基于翻转课堂下的数学实验教学初探，本文主要内容关键词为：实验教学论文,课堂论文,数学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
翻转课堂作为互联网背景下一种新的教学形式，无疑是教育改革和教育创新的热点之一.我校作为苏州工业园区数学学科“翻转课堂”试点校之一，于2015年10月22日承办了区“初中数学‘翻转课堂’教学研讨暨八年级数学教师研训活动”.笔者有幸开设了一节基于“翻转课堂”下的数学实验课. 苏科版《义务教育教科书·数学》八年级上册“5.1物体位置的确定”. 结合翻转课堂的授课结构，笔者将本节课的教学活动设计为两个部分.第一部分是安排学生观看微课视频，对照自学任务单进行课前自主学习；第二部分是针对学生学习任务单完成情况以及本节课的教学目标、教学重难点，进行课堂分组探究学习. 作为“平面直角坐标系”的前置课时，本节课的教学目标、教学重难点趋于让学生感受数量与物体位置及其变化情况的对应关系.于是，笔者对本节课的教学内容作了取舍和调整，舍去教材中“交流”环节，整合苏教版《数学实验手册》八年级上册“实验16物体位置的确定”相关内容展开实验教学，先后设计了身边“寻”数学、动手“做”数学、游戏“玩”数学、同伴“议”数学等活动环节，让学生在“感受”、“操作”、“应用”、“游戏”中深化对“数量与物体位置及其变化情况对应关系”的理解. 教学目标： 知识与能力 （1）知道可以用变化的数量来描述物体的位置. （2）知道数量变化与位置变化有着紧密联系. （3）借助实物探索确定物体位置的不同方法，发展数学能力. 过程与方法 经历研究数量变化和位置变化的联系的历程，（通过研究数量变化与位置变化的联系）感受我们生活在变化的世界中，感受用运动变化和联系的观点研究这些变化. 情感、态度价值观 （1）体会生活中位置的确定离不开数据，离不开数学，体会数学与生活的紧密联系. （2）通过课前自主学习，课中小组合作学习，经历克服困难和获得成功体验，培养学生对数学的兴趣，增进应用数学的信心，增强小组合作学习的意识. 教学重点： 知道可以用变化的数量来描述物体的位置； 知道数量变化与位置变化有着紧密联系. 教学难点： 用变化的数量描述事物位置的变化. 教学资源： 本班共有学生26人，分成4个学习小组，各小组学习基础相对平衡，在教师和组长的组织、引导下都乐于合作，勇于探究. 教学用具： 平板电脑4台、支架式围棋1套、百度云盘客户端（“云课堂”） 教学过程简录： 一、学情点评，引入新课 师：同学们，昨天老师在“云课堂”中上传了“5.1物体位置的确定”这一课时的学习资源包，发放了自主学习任务单.课前查看了四个学习小组（超越组、飞扬组、梦想组、阳光组）任务单的完成情况，我们看到了很多实例图片、创意设计、深度思考，看得出，各组同学都花了时间、动了脑筋，当然也是收获满满.今天这节课，我们将从以下几个环节继续展开深入的学习与探究！ （课件演示：身边“寻”数学、动手“做”数学、游戏“玩”数学、同伴“议”数学） 【设计意图】 （1）教师对学生课前自主学习情况进行简单点评，激发学生学习兴趣，引发各学习团队之间的竞争意识. （2）通过对课堂学习活动流程的介绍，使得课堂探究的内容具体、方向明确，有利于学生做好学习前的心理准备. 二、循序渐进，探究新知 活动1 身边“寻”数学 师：首先我们进入活动交流的第一个环节“身边‘寻’数学”，任务单中要求同学们（课件演示）通过观看微课、阅读教材、查看网络资源等手段，收集、整理生活中确定物体的位置及其变化情况的方法.下面请各组按如下要求展开活动与交流（课件演示），打开“云课堂”中本组文件夹“物体位置的确定图例”，进行组内交流、展示，并整理记录有关确定物体位置的事例. （学生迫不及待地开始了组内交流和展示，讨论热烈而有序，教师依次参与各小组的研讨，持续大约4分钟.） 师：刚才各组的讨论很热烈，看得出今天大家都是有备而来啊！（学生们露出得意的微笑）你们是不是对其他组讨论的内容也比较感兴趣呢？ 众生：是！（声音响亮） 师：接下来，请大家（课件演示）查看“云课堂”中其他小组以及老师提供的“小书包（学习资源包）”中“物体位置的确定图例”.看看是不是有和你不一样的发现呢？ （学生的学习热情再次被点燃，讨论交流更加活跃，持续大约3分钟.） 师：好了！下面我们请各组推荐一名同学，结合图片，向大家介绍本组收集整理的确定物体位置的方法，最好能辅以2～3个实例加以说明. （各小组窃窃细语讨论推荐人选.） 师：先请超越组的代表.
