浅谈数学教学技能竞赛中的教学设计

■天津市实验中学 刘 刚 ■天津师范大学 张筱玮

浅谈数学教学技能竞赛中的教学设计

■天津市实验中学 刘 刚 ■天津师范大学 张筱玮

一、数学教学技能竞赛的含义

教学技能是教师必备的职业技能之一，教学技能竞赛则是由教育主管部门、相关教育学会、教育教学研究联合体和民间教育组织等发起，邀请学校和学科专业教师参加的职业技能比赛，通过比赛，可以达到校际交流、教师职业技术能力展示和新教学理念方法展示的目的。以基础教育中学学段为例，数学学科全国性教师教学技能比赛由中国教育学会中学数学教学专业委员会发起，分为初中段和高中段，每两年举办一次，全国各省市数学教育学会和省级数学教研单位是地方单位的组织者，会选送本省（市）的优秀代表参加全国的比赛。

二、数学教学技能竞赛的类型

教学技能竞赛种类繁多，按照不同的分类标准，可以有多种类型。

按照综合程度可分为两类，一类是教学技能竞赛不区分专业，或只按文理科分组，或只按教龄分组，我们称之为非专业学科分类式竞赛；还有一类就是专业学科分类式竞赛。

按照参赛对象的特点进行分类，可以分为在职教师（基础教育学段的数学教师、高等教育学段的数学教师）和非在职教师（主要指有从事数学教学工作意愿的在校大学生，具体又可以分为接受教师专业技能培养的“师范类”准教师、在综合性大学修读学科专业课程的大学生）两类教学技能竞赛。

按主办单位的代表范围进行分类，可以分为全国性比赛（由全国相关学会组织的全科或单科比赛）、地方性比赛（由地市级相关学会组织的全科或单科比赛）和校级比赛（由某个学校或几个学校联合组织的全科或单科比赛）。

三、数学教学技能竞赛的组织及参与方式

（一）组织

不论是哪种类型的数学教学技能竞赛，作为一个竞赛的发起单位，一般应成立一个竞赛组委会，制定出详细的、具有可操作性的竞赛章程，获得权威专业学会（如某一级数学教育专业学会）的认可，聘请专业团队担任竞赛的评委，必要的话取得相关的法律公证，并责成相关部门负责竞赛场地选择、设备配置和安全保卫等工作。

（二）参与方式

从数学教师参与教学技能竞赛的渠道不同，可以将参与方式分为单位举荐和个人自荐。所谓单位举荐，是指由数学教师所属单位（所在学校、地市或者省一级）经过一定的选拔程序，确定由某一位或者几位数学教师代表相关的组织或者团体来参加竞赛；所谓个人自荐，是指教学技能竞赛主办单位采用“海选”方式，面向某一区域（全国、省或者地市）的数学教师发出竞赛邀请，从中选择适合的对象（如有的竞赛组委会要求有意愿的教师提供一份教学设计，再根据教学设计的水平选择参与竞赛选手），按照竞赛要求的流程参加比赛。

四、数学教学技能竞赛的作用

（一）促进先进教育理念交流

教师参加教学技能竞赛一般都要提交“竞课”时所用的教学设计（或教案），教师要为自己的课程设计寻找教育教学的理论基础，要表达得准确，就需要细致研读数学课程标准和相关的教育理论，只有找得准，才能言之有物。

从数学教学实践上看，在日常教学中寻求理论依据不是数学教师必做的功课，一类喜爱研究的教师可能会经常思考这一问题，并尝试用不同的理论改进教学；更多的教师是在遭遇教学瓶颈时才会想到要去查询资料，寻求解决对策。在参与教学技能竞赛时，参赛教师为不同教学内容、教学方式和教学技术所寻求的理论依据，为教育理论与教育实践的结合提供了连接点，可以促进竞赛教师的理论学习。从心理学上讲，“竞赛”环境可以最大限度地激发参与者的潜能，获得的成果也往往会超出预期，从而达到促进先进教育理念交流的目的。

（二）促进新教育技术的使用

技术延展了人类思维和想象的空间，也为在课堂教学中，学生认识数学概念、发现数学原理提供了更多的选择。在教学技能竞赛中使用技术是一个常态，PowerPoint、几何画板、超级画板 Z+Z、SmartBoard等是目前使用较为普遍的一些技术，在各种技术运用中，能够脱颖而出的技术是和课程融合自然且必不可少的技术，寻找到新亮点和新突破将成为制胜的关键。

