三教攻坚行动

2021-11-25 06:35张明文
职业 2021年17期
关键词:PBL教学模式中职数学教学改革

张明文

关键词:中职数学 PBL教学模式 问题 教学改革

2019年1月,国务院印发了《国家职业教育改革实施方案》(简称“职教二十条”)。这份新时代职业教育改革的指导性文件中,提出了对教师、教材和教法三个维度的概述性改革要求(合称为三教改革)。教师、教材、教法三者之间形成三维立体架构,教师是主体,教材是主线,教法是主导,系统地回答了“谁来教、教什么、怎样教”的问题。

中职数学作为一门公共基础课程,因其知识体系的相对稳定性与延续性,其改革的进度总是落后于专业核心课程,中职数学教师已经习惯于“赶羊群式”的课堂教学状态。在职业教育三教改革的大潮面前,中职数学该如何实施教法改革呢?笔者认为,中职数学教法改革的核心在于:教学任务从传授知识向破解问题转变;教学重心从获得知识向掌握方法转变。

一、中职数学教学改革的阻力

教学改革的主体是广大一线教师。笔者曾在市级中职数学教研活动中做过一次问卷调查,共有68位中职数学教师填写了调查问卷。问卷调查中有一个问题是“你对参与中职数学教学改革的态度是:A.愿意;B.愿意但不会;C.无所谓;D.不愿意”。调查结果显示,不愿意或愿意但不会参加中职数学教学改革的教师有51人,占参与问卷调查人数的75%,为什么会出现这样的现象呢?

(一)守旧习不愿改

经历了多个轮次的职教大发展,各中职学校的办学规模、专业结构、师资配置都已趨于稳定。在中职数学教师队伍中,教师各年龄段、各教学风格并存。然而,从古沿袭至今的“灌输式”课堂生态、“讲练式”课堂结构,仍然是中职数学课堂的主导。教师讲课的内容、讲课的方式,都具有很强的随意性与盲目性。毫无疑问,教学改革需要教师做更多的课前准备和课后思考,从而导致工作量的增加、工作难度的增大、工作负载增强,因此,许多教师不愿意改,能吃老本就不走新路。

(二)有心动无行动

尽管各中职学校的教学改革喊得震天响,但很少能够付诸行动,有一部分中职数学教师想改却无处着力,手捧2020版的中职数学课程标准却一脸茫然。虽然各地陆续推出了一系列新课标培训,开设了课改专题的活动课、比赛课,但由于许多教师缺少教育理论的支撑,缺乏对教学方法的深入理解,缺少明确的教学改革目标和扎实的教学改革攻略,忙碌了半天仍然两手空空,下一季又重复着曾经的老路,习惯成了自然,有心动却无行动。

既然有那么多中职数学教师不愿改、不会改,那么三教改革该如何推进呢?笔者认为,只有尝到了教学改革的甜头,通过教学改革切实减少了工作量、提高了工作效率、提升了教学质量,教师才可能产生内驱力。笔者就是将PBL教学模式引入中职数学课堂,从而尝到了甜头的一线教师之一。

二、本源的契合

PBL教学模式是Problem based learning的简称,是1969年美国神经病学教授巴洛斯(Barrows)针对医学院校提出的一种以问题为中心的教学模式,是指在教师的参与和引导下,围绕某一复杂的、多场景的、基于实际问题的专题或病例进行问题的提出、讨论和学习的过程。无独有偶,在人类历史发展的过程中,数学也是伴随着解决一个个实际问题而产生和发展的。

(一)问题是数学的本源

古时候,由于农业生产的需要,人们从治理洪水到土地灌溉;从测量田地的面积到计算仓库的体积;从推算适合农业生产的历法到财富积累的计算与产品交换等,都产生了对计算的需要,数学在人们长期的农业生产实践活动中逐渐产生。数学诞生之初就是以解决实际问题为目标的,人们为了解决生产实际中遇到的问题,研究建立算法与提高计算技术,高度概括且寓理于算,问题是数学的本源。

(二)本源与原理的契合

一次完整的PBL教学,包括7个步骤,每一个步骤都围绕着问题展开,这与中职数学教学之本源高度契合。例如,已知矩形的周长,求该矩形面积的最大值。对该问题采用PBL教学,可以这样实施:第一步,帮学生厘清周长与面积的概念;第二步,让学生明确矩形一边大小变化会导致面积变化;第三步,让学生了解矩形面积可能会产生怎样的变化规律;第四步,让学生了解如何建立面积与矩形一边变化的关系式;第五步,为学生剖析解决本类问题的关键点;第六步,引导学生利用均值定理或二次函数解决此类问题;第七步,请学生小组代表汇报解决本类问题的方案。

三、行动之攻略

数学问题种类繁多,从数学问题的形成与来源来看,适用于PBL教学的数学问题有三类:一是构建数学模型的实际问题;二是发现数学规律和真理的探究性问题;三是培养学生思维灵活性和发散性思维的开放性问题。笔者在多年的教学改革实践中,基于PBL教学模式,积累总结了四个维度的问题式教学改革行动攻略。

(一)情境有厚度——追溯问题源

在教学改革实践中,需要从中职学生的认知水平和生活经验出发,紧密联系中职学生的生活实际,创设有时代感、有趣味性、有数学价值的数学情境,追溯数学问题的源头,贴近学生的身心发展、贴近立德树人的根本任务,以此增强教学情境的厚重感。