：依次播放图片（台风移动路径图、班级座位平面示意图、船只相对位置示意图），并辅以具体数据加以解释、说明. （教师板书：经纬度定位东经130.7°，北纬29.5°；行列定位第3行第4列；方位角、距离定位北偏西40°、60km） 师：说得很好！我们给超越组的同学鼓鼓掌，下面有请梦想组的同学代表.
：依次播放图片（电影票图片、Excel表格截图、围棋棋盘图），并辅以具体数据加以解释、说明. （教师板书：排号定位8排16号；行列定位E列18行；网格定位十二、10） 师：他们的例子都挺有新意的，我们给梦想组的同学鼓鼓掌吧！下面有请阳光组同学代表.
：依次播放图片（雷达模型图、坐标系截图、象棋棋盘图片、小区门牌号图片），并辅以具体数据加以解释、说明. （教师板书：极坐标70°，250m；平面直角坐标系截图3，6；网格定位E，2；津梁街196号） （学生自发鼓掌） 师：有请飞扬组.
：依次播放图片（电影院座位、旅游景点示意图、沙盘区域定位图、家庭门牌号图片），并辅以具体数据加以解释、说明. （教师板书：区域定位B，5；19幢1006室） （学生自发鼓掌） 师：刚才各个小组展示图文并茂，简洁具体.我们惊喜地发现，原来在生活中有那么多确定物体位置的方法，老师给大家点个赞！ （全班同学露出感叹、喜悦之情.） 师：站在数学的角度看，这些方法和数学有何关联呢？
：都与数字有关.
：也有的与字母有关. 师：说得非常好！其实其本质都与数量有关. （教师板书：数量——物体位置） 师：请大家讨论一下，这些数量具有怎样的特点呢？ （学生窃窃细语的讨论，但没有举手回答的.） 师：确定一个物体的位置一般需要几个量呢？（引导提示）
：两个. 师：具体说说呢！
：例如刚才同学们说的经纬度、行和列、Excel表格等. 师：说得很在理哟！还有其他特点吗？
：我觉得数字的顺序也是不能颠倒的. 师：你的观察很仔细！例如……
：刚才我们用（3、4）来表示班级第3列第4排的座位，如果数字位置颠倒了，位置也就不同了. 师：可见，虽然确定物体的位置方法很多，但是它们始终离不开数学.一般情况下，我们可以通过有序数对来描述物体的位置. （教师板书：（有序数对）数量——物体位置） 【设计意图】 （1）学生自主收集、交流、展示生活中物体位置及其变化情况的确定方法，使其感受确定物体位置方法的多样性及其应用价值. （2）通过对确定物体位置方法的具体实例描述，引导学生从数学的角度思考这些方法的共性特征，从而总结出：大部分确定物体位置的方法与数量（有约定意义的有序数对）息息相关. （3）开展多种途径交流与展示，让学生感受成功的喜悦，增强各小组的合作意识，此外，有效地激发了各学习团队之间的竞争意识. 师：刚才我们各小组是有备而来，满载而归，表现得都很棒！下面我们进入第二个活动环节.（幻灯片演示） 活动2 动手“做”数学 （1）绘制台风路径 参照微课中绘制台风中心移动路径的操作，完成课本第116页“尝试”环节的内容. 师：请各小组打开“云课堂”中“绘制台风路径视频”，对比看看，课前你的绘图方法对吗？ （学生聚精会神观看视频，不时发出议论的声音，教师在小组间巡视、指导、纠正，大约2分钟.） 师：我们请一位组长点评一下本组绘图情况.
