情境問題式中學數(shù)學微課設(shè)計研究

于茂春

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.116

摘? 要 以直線與圓的位置關(guān)系為例，從情境的創(chuàng)設(shè)、問題的提出、教學流程設(shè)計、教學資源制作、教學實踐反饋等幾個方面，對基于情境問題的中學數(shù)學教學微課進行深入研究，總結(jié)出情境問題教學微課設(shè)計的方法，為教師進行知識點的可視化情境問題教學提供借鑒。

關(guān)鍵詞 中學數(shù)學;微課;情境問題;直線與圓的位置關(guān)系;教學設(shè)計;幾何畫板

中圖分類號：G633.6? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）21-0116-03

1 引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的學生通過網(wǎng)絡(luò)進行學習，微課是網(wǎng)絡(luò)學習的主要方式之一。學生通過網(wǎng)絡(luò)使用微課進行學習時，注意力集中的時間有限，要想保證學生的聽課效果，就必須將教學資源制作得容易理解且有吸引力。情境和問題都是提升教學吸引力的重要因素。蘇聯(lián)教育家馬赫穆托夫指出，教師要給學生創(chuàng)設(shè)符合學習的情境，并提出待解決的問題，引導學生產(chǎn)生興趣去解決問題來達到學習的目的。布魯納在問題教學法中指出，只有在問題情境中親自體驗，才能學到有價值的東西。

國內(nèi)學者李吉林最先創(chuàng)立情境教學法理論體系[1]，并在語文學科成功運用。羅增儒提出很多數(shù)學知識點需要借助情境問題教學法來設(shè)計案例，要讓學生用數(shù)學知識在生活中進行應用計算，處理實際問題[2]。呂傳漢在貴州省開展的“設(shè)置數(shù)學情境——提出數(shù)學問題”研究中[3]，將情境問題教學理論應用到實踐中。在實際應用中，微課存在許多問題，教師對微課內(nèi)容的設(shè)計不夠重視[4]，微課資源表現(xiàn)形式單一，缺乏吸引力，不能夠吸引學生長時間學習;教師使用的教學方式過于傳統(tǒng)，導致教學質(zhì)量十分低下[5]。

國內(nèi)數(shù)學課程中關(guān)于情境問題教學的研究大多是針對課堂語言講授中情境的創(chuàng)設(shè)，多集中在課堂導入部分的設(shè)計，針對整節(jié)課知識點的情境問題設(shè)計相對較少，將設(shè)計的情境問題轉(zhuǎn)變成可視化課件或微課的研究則更少。

2 情境問題理論

情境問題（context of problems）是數(shù)學學習論的基本概念之一，布魯納的發(fā)現(xiàn)教學法和杜威的問題教學法是情境問題理論的重要支撐理論。

布魯納的發(fā)現(xiàn)教學法

1）設(shè)置問題情境：在情境中提出問題，帶著問題觀察具體事物。

2）樹立假設(shè)：依據(jù)問題進行討論，將材料改組，聯(lián)系實際經(jīng)驗提出問題假設(shè)。

3）上升到概念或原理。

4）轉(zhuǎn)化為解決問題的能力。

杜威的問題教學法? 問題教學法也被稱為五步教學法，其教學過程如下。

1）情境：為學生創(chuàng)設(shè)情境，讓學生在情境中發(fā)現(xiàn)疑難、產(chǎn)生興趣。

2）問題：學生從疑難中提出問題，引起思考。

3）假設(shè)：學生獲取資料，進行必要的觀察，提出解決問題的假設(shè)。

4）解決：學生推斷何種假設(shè)能解決問題，提出解決問題的方法。

5）應用：學生通過做來驗證自己的想法。

基于布魯納的發(fā)現(xiàn)教學法和杜威的問題教學法，進行可視化情境問題教學資源的制作，主要是進行教學設(shè)計以及教學視頻的制作。在教學資源的設(shè)計制作過程中，首先要對學生進行分析，依據(jù)學生特征和知識點特征創(chuàng)設(shè)有代入感的情境，在情境中讓學生面臨問題，結(jié)合已有的相關(guān)知識和經(jīng)驗解決問題，完成知識的學習。

