■張文彬
2022 年新修訂的 《中華人民共和國職業(yè)教育法》指出,要堅持面向?qū)嵺`、強化能力,堅持面向人人、因材施教。國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》強調(diào)要狠抓教師、教材、教法改革,打一場職業(yè)教育提質(zhì)升級攻堅戰(zhàn)。對于中職數(shù)學(xué)教學(xué)來說,要落實好教師、教材、教法“三教”改革,教師需要根據(jù)學(xué)生的特點采用不同的教法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,讓學(xué)生“學(xué)數(shù)學(xué)、愛數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)”,讓課堂教學(xué)有料、有趣、有愛、有效,進而提高中職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
全景式教學(xué)理念是以“全景”育“全人”,以建設(shè)更為全面、完整、跨界和更具文化綜合性的數(shù)學(xué)課程為核心,使學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)得到充分、全面的培養(yǎng)和發(fā)展,讓學(xué)生學(xué)會用智慧、多元的數(shù)學(xué)眼光觀察世界,學(xué)會用完整、深刻的數(shù)學(xué)思維分析世界,學(xué)會用豐富、有趣的數(shù)學(xué)語言表達世界。全景式的課堂教學(xué)要求營造全景環(huán)境,全時空、全方位打造“全景”教學(xué)情境,為學(xué)生提供全景的思維土壤,讓學(xué)生全身心體驗“真實”的數(shù)學(xué),全力地解決數(shù)學(xué)實際問題,塑造全面發(fā)展的人。張宏偉老師說:“全景式教學(xué)的第一件事是盡可能設(shè)置好教學(xué)情境,數(shù)學(xué)活動與孩子的生命發(fā)生直接連接,設(shè)法融入學(xué)生更多的欲望和本能,讓學(xué)習(xí)成為自身迫切的需求,把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成自己的事?!笨梢姡袄砟钕碌臄?shù)學(xué)教學(xué)注重問題、思維、應(yīng)用情境的創(chuàng)設(shè)。
《中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課程標準》 指出:“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是具有數(shù)學(xué)基本特征的思維品質(zhì)、關(guān)鍵能力以及情感、態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)?!敝新殧?shù)學(xué)核心素養(yǎng)可以分為感性、理性、心智三個維度,從三個維度創(chuàng)設(shè)真實情境是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有效途徑。結(jié)合中職學(xué)校的特點,體現(xiàn)公共基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)性和職業(yè)性,全景理念下的中職數(shù)學(xué)課堂情境創(chuàng)設(shè)要以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為主線,創(chuàng)設(shè)具有中職特色的課堂情境。
在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要有大眼界,創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生既有經(jīng)驗又符合學(xué)生興趣的特定的全時空的情境,讓學(xué)生從直觀和感性上觀察專業(yè)中和生活中的數(shù)學(xué)。在保證安全和條件允許的情況下,拓寬空間,設(shè)置多場景教學(xué)環(huán)境,可以創(chuàng)設(shè)教室、操場、實訓(xùn)室等真實的情境,也可以設(shè)置虛擬的情境,讓學(xué)生在全景情境中通過看一看、摸一摸、數(shù)一數(shù),感受真實的數(shù)學(xué),便于將抽象的數(shù)學(xué)知識具體化,從具象中抽象出新知識,從而培養(yǎng)學(xué)生直觀想象和數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)。
對于概念和命題的教學(xué),教師須認真地剖析和理解它,就像洋蔥一樣,一層一層地剝開概念和命題的神秘面紗。根據(jù)知識的特點、數(shù)學(xué)的發(fā)展史、學(xué)生的興趣,基于真實的問題生成真實情境,提高學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動力,加強學(xué)生的“卷入感”,幫助學(xué)生層層遞進地理解它的內(nèi)涵,進而培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)。
1.創(chuàng)設(shè)適用數(shù)學(xué)的專業(yè)情境
