基于微課的數學實驗教學設計與制作

徐勇

摘要：隨著時代的發展，我國進入到了互聯網時代。我國的教育不斷創新，將信息技術與課程教學相結合，給傳統枯燥乏味的課堂帶來了創新的趣味性。對于初中數學來說，數學實驗教學就是一個創新的教學模式，能夠培養學生的自主探究能力，這也是新課程改革對我國教育所要求的特點，讓學生能夠全面發展。文章首先論述數學實驗教學對初中數學的重要性，再以初中“指數函數”為例，分析數學實驗教學微課的設計與制作。

關鍵詞：微課；數學實驗；初中數學

數學課程是初中的必修課程之一，數學抽象的思維以及眾多的符號與公式，讓初中生在理解上有一定的難度。新課程的改革讓更多創新的教學模式進入到我國初中課堂當中，微課就是一個創新的教學模式，具有時間短、主題突出、內容具體等特點。因此，微課教學很大程度上能夠使學生在學習過程中發揮自身的個性，進行多樣化的學習，找到適合自身的學習方式，更快速地提升數學成績，這對教師來說也是一個全新的挑戰，本文對此進行分析。

一、 基于微課的數學實驗教學的優勢

（一）促進數學與信息技術整合

在教學中使用創新的技術必然要創造一個全新的教學模式，使得學生成為課堂的主體。通過數學實驗的教學，能夠將教材中抽象的概念與多媒體設備、網絡相結合，通過多媒體設備進行輔助教學，讓學生通過信息技術更好地理解抽象的概念。同時，信息技術能夠成為學生強有力的學習工具，節約學生繁瑣復雜的思考運算時間，將更多的時間用于對數學活動的探究，提升自己的創新思維。

（二）轉變學生的學習方式

傳統教學中，學生的學習方式無非就是在課堂中被教師灌輸相關知識點，直接告訴結論，以及通過題海戰術不停地練習，然后提高成績。創新的教學模式中加入數學實驗教學。數學實驗教學是一種開放性的教學活動，通過不同學生的學習特點，在實驗中找到適合自身的數學實驗，學生可以根據自身的需求，在實驗中通過自己動手、觀察、比較、歸納，親自來證明抽象的數學概念。這樣自主探究的學習方式能夠改變傳統的直接告訴結論的模式，培養了學生在學習過程中的思考能力，這也從側面體現了新課程改革的要求。

（三）培養學生的創新思維能力

新課程的改革要求學生不僅掌握教材中抽象復雜的知識點，更要從中找到生活與所學知識點的聯系，拓展學生的思維能力與創新能力。這也是新課程對教學目標設定中生活態度與情感價值觀目標的理念。利用數學實驗教學能夠明顯提升學生在數學中的思維能力，學生需要在實驗過程中自主探究、發現問題，并一步步通過證明得到問題的結論，真正意義上成為課堂的主體。

在實驗過程中加入微課概念，讓一些復雜難懂的知識點借助多媒體的方式來輔助學生理解，學生也能夠自主控制學習進度，從這點看來基于微課的數學實驗教學能夠滿足我國目前初中數學教學的現狀。

二、 “指數函數”數學實驗微課設計與制作

函數是中學數學教授的重難點，學生對于復雜多變的函數總是無法完全掌握，指數函數是在學習了函數的定義以及其圖像表達的含義后學習的重要內容，指數函數是冪函數的一個拓展。在傳統的教學中，教師一般把指數函數的概念以及解題方法分為兩個課時進行教學，在第一課時中教授學生掌握指數函數的定理、圖像以及性質，在第二課時中教授指數函數在具體題型中的應用，如何快速地解答指數函數的難題。在進行第一課時的教授時，教師無法直觀地讓學生看到指數函數的圖像變化，所以可以通過數學實驗的方式讓學生通過自主探究了解指數函數的圖像變化意義。在這里，可以使用多媒體軟件中的幾何畫板軟件進行輔助教學。

（一）實驗教學設計思路

傳統的教學步驟：列（x，y）的對應值表——通過描點法做出函數圖像——分別在a﹥1和0﹤a﹤1這兩種情況下分析函數圖像的差異。

使用幾何畫板進行數學實驗教學的步驟：利用幾何畫板軟件繪制出y=2x與y=（■）x的圖像——用幾何畫板繪制出y=ax圖像——學生改變參數a的值，觀察圖像的變化，歸納函數性質——歸納出a﹥1和0﹤a﹤1兩種情況下的圖像與性質。