：本组同学的绘图方法都是正确的. 师：画得准吗？
：差不多，误差还是有的. 师：老师给大家介绍一款软件，借助它，我们既可以查找经纬度对应的具体位置，也可以查看具体位置对应的准确经纬度.大家想知道吗？ 众生：想！（声音响亮） 【设计意图】 动手绘制台风路径，感受不同的经纬度对应的位置不同，当经纬度发生改变时，台风中心的位置也随之改变，以此加深对“数量的变化与位置的变化有着紧密的联系”的理解. （2）玩转“谷歌地球”： 师：大家看……（随着“谷歌地球”运行打开，学生们发出了惊喜的欢呼声.） 教师演示： ①展示“谷歌地球”上的“标注点”与经度、纬度的动态对应关系 ②输入相关经度、纬度，查找位置（北京天安门）. ③在“谷歌地球”上展示“苏州工业园区星洲学校”图片，并查看其经纬度. 师：感兴趣的同学，可利用课后时间，查找家庭或感兴趣的城市、景点的位置，以及它们的经纬度. 【设计意图】 通过谷歌地球软件操作、展示，让学生进一步感知地球上的每一个点都对应一组经纬度，当点的位置发生变化时，经纬度的数据也发生相应改变.感受数学的科学应用价值，激发学生的探究热情，增强应用数学的意识，培养学生学习数学的兴趣. （3）象棋定位 如图，这是棋盘的一部分，请你设计一种表示下列棋子的方法，并表示出下列棋子的位置（课件演示）.
师：先请本组同学相互介绍自己设计的“象棋定位”方案，并拍照上传至“云课堂”，然后再发挥集体智慧，研讨“象棋定位”的其他方案.比比谁的方法多，看看谁的方法巧！ （教师在各小组巡视查看、引导点拨、指导拍照上传，持续大约4分钟.） 师：接下来，请大家查看“云课堂”里其他学习小组（含其他班级上传的“象棋定位”方案）的设计方案，看看能否引发你新的思考. 师：请各组安排代表，上台介绍、展示本组的设计方案.
：（出示图片1、图片2）我们设计方案是规定网格行列顺序，就可以通过两个数字或者字母与数字的组合来描述棋子的位置.另外，我们还考虑了利用方向角和距离来表示棋子的位置，理论上是可行的，不过操作起来比较麻烦.
：（出示图片3）我们把棋盘分成A、B、C三个区域，并给每个区域的格点分别标上数字，例如图中的兵就可以用A3来表示.
：我们设计了用平移的方法给象棋定位，我们规定“帅”所在的位置为中心，则“卒”的位置可以表示为：右1上1，“兵”的位置可以表示为：右2上4，“象”的位置表示为：左4上2.
：（出示图片4）我们规定“兵”的位置用（-2，4）来表示，则“卒”可用（-1，1）来表示……（出示图片5）我们也可以改变中心点的位置，规定“兵”用数字（-2，2）来表示，则“帅”可以用（0，-2）来表示……
师：大家的设计方案已经超出了我的预期，可见打破惯性思维，还有这么多有创意的设计方案，老师为大家点个赞！ （学生们都自豪地笑了！） 【设计意图】 （1）合作设计用多种方法描述棋盘上棋子的位置，打破以往以行列定位的惯性思维，强化学生对确定物体位置的再认识和理解. （2）借助平板电脑，让学生的设计方案在不同层面流转、展示，既激发学生学习热情，也能快速、高效地引发全班同学思维碰撞，提升课堂学习效益. 活动3 游戏“玩”数学 师：下面我们来做个游戏放松一下（课件演示）. 五子棋游戏“落子无悔”、“非常6+1”（课件演示）. 师：咱们来一场“五子棋游戏”，（课件演示）比赛规则：四个小组各推选一名选手（两人一组），一名同学口述（反应时间不超过6秒）棋子位置，另一名同学动手摆放（反应时间不超过1秒）. （四位选手上台） 师：“超越”、“梦想”一个联盟，“阳光”、“飞扬”一个联盟，请你们商量一下分工以及棋子定位方法. （两组同学讨论、比划棋子的定位方法.） 师：准备好了吗？ 众生：好了. 师：咱们再配上点背景音乐（轻松欢快），那就开始吧！ （比赛双方你来我往，台下同学不时发声支招，在一片欢快、紧张、愉悦的氛围中，以“阳光”、“飞扬”联盟获胜结束.） 【设计意图】 开展轻松、有趣的游戏，考查学生应用知识解决问题的能力，提升课堂学习的趣味性，让学生体会“数学其实很好玩”. 三、总结交流，提升认识 活动4 同伴“议”数学 师：刚才的游戏，几位同学配合默契、合作愉快，课后咱们可以继续PK.接下请各小组成员相互谈谈本节课的收获与体会，然后请各个组长作总结发言，小结本组学习情况并点评组员表现（大约2分钟后）：
：通过这一节课的学习，我们发现，原来生活中确定物体位置的方法有这么多，生活中数学无处不在，生活离不开数学知识.我们团队合作很默契.
