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探索翻转课堂教学新模式

2015-02-18戴佳珉,许书华,邱伟

新课程教学(电子版) 2015年8期
关键词:底数先学函数



探索翻转课堂教学新模式

戴佳珉1许书华2邱伟3

(江西省教研室,南昌330000;深圳外国语学校,深圳518000;南昌大学附属中学,南昌330000 )

近20余年来,课程和教学改革不断.如何使得数学教学和学习面貌一新,如何提高数学教学和学习的效益,如何大面积提高数学教学和学习的质量,如何培养数学素养和能力,始终困扰着和激励着一大批数学教育工作者.

“翻转课堂”和“微课”的出现引起了大家的兴趣.

“翻转课堂”是从英语“Flipped Class Model”翻译过来的术语,一般被称为“翻转课堂教学模式”.传统的教学模式是老师在课堂上讲课,布置家庭作业,让学生回家练习.与传统的课堂教学模式不同,“翻转课堂教学模式”主张“学生先学,教师后教,因学施教”的理念.学生在家完成知识的自我学习,而课堂变成了老师与学生之间和学生与学生之间互动、探讨和交流的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教学和学习效果.

2008年,美国教学设计师David Penrose对微课程(Micro-lecture)理念作了系统阐释,很快在实践层面就出现了一些有益的尝试并成为热点.然而,目前关于微课程的研究大多仍在阐释其理念与应用前景,故需要对实践中的微课程模式进行深入的审视与总结,以期为微课程理念如何更好地促进学生学习寻求启示.在国外,以可汗学院 (Khan Academy)与新的开放教育TED-Ed为代表的微型网络教学视频的出现进一步触发了教育研究者对微视频等运用于课堂教学的可行性探索,例如,在“翻转课堂”等教学模式中使用微视频作为教学资源供学生自主学习使用.

互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用,使“翻转课堂教学模式”和“微课”变得可行和现实.学生可以通过互联网去使用优质的教育资源,不再单纯地依赖授课老师去教授知识.而课堂和老师的角色则发生了变化.老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识.

正如国务院副总理刘延东在国际教育信息化大会上指出:纵观历史,人类文明的每一次进步,都离不开科技的重大突破.互联网作为最伟大的发明之一,成为催生新一轮科技革命的重要动力.教育信息化突破了“时空限制”,是缩小教育差距、促进教育公平的有效途径.教育信息化推动了教与学的“双重革命”,是共享优质资源、提高教育质量的重要手段.教育信息化打造了“没有围墙的学校”,是实现全民学习、终身学习的必然选择.真正实现“人人皆学、处处能学、时时可学”.教育信息化汇聚了“海量知识资源”,是人类文明传承创新的重要平台.

基于上述理念,我们组织并开展了以“普通高中课程标准数学教学的实践与探索研究”“数学教学在互联网中的应用——高中数学系列微课的理论与实践研究”和“数学课堂教学创新模式的理论与探索研究”为总课题的课题研究.我们立足于学校实际、教学实际、评价实际、教师实际、学生实际,侧重实践研究和可操作性,探索“翻转课堂教学模式”和“系列微课”的理论与实践,把我们的课题研究成果转化成《课程标准数学教学的实践与探索丛书——中学数学教材微解读》和配套系列微课光盘.这是我们多年来研究和实践中学数学课程改革的教学教研心得体会的又一个缩影,是我们培育出来的、奉献给数学教育界朋友们特别是教学第一线的教师和中学生们的又一束映山红.

深圳外国语学校和南昌大学附中积极参与系列微课和翻转课堂教学模式的课题研究,特别是南昌大学附中充分发挥教育部杜占元副部长表扬肯定的自己研发的IS信息服务平台的优势,寻找基于微课和翻转课堂教学的创新教学模式的路子.但是在探索翻转课堂教学模式的实践中,也遇到不少问题和困惑.

