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基于“双螺旋、三阶段、四环节”的高等数学混合式

2022-01-07  |  所属栏目: 来稿选登  |  阅读次数: 

本文作者:李晓娜,戴秀荣 发表期数:现代职业教育 2021年49期 本文字数:2436

  [摘           要]  以学生为中心,利用智慧职教云课堂平台,通过丰富的信息化教学资源和信息化手段,打造立体智慧课堂,构建“双螺旋、三阶段、四环节”的线上线下混合式教学模式,并在课堂教学中进行实践,提高学生应用数学知识的能力,增强高职数学的教学效果。
  [关    键   词]  高等数学;“双螺旋、三阶段、四环节”;混合式教学
  [中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603(2021)49-0082-02
   高等数学是高职院校一门重要的公共基础课,该课程覆盖专业广,对学生专业课程学习以及今后工作持续力的发展起着重要的作用。该课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,创新了线上线下混合式教学模式,落实了立德树人根本任务。基于建构主义学习理论,该课程以学生为中心,利用智慧职教云课堂平台,通过教师自制微课视频、教学动画、GeoGebra软件、公式游戏、思维导图等丰富的信息化教学资源和信息化手段,打造了立体智慧课堂,构建了“双螺旋、三阶段、四环节”的线上线下混合式教学模式。
   一、高等数学教学设计
   (一)课程体系
   根据我院建筑工程技术专业人才培养方案、岗位需求以及高等数学课程标准,教学团队的教师把高等数学课程的内容合理优化为五个单元,分别为函数、极限与连续、一元函数微分学及其应用、一元函数积分学及其应用、数学实验。
   (二)基于“双螺旋、三阶段、四环节”的线上线下混合式教学模式
   该课程以建筑物为背景,全过程运用“情景导入→探索新知→知识运用→总结拓展”四个教学环节,学生在问题的驱动下,层层深入、循序渐进地进行新知学习。
   以学生为中心,按照“数学知识、专业应用”双主线螺旋上升,通过“课前、课中、课后”三个阶段;以“导(情景导入)→探(探索新知)→用(知识运用)→拓(总结拓展)”四个环节进行层层递进的教学活动,构建了“双螺旋、三阶段、四环节”(见图1)的线上线下混合式教学模式。
   二、高等数学混合式教学案例
   (一)教學内容与授课对象
   课题:曲率及其应用
   本节课以北京大兴国际机场内的曲线为切入点,利用曲线的弯曲程度引出曲率,它是导数在几何上的又一应用。计划1课时。
   授课对象是建筑工程技术20-1班的学生。
   (二)学情分析
   知识基础:学生已经掌握了求函数一阶导数、高阶导数的方法,学会了利用一阶导数判断函数的单调性。
   认知能力:学生具备了一定的数学计算能力、直观想象能力和逻辑推理能力,会使用GeoGebra软件进行运算和作图。
   学习特点:学生喜欢具体、形象、直观地去学习数学知识,对软件操作较感兴趣,乐于在教师的引导下,利用信息化手段开展深入的讨论与研究。
   专业特性:对接建筑力学、建筑施工等专业课程的课程标准,学生已经对不同类型的建筑物结构有了初步认识。
   (三)教学重点、难点
   教学重点:曲线某一点处的曲率的定义。
   教学难点:计算建筑物中曲线的曲率。
   (四)教学目标
   知识目标:理解函数曲线的曲率的概念;会求曲线某一点处的曲率。
   能力目标:能在创设的专业情境下利用曲率的知识解决实际问题。
   素质目标:增强创新意识,具备勇于探索的品格;体会建筑中自然协调、融合的曲线之美。
   (五)教学策略
   本次课实施了情景导入→探索新知→知识运用→总结拓展共四个环节,将课程思政和数学素养贯穿整个教学过程。从大兴机场的内部曲线视频进行新知导入,将曲线的曲率与建筑物中的曲线相结合,提升学生的学习兴趣,,激发学生学习的动力。采用层层递进的引导,通过发现法、练习法突出教学重点,结合北京大兴国际机场,利用可视化的GeoGebra软件动画和教具,突破教学难点。
   (六)教学过程
   1.阶段一:课前准备
   课前任务——发布任务,提前预习
   通过学习平台发布搜索任务:寻找建筑物中的弯曲元素(如鸟巢、北京大兴机场)。学生通过各种手段查找相关资料,并上传学习平台,培养学生获取信息和处理信息的能力。教师可以根据学生提交的结果修改教学设计。
   2.阶段二:课中探究
   (1)情景导入——通过视频引出曲率
   借助北京大兴机场的结构曲线视频,使学生感受数学中的曲线美,引出曲线的曲率。
   (2)探索新知——借助GeoGebra软件动画,进行小组探究
   通过演示GeoGebra动画,向学生形象、可视化地展示切线的转角和弧长,使学生理解其定义,将数形结合的数学思想应用其中;学生分组操作教具和GeoGebra动画,探究曲线弯曲程度与转角、弧长的关系?体验知识的形成过程;教师提出问题引导学生类比平均速度求瞬时速度的方法,引出曲率的定义:曲率:K=■■称为曲线上某点处的曲率。在借助旧知解决新知的过程中,渗透类比的数学思想。

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