（二）微課教學設計

1.課程導入。

微課教學時通過多媒體技術在短時間內針對一個知識點進行整合、教授。依照傳統的教學過程給學生講述指數函數的定理時，學生會覺得枯燥乏味，所以教師在進行微課中的課程導入時可以使用創新的導入環節，在導入時就激發學生的學習興趣，例如給學生這樣的生活情境：小A與小B進行聊天，小A對小B說，我可以借給你10000元，你可以分期給我還款，第一天你還我2元，第二天你還我4元，以此類推，等你還到第十五天時，我把你前十四天的還款都退給你，然后還把我借你的一萬元本金也給你，你也不用再繼續還錢了。小B不明白，到底劃不劃算？同學們能不能夠幫幫他呢？

通過這樣的課程導入，會激發起學生探索問題答案的求知欲，并很容易地寫出第一天還2元，第二天還22元，第三天是23元，以此類推到215元，這時，小B應還的金額是多少呢？學生通過課程導入，明白y=ax的概念，那么這一類底數是常數，指數中含有x的函數是什么函數呢？

通過翻閱教材，學生能夠從教材中發現這類函數就是我們需要掌握的新知識點指數函數。在此基礎上，教師可以給出y=2x與y=（■）x，y=（-2）x，這些函數也是指數函數嗎？通過對不同函數的探究，讓學生得出指數函數的概念。讓學生能夠直觀感受到什么類型的函數才可以被稱為指數函數。教師接下來引導學生繪制指數函數圖像，與學生的實踐心理相結合，滿足學生的動手欲。

2.在幾何畫板中繪制圖像 。

數學實驗是否成功在于學生能否通過自主探究明白指數函數的繪制方法，對于如何在幾何畫板中進行繪圖，教師可以利用微課視頻形式，讓學生通過對視頻的觀看，明白繪制的步驟，掌握繪制的方法。這種通過視頻呈現的繪制方法比教師一步步講授要直觀得多，也讓學生通過視頻對照能夠發現自己與視頻中的相差之處。教師可以引導學生一邊看視頻，一邊在幾何畫板中進行指數函數圖像的繪制。通過視頻教學，學生實際動手實踐，在幾何畫板中繪制出指數函數。與此同時，教師在進行微課錄制的時候要能夠通過語言調動學生的情緒，不要使用平緩的語氣進行錄制，而是通過激情澎湃的語氣，讓學生覺得每完成一個步驟都獲得莫大的成就感，也能夠緊跟著微課步驟進行自主探究。

3. 實驗。

通過微課的觀看以及自主繪制的指數函數圖像，教師可以引申問題，首先讓學生對y=2x與y=（■）x這兩種函數進行繪制，發現這兩種函數的定義域、值域分別是什么，討論y=2x與y=（■）x兩種函數的單調性。

第二步，要求學生繪制y=ax函數圖像，通過改變A點的縱坐標，觀察函數的變化規律，發現a值在哪個區間時，函數是上升的，哪個區間函數是下降的。

通過讓學生進行自主繪制，鼓勵學生進行總結，發現指數函數的定理，什么樣的函數叫做指數函數，其中的x代表什么，a代表什么。在學生自主實驗的過程中，直觀地看出a在不同變化中函數的變化。

4.練習反饋。

在學生掌握了指數函數的基本定理以及簡單的運用時，教師可以通過信息技術的支持在電腦中直接通過題型讓學生作答。學生直接在電腦中解答，也能夠在解答后立刻出解答結果，在步驟寫錯或是解答錯誤時，計算機能夠及時提示正確的步驟，引導學生一步步進行正確解答。上機做題的方式便于教師統計這堂課學生的掌握情況，及時解決教學反饋的問題。

5.實驗報告。

進行數學實驗課程學習時，要培養學生反思性學習理念，通過讓學生撰寫實驗報告，學生經過自主探究后能夠對自己的表現進行總結，也能夠鞏固所學知識。

三、結語

基于微課的數學實驗教學是一種創新的教學模式，教師要與時俱進，不斷適應新的教學模式，增強學生在課堂中的主動性，提升教學質量，讓每一位學生根據自身的學習特點找到適合的自主探究方式，提升數學成績。

參考文獻：

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