• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

“三新”背景下高中数学大单元教学策略研究单元教学课例设计

郑兴菊
  
大海媒体号
2024年105期
云南省保山市龙陵县第二中学

摘要:三新是我国按照新时代的需求构建出的全新课程体系与内容框架,旨在更好地满足社会需要并推动核心素质落地实施。其以大单元教学为基础,具有内部系统的知识组排与明显的逻辑架构,遵从了学生的认知过程。在这一环境下开展大单元教学,既可达成新课程设定的标准,亦能提升教学成果。基于此,文章立足新课程的教学要点,结合实践教学经验,阐述大单元教学的措施。

关键词:三新;高中数学;大单元教学;策略

随着新课标、新教材与新高考的推行,诸多教育工作者和学者纷纷探寻如何准确地实现这些目标。而大单元教学作为公认的适应新课程的方法。新课程下的教材经过了结构重新规划和内容精简处理,内容上有着较强的连续性、逻辑性与相关性。高中数学重视培养学生的六项核心素质——数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想像、数学运算以及数据分析能力;而新课程的目标更加强调核心素养的培养,新教材则更加突显这一理念。大单元教学不但可以实现知识间的整合,还可根据实际需要选择最佳教学时机,具备较高的效率和灵活性。由于其整体性的特点,教学活动可以更加科学且便利于核心素养的培育。下面,笔者将探讨高中数学的大单元教学策略。

一、构建场景,激发思维空间

高中数学相对于中学数学更为抽象,部分学生难以理解和产生兴趣。然而,数学的抽象性源于实际生活,人们透过现象看本质。对此,针对这个问题,解决之道在于从生活中来,再回到生活中去。高中数学中有许多易于与现实生活关联的知识点,例如在人教A版必修二第九章和第十章《统计》《概率》的教学中,教师可以以企业面临的员工肥胖问题为导向,教授学生怎样收集及解析数据,并提供对应的结论及建议;又如在讲解人教A版必修一第五章《三角函数》中5.1“任意角与弧度制”课程时,教师可引用地标性的摩天轮作为例子,让学生探索描述这类周期性运动的数学模型;又如在讲述人教A版必修二第八章《立体几何初步》中的“简单几何体的表面积与体积”时,可引导学生列举生活中的球形物体,然后提出制作篮球所需的皮革和填充的空气量等问题。

虽然并非所有的高中数学内容都能轻易地找到实际生活的应用,如人教A版必修一第二章 《一元二次函数、方程和不等式》中2.2“基本不等式”这部分内容,但仍需积极寻找合适的环境创建,帮助教学活动更好地进行。

下面,笔者就以2.2“基本不等式”为例,谈一谈“三新”背景下的大单元数学设计。

【教学目标】

知识与技能:理解基本不等式的含义,掌握基本不等式的证明方法,能够运用基本不等式解决实际问题。

过程与方法:通过观察、分析、归纳等数学思维方法,探索基本不等式的证明过程,培养学生的逻辑思维能力和数学抽象能力。

情感态度与价值观:感受数学的简洁美,体会数学与生活的紧密联系,提高学习数学的兴趣和信心。

【教学重难点】

重点:基本不等式的证明方法和应用。

难点:理解基本不等式的几何意义。

【教学过程】

(1)导入新课(5分钟):

①问题链引入:

生活中,我们常常需要比较两个数的大小,那么如何比较两个数的和与它们乘积的大小呢?

如果给定两个正数a和b,它们的和与乘积有什么关系呢?

这就引出了我们今天要学习的基本不等式。

(2)新课讲解(30分钟):

引导学生观察基本不等式的形式:a²+b²≥2ab(a,b为实数)。

通过几何图形帮助学生理解基本不等式的含义:在平面直角坐标系中,画出圆x²+y²=1。取圆上任意两点A(a,b)和B(a,-b),连接AB。

发现线段AB的长度总是大于或等于2,即sqrt(a²+b²)≥sqrt(2),进而得到a²+b²≥2ab。

引导学生证明基本不等式:

利用平方差公式(a-b)²=a²+b²-2ab,得到a²+b²=2ab+(a-b)²。

因为(a-b)²≥0,所以a²+b²≥2ab。

讨论基本不等式的等号成立条件:当且仅当a=b时,等号成立。

(3)巩固练习(10分钟):

设计几个基本不等式的应用题,让学生尝试解决。

例如:在一个半径为1的圆内,随机选择两点,它们之间的距离的平均值是多少?

