)函數(shù)是學(xué)完函數(shù)概念后具體研究的第一種函數(shù),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)后面的對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)等有著重要的指導(dǎo)意義,而且函數(shù)也是技校各專(zhuān)業(yè)需要用到的知識(shí),因此指數(shù)函數(shù)的教學(xué)尤顯重要。在引入情境時(shí),筆者用兩個(gè)故事問(wèn)題情境引出指數(shù)函數(shù)的教學(xué)。
問(wèn)題情境1:小明手上有一張A4紙,假設(shè)厚度是0.1mm,他對(duì)折1次后厚度是多少?2次呢?4次呢?100次呢?x次呢?
問(wèn)題情境2:《莊子·天下篇》指出“一尺之捶,日取其半,萬(wàn)世不竭。”請(qǐng)問(wèn)取了10天后,“捶”剩下多長(zhǎng)?取了100天后呢?x天之后呢?
由問(wèn)題情境引出指數(shù)函數(shù)的內(nèi)容,并拋出問(wèn)題:①假設(shè)小明將紙對(duì)折第x次后紙的厚度對(duì)應(yīng)為y,如何表示y與x之間的關(guān)系?②假設(shè)“天數(shù)是x天,剩下的長(zhǎng)度是y,又如何表示y與x之間的關(guān)系?”
(2)分析問(wèn)題——自我提問(wèn)、分組討論、再拋新問(wèn)題。在采用PBL進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中,讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行探討,小組成員之間共同收集資料,找出解題的關(guān)鍵,以小組為單位,將遇到的困難和問(wèn)題一一記錄下來(lái),討論解決或向教師提出。教師的任務(wù)是巡視和個(gè)別指導(dǎo),遇到共性的問(wèn)題則面向全班進(jìn)行指導(dǎo)。通過(guò)學(xué)生分組討論、歸納、形成最佳問(wèn)題答案。
(3)解決問(wèn)題——實(shí)施任務(wù)、問(wèn)題解決。在學(xué)生討論的過(guò)程中,筆者一一導(dǎo)出問(wèn)題,架構(gòu)思維導(dǎo)圖,具體實(shí)施過(guò)程如圖1所示的PBL教學(xué)法實(shí)例研究圖。
圖1?PBL教學(xué)法實(shí)例研究圖
在“引出定義”環(huán)節(jié)中,筆者采用PPT的形式展現(xiàn)兩個(gè)情境問(wèn)題,并通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算出結(jié)果,以第一個(gè)折紙的情境問(wèn)題為例,折10次的厚度為1.024m,折100次的厚度為1.267x1023km,這個(gè)距離已經(jīng)超過(guò)了地球到太陽(yáng)的距離了。學(xué)生會(huì)因?yàn)檫@個(gè)計(jì)算結(jié)果而驚訝不已,一張薄薄的紙經(jīng)過(guò)100次對(duì)折后竟然有這么厚,這樣就調(diào)動(dòng)起學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。
兩個(gè)情境故事引出函數(shù)的表達(dá)式:,得出指數(shù)函數(shù)的表達(dá)式:。接著再提出問(wèn)題:對(duì)于底數(shù)a的取值有什么要求呢?引導(dǎo)學(xué)生討論底數(shù)的取值,進(jìn)而得出指數(shù)函數(shù)的表達(dá)式為。
在“畫(huà)出圖像”環(huán)節(jié)中,教師拋出問(wèn)題:“我們學(xué)過(guò)的五點(diǎn)作圖法有哪幾個(gè)步驟?請(qǐng)嘗試用學(xué)過(guò)的作圖法畫(huà)出圖像。五點(diǎn)作圖法中存在哪些不足?”并要求根據(jù)圖像探討指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),將問(wèn)題貫穿到整個(gè)教學(xué)課堂中。要注意引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手用所學(xué)過(guò)的“五點(diǎn)作圖法”畫(huà)出以及的圖像,并分析底數(shù)時(shí)圖像有什么共同特點(diǎn),進(jìn)而討論指數(shù)函數(shù)圖像和性質(zhì)。
在“探討性質(zhì)”環(huán)節(jié)中,教師可以邊引導(dǎo)邊在黑板上做出表格(表),讓學(xué)生帶著問(wèn)題在討論的過(guò)程中完成學(xué)習(xí)。在課堂上教師利用幾何畫(huà)板軟件畫(huà)出圖像,并用幾何畫(huà)板動(dòng)態(tài)演示指數(shù)函數(shù)隨底數(shù)變化的圖像,增強(qiáng)教學(xué)的直觀感和動(dòng)態(tài)感。
表?指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)