基于現(xiàn)象教學的高中數(shù)學課堂教學的實施

江蘇省吳江高級中學 潘 津

一、現(xiàn)象教學概述

現(xiàn)象教學于2016 年由芬蘭《國家課程框架》中首次提出，又名融合式教學，是指選取學生感興趣的主題或現(xiàn)象來進行多學科、跨領域的融合式教學。現(xiàn)象教學精心選擇貼近學生的生活或是學生感興趣的主題，注重多學科知識間的融合，強調對學生的學科知識和能力培養(yǎng)相結合的新型教學方法。

現(xiàn)象教學一經(jīng)提出，就獲得了教育界的廣泛關注。在教學內容上，現(xiàn)象教學不再以單獨的學科知識教學為唯一目標，按照基于現(xiàn)象、基于生活、基于項目的原則來精選現(xiàn)象或主題，涵蓋“科技、經(jīng)濟、生活、社會”等不同學科領域。著名的教育家杜威認為“教育即生活”，在社會中參加真實的生活，才是身心成長和改造經(jīng)驗的有效途徑，主張從做中學?，F(xiàn)象教學的觀點與杜威的觀點有異曲同工之處?，F(xiàn)象教學的特點主要有以下兩方面：

1.圍繞現(xiàn)象展開學習，發(fā)現(xiàn)并解決問題

與傳統(tǒng)的學科分離式教學不同的是，現(xiàn)象教學在主題設計上是圍繞現(xiàn)實需要、實際生活現(xiàn)象所展開的，而傳統(tǒng)的分科教學模式很大程度上是將教學與生活分離的，尤其是“應試”模式下的教學，學科之間知識點聯(lián)系較小，課程主題抽象，且是被動式的教學。而現(xiàn)象教學可以很好地將現(xiàn)實當中遇到的問題進行整合和探究，打破學科與學科之間的界限，將知識點進行整合解決遇到的問題，不僅有學習實踐的意義，更加使得教育有現(xiàn)實意義，體現(xiàn)教育的價值，讓學生學以致用。通過現(xiàn)象教學，還能夠引導學生學會思考和提問，在問題的引導下探究解決問題的辦法，相比于傳統(tǒng)灌輸式的教學，學生在現(xiàn)象教學模式下能夠更加主動、更加懂得學習的意義。

2.需要多學科展開合作進行教學

現(xiàn)象教學是基于同一主題或者同一現(xiàn)象背景下，跨領域、多學科相融合的教學模式。例如可以模擬幫助外國友人計算銀行復利這一場景為主題，其中就涉及了數(shù)學、英語、信息技術等幾個學科。學校各個學科教師充分溝通、相互協(xié)調，進行有針對性的備課，才能做好這一主題的現(xiàn)象教學案例。

多學科合作也是現(xiàn)象教學的難點，如何統(tǒng)籌規(guī)劃、如何協(xié)同分工，課時安排、學生參與環(huán)節(jié)、課程反饋機制，都需要各科教師在課前充分討論并設計好整個環(huán)節(jié)，這樣才能充分展現(xiàn)出現(xiàn)象教學的效果。

二、高中數(shù)學課堂實施現(xiàn)象教學的可行性

現(xiàn)象教學能夠促進學生進行創(chuàng)造性學習，能夠促使學生觀察生活，勤于思考，能夠充分提升學生的知識整合能力、知識調用能力、問題分析能力等等，有效幫助學生在未來的工作和生活中遇到問題時能夠輕松沉著地應對。

數(shù)學這門學科在很多生活領域都發(fā)揮著重要的作用，并且在生活中數(shù)學知識能夠幫助我們解決很多問題。近年來，隨著信息技術的高速發(fā)展，云計算技術在多數(shù)領域的運用，數(shù)學已經(jīng)成為一種重要的分析解決問題的工具，例如大數(shù)據(jù)分析、市場預測、工程建設、醫(yī)療領域等等都離不開數(shù)學知識的運用。因此，以高中數(shù)學為主導，多種學科協(xié)同式的現(xiàn)象教學不僅有著充分的現(xiàn)實基礎，還有一定的現(xiàn)實指導意義，具有一定的可行性。

三、高中數(shù)學課堂教學實施現(xiàn)象教學的探索

筆者在日常的教學過程中，通過對日常生活素材的積累，設計了以下幾個現(xiàn)象教學案例，以供參考。

【案例一】

案例背景：需要將一批樹木移植到某一新建成的高速公路旁的山坡上，在該事件過程中，有如下問題：（1）該山坡的坡度未知，可以測得哪些已知量并使用學過的數(shù)學知識計算出山坡的坡面與地面之間的夾角？計算山坡的斜率。（2）在移植樹木的過程中，我們需要剪掉大量的枝葉或者遮上防曬網(wǎng)，目的在于降低樹木的_____作用，保留一部分葉片是讓綠葉進行光合作用，是植物利用_____，在葉綠體中將_____和_____轉化為儲存能量的_____，同時釋放出氧氣的過程。（3）高速公路的另一側是較為陡峭的山坡，山坡上修建了圬工框格防護，請問修建該種防護網(wǎng)的作用是什么？框格防護結構的周邊還設置了一些排水孔，其作用是什么，寫出水流從導水管排出形成的拋物線解析式。（4）高速公路上設置了“雷達測速區(qū)”的告示牌，測量的是什么速度？（5）公路建成通車后，設一汽車行駛經(jīng)過該路段，其行駛路程與時間的關系是s=f(t)，寫出從Δt這段時間內，汽車行駛的平均速度。

