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      基于PBL模式的初中數(shù)學(xué)教學(xué)策略研究

      2024-11-26 00:00:00蔣莉萍
      教育界·A 2024年29期

      【摘要】立足新課改背景,簡述PBL模式的內(nèi)涵,從五個(gè)方面概括PBL模式的特征,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合蘇科版初中數(shù)學(xué)教材,從布置前置作業(yè)、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、開展合作學(xué)習(xí)、組織學(xué)生答辯、師生交互評價(jià)五個(gè)角度,研究PBL模式在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)踐的策略,旨在促進(jìn)學(xué)生良性發(fā)展,為教師教學(xué)提供思路。

      【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);PBL模式;問題

      作者簡介:蔣莉萍(1982—),女,江蘇省淮陰中學(xué)開明分校。

      新課標(biāo)提倡在教學(xué)活動(dòng)中鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑問難,引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。而PBL模式的應(yīng)用能助力以上目標(biāo)的達(dá)成,且對課程改革也有一定的助益。為了滿足新課標(biāo)對初中數(shù)學(xué)教學(xué)提出的要求,教師應(yīng)加強(qiáng)對PBL模式的研究,依托情境問題開展教學(xué),有效提高課堂教學(xué)效率。

      一、PBL模式的內(nèi)涵

      PBL(全稱為“Problem-Based Learning”)模式最初由美國的Barrows教授在1969年提出。該模式強(qiáng)調(diào)圍繞具體且復(fù)雜的問題開展學(xué)習(xí),并通過自主學(xué)習(xí)、反思學(xué)習(xí)等方式培養(yǎng)高階思維能力。在PBL模式下,教師不能一味向?qū)W生灌輸理論知識,而要遵循問題導(dǎo)向、實(shí)踐運(yùn)用等方面的原則,設(shè)計(jì)特定的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生探析并解決實(shí)際問題。將PBL模式應(yīng)用在初中數(shù)學(xué)課堂中,需要教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)情設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境。并且,教師需要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和基本技能,加深對概念、公式、定理等知識的理解,將理論應(yīng)用于實(shí)踐[1]。

      二、PBL模式的特征

      理解PBL模式的特征是在數(shù)學(xué)課堂中靈活運(yùn)用PBL模式的重要前提。由現(xiàn)有研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知,PBL模式的特征主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面。

      (一)目標(biāo)多元化

      在應(yīng)用PBL模式時(shí),教師應(yīng)在傳授學(xué)科知識和技能的基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。為了落實(shí)對學(xué)生能力的培養(yǎng),教師應(yīng)設(shè)計(jì)多元化教學(xué)目標(biāo)[2]。

      (二)情境真實(shí)

      基于PBL模式引導(dǎo)學(xué)生探究的問題大多來源于日常生活,旨在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和知識應(yīng)用能力。這樣不僅可以提高學(xué)生解決問題的能力,還能保障學(xué)生經(jīng)歷真正的學(xué)習(xí)過程。教師擬定教學(xué)主題后,應(yīng)聯(lián)系生活創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、選擇教學(xué)方法,用淺顯易懂的語言助力學(xué)生理解抽象、深?yuàn)W的數(shù)學(xué)問題。這有利于學(xué)生依托真實(shí)的情境,實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)[3]。

      (三)學(xué)習(xí)內(nèi)容跨學(xué)科

      PBL模式下,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)多圍繞項(xiàng)目主題開展。而且為發(fā)散學(xué)生的思維、拓寬學(xué)生的視野,跨學(xué)科學(xué)習(xí)成了必然之舉。這需要學(xué)生了解各學(xué)科知識,重新整合知識和信息,進(jìn)而更好地運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容。

      (四)以學(xué)生為主體

      PBL模式在課堂中的應(yīng)用意味著教師扮演的角色要由主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者。同時(shí),學(xué)習(xí)評價(jià)方式也會(huì)在教師評價(jià)的基礎(chǔ)上增加學(xué)生自評、生生互評等。這有利于激發(fā)學(xué)生參與活動(dòng)的主動(dòng)性,增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感。