：我们发现确定物体的位置离不开数字，这些数字一般需要有两个，还得注意顺序性.我们这一组大家课前准备很充分，合作也很愉快.
：这节课我们学到了很多确定位置的方法，我们对“谷歌地球”比较感兴趣，打算课后继续研究这款软件，今天最开心的莫过于在五子棋比赛中我们队员获胜了（全班同学都开心的笑了）.
：我们这一组周硕同学设计的“象棋定位”方法比较独特，因为我们没有及时搞清楚，所以没有获得展示机会，比较遗憾.另外，希望在以后的学习中，我们组的各位同学都能参与进来，积极发言. 师：今天大家的表现都很棒，刚才四位组长的发言就是很好的证明，部分问题请大家课后继续探究.希望在以后的学习中，同学们能用好各类资源，加强团队协作，发挥集体智慧.学会用数学的眼光看问题，用数学的知识解决问题！ 【设计意图】 通过组内小结，让每一个同学都能有总结、反思、表达的机会，深化对所学知识的理解.组长总结发言旨在增强团队协作意识，激发学生独立思考以及参与合作学习的动机. 在经历本节课的教学准备和实施后，笔者有以下几点体会与思考： （1）深挖整合教材，寻得教学源头活水 通过阅读教材，查看教参，笔者发现本课作为全章的开头篇，教学内容少，教学目标也只是限于“知道”和“经历”，属于一节前置体验课，于是笔者将本课的教学重心定位于“体验”，把“体验方式和体验程度”作为本节课的教学设计思考的出发点. 起初，笔者寄希望于查阅资源，进行教学内容“嫁接与加工”，但由于本节课的内容比较“冷”，均无功而返.于是，笔者再次回归教材，因为教材是联结课程、教师、学生的纽带，是义务教育数学课程标准的具体化的体现，是教师教学的主要依据，是学生获得知识、提升能力、发展智力的静态载体.通过对教学内容进行深入研究与重新整合，笔者大胆舍弃教材中关于质点运动的“交流”环节，引入实验手册中相关内容.对教材和实验手册中的“绘制台风路径”、“绘制舰艇编队航行路线”、“围棋定位”、“象棋定位”进行深入挖掘，把它们作为本节课知识的发生点、成长点、终结点，将教学形式调整为基于翻转课堂下的数学实验活动，并努力围绕这几个方面进行微视频制作、任务单设计、课堂实验活动，最终为教学活动的开展寻得源头活水. （2）调动多种感官，促使活动有趣有效 数学实验是学生通过观察、操作、试验等实践活动来进行数学学习的一种形式，是学生从自己的“数学现实”出发，通过自己动手、动脑，用观察、模仿、猜想、实验等手段获得经验，主动建构并发展自己的数学认知结构的活动过程.可见，实验活动的内容和形式是实验教学的基础，激发学生主动参与、乐于参与才是实验教学的关键所在.作为一次翻转课堂形式下的实验教学尝试，教学环节颠倒，教学形式调整，师生角色转变，对实验活动的设计提出了更高的要求. 基于以上几点思考，笔者在前置学习、课堂活动中安排了观看微视频、身边“寻”数学、绘制台风路径、设计象棋定位、玩转“谷歌地球”、“落子无悔”、学习成果流转、小组交流展示等活动内容，调动学生多种感官共同参与学习.从教学实施的效果来看，这些活动形式很好地激发了学生主动探究的热情，实现了实验活动的有序、有趣、有效. （3）巧预设促生成，实现课堂轻“翻”巧“转” 作为一次基于翻转课堂下的教学尝试，在经历反复的教学准备和教学实施后，笔者体会到，要想将课堂轻松“翻”巧妙“转”变为可能，还得在以下几个方面下工夫： ①研读教材、研究学情、明确分工、细化流程、激发动机，将学生推向前台，教师走向幕后. ②微视频“小”、“实”、“新”；自主学习任务单“精”、“细”、“明”；课堂活动“有序”、“有趣”、“有效”. ③为各环节做好充分、巧妙的预设，促使课堂学习活动有精彩生成之本，同时还能确保生成资源可控、可用.这样的课堂才有张力和活力，教师才能做到收放有度、收放自如. ④后续思考. 回顾整个教学实施过程，笔者感觉还有很多值得商榷的地方，如：“翻转”与“实验”的程度都还不够明显、痕迹不够清晰，课堂活动节奏不够明快，个别环节的探究活动未能深入，缺乏持续、有效激发学生学习动机的策略.
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