(4)小结(5分钟):

回顾基本不等式的形式、几何意义、证明方法和等号成立条件。

强调基本不等式在实际问题中的应用,鼓励学生在生活中多观察、多思考,发现数学的奥妙。

(5)教学反思:

本课通过生活实例引入基本不等式,利用几何图形帮助学生理解其含义,再通过代数方法证明,最后通过练习巩固所学知识。整个教学过程注重培养学生的数学思维能力,让学生感受到数学的简洁美和实用性,提高了学习数学的兴趣和信心。同时,课程也体现了新课标的理念,注重学生的数学素养培养,让学生成为学习的主人,教师起到引导和帮助的作用。在今后的教学中,还需要进一步挖掘基本不等式的应用,设计更多有趣、实用的问题,让学生真正感受到数学的魅力。

二、全局掌握,分步实施

大单元教学法中的“大”意为全局,即将相互关联性强的知识整合为单一单元开展教学。在实践过程中,需采用分步实施的方法。以人教A版教材为例,其在第一册将《集合》和《常用的逻辑用语》整合成一个完整的单元。前者需要运用逻辑用语里的符号及思维,反之,后者则依赖于集合的思维模式来表述和解读相关知识与题型。这种整合使之成为一个有机体。另外,全局掌握还表现在单元设计的结构方法,不单是知识间的联系,如《函数的概念与性质》这一单元为例,其具体的教学设计案例如下:

【教学目标】

知识与技能目标:理解函数的概念,掌握函数的表示方法,能根据函数的图像分析函数的性质。

过程与方法目标:通过观察生活中的实例,引导学生发现变化规律,培养学生的观察能力和归纳总结能力。

情感态度与价值观目标:感受数学来源于生活,学习运用数学解决实际问题,体会数学的应用价值。

【教学重难点】

重点:函数的概念、函数的图像与性质的关系

难点:从函数图像分析函数的性质

【教学过程】

(1)创设情境,引入新课

师:同学们,你们坐过过山车吗?当过山车运行时,你们有什么感受?(学生自由回答,如:刺激、害怕、兴奋等)

师:那你们有没有留意过,过山车运行时,它的高度是如何变化的呢?

(播放一段过山车运行的视频,请学生仔细观察)

师:通过观察,谁能说说过山车高度变化有哪些特点?(引导学生从不同角度分析,如:先升高后降低、有最高点、高度变化速度不一样等)

师:这些都是过山车高度随时间变化的规律,数学上我们称之为函数的性质。今天我们就来一起探讨函数的概念和性质。

(2)探究新知,构建理解

①函数的概念

小组讨论:什么是函数?函数有哪些要素?展示交流,教师小结:函数是两个变量集合之间的一种对应关系,其中自变量每一个值唯一对应因变量的一个值。函数的要素包括:定义域、值域、对应法则。

②函数的表示方法

举例说明函数的三种表示方法:解析法、列表法、图像法。

学生练习:给出函数的一种表示方法,尝试用其他两种方法表示。

③函数图像与性质的关系

出示几个简单函数的图像,请学生观察分析图像的特点,引出函数的性质:单调性、奇偶性、周期性、最值等。

归纳小结:函数图像直观反映函数的性质,通过观察分析图像可以发现函数的特点。

(3)巩固练习,深化理解

学生独立完成课本练习,教师巡视指导。

集体订正,梳理本节课的重点内容。

(4)拓展应用,学以致用

请学生举一个生活中的函数例子,并尝试分析其性质。

小组合作完成一个实际问题:某校运动会进行跳远比赛,某选手助跑起跳后在空中的高度y(米)随时间t(秒)变化的函数为y=-0.5t²+t+1.5,请根据函数的图像回答:(1)这名选手在空中的最大高度约是多少米?(2)这名选手在空中的时间约为多少秒?