      (五)理論與實(shí)踐相結(jié)合

      理論與實(shí)踐相結(jié)合是以現(xiàn)實(shí)生活為背景引導(dǎo)學(xué)生探索問題,這反映出PBL模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式有著本質(zhì)上的區(qū)別。“教師利用生活資源來設(shè)計(jì)內(nèi)容豐富、具體的活動(dòng),讓學(xué)生運(yùn)用課堂所學(xué)知識去展開探究”的過程契合“理論與實(shí)踐相結(jié)合”的特點(diǎn)。

      三、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中PBL模式的實(shí)踐策略

      (一)準(zhǔn)備階段—布置前置作業(yè),明確學(xué)習(xí)方向

      在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用PBL模式期間,教師要對學(xué)生學(xué)情有全面的認(rèn)識,通過布置前置作業(yè)的方式,幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)。教師應(yīng)聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際,創(chuàng)設(shè)情境問題供學(xué)生探究,并根據(jù)學(xué)生的問題解決情況,判斷學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、思維能力狀況,為后續(xù)教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)[4]。

      以蘇科版數(shù)學(xué)七年級上冊“4.1 等式與方程”教學(xué)為例,由于學(xué)生在小學(xué)階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過方程的相關(guān)知識,因此教師借助“雞兔同籠”問題為學(xué)生布置如下前置作業(yè),在實(shí)現(xiàn)新舊知識銜接的同時(shí)考查學(xué)生的知識掌握情況。

      題目1:你知道方程的概念和特點(diǎn)嗎?如果知道,你能否組織語言進(jìn)行簡要闡述?

      題目2:你能否利用方程解決生活中的實(shí)際問題?(提出2個(gè)貼近生活的問題,并列方程解決。)

      題目3:你能否利用方程解決“雞兔同籠”問題?

      教師根據(jù)學(xué)生完成前置作業(yè)的情況,可以對學(xué)生已有知識體系、類比遷移能力形成充分的了解。同時(shí),教師可以關(guān)注學(xué)生是否能順利解答作業(yè)中的題目,判斷學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、知識應(yīng)用方面是否存在不足。這樣一來,教師便可以結(jié)合學(xué)情精心設(shè)計(jì)后續(xù)教學(xué)活動(dòng),以落實(shí)素質(zhì)教育要求。

      (二)導(dǎo)入階段—?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)情境,提煉核心問題

      為了保證PBL模式的應(yīng)用效果,教師在明確項(xiàng)目主題后,應(yīng)重視對核心問題的提煉和總結(jié)。而如何提煉出問題并將其融入項(xiàng)目之中,則需要教師予以解決。真實(shí)的情境有利于吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師要認(rèn)真梳理學(xué)生提出的問題,確定主要研究的問題。值得注意的是,教師所創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)貼合生活實(shí)際,加入學(xué)生熟悉的元素,以達(dá)到激活學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、促使學(xué)生主動(dòng)探究問題的目的。

      以蘇科版數(shù)學(xué)九年級下冊“6.4 探索三角形相似的條件”教學(xué)為例,首先,教師從日常生活出發(fā)創(chuàng)設(shè)情境:我們經(jīng)??梢钥吹揭恍┣鍧嵐?huì)在戶外進(jìn)行如清潔建筑物的玻璃等工作。為了保證自身生命安全,也為了提高工作效率,清潔工會(huì)將安全繩帶在身上。建筑物的物業(yè)人員應(yīng)為清潔工提供建筑物準(zhǔn)確的高度,以便清潔工合理調(diào)整安全繩的長度,但建筑物的高度較難通過常規(guī)的方式測出。對此,某位物業(yè)人員提出可以準(zhǔn)備一根長桿,測量長桿在陽光照射下形成的影子,如此就可以推斷出建筑物的高度。這種方法可行嗎?其次,在學(xué)生對這位物業(yè)人員提出的方法產(chǎn)生探究的興趣后,教師順勢利用多媒體展示直觀的示意圖(如圖1所示),讓學(xué)生保持注意力集中。最后,教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合情境提煉出核心問題:假設(shè)長桿的長度為q米,太陽高度角為θ,要想求出建筑物的高度,還應(yīng)知道哪些數(shù)值?為什么?

