基于新型線上平臺的高中數學混合式教學設計探究*
——以“弧度制”教學為例

華南師范大學數學科學學院(510631) 王禹鑫 張睿揚 陳嘉儀 蘇洪雨

華南師范大學計算機學院(510631) 林益玲 夏克宇

隨著后疫情時代的到來,許多網絡軟件和教學平臺都已能夠實現異地實時的線上教學和互動,如微信、釘釘等.線上教學以其打破時空限制等特點,充分滿足“停課不停學”的需要.但是,無論采用哪種形式,網絡資源都具有多而雜的特點,學生很難自主檢索或篩選出適合的資料,這就需要一種新型的、不同以往的、能整合學習資源的線上平臺.

1 新型線上平臺

以微信公眾號為載體搭建的新型線上平臺(以下簡稱“平臺”),在功能上實現對于課前、課中和課后三個階段數學教學資源的整合,幫助數學教師在教學過程中可以更加合理地使用資源開展教學,提高教學質量.

課前板塊,以推文和鏈接等形式將課前預習資源(如微課)和任務單發布至平臺,供學生問詢相關詞條或打開相應推文瀏覽;課中板塊,可以將課堂需要使用的教學軟件和多媒體資源以鏈接形式存檔發布至平臺,既能夠方便教師在課堂上及時打開使用,也便于學生課后查看;課后板塊,通過投放課后練習和知識提綱等幫助學生進行課后復習,讓學生更好地掌握課程內容.同時,學生可以通過評價量表進行自我評價、組內互評等,也可在評論區說出自己的困惑,從而讓教師得到及時反饋,以便開展后續教學.

傳統線上教學平臺大多以網站、應用程序為載體,訪問受到平臺的限制.同時,傳統線上平臺一般以知識點講解投放為主,課程作業為輔,對于課程教學內容分類不足,課程環節之間關聯性和區分度不顯著,很難滿足教師的教學要求和學生的學習需求.

圖1 新型線上平臺功能示意圖

以微信公眾號為載體搭建的新型線上平臺,繼承微信公眾號輕量化的特點,可以讓教師簡單快捷地投放教學資源,學生也可以及時收到學習內容,提高效率.此外,以微信公眾號為載體,可以很好地實現課前、課中和課后教學資源的分類存放,便于學生根據自身學習需求選擇學習內容,很大程度上提高教師的教學效果和學生的學習效率.

2 混合式教學

混合式教學是指將在線教學與傳統面授教學的優勢結合起來的一種“線上+線下”的教學.數學混合式教學則是指通過線上教學平臺,將線下課堂與線上課堂相結合,來教授數學課程的教學模式.在高中數學教學過程中采用混合式教學,目的就是要把傳統數學教學的優勢和數字化網絡化學習的優勢結合起來,既發揮教師引導、啟發、監控、評價教學過程的主導作用,又充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性.

基于新型線上教學平臺的高中數學混合式教學是一種能夠提高教學質量和效率,培養學生綜合素質和實踐能力的教學模式.它可以幫助教師優化教學時間分配,拓寬教學空間,豐富教學手段,也有助于培養學生的信息素養、合作能力和自主學習能力.

3 運用新型線上平臺的混合式教學設想

3.1 教學設計的分析

教學設計的分析主要從教學背景、教學目標、教學內容和教學重難點等方面展開.

3.2 教學設計的開發

教師對教學內容進行分析之后,可以事先利用GeoGebra、希沃白板等軟件將抽象的內容可視化,將運行文件存檔投放到平臺上,既可以在課堂上使用平臺授課,也便于學生課下自主使用相關資源.同時,為讓學生能夠對需要學習的內容進行預習,教師可在開發階段利用平臺完成以下兩部分工作.

(1)微課和文本資源

為幫助學生對課程內容進行初步認識,教師可以精心制作微課,并上傳到平臺,學生可以在課前觀看,進行自主預習,或通過閱讀教師投放的相關文本資料進行在線預習.

