情境问题式中学数学微课设计研究

于茂春

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

摘  要 以直线与圆的位置关系为例，从情境的创设、问题的提出、教学流程设计、教学资源制作、教学实践反馈等几个方面，对基于情境问题的中学数学教学微课进行深入研究，总结出情境问题教学微课设计的方法，为教师进行知识点的可视化情境问题教学提供借鉴。

关键词 中学数学;微课;情境问题;直线与圆的位置关系;教学设计;几何画板

中图分类号：G633.6    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）21-0116-03

1 引言

随着信息技术的飞速发展，越来越多的学生通过网络进行学习，微课是网络学习的主要方式之一。学生通过网络使用微课进行学习时，注意力集中的时间有限，要想保证学生的听课效果，就必须将教学资源制作得容易理解且有吸引力。情境和问题都是提升教学吸引力的重要因素。苏联教育家马赫穆托夫指出，教师要给学生创设符合学习的情境，并提出待解决的问题，引导学生产生兴趣去解决问题来达到学习的目的。布鲁纳在问题教学法中指出，只有在问题情境中亲自体验，才能学到有价值的东西。

国内学者李吉林最先创立情境教学法理论体系[1]，并在语文学科成功运用。罗增儒提出很多数学知识点需要借助情境问题教学法来设计案例，要让学生用数学知识在生活中进行应用计算，处理实际问题[2]。吕传汉在贵州省开展的“设置数学情境——提出数学问题”研究中[3]，将情境问题教学理论应用到实践中。在实际應用中，微课存在许多问题，教师对微课内容的设计不够重视[4]，微课资源表现形式单一，缺乏吸引力，不能够吸引学生长时间学习;教师使用的教学方式过于传统，导致教学质量十分低下[5]。

国内数学课程中关于情境问题教学的研究大多是针对课堂语言讲授中情境的创设，多集中在课堂导入部分的设计，针对整节课知识点的情境问题设计相对较少，将设计的情境问题转变成可视化课件或微课的研究则更少。

2 情境问题理论

情境问题（context of problems）是数学学习论的基本概念之一，布鲁纳的发现教学法和杜威的问题教学法是情境问题理论的重要支撑理论。

布鲁纳的发现教学法

1）设置问题情境：在情境中提出问题，带着问题观察具体事物。

2）树立假设：依据问题进行讨论，将材料改组，联系实际经验提出问题假设。

3）上升到概念或原理。

4）转化为解决问题的能力。

杜威的问题教学法  问题教学法也被称为五步教学法，其教学过程如下。

1）情境：为学生创设情境，让学生在情境中发现疑难、产生兴趣。

2）问题：学生从疑难中提出问题，引起思考。

3）假设：学生获取资料，进行必要的观察，提出解决问题的假设。

4）解决：学生推断何种假设能解决问题，提出解决问题的方法。

5）应用：学生通过做来验证自己的想法。

基于布鲁纳的发现教学法和杜威的问题教学法，进行可视化情境问题教学资源的制作，主要是进行教学设计以及教学视频的制作。在教学资源的设计制作过程中，首先要对学生进行分析，依据学生特征和知识点特征创设有代入感的情境，在情境中让学生面临问题，结合已有的相关知识和经验解决问题，完成知识的学习。

3 微课案例制作

本文以“直线与圆的位置关系”这一知识点为例，进行情境问题教学设计。

学情分析

1）中学数学知识点分析。中学数学课程中有很多难以理解的、抽象的知识点，大多数教师进行教学时采用的是 “传递—接受”法为学生传授这些知识，讲授的内容与方式没有充分考虑学生特征，教学时要花费大量课堂时间进行理论讲授，进行练习和应用的时间被压缩;加上学生的理解能力有限，这些知识既是教学难点，也是学习难点，学生很难将所学的知识与实际问题相联系，学习难度大，知识容易遗忘。

从生活实际出发，创设情境，在学生熟知的情境中提出问题，为解决问题引出知识点，进行知识点的学习，然后解决问题。整个知识的学习过程贯穿所创设的情境及提出的问题，将所创设的情境通过软硬件手段实现视觉上的可视化，降低学生的理解难度，提高学生学习兴趣，让学生更加牢固地掌握知识点，达到学以致用的目的。

2）学习者分析。中学生的逻辑思维正从经验型逐步向理论型发展，所以运用“创设情境—提出问题—通过观察和归纳”解决问题的方法来学习知识，符合中学生的思维发展规律。

3）教学目标：学生能准确判断直线与圆的位置关系，并能应用其解决简单问题。让学生在情境中发现疑难，提出问题，通过思考解决问题，发展学生的推理能力。通过判断直线与圆的相离、相切、相交三种位置关系，让学生从情境问题中提炼出概念，准确把握直线与圆的位置关系并加以应用。