比如学生先学,学什么?什么时候学?怎么学?课前还是课堂上学?微课的评价标准是什么?微课的内容怎么选取?微课什么时间看?微课如何配合学生先学?有没有制作完成的同步系列微课供老师们选用?学生自己看还是老师组织学生看?先学后产生的问题怎么反馈?通过什么手段反馈?没有电脑和网络怎么反馈?有电脑没有网络怎么反馈?没有手机和iPad怎么反馈?课前还是课堂上反馈?老师如何根据反馈进行备考?课堂上怎么互动交流?怎么利用微课进行教学?怎么处理教材?怎么处理教材上的练习、习题?怎么有针对性地讲解?怎么让所有的学生都能积极去先学?怎么知道学生是否先学?怎么指导学生先学?怎么指导学生看懂教材?等等问题都需要我们在教学中实践和摸索.我们初步感受到“翻转课堂”是一种教学理念,它没有固定的教学模式,必须因地制宜、因校制宜、因师制宜、因生制宜、因课制宜,切勿乱挥指挥棒.

提出一种理念非常重要,要得以实现所面临的实际问题还很多.在此,我们大胆地公开一节实验课,把教学设计、微视频、微课和先学提纲的框架奉献给教育界同仁,作为抛砖引玉,我们诚恳地希望通过研究和实践,大家集思广益,交流沟通,探索出互联网和信息技术蓬勃发展时代新的先进的教学模式.

下面是两位教师的公开课案例.

自主学习先学提纲

2.2.2对数函数及其性质(第二课时)

通读教材(人教版)第71页上的“对数函数的图像和性质表”、第73页的探究——指数函数和对数函数之间的关系,完成下列学习任务:

一、在画出函数图像的基础上,看明白教材第71页上的“对数函数的图像和性质表” 、第73页的探究——指数函数和对数函数之间的关系.

二、结合观看本节的先学微课(微课选自南方日报出版社《教材微解读*高中数学必修1》第3章5.3),思考交流并解答3个问题.

1.画出函数y=log2x,y=log3x,y=log5x的图像,说明三个图像的异同处;

2.对数函数y=logax,当a>1时,a变化对函数图像有何影响?

3.仿此法,请你猜想,对数函数logax,当0

三、完成练习:

1.第74页习题2.2 A组第8题;

2.第75页习题2.2 A组第10题;

3.函数log2x,log5x,lgx的图像如图所示.

(1)试说明哪个函数对应于哪个图像,并解释为什么.

(3)从(2)的图中你发现了什么?

反馈学习情况

写出你在先学过程中还有什么看不明白的和没有解决的问题.

1.对数函数的图像和性质:__________________________

2.指数函数和对数函数之间的关系:__________________________

3.底数a的取值对对数函数图像的影响:__________________________

4.练习题:__________________________

5.其他:__________________________

2.2.2对数函数及其性质(第二课时)

教学片段教案设计

教材:人教版《数学》必修1

课时:2课时,本节为第2课时

教材分析:本节教学内容是在学生学过函数的基本性质、指数、指数函数以及对数函数的概念、logax的图像和性质的基础上再来学习的,可以说它是上述内容的延续和发展,同时也为数学在实际应用中提供了一种新的函数模型.因此本节内容起到了一种承上启下的作用.本节教材内容主要研究: 1.指数函数与对数函数的关系;2.底数a的取值对对数函数图像的影响.

学情分析:授课对象是高一年级学生,学生初中基础尚好,但是函数对学生来讲比较抽象,观察函数图像的变化和利用函数图像的性质解决问题的意识较为薄弱.

教学策略:本节先让学生利用先学提纲结合先学微课自主学习教材,获得新知,在自主学习的过程中发现自己不明白的问题,老师针对学生反馈中普遍的问题紧扣教材组织课堂教学,教学生如何读懂教材,如何利用教材P.71上的“对数函数的图像和性质表”解决问题,再结合思考交流巩固知识,加深对底数a的取值对对数函数图像的影响的理解,并能进行简单应用.

教学目标

1.知识与技能:掌握指数函数与对数函数互为反函数关系;理解底数a对对数函数图像的影响.

2.过程与方法:先学(含看微课)—交流—反馈—讲解—练习—互动—讲解—小结,以教材为载体,按翻转课堂教学模式,采取自主学习的方式,通过学生主动学习和与同学老师互动的过程中,不断地探索问题、发现问题、解决问题,熟悉研究对数函数的一般思路和方法.