根據(jù)學(xué)生所學(xué)的專業(yè),查閱相關(guān)專業(yè)教材和書籍,尋找數(shù)學(xué)與專業(yè)的連接點,創(chuàng)設(shè)專業(yè)化的真實情境和虛擬情境,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識去解決專業(yè)問題,體會數(shù)學(xué)的使用價值,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。例如,在農(nóng)學(xué)專業(yè)進行一元二次不等式的概念教學(xué)時,先播放課前錄制的智慧豬舍的視頻,讓學(xué)生了解智慧豬舍的規(guī)模和建設(shè)情況,再由視頻中的豬舍老板拋出實際任務(wù):“本縣實施‘黨支部+合作社+農(nóng)戶’合作養(yǎng)豬模式,為了擴大養(yǎng)殖規(guī)模,需擴建一棟矩形育肥舍,采用防寒保暖新型材料。假設(shè)不考慮屋頂,每棟育肥舍的長是寬的4 倍多8 米,要使豬舍面積大于320 平方米,請同學(xué)們計算育肥舍的寬為多少米合適? ”學(xué)生從情景中構(gòu)建一個關(guān)于豬舍的一元二次不等式,通過觀察結(jié)構(gòu)認識不等式,抓住不等式的關(guān)鍵點,自主生成概念,求解得到寬的范圍。再如,在棱柱和棱錐教學(xué)時,對于烹飪專業(yè)的學(xué)生,可以在真實的烹飪實訓(xùn)室,采用烹飪的基本刀法,利用蘿卜切出棱柱和棱錐,讓學(xué)生真真切切地認識它們。還可以通過切割實驗,探究等底等高的棱柱和棱錐體積之間的關(guān)系。
2.創(chuàng)設(shè)實際數(shù)學(xué)的生活情境
數(shù)學(xué)來源于生活,很多數(shù)學(xué)知識與生活息息相關(guān),可創(chuàng)設(shè)聯(lián)系學(xué)生生活實際的課堂情境,引導(dǎo)學(xué)生在真實生活中認識、辨別、頓悟數(shù)學(xué),形成數(shù)學(xué)概念。例如,在教學(xué)任意角的概念教學(xué)時,教師可以準備幾個掛鐘,讓學(xué)生分組親自動手撥動分針或者時針,通過動一動、看一看、想一想,感受順時針和逆時針,體會生活中的正角和負角。通過數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,學(xué)生能夠調(diào)動已有的生活經(jīng)驗,為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠基并消除對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的神秘感和畏難情緒,激發(fā)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度,加深對數(shù)學(xué)知識的理解和掌握,從而促進學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。
3.創(chuàng)設(shè)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的文化情境
在數(shù)學(xué)史學(xué)習(xí)中,有著豐富的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化。這些傳統(tǒng)文化,能讓學(xué)生感受時間的長度,領(lǐng)略數(shù)學(xué)家的風(fēng)采,感悟數(shù)學(xué)精神,能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)產(chǎn)生積極的影響和促進作用。在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化,例如將數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)應(yīng)用、數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)之美等結(jié)合,形成基于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化的情境,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)傳統(tǒng)文化的熏陶感染和支持下學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),能激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的動機,增強數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)自信,借助數(shù)學(xué)傳統(tǒng)文化理解數(shù)學(xué)知識,有助于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。例如,球的體積計算方法與柱體、椎體不一樣,在教學(xué)中教師可以介紹我國南北朝時期的偉大數(shù)學(xué)家祖,他經(jīng)過大量的實踐與證明,得出計算原理。通過對這一數(shù)學(xué)體積相關(guān)數(shù)學(xué)傳統(tǒng)文化的了解,學(xué)生就能加深對球體積公式的來歷及公式內(nèi)涵的理解,從而幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握球的體積公式,同時數(shù)學(xué)家的故事能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