“直线与圆的位置关系”情境问题教学脚本设计  学生在学习“直线与圆的位置关系”之前，已经学习过圆的相关知识，对圆的半径有所了解。因此，要想达到求解直线与圆的位置关系的目标，就要先利用已有知识。在教学设计的导入部分设计一只小狗推动圆钢圈通过门，展示小狗从舞台一侧开始推—渐渐靠近门框—进入门框—然后离开门框这样一个过程。将学生引入求解直线与圆的位置关系的思考中，由圆到直线的距离与圆的半径的比较，根据比较的结果，让学生概括出直线与圆的位置关系，利用几何画板进一步动态演示直线与圆的位置关系的动态变化过程。在这个过程中，将直线与圆的距离和圆的半径的值实时显示出来，让学生准确概括出相离、相切、相交的条件。依据情境问题理论，“直线与圆的位置关系”教学脚本设计如表1所示。

“直线与圆的位置关系”可视化情境问题微课制作

1）实景拍摄。教师讲解与教师课堂问答互动部分进行实景拍摄，先调整摄像机的白平衡，选取光线充足的上午时间段，拍摄背景以教室为主，有些画面后期要进行抠像处理，可在光线较好的教室挂置蓝布作为拍摄背景。

2）课件视频制作。使用PowerPoint 2010制作課件，将课件全屏播放，按课程的进度进行讲解，同时使用屏幕录制软件进行屏幕录制，将录制好的视频按教学设计的顺序进行编号，生成课件视频资源。

3）声音编辑。使用CoolEdit软件进行声音录制，声音按教学设计中的步骤分别录制并按教学设计顺序编号命名，录好后对声音进行编辑处理。先录制一段室内安静状况下的声音，作为除噪样本，进行噪音处理后剪切掉不需要的部分，保存到声音文件夹中。

4）声音与画面的同步。设置好PPT播放的动画次序，几何画板演示部分根据演示过程设计符合画面节奏的讲解词，在超级录屏8.0中设置为不录制声音、不录制鼠标，点开始录制，即可录制屏幕动画，按F3停止录制;同时打开CoolEdit，点开始录制，每个教学场景用两个软件同时且分别录制，声音与动画完全匹配，这样录制的声音比较纯净，杂音较少。声音文件与视频文件按序号分开保存，便于后期整合编辑。

5）人物抠像。将要抠像的蓝屏背景的视频导入Adobe Ultra CS3，利用抠像菜单进行抠像，使用虚拟场景菜单为视频导入软件内设的虚拟场景，使视频更生动。

6）视频编辑。将制作好的视频按序号导入Camtasia的视频轨道，声音文件依次按序号导入音频轨道，剪掉多余的画面和声音，编辑各个画面，调整画面大小和位置，可在其他视频轨道叠加视频做成画中画效果。最终教学视频的时间约为六分钟。

4 微课应用

将制作好的微课应用于实践教学，分三种类型展开，分别为教师讲授、播放教学视频、播放教学视频加教师讲授。以三种方式学习完课程后进行课堂测验，测验成绩如表2所示。由表2可发现，单纯播放教学视频，对学生的学习效果影响不明显;播放视频加教师讲授的方式，学生总体表现优秀，知识掌握情况最好。

大多数学生表示，情境问题式微课能够吸引自己的注意力，画面有趣，课堂一开始就专注于教学内容，理解知识更加容易。情境问题式微课使知识点更加直观易懂，让人印象深刻。依据知识点特征设计的情境问题能够提高课程的吸引力，微课播放后辅以教师的讲授，能很好地保证学生对知识进行消化吸收，稳固所学知识点。学生也提出相关建议，如课前观看教学视频，根据创设的情境设计更多与生活相关的习题，等等。

5 结语

情境问题式微课制作的一般流程如图1所示。采用情境问题教学法进行教学设计，应用各种软件制作出学生可以独立学习的教学微课，设计的情境问题要有足够的吸引力，就可以达到优于传统教学的教学效果。播放教学微课并结合教师课堂讲授，可以大大提高学生的学习效率。情境问题教学微课可以很好地达到教学目标，帮助学生学习。所制作的教学微课还可以加载到校园网络教学平台、各大MOOC平台、微信公众平台等，让学生随时随地进行学习，提高学习质量。

参考文献

[1]李吉林.运用情境教学发展儿童语言[J].中国教育学刊，1995（6）：44-47

[2]罗增儒.关于情景导入的案例与认识[J].数学通报，

2009（4）：1-6，9.

[3]吕传汉，汪秉彝.中小学“数学情境与提出问题”教学的理论基础及实施策略[J].贵州师范大学学报（自然科学版），2007（2）：95-100.

[4]曹丽萍.微课在数学教学中的应用探讨[J].学周刊，

2017（9）：32-33.

[5]王树林.探究性学习与常态教学的融合之道：浅谈初中数学教学的有效途径[J].读与写杂志，2015（7）：92.