3.情感态度与价值观:在品—做—悟的过程中,不断品味数学的美,分享数学的乐趣;在做练习的过程中,逐步养成学生自主学习的良好习惯和探索问题解决问题的能力;在理解的基础上,体会和感悟自主探索新知的方法,增强学好数学的信心.

教学重点:在掌握对数函数的图像和性质的基础上,掌握指数函数与对数函数互为反函数关系;帮助学生初步自觉地、有意识地理解底数a的取值对对数函数图像的影响,并解决相关的数学问题.

教学难点:认识底数a的取值与对数函数图像和性质之间的关系.

教学过程:

【课前自主学习部分】

落实先学提纲中的学习内容,解答其中的练习题.

【梳理反馈】

学生可以通过网络反馈先学情况,或者科代表收集先学情况反馈意见条.发现:

(1)教材P.71上的“对数函数的图像和性质表”,基本掌握并能够利用它解释相关的问题;

(2)指数函数与对数函数互为反函数关系基本能够看懂;

(3)思考交流并解答的3个问题情况不够理想,文字表达也不够准确;

(4)练习(1)基本会做;

(5)练习(2)普遍不够理想.

【课堂讲解交流部分】

1.集中讲解练习(2),结合微课,与同学们交流互动,引出结论一和结论二(见微课设计和视频);

2.同学们课堂上再做练习(1),老师巡视,与同学们交流互动,找典型问题展示.

【小结】

底数a的取值怎样影响函数y=logax(a>0,a≠1)的图像:

结论一:随着a值增大,函数y=logax(a>0,a≠1)在第一象限内的图像按顺时针越“靠近”x轴.

结论二:函数y=logax(a>0,a≠1)的图像与直线y=1相交,交点的横坐标越大底数就越大.

【课堂作业】

1.请同学继续完成思考交流并解答的3个问题.

教学片段视频设计

底数a的取值对函数y=logax(a>0,a≠1)图像的影响(时间:15分钟)

同学们好!按照自主学习提纲,同学们对这一节的先学过程完成得不错,反馈上来的问题主要是下面这道练习题(P.75习题2.2第10题)有点困难.

函数y=log2x,y=log5x,y=lgx的图像如图所示.

(1) 试说明哪个函数对应于哪个图像,并解释为什么.

(2)以已有图像为基础,在同一坐标系中画出

(3)从(2)的图中你发现了什么?

请仔细观察一下这道习题,其实质是考查对数函数中底数的取值对图像的影响,本节微课我和同学们一起来探究“底数a的取值对函数y=logax(a>0,a≠1)图像的影响”.

我们学习了对数函数的图像和性质,知道了:当01时,函数y=logax在定义域内单调递增. 而当两个对数函数的底数都大于1时,在同一坐标系中如何区别它们的图像呢?下面我们来看看底数a的取值对图像的影响有什么规律.

(展示动画)

请你仔细观察,当a>1时,图像都是上升的,它们上升有怎样的规律呢?可能有同学已经看出来了,那就是随着a的增加,函数值增长得越来越快,形象地说就是:

当a>1时,在x轴上方的图像,底数a的值越大,图像越靠近x轴;

当0

当0

这样我们便得到底数a对函数y=logax(a>0,a≠1)图像的影响的结论.

结论一:当a>1时,在x轴上方的图像,底数a的值越大,图像越靠近x轴;当0

你记住了吗?下面我们利用刚刚得到的规律解决下面这个问题:

如图,是4个对数函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx(a,b,c,d>0且a,b,c,d均不为1)的图像,试比较a,b,c,d的大小.

思路一:(展示动画)首先由函数的单调性可以判断a,b>1,0

由函数的单调性可以判断a,b>1,0a;而当底数大于0小于1时,在x轴下方的图像,底数a的值越大,图像越远离x轴.可以判断出d>c.所以c

你是不是感觉这个规律不怎么好记呢?我们还能找到更好的办法吗?

思路二:(展示动画)

我们先来看函数y=logax的图像,这里图像的变化是由a的取值确定的,那么a能在图像中反映出来吗?即它的几何意义是什么?

对了,根据logaa=1,可以知道a就是方程logax=1的根,所以可以将a看成函数logax图像与直线y=1交点的横坐标.

在实际操作中,我们可以看图像与直线y=1交点的位置,交点的横坐标越大底数就越大.