（三）促进教学过程设计创新

在教学技能竞赛中，照本宣科难以获得评委与观众的认同，因此，突出课程标准理念下“用教材”的特点就显得至关重要。参与竞赛的教师一般都会把功夫下在教学内容的创新设计上，每一次技能大赛都会留下令评委和与会者印象深刻、回味深长的新设计。

如，张颖以“抛物线的光学性质及其应用”课题，参加“东芝杯·中国师范大学理科师范生教学技能创新大赛”，其教学过程中“教师活动”设计如下：

【设问】

1.抛物线的定义。

2.焦点在轴正半轴上时抛物线的标准方程、焦点坐标及准线方程。

【演示】实验仪器：1.火柴；2.放大镜。

实验说明：放大镜的镜面正是一个抛物面，太阳光线通过放大镜凸面，经过折射后将通过焦点处，可在焦点处放置火柴，太阳光线较强时焦点处高温达到燃点可点燃火柴。

【设问】为什么会出现这种现象？

【引导】打开课本第75、76页，阅读《圆锥曲线的光学性质及其应用》一文，分小组讨论抛物线具有何光学性质。

【授课】汇总学生的讨论结果，总结抛物线的光学性质。

由于光路可逆性，可知一束平行于抛物线轴的光线经过抛物线面的反射集中于它的焦点。

【例1】某种碟形太阳能热水器的外形示意图如图1，其中F为加热点；碟形反射壁是抛物线绕对称轴旋转而成的曲面；抛物线以cm为单位的设计尺寸。如图2，为达到最佳加热效果，F应距碟底多少？

【例2】已知探照灯的轴截面是抛物线y2=x，如图3所示，表示平行于对称轴x轴的光线于抛物线上的点 P、Q 的反射情况，设点 P的纵坐标为 a（a＞0），a取何值时，从入射点P到反射点Q的光线的路程最短？

【小结】焦点对于圆锥曲线的特殊意义，焦点就是光线的聚集点，这说明圆锥曲线与光有着紧密的联系。

【作业】电影放映机上聚光灯泡的反射镜的轴截面是椭圆的一部分，如图4所示，灯泡在焦点F2处，且与反射镜的顶点A距离为1.5cm，椭圆的通径|BC|为5.4cm，为使电影机片门获得最强的光线，片门应安装在另一焦点处，求灯泡和片门的距离。

本选题抛物线的光学性质及其应用不仅是用数学原理解决实际问题，还用到物理、化学的相关知识，媒体手段不仅有常用技术，还插入了录像，同时，教师利用学生观看录像的时间，完成了一段较长板书的书写。在学生自主解决问题的过程中，教师还讲述了一个轶闻，即在第二次世界大战期间，苏伊士运河（Suez Canal）作为连接亚洲、北非与欧洲的最直接的水上通道，是盟军与德军战略争夺的要地，为了对停靠港口的德军发动攻击，盟军与当地抵抗组织联络，在约定的时间内，利用数百盏探照灯（抛物面）同时开启，将苏伊士运河夜晚的上空亮如白昼，盟军成功地完成了对德军的攻击，取得了大胜。整个教学过程设计连接巧妙、时空穿插，没有盲点，取得理想的成绩也就在意料之中了。

（四）提供专业能力展示平台

教学技能竞赛多是为中青年教师设定的，在中青年教师的成长过程中，能够在不同级别的专业技能比赛中展示自我，对提升其专业能力和教学自信都是非常有益的。

教学技能竞赛会给参赛教师的专业发展提供更加广阔的平台，这就要求每一位数学教师能够正确和认真对待不同层级的专业能力竞赛，很多教师常态数学课上得非常精彩，但就是不愿意参加有“作秀”性质的展示课和竞赛课，固然这样的教学与真实课堂有距离，但不能否认其对教学改革具有的研究性和探索性价值，而在教学中积累起来的教学智慧也能够在模拟授课中得以体现，参加高水平的“赛课”，能够促使教师向名师和教学研究型教师的迈进，机会总是给那些准备好并愿意努力的人们。

注：本文为教育部人文社会科学研究资助项目（项目批准号：13YJA880105）成果。

（责任编辑 韩大勇）