情境問(wèn)題式中學(xué)數(shù)學(xué)微課設(shè)計(jì)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(wèn)題的提出、教學(xué)流程設(shè)計(jì)、教學(xué)資源制作、教學(xué)實(shí)踐反饋等幾個(gè)方面，對(duì)基于情境問(wèn)題的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)微課進(jìn)行深入研究，總結(jié)出情境問(wèn)題教學(xué)微課設(shè)計(jì)的方法，為教師進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的可視化情境問(wèn)題教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞 中學(xué)數(shù)學(xué);微課;情境問(wèn)題;直線與圓的位置關(guān)系;教學(xué)設(shè)計(jì);幾何畫板

中圖分類號(hào)：G633.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）21-0116-03

1 引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，微課是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的主要方式之一。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用微課進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，注意力集中的時(shí)間有限，要想保證學(xué)生的聽課效果，就必須將教學(xué)資源制作得容易理解且有吸引力。情境和問(wèn)題都是提升教學(xué)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(xué)生創(chuàng)設(shè)符合學(xué)習(xí)的情境，并提出待解決的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生興趣去解決問(wèn)題來(lái)達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。布魯納在問(wèn)題教學(xué)法中指出，只有在問(wèn)題情境中親自體驗(yàn)，才能學(xué)到有價(jià)值的東西。

國(guó)內(nèi)學(xué)者李吉林最先創(chuàng)立情境教學(xué)法理論體系[1]，并在語(yǔ)文學(xué)科成功運(yùn)用。羅增儒提出很多數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)需要借助情境問(wèn)題教學(xué)法來(lái)設(shè)計(jì)案例，要讓學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)在生活中進(jìn)行應(yīng)用計(jì)算，處理實(shí)際問(wèn)題[2]。呂傳漢在貴州省開展的“設(shè)置數(shù)學(xué)情境——提出數(shù)學(xué)問(wèn)題”研究中[3]，將情境問(wèn)題教學(xué)理論應(yīng)用到實(shí)踐中。在實(shí)際應(yīng)用中，微課存在許多問(wèn)題，教師對(duì)微課內(nèi)容的設(shè)計(jì)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(xué)生長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí);教師使用的教學(xué)方式過(guò)于傳統(tǒng)，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量十分低下[5]。

國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)課程中關(guān)于情境問(wèn)題教學(xué)的研究大多是針對(duì)課堂語(yǔ)言講授中情境的創(chuàng)設(shè)，多集中在課堂導(dǎo)入部分的設(shè)計(jì)，針對(duì)整節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的情境問(wèn)題設(shè)計(jì)相對(duì)較少，將設(shè)計(jì)的情境問(wèn)題轉(zhuǎn)變成可視化課件或微課的研究則更少。

2 情境問(wèn)題理論

情境問(wèn)題（context of problems）是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)論的基本概念之一，布魯納的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法和杜威的問(wèn)題教學(xué)法是情境問(wèn)題理論的重要支撐理論。

布魯納的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法

1）設(shè)置問(wèn)題情境：在情境中提出問(wèn)題，帶著問(wèn)題觀察具體事物。

2）樹立假設(shè)：依據(jù)問(wèn)題進(jìn)行討論，將材料改組，聯(lián)系實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出問(wèn)題假設(shè)。

3）上升到概念或原理。

4）轉(zhuǎn)化為解決問(wèn)題的能力。

杜威的問(wèn)題教學(xué)法? 問(wèn)題教學(xué)法也被稱為五步教學(xué)法，其教學(xué)過(guò)程如下。

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

2）問(wèn)題：學(xué)生從疑難中提出問(wèn)題，引起思考。

3）假設(shè)：學(xué)生獲取資料，進(jìn)行必要的觀察，提出解決問(wèn)題的假設(shè)。

4）解決：學(xué)生推斷何種假設(shè)能解決問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的方法。

5）應(yīng)用：學(xué)生通過(guò)做來(lái)驗(yàn)證自己的想法。

基于布魯納的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法和杜威的問(wèn)題教學(xué)法，進(jìn)行可視化情境問(wèn)題教學(xué)資源的制作，主要是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)視頻的制作。在教學(xué)資源的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，首先要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分析，依據(jù)學(xué)生特征和知識(shí)點(diǎn)特征創(chuàng)設(shè)有代入感的情境，在情境中讓學(xué)生面臨問(wèn)題，結(jié)合已有的相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題，完成知識(shí)的學(xué)習(xí)。

3 微課案例制作

本文以“直線與圓的位置關(guān)系”這一知識(shí)點(diǎn)為例，進(jìn)行情境問(wèn)題教學(xué)設(shè)計(jì)。

學(xué)情分析

1）中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)分析。中學(xué)數(shù)學(xué)課程中有很多難以理解的、抽象的知識(shí)點(diǎn)，大多數(shù)教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)采用的是 “傳遞—接受”法為學(xué)生傳授這些知識(shí)，講授的內(nèi)容與方式?jīng)]有充分考慮學(xué)生特征，教學(xué)時(shí)要花費(fèi)大量課堂時(shí)間進(jìn)行理論講授，進(jìn)行練習(xí)和應(yīng)用的時(shí)間被壓縮;加上學(xué)生的理解能力有限，這些知識(shí)既是教學(xué)難點(diǎn)，也是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，學(xué)生很難將所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相聯(lián)系，學(xué)習(xí)難度大，知識(shí)容易遺忘。