在“指数函数”的新课导入环节,笔者设计一个折纸游戏(每个学生一张A4纸,不断地进行对折),并参照PBL教学模式,设置了阶梯式认知体验学习任务。首先,引导学生体验折纸,然后提出问题:对折几次后就折不下去了?原因何在?理论上折纸的次数与层数、面积存在什么关系?如何建立层数、面积与折纸次数的函数关系式?在你身边,你还能说出哪些与之相似的数学模型呢?随着底数a的变化,函数会呈现出哪些类型的变化?在解决这些问题的基础上,教师引导学生认识指数函数的基本形态,让学生学习由特殊到一般的认知方法,再由折纸问题延伸到贷款利率、经济增长规律等问题,带着学生追溯问题的源头。

(二)破题有梯度——设计问题串

在教学改革实践中,需要转变教学观念,根据教学对象的专业特点与认知规律,采用启发式、参与式、探究式、合作式的教学方法,针对某一具体数学问题,设计出符合学生认知逻辑的问题串,采取低起点、小梯度、重衔接的渐进式教学策略。化无形为有形,化小道为大道。

在“直线与平面所成的角”的教学中,面对实际的直线与平面所成角的问题,学生如何准确地找出平面角是一个难点。笔者设计了渐进式的问题串融入PBL教学,帮助学生打开思路,找到解决问题的方法。第一个问题:斜线与平面的交点(斜足)是哪个点?第二个问题:有经过斜线上一点且与平面垂直的直线吗?第三个问题:若垂线已经存在,那么垂足点是哪个点?若垂线不存在,那么怎样做垂线并找出垂足点?第四个问题:如何确定斜线在平面内的射影?第五个问题:如何确定直线与平面所成的平面角?通过带着学生分析、回答这5个问题,笔者帮助学生建立起“找斜足→找垂足→找射影→找平面角”的逻辑思路。

(三)思维有跨度——挖掘问题链

数学的作用体现在显性与隐性两个层面,学生可将显性数学能力直接应用于社会生产与生活,而隐性数学能力则体现为良好的观察能力、联想能力、推理能力以及解决问题的能力,归结起来就是数学思维能力。因此,培养学生的数学思维能力才是中职数学教学的重中之重。

在“已知数列的前n项和Sn,求通项an.”的教学中,笔者设计了纵向延伸式的问题链融入PBL教学。已知Sn=n2,则a1= ?,a6= ?,a4+a5= ?;已知Sn=n2+2n,那么该数列的通项an= ?;若已知条件变为Sn=n2+2n+3,此时an=  ?;为什么会出现前面两种不同的函数表达形态呢?Sn=an2+bn(a≠0)与Sn=an2+bn+c(a≠0) 分别代表什么样的数列形态?已知Sn=2n2-3n,则通项an=  ? ,已知Sn=3n2+2n-1,则通项an= ? 。通过带着学生解决这一系列问题,学生最终达成统一认识:满足Sn=an2+bn(a≠0)的数列是等差数列,且公差d=2a,通项an=2a·n+(b-a) 。

(四)拓展有黏度——把握问题核

中职数学知识除了纵向联系以外,还有着千丝万缕的横向联系。在学生学习了某个知识点后,为了帮助学生打开视野,培养学生的数学全域观,教师需要做适当的横向拓展和延伸,帮助学生把握数学问题的核心,以点触面,触类旁通。

高一对数函数习题课中有这样一个问题:“已知函数y=log2(x2-2x+m)的定义域为R,求实数m的取值范围”。围绕该问题,笔者以PBL教学模式为基础,设计了一组横向联系的数学问题。问题1:不等式x2-2x+m>0恒成立,求实数m的取值范围;问题2:函数y=x2-2x+m的图像恒在x轴的上方,求实数m的取值范围;问题3:方程x2-2x+m=0无实数根,求实数m的取值范围;问题4:函数y=ax-2+3(a>0且a≠1)经过的定点是    ;问题5:函数y=3+loga(x-2)(a>0且a≠1) 经过的定点是    。通过这5个问题的提出,直指“恒”“定”这类数学问题的核心。

将PBL教学模式引入课堂,以学生的认知水平为起点,以解决数学问题为驱动,遵循认知规律,追溯问题根源,设计问题串,挖掘问题链,把握问题核,有助于中职学生厘清数学知识点之间的联系,从而使学生能够学会运用数学知识解决实际问题,摆脱普高化数学教学的束缚,更具有实际借鉴意义与推广价值。

参考文献:

[1]李晓婵,高旭,蔡依琳.PBL教学法应用于旅游管理专业课的实证研究[J].现代职业教育,2021(3).

[2]张耀鸿.科研项目驱动的PBL教学方法研究[J].科教导刊,2020(11).

[3]陈莉娜.PBL视域下数学的"综合与实践"教學研究[J].数学学习与研究,2020(9).

[4]吴长刚.问题导向的中职数学课堂任务教学改革[J].科学咨询,2020(6).

[5]李良.基于问题驱动的中职数学教学设计[J].中学教学参考,2020(11).

[6]苏美婷.认知负荷视角下中职数学"问题链"的设计[J].中学数学,2020(1).

(作者单位:温岭市职业中等专业学校)

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