      圖1 情境示意圖

      (三)探究階段—開展合作學(xué)習(xí),有效思考問題

      基于PBL模式的問題探究一般以小組合作的方式開展,要求學(xué)生先獨(dú)立學(xué)習(xí),再以核心問題為驅(qū)動(dòng),合力研究子問題。這樣一來,學(xué)生可以在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中獲得表現(xiàn)自己的機(jī)會(huì),也能在解決問題中掌握相應(yīng)的知識和技能。值得注意的是,教師要留心學(xué)生的課堂表現(xiàn),并在學(xué)生探究時(shí)給予啟發(fā)和指導(dǎo),以提高學(xué)生合作學(xué)習(xí)的效率。

      以蘇科版數(shù)學(xué)九年級上冊“2.1 圓”教學(xué)為例,教師組織學(xué)生合作學(xué)習(xí)前,根據(jù)學(xué)生的數(shù)學(xué)成績、學(xué)習(xí)態(tài)度和個(gè)性特點(diǎn),將學(xué)生劃分為多個(gè)能力水平接近的學(xué)習(xí)小組。在教學(xué)過程中,首先,教師利用視頻的形式呈現(xiàn)幾個(gè)學(xué)生在體育課上玩游戲的過程:三人背對背站在操場的一個(gè)圓臺的圓心處,圓臺周圍插著一些小紅旗。他們聽到游戲開始的口令后,同時(shí)向小紅旗所在的位置出發(fā)快速拔出小紅旗。視頻播放完后,教師提問:“若你是裁判,你覺得小紅旗插在哪里才能讓游戲變得公平?由于學(xué)生在小學(xué)階段已經(jīng)對圓形成了大致的了解,因此教師為學(xué)生提供充分思考、討論問題的空間和時(shí)間,讓學(xué)生在分析和操作中深入理解圓的定義。其次,教師繼續(xù)提出問題,同時(shí)展示圖2,以此引導(dǎo)學(xué)生展開思考,組織學(xué)生合作探究:“若三面小紅旗分別在A、B、C三個(gè)位置上,請問拔哪面小紅旗最容易獲勝?拔哪面小紅旗最難獲勝?為什么?”學(xué)生經(jīng)過討論后認(rèn)為拔A點(diǎn)的小紅旗最容易獲勝,拔C點(diǎn)的小紅旗最難獲勝。再次,教師利用動(dòng)畫模擬拔小紅旗的過程,驗(yàn)證學(xué)生猜想的正確性,并讓學(xué)生根據(jù)小紅旗與圓臺的位置關(guān)系,嘗試說明拔小紅旗的過程蘊(yùn)含著怎樣的數(shù)學(xué)原理。最后,教師讓學(xué)生判斷A、B、C三點(diǎn)與圓的位置關(guān)系?;诖?,學(xué)生通過逐步思考、合作討論等方式,從情境問題中抽象出“圓”這一幾何圖形,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,進(jìn)而認(rèn)識圓的定義的本質(zhì)。

      圖2 小紅旗分布圖

      (四)展示階段—組織學(xué)生答辯,分享探究成果

      PBL模式下,探究成果的展示能引導(dǎo)學(xué)生有條理地表達(dá),用數(shù)學(xué)語言描述現(xiàn)實(shí)問題。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生基于探究的問題、過程、結(jié)論進(jìn)行答辯,并以文本、圖片或課件等形式呈現(xiàn)探究成果[5]。在某個(gè)小組展示的過程中,教師應(yīng)要求其他小組認(rèn)真聆聽,適時(shí)提出問題或進(jìn)行補(bǔ)充。這樣能夠營造活躍的課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情,拓展其知識面。

      以蘇科版數(shù)學(xué)九年級下冊“5.1 二次函數(shù)”教學(xué)為例,首先,教師向?qū)W生呈現(xiàn)“S=πr2”“S=-x2+10y”“y=

