信息技术环境下高中数学精准教学探析
2022-12-16周海娟
周海娟
(福州第三中学,福建 福州 350001)
一、问题提出
(一)研究缘起
奥格登·林斯利(Ogden Lindsley)在20 世纪60 年代提出精准教学(Precision Teaching)的教学方法,他认为人类的学习行为主要是由操作性反射构成的操作性行为.在教学上,精准是教学存在的必要条件,是教与学、知识与技能、目标与结果的“合拍”“匹配”和“对位”.随着信息技术的发展,福州第三中学借助敏特平板、希沃教学平台,构建了智慧课堂和智慧校园,数据的收集处理变得更加容易、全面、精准,为精准教学的发展注入了新的活力.高中数学教学如何针对学科的特点,突破学科教学的难度,一直是教师关注的焦点.教会学生学会学习,让学生成为会思考的人,成为教育的重要指标,教师若能借助信息技术,大数据来创新传统教学模式,营造和利用环境中的物质和社会资源,促进教学评走向数据化、即时化、精准化,就能弥补学生学业技能不足,有效落实以“一核四层四翼”为内容的高考评价体系.
(二)现状分析
高中数学是一门让很多同学头疼的科目,学生在学习过程中很难把握重点、难点,因此大多数学生很难学好高中数学,成为心中挥之不去的“痛”.自恢复高考以来,我国对课程也进行了多次改革,但高中数学教学依然存在一些问题这体现在教学模式单一刻板,教师按照经验教学,对学生习得的情况评价模糊,这在一定程度上让高中数学教学成为一种工业化流水线的模式,学生在学习过程中没有体会到数学学习的乐趣,产生抵触情绪,甚至放弃了数学学习.
(三)提出问题
数学教学的核心任务是以学生发展为本,培育科学精神和创新意识,提升数学核心素养.[1]信息技术的快速发展和应用,对数学教学是一种新的冲击,数据时代的到来,让研究每一个个体成为可能,对于教师来说,我们比任何时候都更接近、更了解真正的学生.那么,在高中数学教学过程中,如何让教师教得精准、评得精确,让学生学得精到,从而更好地迎接新一轮的教育改革,全面提升教学质量,使学生在学习过程中获得更多的知识财富.
二、教学探析
(一)精准教学目标,细化教学流程
实施教学的第一步就是:精准化教学目标,设计科学的教学程序,细化教学流程.在传统的教学模式下,教学目标是含糊的.比如,“熟练掌握”就是一个模糊的程度词.在精准教学中,教师可以把“学会”“了解”“理解”“掌握”这些含糊的内化的词,转化成外在的可以观测的过程,明确描述从学生已有水平到教学内容,教学目标之间的各个小步行为.
【案例】必修一,函数单调性这节课,“理解函数单调性,会用符号语言表达”这个教学目标可以进行如下设计:
问题1:以y=x2为例,从图像上看,当x≥0 时,图像在y 轴的右侧部分,从左到右是上升的.也就是说“y随x 增大而增大”的,那你能说说它的数量特征吗?
追问(1):“x 增大了”,怎么用符号语言表示?“对应的函数值y增大”,又该如何表示?观察下表,你能写出具体的数值变化规律吗?[2]
图1
追问(2):借助字母符号,你能归纳出这些具体数值的变化的共同点吗?[2]
(学生从具体到抽象,归纳出只要有x1<x2就有f(x1)<f(x2))
追问(3):这里对x1,x2有什么要求?如果只取[0,+∞)上的某些数是否可以说明“y随x的增大而增大”?你能举例说明吗?
(在这个环节中,借助敏特平板,收集学生的答案,教师在希沃平台上进行展示,有些学生画出图2、图3.通过这样的实时互动,帮助学生深层次的理解对x1,x2是要在区间上任意取值,纠正了易错点,走出了理解上的误区.)
图2
图3
(通过敏特平板的数据的实时统计,教师在课堂上能对难点的掌握情况做出及时的反馈,有效调整下一流程的教学.)
追问(4):你觉得更严格的表达应该是怎样的?
(任取x1,x2∈[0,+∞),只要x1<x2,就有f(x1)<f(x2))
(这里,借助数学语言,给出了一个与“无限”相关的变化规律的定量描述,即任取x1,x2∈[0,+∞),把“无穷”的问题转化成了具体可操作的有限过程,学生体会到从具体到抽象的一个过程)
追问(5):对于函数y=x2,你能模仿上述方法,给出“在区间(-∞,0)上,y随x的增大而减小的符号语言刻画吗?