(2)自主學習任務單

自主學習任務單是引導學生利用配套學習資源開展學習活動、完成學習任務和實現教學目標的學習支架,可以很好地提供學習指南(為學生提供課程和教學的相關信息,如教學目標、重難點以及學習方法、學習建議等)、具體任務(給出學生應用平臺配套資源完成的學習任務)和困惑建議(在完成具體任務后,學生可在此部分寫下自主學習過程中遇到的困惑或者是新想法和新思路等)這三部分內容.教師可以據此任務單得到反饋,以便更好地開展后續教學.

3.3 教學設計的實施

教學設計的實施主要集中在混合式教學的課中階段,教師需要引導學生深入理解和運用知識,進行重難點的解決.可將教學設計的實施分為創設情境、理解概念、深化理解、答疑解惑和總結反思這五個模塊.

創設情境指的是教師通過平臺提供互動功能或多媒體資源,引入課程主題,激發學生興趣.理解概念是說教師可以通過平臺進行知識講解,并輔以圖示、動畫等形式,增強學生對知識的理解.深化理解指教師設計在線小組討論和數學實驗等活動,讓學生借助平臺進行協作學習,在交互中獲得知識的深度理解.答疑解惑是指教師通過事先瀏覽平臺上的任務單和討論區開展答疑,針對學生提出的困惑進行解答.總結反思則指教師可通過平臺投放知識清單或思維導圖等進行總結回顧,幫助學生鞏固學習成果.

在教學實踐中,教師應靈活開展以上模塊.在此過程中,教師不僅要對學生及時予以點評和指導,同時也要幫助學生在實踐中理解知識.

3.4 教學設計的評價

教學設計的評價主要集中在課后階段,教師可采取下面一些措施幫助學生鞏固學習成果,提高學習效率.

首先,教師可采取在平臺上布置課后作業、開放討論區或組織線下小組合作等措施,拓寬學生的學習途徑,提高其學習參與度和合作能力,促進學習有效進行.其次,經過課堂學習和交流后,鼓勵學生對學習成果和經驗進行總結,并分享至平臺,利用平臺便捷的信息流通,將學習成果擴大范圍交流.最后,在課堂教學結束后,教師可設計課程學習情況評價量表并發布至平臺,通過設置與所講內容密切相關的知識性評價指標和與全課程學習有關的綜合性評價指標,采取學生自評和組內互評的形式,這可以很好地幫助教師更全面地了解學生的學習狀況,進一步調整課程內容和教學方法.

4 以弧度制為例的混合式教學設計

4.1 弧度制教學設計的分析

教學背景方面,本節課的授課對象是高一學生,在本節課之前,他們已經學習了角度制和任意角的相關知識,對于用不同單位進行度量有一定的生活經驗.但是,弧度制與學生原有的角度制的認知結構存在一定的沖突,學生理解弧度制定義的合理性和必要性,需要一定的批判思維和創新能力,這是一種挑戰.為了更好地幫助學生應對這一挑戰,教師可以制作微課《為什么要引入弧度制》并和文本資源《為什么要引進弧度制》一同發布在平臺上.

教學內容方面,本節課為人教A 版《普通高中教科書·數學》必修第一冊第五章“三角函數”第一節“任意角與弧度制”第2 課時的內容,弧度制是三角函數這一章節的基礎內容,從角和圓等幾何元素出發,通過度量角而生成,進而構建以弧度制為核心的知識小單元,為后續建立三角函數的概念提供理論準備.

通過解讀教學內容,結合《普通高中數學課程標準(2017年版2020 年修訂)》對這部分內容的要求,設置本節課教學目標如下——理解1 弧度的意義,建立弧度制的概念,認識到弧度制的本質是用線段長度來度量角的大小.掌握角度制和弧度制之間的相互轉換,并熟悉一些特殊角的弧度值,且能通過弧度制的定義推導出弧長公式和扇形面積公式.此外,通過引入弧度制的概念,可以培養學生數學抽象的核心素養,并使學生體會到引入弧度制的必要性和價值,從中感悟數學知識中所蘊含的理性精神.教學重點是1 弧度意義的理解,角度與弧度的互化,而教學難點在于弧度制概念的生成,以及如何讓學生更好地理解弧度制的概念.