      4x2-26x+30”三個(gè)表達(dá)式,讓學(xué)生結(jié)合二次函數(shù)的概念,對比這三個(gè)表達(dá)式,討論、概括二次函數(shù)解析式的特征。其次,教師讓學(xué)生闡述探究成果,如等號右邊是關(guān)于自變量的整式、二次項(xiàng)系數(shù)不等于零等。其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充或提出疑問,進(jìn)而深化對二次函數(shù)概念的認(rèn)識。最后,教師展示一些實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合探究成果,回答這些實(shí)例對應(yīng)的二次函數(shù)的自變量可以取哪些值,進(jìn)而認(rèn)識到二次函數(shù)的自變量在理論上可以是任意實(shí)數(shù),但其取值范圍實(shí)則會(huì)受到實(shí)際情況的限制??梢?,教師應(yīng)助力學(xué)生通過成果展示鍛煉表達(dá)、分析的能力,深入理解數(shù)學(xué)知識。

      (五)總結(jié)階段—師生交互評價(jià),促進(jìn)多元發(fā)展

      評價(jià)是判斷PBL模式應(yīng)用成效的關(guān)鍵。教師通過反思教學(xué)結(jié)果、回顧學(xué)生課堂表現(xiàn)等方式,可以認(rèn)識到自身教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足,并針對性地做出改進(jìn),對學(xué)生的能力水平形成客觀的認(rèn)識。這樣一來,學(xué)生在后續(xù)復(fù)習(xí)中能逐漸擺脫對教師的依賴,彌補(bǔ)自身的不足,形成獨(dú)立學(xué)習(xí)的習(xí)慣。值得注意的是,評價(jià)也是師生互動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。教師應(yīng)采取學(xué)生自評、生生互評、小組評價(jià)等多元方式,構(gòu)建學(xué)習(xí)評價(jià)體系。

      以蘇科版數(shù)學(xué)九年級下冊“5.5 用二次函數(shù)解決問題”教學(xué)為例,為了促進(jìn)學(xué)生多元發(fā)展,首先,教師分析學(xué)生在課堂互動(dòng)、小組討論、成果展示中的表現(xiàn),為開展評價(jià)提供支撐。其次,教師要求學(xué)生運(yùn)用課堂所學(xué)知識解決如下問題:某學(xué)校食堂外的靠墻處有一片空地(一面靠墻),現(xiàn)決定將這片空地改造為一個(gè)矩形的種植園。已知食堂后勤人員為種植園準(zhǔn)備了50米的護(hù)欄,食堂圍墻可利用的長度最大值為20米,請問種植園的長和寬分別是多少時(shí)面積最大?于是,學(xué)生在問題的驅(qū)動(dòng)下,先設(shè)種植園的長為x米,寬為米,根據(jù)題意得出,解得0<x≤20;

      再設(shè)種植園的面積為S平方米,則S=x·=- x2+

      25x,由于二次項(xiàng)系數(shù)“- ”小于零,對稱軸為直線x=-=25,因此當(dāng)0<x≤20時(shí),S隨x的增大而增大,當(dāng)x的值為20時(shí),S最大,即種植園面積的最大值為300,進(jìn)而得出種植園的長為20米、寬為15米時(shí)面積最大。最后,教師鼓勵(lì)學(xué)生分享自己解決問題的思路和過程,并要求其他學(xué)生指出其中的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這樣一來,學(xué)生能在教師的引導(dǎo)和評價(jià)中,積極參與問題的解決,通過相互評價(jià)做到取長補(bǔ)短,實(shí)現(xiàn)自身不斷發(fā)展。

      結(jié)語

      總的來說,PBL模式是新課改所倡導(dǎo)的一種教學(xué)模式,該模式的合理應(yīng)用對學(xué)生的思維、認(rèn)知有著重要意義。為了將PBL模式應(yīng)用在初中數(shù)學(xué)課堂中,教師應(yīng)先正確認(rèn)識PBL模式,再借助多樣化教學(xué)手段,讓學(xué)生進(jìn)入情境、思考問題,提高多個(gè)方面的能力。同時(shí),教師還應(yīng)豐富評價(jià)方式,客觀指出學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足并幫助其加以改正,培養(yǎng)其綜合素質(zhì)。

      【參考文獻(xiàn)】

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