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基于数学学科与电子技术专业深度融通的中职数学教学

曹怡雯 马飞
  
家庭教育报·教师论坛
2022年22期
江苏省吴江中等专业学校

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摘要:在中职学校中, 数学学科与电子技术专业学科联系密切。数学课程为电子技术专业课程学习提供基础理论与常用思维方法, 电子技术专业课程为数学课程创设专业情境、提供技术支持和升华教学主题。因此, 本文阐述了在中职学校的数学教学中, 如何从知识点、核心素养、课程思政和技术四个角度与电子技术专业课程深度融合, 达到培养学生成为国家技术型人才的最终目的, 希望为中职学校数学教学工作提供可行的建议。

关键词:中职数学;电子技术专业;融通教学

一、中职电子技术专业数学教学现状

职业教育的培养目标是“数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才”, 中等职业学校数学课程是中等职业学校各专业学生必修的公共础课程。中职数学课程与普高课程的最大区别在于, 中职数学课程具有“职业性”的特点, 其为学生的专业课学习提供基础理论、数学思想方法的支持。

在中职学校中, 电子技术专业与数学的联系尤为密切。首先, 电子技术专业课程与数学课程的交集在于一些基础知识的兼容, 电子技术专业的学生需要学习电工电子技术课程, 达到计算机一级水平, 其中包含的数学知识点有三角函数、向量、二进制及其转换、逻辑代数初步等。其次, 学生在专业课所习得的专业技术可以作为数学教学的辅助手段, 支持数学课堂的信息化教学模式。

但是, 在目前的电子技术专业教学中, 数学与电子技术专业课的教学工作往往是两条互不相干的平行轨道, 没有将学科融通教学的优势发挥出来, 从而导致以下现象:数学教师认为学生在电子技术专业课中已经学过部分数学的相关知识点, 于是简单带过, 殊不知有些学生在概念理解上仍然存有问题;电子技术专业课教师与数学教师教授内容有所重复, 导致学生反复学习同样的知识点, 使得学生的学习效率大打折扣, 降低学生的学习兴趣。

因此, 中职数学课程与电子技术专业课程应当以将学生培养成国家科技人才为目标, 进行深度融合, 让数学成为电子技术专业学习的敲门砖, 让电子技术专业技能成为数学教学强有力的辅助。从而夯实学生的理论知识、提高专业技能水平。

二、中职数学课程与电子技术专业的融通教学

(一)数学课程与电子技术专业课程的知识点融通教学

电子技术专业的学生必修的一门专业课程是电工电子技术课程, 课程内容包含正弦交流电的表示法、波形图表示法、向量表示法、逻辑门电路等, 其中与之对应的数学知识点为三角函数、极坐标、正弦函数的图象与性质、复数、逻辑代数等。数学课程与电子技术专业课程的知识点融通教学可从以下三方面着手:教学内容, 教学顺序, 教学情境创设。

1.以专业课为导向安排数学教学内容

第一, 数学是一门基础性学科, 而专业课程重在数学知识点的应用, 并且会在此基础上与专业知识结合, 增加学生学习的难度。薄弱的数学基础在一定程度上阻碍了学生专业课的学习, 因此数学课程的教学可以根据专业课程的需要, 灵活设立教学重点, 为学生的专业课学习搭建脚手架, 提高学生的应用能力。以电工基础课程的《正弦交流电的基本概念》为例, 其与数学课程中《正弦函数的图象与性质》、《正弦型函数》的知识点的对应关系如表1所示。正弦型函数本是中职数学课程的选修内容, 但是其在学生电工基础课程中占据重要地位, 对后续专业知识学习有所影响。因此数学课程可将这一部分内容作为正弦函数的拓展延伸, 调整为电子技术专业学生的必修内容, 重点讲解正弦型函数的解析式、图象及其性质, 再与电工知识融通, 帮助学生完成知识点从数学课程向专业课课程的迁移。

