实践翻转课堂模式 提升数学核心素养——以“三角函数”为例

发表时间:2021/6/18   来源:《中小学教育》2021年2月第6期   作者:温锦旋
[导读] 《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》指出

        温锦旋
        广东省陆丰市碣石中学 516545

        [摘 要]《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》指出:在学习数学和应用数学的过程中,学生能发展数学学科核心素养。基于数学核心素养下,“翻转课堂”作为一种新的课堂教学模式已经逐渐走入中小学课堂,本文以高中三角函数教学内容为载体,阐述翻转课堂模式在三角函数教学中的运用探究,提升发展学生数学核心素养。
        
        [关键词] 核心素养;数学抽象;三角函数;翻转课堂
        “翻转课堂”是一种由学生随时随地在课后完成知识学习,在课堂上师生交流、互动,教师指导学生解惑的新教学模式,为了提高高中生的数学核心素养的能力,在教学过程中应该培养学生的创造性逻辑思维能力。
        
        一、翻转课堂与角概念教学——直观想象素养的提升
        对角的概念的推广,就像数系的扩充与推广一样,每一次扩充都与学生以前的认知产生矛盾,打破学生认知的定势难度很大。角概念是学习三角函数的基础,新课标建议,通过实际问题引出角的概念的推广问题,引发学生的认知冲突,然后用具体例子,将初中学过的角的概念推广到任意角。在对数学问题认识的过程中,一线教师经常需要借助于事例进行分析,帮助学生,使学生实现由直观到抽象地理解。利用几何直观有利于抽象概念的理解,教学中引导学生了解任意角,同时还利用直角坐标系建立象限角概念,使任意角的讨论有了一个统一的“标准”。
使用翻转课堂可以动态表现角的终边旋转的过程,有利学生观察角的大小变化与终边位置关系。学生在用语言描述这些超出角的时候,会发现用静态角的定义不再适合,让他们体会到:要想说清楚这些角,有必要将角的范围进行拓展,而且需要从动态的角度重新定义角。比如在体育赛事中,我们会听到这样的播报:体操运动员的“前空翻转体一周半()”和“后空翻转体两周()”如图1,还有跳水运动员的“向内、向外转体三周()”如图2。我们提炼出描述角的关键词,会发现它们都围绕两个方面来描述,一个是旋转方向,一个是旋转量。


        
        
        
        
                                               
        
        
        二、翻转课堂与三角函数性质——数学抽象素养的提升
        学生对函数 性质得研究已有比较丰富的经验、借助对图象特征的观察获取函数的性质是一种基本方法,在三角函数的性质中,周期性和奇偶性是特别重要的,利用三角函数的周期性,可以从一个周期入手研究它的单调性,函数的最值是利用单调性推出来的一个自然结果。
         尤其三角函数的诱导公式比较多,而且结构比较相近,教师可以教学生记住诱导公式的结构式,就直接推出正负号,这样可避免学生死记硬背,有可以提高学生逻辑推导能力,加强有意义记忆,进一步提升学生数学抽象素养。例如,诱导公式,, ,课堂上引领学生分析上述公式的特点,容易得出这样的思维方法和技巧:将角看作锐角, 角的终边落在第二象限,在第二象限中正弦值为正,余弦值、正切值为负。通过引导,学生就能更加准确地对正负结果进行判断。所以,在具体数学课堂教学过程中应从实际问题情境出发,教师应注重过程引导,进一步培养学生抽象逻辑思考问题的行为习惯和思维方式。

        三、翻转课堂与三角函数综合问题——数学运算素养的提升
        
        三角函数知识点多而复杂,较为抽象,要求了解同角三角函数的关系式、诱导公式、和差角公式、二倍公式的运算特点,正确进行运算,能够根据式中角和函数名的特征,选择运算方法,设计运算程序,进行合理的三角恒等变换,解决问题。教学实践中运用翻转课堂模式时,可以对三角函数性质等各知识点进行整合,近几年高考在对三角恒等变换考查的同时,对三角函数图象与性质的考查力度有所加强,往往将三角恒等变换与图象和性质等结合考查。
        其中三角函数的定义域值域、单调性、奇偶性、周期性、对称性以及图象变换是主要考查对象,难度仍然以中低档为主,重在对基础知识的考查,淡化特殊技巧,强调通解通法,其中对函数,的图象要求会用五点作图法作出,并理解它的性质,立足于等价转化,破解三角函数综合问题。
        例如, 若函数的图象关于直线轴对称,则函数的最小值为        .
【解析】
函数的图象关于直线轴对称,,

=
结合二次函数的单调性可知,当时,.
        利用式 可以求出对称轴及对称中心,由可得对称轴方程,由可得对称中心横坐标等问题。

        总之,利用三角函数构建数学模型,解决实际问题,重点在于数学抽象、逻辑推理、直观想象、数学运算和数学建模等素养上的提升。对于从事高中数学一线教师,在平时的课堂教学中,关注翻转课堂模式的有机融合与应用,努力提升课堂教学效率,进一步促进学生数学核心素养的发展。
        



参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(2017 年版2020年修订)[M].人民教育出版社,2020.
[2]尹海强.高中数学校本教材落实学生数学核心素养的几点思考[J].数学学习与研究,2017,(07).
[3]潘普昂.普通高中培养学生数学核心素养之数学运算能力的校本研究[J].数学学习与研究,2017,(13).
[4]打造初中数学高效翻转课堂的几点做法[J]. 孙慧敏.课程教育研究. 2016(13).
[5]全面践行数学核心素养——《三角函数的应用》教学实录[J]. 陈敏,方莉.中学数学. 2016(07).
       
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