該案例背景中涉及了數(shù)學、生物、物理三個學科的知識，進行這一現(xiàn)象教學前，要求生物和物理教師一起準備教案，課程用多媒體課件展現(xiàn)公路現(xiàn)場的圖像，讓學生進行探究性學習。在解決以上問題的過程中，尋找出可以測出的已知量，從而得到最終的結果。讓學生意識到所學知識與生活的關聯(lián)，體現(xiàn)出知識學習的價值，激發(fā)學生學習興趣，充分調動學生分析問題、解決問題的能力。

【案例二】

高中數(shù)學中概率統(tǒng)計知識在生活中運用的范圍廣泛，因此設計案例如下：某一杯子生產(chǎn)廠家計劃生產(chǎn)一批玻璃杯，制造普通玻璃杯的主要原料會用到純堿（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英（SiO2），在制造玻璃杯的過程中會經(jīng)過四道工序，每道工序生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)一定量的殘次品。（1）計算出一批原料成產(chǎn)出來的杯子的合格率。（2）通過信息技術手段查出玻璃杯生產(chǎn)工藝的整個過程，了解生產(chǎn)過程中需要的溫度條件等。（3）若工廠提升生產(chǎn)線水平，能在一定程度上減少出現(xiàn)殘次品的數(shù)量，提升一定的產(chǎn)值，降低成本，但需要每天投入一定的資金，且新的生產(chǎn)線投入使用數(shù)年后也有一定的折舊成本，如果你是生產(chǎn)廠家的負責人，你將如何確定新的生產(chǎn)線是否值得花資金投入？（4）若企業(yè)生產(chǎn)玻璃杯的每年投入的成本是a元，今后n（n∈N）年內，成本每年平均增長率為p%，成本y是關于年數(shù)x的函數(shù)（0 ＜x＜n，且x∈N），其關系式為？（5）如果這批杯子生產(chǎn)出來，出現(xiàn)滯銷情況，如何幫助企業(yè)進行營銷？如設計特色的杯子圖案，設計特色的廣告標語，或者聯(lián)合其他商家產(chǎn)品一起進行綁定營銷。

這則案例在準備的過程中需要調查相關的生產(chǎn)企業(yè)，先整理出一定的數(shù)據(jù)作為參考，然后展開教學，其中涉及數(shù)學、語文、化學、信息技術等方面的知識。可以讓學生充分調動自己的知識儲備去面對問題，有利于激發(fā)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，讓學生意識到在生活中的各行各業(yè)都會遇到各種各樣的問題，只有不斷學習，不斷充實自己，才能夠從容面對。

【案例三】

廣東某一魚塘，從魚塘捕得同時放養(yǎng)的鯉魚3000 尾，從中任選9 尾，稱得每尾魚的質量（單位：千克）分別是1.5，1.6，1.4，1.6，1.3，1.4，1.2，1.7，1.8。2019 年1 月，由于受到厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，該地區(qū)氣溫升高，降水多，汛期導致魚塘水位急劇上漲，由于浮游植物光合作用的減弱和死藻，加之長期喂料的殘餌、糞便，使得魚塘出現(xiàn)了底質、水質惡化的情況。問題：（1）3000 尾魚的總質量大約是____千克。（2）解釋什么是厄爾尼諾現(xiàn)象。（3）設計檢測水質實驗過程，列出所需要用到的化學容器。（4）若湖水持續(xù)缺氧，配備增氧機三臺，24 小時不間斷增氧，已知機器功率，求一天耗電量。（5）除以上應對措施之外，我們還可以采取哪些手段來減少魚塘可能存在的損失？

該案例以一受災魚塘為背景，涉及數(shù)學、物理、地理、化學等多學科知識，同時還涉及一些生活常識，能夠讓整個課堂活躍起來，讓學生發(fā)散思維，迸發(fā)出學習的熱情。

通過現(xiàn)象教學的模式，可以將各個學科的知識點有效連接起來，能夠啟動學生多元智能，提升學生綜合運用知識的能力，促進學生舉一反三，對類似生活現(xiàn)象進行分析總結的能力，還能促進學生的合作學習能力以及動手實踐能力。通過生活中某一主題現(xiàn)象，與所學知識聯(lián)系起來，學以致用，讓學生更加有成就感，更加主動地去學習吸收知識，從而收到較好的教學效果，也能夠為學生未來的個人發(fā)展打下良好的基礎。