因此,解决刚刚那个问题时,我们只需要作出直线y=1,看它与各图像交点的位置就可以比较出底数的大小了.

由此,我们又得到底数a对函数y=logax(a>0,a≠1)图像的影响的另一个结论.

结论二:函数y=logax(a>0,a≠1)的图像与直线y=1相交,交点的横坐标越大底数就越大.

通过上面的探究,我们已经得到对数函数中底数的取值对图像的影响的两个结论,对照一下,我们感觉结论二更好记一点,现在你记清楚了这个规律吗?

同学们,能熟练、正确地画出函数的大致图像,是我们学习数学必须掌握的技能,这里通过画图总结出的规律有助于我们今后更准确地画出不同底数的对数函数图像.

下面我们回过头来,牛刀小试,再做同学们自学中提出的练习题,你能根据刚才的探究学习做出正确的解答吗?请你认真思考.

第(1)问请同学完成, 请同学回答.

最后,我们来小结一下底数a的取值怎样影响函数y=logax(a>0,a≠1)图像:

结论一:随着a值增大,函数y=logax(a>0,a≠1)在第一象限内的图像按顺时针越“靠近”x轴.

结论二:函数y=logax(a>0,a≠1)的图像与直线y=1相交,交点的横坐标越大底数就越大.

事实上,本节课探究的内容,换个角度来说就是进一步深入研究对数函数f(x)=logxa(a>0,x>0,x≠1)的单调性与图像.

课堂练习与研讨(见教学设计)

点评

深圳外国语学校许书华老师和南昌大学附中邱伟老师勇于探索、大胆实验、直面挑战、敢于创新的精神,非常值得我们学习.关于许书华老师的教学片段,我感觉教学目标、教学内容、学习活动、施教过程都可圈可点:

教学目标能够从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面考虑,而且在设置双基、能力、态度等行为性目标时,能从学生实际出发;设置经历、体验、探索等过程性目标时,做到明确、准确,具体内容的表述紧扣教学内容,朴实无华、自然贴切,颇有新意.

教学内容方面的设计非常到位,概念等讲授正确、无科学性错误;选编的例题、习题典型得当,有层次性、挑战性;选材新颖、恰当,容量适中;突出了重点、解决了难点.更难能可贵的是,许书华老师博览群书,广泛吸取了不同版本教材的丰富资源,比如教学片断中采用了北师大版教材的内容和习题,来充实教学、丰富教学;教学注重过程与方法,创造性地使用教材,从学生先学中出现的问题巧妙地总结出结论二,出色地解决了问题,不仅填补了教材的不足,也丰富了教材内容,充分体现了数学的奥妙、数学的美,让学生在美好的享受中愉快地完成了学习任务,增加了学生对数学的热爱,真希望2017年的新教材能够把这个结论容纳进去.多媒体教学手段丰富多彩,不仅运用了多媒体辅助教学资源库(北师大版教师用书必修1光盘)中的积件和工具,还用投影仪展示学生作品,用几何画板和flash软件现场演示图形变化,生动形象、趣味盎然、一目了然、印象深刻,更增加了数学的动态美.

学习活动方面也令人耳目一新,由于学生进行了先学和反馈,课堂上又积极互动,所以学生课堂的参与面很宽,学生的主体地位得到落实;尽管只有15分钟的教学片段,独立思考与交流讨论时间也很充分;注重思维,讲究参与质量,启发的问题能够紧紧围绕本节课的重点和数学的本质问题,而且有一定的开放性、探索性与自主选择性;学习环境宽松、民主;学生活动表现得到尊重.

施教过程方面也恰到好处,从学生反馈的普遍问题入手,引入自然、恰当;问题设置能有效地激发学生学习愿望;在重视结果的同时,过程展示充分;注重启发与指导,思维点拨到位;教学环境设计合理,教学方法运用得当;学生经常受到鼓励,师生情感交融;充分感受到教师教学基本功的扎实、多媒体教学手段运用的熟练、创造性地使用教材的能力和水平.

总体感受是目标落实、难点解决、能力提高、学习热情、教学设计有创意、微课视频有新意.

问题是教学片段中屏幕显示的微课界面不够清晰.

*视频见光盘

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