基于网络平台高中数学教学设计以《 正方体的截面形状 》教学设计为例

发表时间:2021/6/22   来源:《教学与研究》2021年3月7期   作者:宋心茹
[导读] 习近平总书记在党的十九大报告中指出要“办好网络教育”
        宋心茹
        陕西省西安中学    
        【内容提要】:习近平总书记在党的十九大报告中指出要“办好网络教育”,努力让每个孩子都享有公平而有质量的教育。将“网络教育”首次写入党的报告,是以习近平同志为核心的党中央科学把握世界教育发展大趋势、我国教育发展大格局、时代发展大潮流的战略考量,必将对我国教育产生深远影响。[1]基于网络环境的教学设计不同于传统课堂环境的教学设计。应充分为发挥网络环境的优势,体现网络教学的特点,本文以《 正方体的截面形状 》一课教学设计为例,尝试得到线上教学设计的一种模式
        【关键词】  教学设计  在线教学  教学设计
一、基于网络平台教学设计理念
        进行教学设计时应注重充分利用互联网使信息互联,使得教学手段更方便智能,学习资源更丰富多样,学习更环境立体智慧。
1.设计理念应从传统的“传到、授业、解惑”转化为“引导学生探究、支持学生分享、帮助学生反思”的任务驱动式模式。
2.教师角色转变为场外指导的教练员,是开发智慧的网路教学设计者,网路教学学习的帮促者。
3.教学的核心任务应转化为如何激发学生兴趣、引导学生启发探究思考。我们的角色应该.
4.教学重心转变为设计训练方式、总结训练数据、反馈训练结果、调整训练策略设计等。
二、高中数学在线教学设计要素
1.教学设计应贯穿于线上、线下学习的全过程
        教学设计应该主导直播学习、课堂教学和实践学习全过程,尤其是在课堂教学和实践学习环节,通过有效的引导,发挥学生的主观能动性,让学生在动手实践中协作交流、团队合作,主动地进行知识的迁移和转化。
2.线下学习应以项目式教学为主要教学手段
        对于直播教学中学习者学习的知识和信息,如何进行知识的转化,使之成为学习者的技能或经验,需要通过不同路径,为实现不同目的而进行多次操练。项目式教学可以很好地实现这一目的,将项目式教学放在现实课堂中来进行,教师通过课堂加以引导和管理。
3.线上学习应充分利用直播平台的教学功能
        直播教学可以依托其灵活便捷的直播平台和丰富优质的网络教学资源,为学习者创设多样化的教学情境,提供丰富多彩的教学活动,另外直播平台强大的交互功能为直播教学中的交流提供了保障,可及时为学习者答疑解惑。
          根据以上分析,设计基于网络平台高中数学教学模式如下:

        以《 正方体的截面形状 》教学设计为例
一、课前:
(一)教学目标设计
        根据学生已有知识和数学活动经验,通过用平面截正方体的过程,探索发现正方体的截面形状,体会正方体在切截过程中面与体的变化。利用理论推证补充、证明直观认识、直觉思维; 通过对正方体的截面形状的探究,经历观察、操作、想像、交流等过程,发展学生的空间观念,积累数学活动经验。
(二)学情分析
        从认知特点来看,对直观的事物感知较强,是形象思维向抽象思维逐步过渡的阶段,他们希望得到的充分的展示和表现,因此,在学习充分发挥学生在教学中的主体作用,采取让学生自已观察、大胆动手操作、进行小组间的讨论和交流的自主探索等方式。
(三)环境规划:
     目前网络直播平台有很多,钉钉APP,学习通,腾讯课堂,腾讯会议等等,这里为了和学生更好的视频沟通,选择腾讯会议平台。
(四)设计教学活动:





(五)项目分组:
项目1:动手实践操作(可利用实物、也可借助计算机软件,构造正方体截面图形)
项目2:思考并尝试填写导学案
(六)搜集资料:
        提供学生课外学习资料:《立体几何中截面问题》,《运用《几何画板》做正方体的截面》,《正方体截面的作法》

(七)制作课件:
   (1)本节课课件采取PPT文档形式,利用电子笔书写板书
(2)录制微课
二、课中
(一)组织教学--------逐一连接视频通话,引导学生回答导学案中问题,后面发言的学生补充
        例1:如左图:取正方体棱中点P,Q,R,此三点是否共面?为什么?
                过P,Q,R的截面截得正方体截面形状是什么?