可視化能夠?qū)⒊橄蟮摹?nèi)隱的、復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)原理轉(zhuǎn)化為具象的、外顯的、簡單的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)原理,從而幫助學(xué)生直觀形象、簡單明了地學(xué)習(xí)和掌握相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識。例如,在進行“簡單幾何體”和“立體幾何”教學(xué)時,在概念和定理的探究過程中,可以借助GeoGebra 軟件,將概念和定理等抽象的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為直觀形象的數(shù)學(xué)知識,從而突破教學(xué)難點,讓學(xué)生感知事物的形態(tài)與變化的思維形式,培養(yǎng)學(xué)生直觀想象的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。再如,教學(xué)圓柱側(cè)面積公式的教學(xué)時,借助GeoGebra 制作側(cè)面展開圖的動畫,讓學(xué)生體會展開的運動規(guī)律,以及形狀的變化,得出圓柱的側(cè)面展開圖是個矩形,通過矩形的面積計算公式推導(dǎo)出圓柱側(cè)面積公式,實現(xiàn)直觀到抽象的升華,促進學(xué)生對相關(guān)知識的理解和掌握。
眾所周知,核心素養(yǎng)的文化基礎(chǔ)就是人文底蘊和科學(xué)精神,而人文底蘊和科學(xué)精神的關(guān)鍵是思維,思維是核心素養(yǎng)的重要組成部分。隨著智能時代的到來,人們更加注重改變思維與提升思維,包括批判思維、創(chuàng)新思維、系統(tǒng)思維、模塊思維等。在全景式教學(xué)理念下,從思考空間和思維時序兩個方面發(fā)展學(xué)生的全景思維。教師要找準學(xué)生思維的生長起點,拓展學(xué)生思考的空間;要啟迪學(xué)生思維的生長疑點,及時有效鏈接其他知識;要理順學(xué)生思維的生長節(jié)點,適時有效轉(zhuǎn)換成新知識,讓學(xué)生全身心以大空間、系統(tǒng)的思維去思考問題,促使數(shù)學(xué)運算與邏輯推理兩大數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
數(shù)學(xué)的多變可體現(xiàn)在一題多變的美妙上。從前、后、左、右等方面全景地展示數(shù)學(xué),充分展示數(shù)學(xué)知識的完整結(jié)構(gòu),把書寫求解過程的權(quán)利還給學(xué)生,讓學(xué)生說出自己的想法,寫出求解過程,并完全展示在課堂上,可以促進學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和掌握。由于不同的學(xué)生有不同的思考,一道題會有不同的求解方法和過程。通過展示過程的多變,有利于提高學(xué)生演繹的能力,逐步提升學(xué)生數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)。例如,求sin150°的值,可以選擇180°-α 這一組誘導(dǎo)公式來求解。向前面改題,把角變成210°,那可選擇180°+α 這一組誘導(dǎo)公式來求解;向后面改題,把角變成-30°,那可選擇-α 這一組誘導(dǎo)公式來求解;向左邊改題,可把sin150°變成cos150°或者tan150°;向右邊改題,如sinα=1/2,求在0°~360°范圍內(nèi)角α 的值。通過這樣全方位的變化,讓學(xué)生經(jīng)歷多變的過程,使知識模塊化,從而準確識別運算法則,發(fā)展批判思維和演繹思維,提升數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)。
理解結(jié)構(gòu)化知識是培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的前提,實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)化是促進學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。教師在教學(xué)中應(yīng)注重知識間橫向和縱向的關(guān)聯(lián),按照一定的邏輯把零散的知識串聯(lián)起來,建立思維導(dǎo)圖,實現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化,進而促進邏輯推理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如,在“一元二次不等式”解法的教學(xué)時,可以按照學(xué)生的認知和知識的特點,橫向補充一元二次方程和二次函數(shù)的相關(guān)知識,讓學(xué)生會求方程的根和會畫函數(shù)的圖像,縱向聯(lián)系一元一次不等式的求解方法,讓學(xué)生歸納、類比、演繹,探究出一元二次不等式的求解步驟,根據(jù)一元二次方程根的情況進行分類推導(dǎo),借用X-mind 軟件完善求解的思維導(dǎo)圖。這樣,學(xué)生通過縱向和橫向的聯(lián)系、拓展,可以在頭腦中形成結(jié)構(gòu)化的知識圖像,從而將零散的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)化,加深對相應(yīng)數(shù)學(xué)知識的系統(tǒng)理解和整體把握,從而準確識記和運用相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識。并能夠以此為基礎(chǔ),縮小低階知識與高階知識之間的差距,促進對其他數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和理解。