3 微課案例制作

本文以“直線與圓的位置關(guān)系”這一知識點為例，進行情境問題教學設(shè)計。

學情分析

1）中學數(shù)學知識點分析。中學數(shù)學課程中有很多難以理解的、抽象的知識點，大多數(shù)教師進行教學時采用的是 “傳遞—接受”法為學生傳授這些知識，講授的內(nèi)容與方式?jīng)]有充分考慮學生特征，教學時要花費大量課堂時間進行理論講授，進行練習和應用的時間被壓縮;加上學生的理解能力有限，這些知識既是教學難點，也是學習難點，學生很難將所學的知識與實際問題相聯(lián)系，學習難度大，知識容易遺忘。

從生活實際出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，在學生熟知的情境中提出問題，為解決問題引出知識點，進行知識點的學習，然后解決問題。整個知識的學習過程貫穿所創(chuàng)設(shè)的情境及提出的問題，將所創(chuàng)設(shè)的情境通過軟硬件手段實現(xiàn)視覺上的可視化，降低學生的理解難度，提高學生學習興趣，讓學生更加牢固地掌握知識點，達到學以致用的目的。

2）學習者分析。中學生的邏輯思維正從經(jīng)驗型逐步向理論型發(fā)展，所以運用“創(chuàng)設(shè)情境—提出問題—通過觀察和歸納”解決問題的方法來學習知識，符合中學生的思維發(fā)展規(guī)律。

3）教學目標：學生能準確判斷直線與圓的位置關(guān)系，并能應用其解決簡單問題。讓學生在情境中發(fā)現(xiàn)疑難，提出問題，通過思考解決問題，發(fā)展學生的推理能力。通過判斷直線與圓的相離、相切、相交三種位置關(guān)系，讓學生從情境問題中提煉出概念，準確把握直線與圓的位置關(guān)系并加以應用。

“直線與圓的位置關(guān)系”情境問題教學腳本設(shè)計? 學生在學習“直線與圓的位置關(guān)系”之前，已經(jīng)學習過圓的相關(guān)知識，對圓的半徑有所了解。因此，要想達到求解直線與圓的位置關(guān)系的目標，就要先利用已有知識。在教學設(shè)計的導入部分設(shè)計一只小狗推動圓鋼圈通過門，展示小狗從舞臺一側(cè)開始推—漸漸靠近門框—進入門框—然后離開門框這樣一個過程。將學生引入求解直線與圓的位置關(guān)系的思考中，由圓到直線的距離與圓的半徑的比較，根據(jù)比較的結(jié)果，讓學生概括出直線與圓的位置關(guān)系，利用幾何畫板進一步動態(tài)演示直線與圓的位置關(guān)系的動態(tài)變化過程。在這個過程中，將直線與圓的距離和圓的半徑的值實時顯示出來，讓學生準確概括出相離、相切、相交的條件。依據(jù)情境問題理論，“直線與圓的位置關(guān)系”教學腳本設(shè)計如表1所示。

“直線與圓的位置關(guān)系”可視化情境問題微課制作

1）實景拍攝。教師講解與教師課堂問答互動部分進行實景拍攝，先調(diào)整攝像機的白平衡，選取光線充足的上午時間段，拍攝背景以教室為主，有些畫面后期要進行摳像處理，可在光線較好的教室掛置藍布作為拍攝背景。

2）課件視頻制作。使用PowerPoint 2010制作課件，將課件全屏播放，按課程的進度進行講解，同時使用屏幕錄制軟件進行屏幕錄制，將錄制好的視頻按教學設(shè)計的順序進行編號，生成課件視頻資源。