展示交流,点评总结。

(5)课堂小结,布置作业

回顾本节课的主要内容,强调重点。

布置作业:预习下一节内容,完成课后习题。

通过上述的设计实例,从最开始,学生就应该能够直观地理解函数性质,而非在学习结束时仍对其感到模糊不清。经过老师的归纳总结,后续课程可逐渐深入。使用此种教学方式,有助于学生清晰地理解相关概念,并迅速构建完整的知识体系[1]。

三、融合信息技术,助力教学创新

传统高中数学教育依赖的是讲授法,这显得单一乏味,难以充分激发学生兴趣。但信息技术的融入为数学课程注入了新的活力,使之更加生动、有效,并增添了趣味性。这一变革主要得益于几何画板、CAD软件、智慧课堂、希沃白板及Excel等工具的广泛应用。

下面,笔者以人教A版必修二《立体几何初步》为例,探讨一下课例,并介绍CAD软件在数学教学中的应用。

【教学目标】

知识与技能:学生能够运用CAD软件绘制简单的立体图形,并能从不同角度观察立体图形,加深对立体几何的理解。

过程与方法:通过动手实践,培养学生的空间想象能力和数字化应用能力,提高学生解决实际问题的能力。

情感态度与价值观:激发学生学习立体几何的兴趣,培养学生的创新意识和团队协作精神。

【教学重难点】

重点:掌握CAD软件的基本操作,能绘制简单的立体图形。

难点:空间想象能力的培养,从不同角度观察立体图形。

【教学过程】

(1)导入新课(5分钟)

情境创设:展示一些生活中的立体几何物品,如牙膏盒、饮料罐等,引出学习立体几何的重要性。

问题链引入:

这些物品的形状可以用什么数学知识来描述?

如何在平面上表示立体图形?

我们如何利用现代信息技术来学习立体几何?

(2)新课讲解(30分钟)

CAD软件介绍:简要介绍CAD软件的功能和基本操作。

绘制立体图形:

演示如何使用CAD软件绘制简单的立体图形,如正方体、长方体、圆柱等。

学生分组练习绘制立体图形。

多角度观察:

利用CAD软件的旋转功能,从不同角度观察绘制的立体图形。

结合火花学院的动画,加深学生对立体图形的理解。

【拓展应用】

介绍CAD软件在建筑设计、工程制图等领域的应用。

鼓励学生利用所学知识,设计并绘制一些简单的立体模型。

(3)巩固练习(10分钟)

学生分组,利用CAD软件绘制教师指定的立体图形。

小组内互相评价,提出修改意见。

(4)总结提升(5分钟)

总结本节课的主要内容,强调空间想象能力和数字化应用能力的重要性。

布置作业:利用CAD软件绘制一个生活中的立体几何物品,并写一段文字说明。

通过上述实例,本节课充分利用了信息技术,让学生在动手实践中学习立体几何,提高了学习兴趣和效率。同时,新课标下的数字化应用能力也得到了培养。CAD软件与火花学院动画的结合,为学生提供了全方位的立体几何学习体验,使抽象的数学概念变得直观、生动。这种教学模式不仅符合新课标的要求,也为学生的未来发展奠定了良好的基础[2]。

结语:

大单元教学并非新鲜事物,但自教改推行至今,已赋予其新的责任与目标。这种教学模式通过整合相近知识构建统一体,旨在促进知识生成与应用。然而,其成功实施依赖于精准的设计理念和对基本教学原则的遵循,以确保教学方针的正确性,并通过合理的教学架构有效实现教学目标。

参考文献:

[1]王 洪 英. “三新”背景下高中数学大单元教学实施策略研究 [J]. 教师教育论坛, 2023, 36 (12): 17-19.

[2]沈 瑜. “三新”背景下高中数学大单元教学策略分析 [J]. 中学数学, 2023, (09): 33-35.

*本文暂不支持打印功能

monitor