第二, 除了与专业课有直接联系的知识点之外, 一些数学基础知识的储备也必不可少。例如, 根据学生数学学习的逻辑线, 学生在学习正弦型函数之前, 需要熟练掌握三角函数值, 正弦函数的图象与性质。正如古语所说, 九层之台, 起于累土, 数学知识的学习是专业课知识学习的基础。在日常教学中, 应加强学生对概念的理解, 有利于学生进行知识的迁移, 并注重题型的训练, 提高学生运用知识解决专业问题的熟练程度。

第三, 若数学知识点是专业课知识点的一个子集的情况下, 可适当弱化数学教学内容。例如, 在数学《逻辑运算律》一课的学习过程中, 数学提供了0-1律、自等律、重叠律、互补律、交换律、结合律、分配律、吸收律、反演律和还原律这10条逻辑运算律进行逻辑式的化简, 这部分内容对于其他专业的学生是一个难点问题, 难点在于逻辑运算律的记忆与应用。但是对于电子技术专业的学生, 电工课程对其的要求高于数学课程, 学生在专业学习的过程中掌握了更多运算律进行逻辑式的化简, 在数学中需要用到三个步骤的过程, 利用专业课的知识, 只需要一步即可。数学教师在教授这部分内容时, 如果依旧按照教学计划, 按部就班, 会造成化简为繁的现象发生, 制造不必要的学习负担, 影响学生学习的积极性, 并造成专业知识与数学知识之间的紊乱。因此数学教师在面对此类数学知识点时, 只需要借力于专业知识, 完成数学教学工作。

2.以专业课为时间线调整数学教学顺序

由于课程内容安排的不同, 数学课程与电子技术课程中融通内容的教学时间安排也有所不同。以电工基础课程的《正弦交流电的基本概念》为例, 此部分内容在时间上先于数学课程中的《正弦型函数》教学, 但是其对正弦函数知识点的依赖程度较高, 在数学课程中先开设此部分的内容有助于学生对专业课知识点本质的理解, 因此, 在符合数学整体知识逻辑框架的基础上, 可适当调节数学课程内容的教学顺序, 让学生的专业学习有“数理”可依。若在调整顺序时有所困难, 也可在数学知识学完后, 搭建与专业知识的桥梁, 引导学生体会其中的联系, 从而实现知识点之间的融通。

3.以专业课为背景创设教学情境

数学课程与专业课课程的融通在最大程度上体现了“数学从专业中来, 又回到专业中去”的特点。电子技术专业的学生中, 男生占比居多, 学生的探索欲处在一个较高的水平, 当学生发现数学知识与专业课之间的联系, 在很大程度上会激发学生探索的欲望与学习的兴趣。因此, 在创设情境, 引入概念时, 可与专业知识背景相融通。例如在讲解正弦型函数时, 可创设交流电的专业实际应用背景, 从中抽象出数学三角函数模型, 引入正弦型函数的性质及其相关概念, 一方面加强了学生对数学知识的深度理解, 同时提高了学生应用数学知识解决专业问题的能力。

(二)数学课程与电子技术专业课程的核心素养融通教学

数学的基础性不仅仅体现在知识内容方面, 也体现在数学核心素养上。电子技术专业属于偏理科的专业, 对于学生的逻辑推理以及数学运算都有较高的要求, 因此提高学生数学运算、逻辑推理、数学建模的数学核心素养, 有利于提高学生的专业学习能力。

第一, 电子技术专业中的课程涉及到大量的数学运算, 需要学生具备较高的数学运算核心素养。其中, 分式运算、方程组运算是电子专业课程中常见的数学运算类型。因此, 在数学的教学过程中, 数学教师要有意识的强化学生的运算水平, 掌握基本的运算法则, 学会常用的运算方法。除此之外, 由于电工课程计算量繁杂庞大, 允许学生使用计算器进行运算, 在数学课程中, 需加入计算器使用技巧的教学, 有助于学生快速且准确地完成运算工作。