3）聲音編輯。使用CoolEdit軟件進行聲音錄制，聲音按教學設(shè)計中的步驟分別錄制并按教學設(shè)計順序編號命名，錄好后對聲音進行編輯處理。先錄制一段室內(nèi)安靜狀況下的聲音，作為除噪樣本，進行噪音處理后剪切掉不需要的部分，保存到聲音文件夾中。

4）聲音與畫面的同步。設(shè)置好PPT播放的動畫次序，幾何畫板演示部分根據(jù)演示過程設(shè)計符合畫面節(jié)奏的講解詞，在超級錄屏8.0中設(shè)置為不錄制聲音、不錄制鼠標，點開始錄制，即可錄制屏幕動畫，按F3停止錄制;同時打開CoolEdit，點開始錄制，每個教學場景用兩個軟件同時且分別錄制，聲音與動畫完全匹配，這樣錄制的聲音比較純凈，雜音較少。聲音文件與視頻文件按序號分開保存，便于后期整合編輯。

5）人物摳像。將要摳像的藍屏背景的視頻導入Adobe Ultra CS3，利用摳像菜單進行摳像，使用虛擬場景菜單為視頻導入軟件內(nèi)設(shè)的虛擬場景，使視頻更生動。

6）視頻編輯。將制作好的視頻按序號導入Camtasia的視頻軌道，聲音文件依次按序號導入音頻軌道，剪掉多余的畫面和聲音，編輯各個畫面，調(diào)整畫面大小和位置，可在其他視頻軌道疊加視頻做成畫中畫效果。最終教學視頻的時間約為六分鐘。

4 微課應用

將制作好的微課應用于實踐教學，分三種類型展開，分別為教師講授、播放教學視頻、播放教學視頻加教師講授。以三種方式學習完課程后進行課堂測驗，測驗成績?nèi)绫?所示。由表2可發(fā)現(xiàn)，單純播放教學視頻，對學生的學習效果影響不明顯;播放視頻加教師講授的方式，學生總體表現(xiàn)優(yōu)秀，知識掌握情況最好。

大多數(shù)學生表示，情境問題式微課能夠吸引自己的注意力，畫面有趣，課堂一開始就專注于教學內(nèi)容，理解知識更加容易。情境問題式微課使知識點更加直觀易懂，讓人印象深刻。依據(jù)知識點特征設(shè)計的情境問題能夠提高課程的吸引力，微課播放后輔以教師的講授，能很好地保證學生對知識進行消化吸收，穩(wěn)固所學知識點。學生也提出相關(guān)建議，如課前觀看教學視頻，根據(jù)創(chuàng)設(shè)的情境設(shè)計更多與生活相關(guān)的習題，等等。

5 結(jié)語

情境問題式微課制作的一般流程如圖1所示。采用情境問題教學法進行教學設(shè)計，應用各種軟件制作出學生可以獨立學習的教學微課，設(shè)計的情境問題要有足夠的吸引力，就可以達到優(yōu)于傳統(tǒng)教學的教學效果。播放教學微課并結(jié)合教師課堂講授，可以大大提高學生的學習效率。情境問題教學微課可以很好地達到教學目標，幫助學生學習。所制作的教學微課還可以加載到校園網(wǎng)絡(luò)教學平臺、各大MOOC平臺、微信公眾平臺等，讓學生隨時隨地進行學習，提高學習質(zhì)量。

參考文獻

[1]李吉林.運用情境教學發(fā)展兒童語言[J].中國教育學刊，1995（6）：44-47

[2]羅增儒.關(guān)于情景導入的案例與認識[J].數(shù)學通報，

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[3]呂傳漢，汪秉彝.中小學“數(shù)學情境與提出問題”教學的理論基礎(chǔ)及實施策略[J].貴州師范大學學報（自然科學版），2007（2）：95-100.

[4]曹麗萍.微課在數(shù)學教學中的應用探討[J].學周刊，

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[5]王樹林.探究性學習與常態(tài)教學的融合之道：淺談初中數(shù)學教學的有效途徑[J].讀與寫雜志，2015（7）：92.