數(shù)學(xué)的應(yīng)用分成內(nèi)部的應(yīng)用和外部的應(yīng)用,內(nèi)部的應(yīng)用是使用數(shù)學(xué)的思想和方法實現(xiàn)知識的遷移,外部的應(yīng)用是生活的、職場的、跨學(xué)科的應(yīng)用,以解決實際問題。所學(xué)知識沒有學(xué)以致用,就不能完成數(shù)學(xué)學(xué)科的基本要求,也就不能使數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)落地。所以只有在“做真事”“真做事”過程中,從實際生活中抽象數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)據(jù)分析解決實際問題,增強學(xué)生解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,塑造學(xué)生敢于探索、嚴謹求實、求真務(wù)實的品質(zhì),讓數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)分析等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落地、開花、結(jié)果。因此,創(chuàng)設(shè)能夠讓學(xué)生在全景應(yīng)用數(shù)學(xué)中智慧“表達”世界的情境,也是至關(guān)重要的。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)源于生活,最后要回歸生活。教學(xué)中,不僅要抓數(shù)學(xué)內(nèi)部應(yīng)用,更要抓數(shù)學(xué)外部的應(yīng)用,注重學(xué)生“用數(shù)學(xué)”能力的培養(yǎng)。在實際應(yīng)用情境中,讓學(xué)生能全身心地投入,通過動腦、動口、動手,準確地用數(shù)字、圖形、符號的數(shù)學(xué)語言將數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化成實際問題,采用正確的數(shù)學(xué)思想和方法建立模型,充分體會“建?!饽!屇!钡倪^程,樹立多題一類型的數(shù)學(xué)思想。例如,在“二次函數(shù)”的實際應(yīng)用教學(xué)中,教師可以利用最大面積、產(chǎn)品最大利潤、球拋的最大高度、汽車剎車的最大距離等實際應(yīng)用情境,借助各種各樣的聯(lián)系生活實際的應(yīng)用情境,幫助學(xué)生準確判斷、理解和建立二次函數(shù)模型,將數(shù)學(xué)知識用于解決實際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)。
隨著數(shù)字化時代的到來,數(shù)學(xué)的應(yīng)用除了真實的,還有虛擬仿真的應(yīng)用場景。例如,VR 虛擬仿真的應(yīng)用場景、計算機的虛擬世界等。在教學(xué)時,可以使用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計的應(yīng)用,提高學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析和處理能力,探索數(shù)據(jù)的不變與變,放大數(shù)據(jù)的真正價值,促使數(shù)據(jù)分析等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過場景創(chuàng)設(shè),在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的過程中,塑造學(xué)生嚴謹、理性、細心等數(shù)學(xué)思維品質(zhì)。例如,針對統(tǒng)計圖表的教學(xué),可以到計算機實訓(xùn)室上課,學(xué)生分組輸入實際應(yīng)用情景的數(shù)據(jù)到Excel 表格中,使用“函數(shù)”命令快速繪制頻率分布直方圖,根據(jù)樣本各組數(shù)據(jù)的分布情況,推斷和估計總體中事件發(fā)生的概率,這樣的直觀圖,可以估計產(chǎn)品不合格率、判斷質(zhì)量分布狀況等,為生產(chǎn)和生活調(diào)查提供了很大參考價值。這樣的應(yīng)用情境,既培訓(xùn)了學(xué)生合作交流的能力、大數(shù)據(jù)分析的能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的辯證唯物主義方法論,促使學(xué)生全面地發(fā)展,充分發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價值。
在全景式教學(xué)理念下,中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)需要教師有“大格局、大情懷、大視野”,能創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生在全景環(huán)境中感性地“觀察”世界、用全景思維理性地“思考”世界、在全景應(yīng)用中智慧地“表達”世界的多樣化的課堂情境,激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和求知欲,增強學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)信心,使中職數(shù)學(xué)課堂“動起來、活起來”,讓學(xué)生在做數(shù)學(xué)、思數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的過程中提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,發(fā)展數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),進而實現(xiàn)從數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)到育人的跨越,更好地落實中職數(shù)學(xué)“三教”改革。