第二, 电子技术专业中的课程内容逻辑性强, 涉及多类逻辑推理, 需要学生提高逻辑推理的数学核心素养。在日常教学中, 常常听到专业课教师抱怨学生做题的逻辑思维能力差, 思路不清晰, 不能准确地根据题目所给条件分析出结论, 这与学生缺乏逻辑推理的核心素养息息相关。因此, 在数学课堂的教学中, 需强化学生逻辑推理的常用方法, 培养学生数学归纳和类比的数学思维能力, 准确把握知识点之间的联系, 从而提高逻辑推理的数学核心素养。

第三, 电子技术专业中的课涵盖大量的数学模型, 需要培养学生数学建模的核心素养。各类函数模型是专业课程中常用的数学模型, 例如三角函数模型贯穿正弦交流电的学习。因此, 在数学教学中, 将数学函数模型嵌套进专业情境, 培养学生从实际专业背景中抽象出数学函数模型的能力, 从而提高学生应用数学问题解决专业实际问题的能力。

(三)数学课程与电子技术专业课程的课程思政融通教学

课程思政目的是为了实现各类课程与思想政治理论课的同向同行, 实现协同育人, 因此实施数学课程与电子技术专业课程的课程思政融通教学, 有利于推动完成立德树人的根本任务。专业课程中常常蕴含着爱国主义思想教育、工匠精神, 因此数学教学中可以与专业相结合, 引入专业实际背景, 渗透国家技术人才实例, 展示国家科技发展水平, 创设情境, 升华主题, 让学生在一个个榜样中体会工匠精神, 积极学习文化基础课程, 锻炼专业技能, 从而引导学生建立起积极导向的世界观、人生观和价值观。

(四)数学课程与电子技术专业课程的技术融通教学

excel是中职电子技术专业学生需熟练掌握并运用的计算机办公软件, 将excel软件作为数学辅助教学手段有助于学生加深对数学知识的理解, 同时提高学生专业技能的应用能力。excel软件的数据处理功能为实施数学实验提供了强大的技术支持。在《概率初步》的教学中, 为了让学生区分频率与概率的概念, 在教学中往往采用著名的“硬币实验”:抛掷一枚硬币, 记录硬币正面向上的频率, 观察频率的变化。但是由于课堂时间限制, 学生抛掷硬币的次数受限, 并且不能保证每一次抛掷的条件相同, 因此会导致实验结果误差较大, 很难得到理想的结果。此时, 可借助excel软件的随机数函数进行硬币实验, 保证了充足的实验次数, 并且实验条件相同, 体现了数学学科的严谨性, 并能形象生动的演示实验过程, 呈现出精准的实验结果, 最终引导学生总结辨析频率与概率的概念。excel软件为数学学习创造了条件, 并且学生在操作的过程中, 加强了对专业技能的应用能力, 发现专业知识的实用性, 在一定程度上提高了学生的学习积极性。

三、总结

中职数学课程与电子技术专业课程相辅相成, 数学学习为电子技术学习提供坚实的理论基础和思维方法来源, 电子技术学习为数学学习提供强有力的技术支撑, 丰富数学教学情境, 从工匠精神的角度升华数学教学主题。作为中职学校的数学教师, 不应当局限于数学单学科的教学研究, 闭门造车, 而是要深入了解学生专业课的学习情况, 从知识点、核心素养、课程思政、技术等角度与专业课程相融通, 在学生学习数学基础知识, 提高数学核心素养的同时, 加深对专业课程的理解, 渗透思想道德教育, 通过数学与专业课的合力教学将学生培养成国家技术型人才, 为国家建设贡献出一份力量。

参考文献

[1]李林军. 中职数学在电子技术专业中的应用[J]. 课程教育研究, 2020(9):1.

[2]蔡小妹. 中职学校电工电子技术与数学的有效结合[J]. 学园, 2017(3):2.

[3]王颖. 中职数学与电子技术应用专业课整合教学探究[J]. 新课程教学:电子版, 2021(6):2.

本文是苏州市教育科学“十三五”规划课题《公共基础课与专业课融通的模块化教学实践研究——以中职数学与电子技术应用专业课为例》课题批准号:191105444相关成果论文

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