4.2 弧度制教學設計的開發和實施

在教學實踐中,教師在完成資源制作并發布到平臺后,可利用平臺整合資源,開發自主學習任務單并發布,本節課自主學習任務單如下表所示.

表1 弧度制自主學習任務單

在學生使用平臺完成課前預習任務后,弧度制教學設計的實施正式開始,具體教學環節可按下圖開展.

圖2 弧度制教學環節流程圖

首先,教師可利用摩天輪運動這一生活中常見的圓周運動創設情境,以此情境引入新課,進而提出問題.在探究過程中,教師可以先組織學生開展小組討論,之后打開平臺上預存好的文件,先借助GeoGebra 軟件進行數學探究實驗,再進行推理證明,和學生一同經歷完整的“猜想——證明”過程.逐步引導學生類比角度制,給出1 弧度的定義,繼而生成弧度制的概念.為了學生更好地理解1 弧度角的意義,打開平臺上預存好的文件,借助希沃白板軟件演示1 弧度角的生成動畫,再由特殊角推廣到任意角——進一步深化理解弧度制的概念,引導學生將角度制與弧度制建立起聯系,完成角度與弧度之間的互化,進行針對練習后,一邊幫助曾在任務單或討論區留下困惑的學生解決困惑,一邊歸納總結本節課的主干內容,本課課堂內容結束.

4.3 弧度制教學設計的評價

在弧度制教學結束后,教師可以通過平臺布置在線作業,也可以設置弧度制在線測驗,檢驗學生學習成果.鼓勵學生在討論區分享自己關于弧度制的思考和困惑,其他學生或老師可在討論區對疑問進行交流和解答,消除困惑,加深理解,促進交流.通過小組合作的方式,讓學生在弧度制教學結束后一同完成實踐任務或探究項目,加強組間互動,充分調動學生的積極性,提高學生的探究能力與合作能力.教師還可以設計弧度制學習情況評價量表,并發布至平臺.兩種性質的評價指標,配合學生的自我評價和組內互評,可以幫助教師就學生的學習狀況給出個性化建議,本節課學習情況評價量表如下所示.

表1 弧度制學習情況評價量表(評價分數從1-5)

總之,課后階段是過程性學習評價的重要組成部分.教師可以充分利用平臺的便捷性,采取一系列措施對學生的學習過程進行評價,并根據評價結果做出進一步的教學調整,更好地促進數學課程的教與學.

5.反思與展望

以人教A 版《普通高中教科書·數學》必修第一冊第五章“三角函數”第一節“任意角與弧度制”第2 課時為例,討論并展示了整合性線上學習平臺在混合式教學的教學設計全過程的應用,即分析、開發、實施和評價四個重要階段.混合式教學整個過程通常包含許多學習資源,這些資源可以被教師重新設計、組合和利用,以創造出適合不同教學環境和學生需要的教育資源.當然,這種教學方式也對教師提出新的要求——具備對網絡資源進行篩選和設計符合學情的學習任務的能力.

盡管基于線上平臺的混合式教學呈現出明顯優勢,但也存在一些缺點和挑戰,還有諸多地方需要進一步完善.比如不同地區和家庭的數字鴻溝存在差異,有些學生可能無法獲得必要的技術設備和穩定的網絡連接,導致他們無法充分參與混合式教學.雖然有待進一步完善,但這種新型混合式教學模式還是值得借鑒的.

后續我們會通過進一步的研究和實踐,不斷優化數學混合式教學,提高學生的學習體驗,促進個性化教育的發展.相信未來隨著教育技術的不斷創新,基于線上平臺的混合式教學將會更加豐富多樣,混合式教學也將繼續推動高中數學教學的創新發展.