從生活實(shí)際出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，在學(xué)生熟知的情境中提出問(wèn)題，為解決問(wèn)題引出知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，然后解決問(wèn)題。整個(gè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程貫穿所創(chuàng)設(shè)的情境及提出的問(wèn)題，將所創(chuàng)設(shè)的情境通過(guò)軟硬件手段實(shí)現(xiàn)視覺(jué)上的可視化，降低學(xué)生的理解難度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更加牢固地掌握知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

2）學(xué)習(xí)者分析。中學(xué)生的邏輯思維正從經(jīng)驗(yàn)型逐步向理論型發(fā)展，所以運(yùn)用“創(chuàng)設(shè)情境—提出問(wèn)題—通過(guò)觀察和歸納”解決問(wèn)題的方法來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)，符合中學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律。

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

“直線與圓的位置關(guān)系”情境問(wèn)題教學(xué)腳本設(shè)計(jì)? 學(xué)生在學(xué)習(xí)“直線與圓的位置關(guān)系”之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)圓的相關(guān)知識(shí)，對(duì)圓的半徑有所了解。因此，要想達(dá)到求解直線與圓的位置關(guān)系的目標(biāo)，就要先利用已有知識(shí)。在教學(xué)設(shè)計(jì)的導(dǎo)入部分設(shè)計(jì)一只小狗推動(dòng)圓鋼圈通過(guò)門，展示小狗從舞臺(tái)一側(cè)開始推—漸漸靠近門框—進(jìn)入門框—然后離開門框這樣一個(gè)過(guò)程。將學(xué)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(xué)生概括出直線與圓的位置關(guān)系，利用幾何畫板進(jìn)一步動(dòng)態(tài)演示直線與圓的位置關(guān)系的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，將直線與圓的距離和圓的半徑的值實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，讓學(xué)生準(zhǔn)確概括出相離、相切、相交的條件。依據(jù)情境問(wèn)題理論，“直線與圓的位置關(guān)系”教學(xué)腳本設(shè)計(jì)如表1所示。

“直線與圓的位置關(guān)系”可視化情境問(wèn)題微課制作

1）實(shí)景拍攝。教師講解與教師課堂問(wèn)答互動(dòng)部分進(jìn)行實(shí)景拍攝，先調(diào)整攝像機(jī)的白平衡，選取光線充足的上午時(shí)間段，拍攝背景以教室為主，有些畫面后期要進(jìn)行摳像處理，可在光線較好的教室掛置藍(lán)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(jìn)度進(jìn)行講解，同時(shí)使用屏幕錄制軟件進(jìn)行屏幕錄制，將錄制好的視頻按教學(xué)設(shè)計(jì)的順序進(jìn)行編號(hào)，生成課件視頻資源。

3）聲音編輯。使用CoolEdit軟件進(jìn)行聲音錄制，聲音按教學(xué)設(shè)計(jì)中的步驟分別錄制并按教學(xué)設(shè)計(jì)順序編號(hào)命名，錄好后對(duì)聲音進(jìn)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(jìn)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(dòng)畫次序，幾何畫板演示部分根據(jù)演示過(guò)程設(shè)計(jì)符合畫面節(jié)奏的講解詞，在超級(jí)錄屏8.0中設(shè)置為不錄制聲音、不錄制鼠標(biāo)，點(diǎn)開始錄制，即可錄制屏幕動(dòng)畫，按F3停止錄制;同時(shí)打開CoolEdit，點(diǎn)開始錄制，每個(gè)教學(xué)場(chǎng)景用兩個(gè)軟件同時(shí)且分別錄制，聲音與動(dòng)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(hào)分開保存，便于后期整合編輯。

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

6）視頻編輯。將制作好的視頻按序號(hào)導(dǎo)入Camtasia的視頻軌道，聲音文件依次按序號(hào)導(dǎo)入音頻軌道，剪掉多余的畫面和聲音，編輯各個(gè)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(xué)視頻的時(shí)間約為六分鐘。

4 微課應(yīng)用

將制作好的微課應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)，分三種類型展開，分別為教師講授、播放教學(xué)視頻、播放教學(xué)視頻加教師講授。以三種方式學(xué)習(xí)完課程后進(jìn)行課堂測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)成績(jī)?nèi)绫?所示。由表2可發(fā)現(xiàn)，單純播放教學(xué)視頻，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果影響不明顯;播放視頻加教師講授的方式，學(xué)生總體表現(xiàn)優(yōu)秀，知識(shí)掌握情況最好。

大多數(shù)學(xué)生表示，情境問(wèn)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(xué)內(nèi)容，理解知識(shí)更加容易。情境問(wèn)題式微課使知識(shí)點(diǎn)更加直觀易懂，讓人印象深刻。依據(jù)知識(shí)點(diǎn)特征設(shè)計(jì)的情境問(wèn)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(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行消化吸收，穩(wěn)固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生也提出相關(guān)建議，如課前觀看教學(xué)視頻，根據(jù)創(chuàng)設(shè)的情境設(shè)計(jì)更多與生活相關(guān)的習(xí)題，等等。

5 結(jié)語(yǔ)

情境問(wèn)題式微課制作的一般流程如圖1所示。采用情境問(wèn)題教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)用各種軟件制作出學(xué)生可以獨(dú)立學(xué)習(xí)的教學(xué)微課，設(shè)計(jì)的情境問(wèn)題要有足夠的吸引力，就可以達(dá)到優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)效果。播放教學(xué)微課并結(jié)合教師課堂講授，可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。情境問(wèn)題教學(xué)微課可以很好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。所制作的教學(xué)微課還可以加載到校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、各大MOOC平臺(tái)、微信公眾平臺(tái)等，讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

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