追问(6):请你模仿上述过程,用严格的符号语言刻画f(x)=|x|的单调性.
追问(7):你能给出函数y=f(x)在区间D 上的单调性的符号表述吗?
(函数单调性是一个比较难理解的概念,要用数学符号语言刻画一个涉及“无限取值的问题”.所以在教学中,教师借助问题串的形式,精细教学目标,细化教学流程,层层递进,突破难点,同时借助敏特平板,实时纠正易错点,实现了教学目标.)
教师对学生要掌握的知识和技能程度要有一个精准的描述,将目标进行分解,每个教学目标转化为若干个问题,每个问题分解,细化成可以描述的小问题.同时在教学过程中,借助信息技术构建的智慧课堂,实时展示学生对小问题的思考,及时纠正、引导.
(二)精准评价,逆向教学设计
教学评一体化,即目标、教学、评价一致性的教学原则,是落实有效教学的本质.而作业的设计是作为课堂教学评价的延伸,有着重要的作用.在传统教学模式中,教师常常凭经验设计作业、讲评作业,无法对学生的实际发展情况进行实时研判、及时调整,这在一定程度上造成刻板单一,效率低下.
【案例】《正弦定理》的课后校本作业:
(这是一道简单题,教师凭经验认为学生应该都会做,常常会忽略它.但第一次校本作业提交后,收集的数据显示正确率只有53.9%,从数据上看,表现出学生掌握的情况并不好,反思错误的原因,发现学生利用正弦定理之后容易忽视大边对大角进行最后的判断.)
因此在后续单元校本作业的设计中,突出对同一类解三角形问题的理解和反思,教师设计方案如下:
1.在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C所对的边,若a=,B=45°,求角A=?
(详解略:A=60°或120°)
变式(1):在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C所对的边,若,A=60°,求角B=?(详解略:B=45°)
(设计目的:让学生体会三角函数值与角之间的对应关系,进行正确判断.)
变式(2):在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C所对的边,已知△ABC恰好满足下列四个条件中的三个:(1)cosA=
(1)请指出△ABC满足的三个条件(不必说明理由)
(2)求边c的长度.
(详解略:(1)满足1,3,4;(2)c=2)
(设计目的:1.确定一个三角形需要几个元素;2.已知两边一对角时,选择用正弦定理或余弦定理时,分别会遇到什么样的问题,合理的选择方法以及如何正确判断结论.)
不同的学生能力的发展是有先后的、动态的,教师可以根据大数据提供的数据信息,运用能力发展周期理论和艾宾浩斯遗忘曲线理论来设计校本作业.每天的日常教学的小数据汇聚之后,就能形成大数据的题库、问题的反馈、逐年的累积,形成了同类问题的学业水平的数据库,为教师设计教学、编制作业和试卷提供了精准的参考,有的放矢,为分层教学提供了更科学、更精准的教学服务.
(三)精准靶向推送,生成学习自由
传统的教学以教室为纽带,把资源固定在一定的时间和空间里.在信息技术不断发展的今天,随着云时代的来临,依托智慧校园强大的数据统计功能,教学打破了时空的壁垒,学生在任何时间、任何空间都可以进行自主学习.因而,教师课后辅导的推送显得尤为的重要,教师可以借助敏特平板创建不同层次学生的定向靶向班,精准地分层次进行.比如:学困生,推送准确率在0.8 以上的错题,向中下学生推送准确率在0.6 以上的错题,中等生推送准确率在0.4 以上的错题.[3]对于教师设定特别关注的靶向学生,还可以根据其“学习社区”的学习情况,在国家中小学智慧教育平台上推送适合个人的额外的辅导微课、视频或练习,或者是某个单元或某专项的缺漏重点训练,形成基于自身知识水平的自适应精准学习的个性错题集,从而形成一个浅入深出、循环迭代的过程.学生按照自己的速度循序渐进地学习,直到达到教学目标所要求掌握的知识和技能.精准靶向推送,从教师“教”到学生“学”,生成了学习自由,营造了良好的学习生态,使数学的育人功能得以落地,获得长期效益.
三、总结与展望
在深入实施教育信息化的今天,将信息技术与教育教学有效融合应用,将能更好地服务德智体美劳全面育人.在信息技术环境下,教育教学将基于数据的统计和分析走向精准化,而不是直觉和经验,突破经验主义的含糊和低效,往“以生为本,私人化定制”的方向发展.数据决定策略,数据改变教学模式,教师应该将数据变为时代红利,因材施教,因数施教,从而使教师教得精准、评得精确,学生学得精到,使学生的关键能力得以提升,深度学习得以真实发生.