        
        
        
        
        
        
        
        如上右图:P,Q,R三点是否共面?
        过P,Q,R的截面截得正方体截面形状是什么?
几点共识:
(1)截面的定义:截面多边形是平面和几何体各表面的交线围成的图形。
(2)按照边数分类原则,三角形,四边形。五边形,六边形,七边形……
预设:对于问题1中的三点截面问题,由于点的特殊性,比较容易给出判断。对于公理证明点共面的方式方法会有所遗忘。问题2直观图形不易想,所以答案会多样,依次激发学生的求知欲望
设计意图:引发矛盾,激发学生求知欲望
例2:
问题1:如果截面是三角形,你认为可以截出几类不同的三角形?能画出示意图吗?不会出现的三角形有哪些,为什么呢?
问题2:最大面积的三角形是哪个?为什么?
问题3:如果截面是四边形,你认为可以截出几类不同的四边形?能画出示意图吗?会不会出现直角梯形呢?为什么?
问题4:最大面积的四边形是哪个?为什么呢?
问题5:截面多边形的边数最多有多少?请说明理由。
问题6:会出现哪些正多边形呢?请说明理由。
预设:对难度较大的问题,但无法应用线面,面面关系给出证明,可选择模型尝试说理,同时呢教师及时补讲。
设计意图:通过学生交流,模型展示,随时检测学生对正方体截面形状的掌握情况。
(二)在线答疑——根据学生交流发言情况,汇总难点(几个不存在问题、最大性问题),利用手写板书写,微课动态演示
正方体的截面图总结如下:

预设:学生直觉思维,和直观感受会给出正确的结论,但给出完整和严谨的理论证明会有一定难度
设计意图:(1)直观思维和抽象思维相促进(2)定性分析和定量分析相结合
(1)不可能出现:钝角三角形、直角三角形
定性分析:正方体面面垂直,要截出角必然截出相邻两个面,则要截出直角,必然截面垂直两面角的棱,则截面必然垂直正方体的棱,而垂直于正方体棱的截面截得的形状为矩形。不会出现在三角形、和梯形中
(2)不可能出现:直角梯形
定性分析:正方体面面垂直,要截出角必然截出相邻两个面,则要截出直角,必然截面垂直两面角的棱,则截面必然垂直正方体的棱,而垂直于正方体棱的截面截得的形状为矩形。不会出现在三角形、和梯形中
(3)不可能出现:正五边形
定性分析:易理解截得五边形需要和正方体五个面产生交线,则这五个面中存在2对面面平行,所以截得正方体的五边形必然存在两对边两两平行,而正五边形每个内角均为108度,不存在两边平行
(4)不可能出现:七边形或更多边形
截面图形是截面和正方体产生交线构成,正方体共有6个面,最多产生6条交线,所以不会出现七边形或更多边形
(5)面积最大的截面四边形:正方体截面可能得到的四边形有:正方形、矩形、平行四边形,梯形、联系正方体图形得:最大截面四边形为对棱截面.
(三)学生学习情况
        课堂环境全体静音,发言人通过视频形式作品展示、交互补充、协作学习
三、课后
(一)布置作业
(1)[知识巩固]
在下列正方体中作出过所给P,Q,R(其中P,Q,R为中点)三点的截面图形



(2)[课外拓展] 过正方体上任意三点做截面的一般方法https://wenku.baidu.com/view/b22b1022ed630b1c59eeb5ca.html
(3)[课外思考]:正方体截面中,面积最大的图形是什么?为什么呢?
设计意图:(1)分层布置作业(2)设计课外延伸内容的阅读和调查,培养学生数学探究意识。
(二)课外拓展资料
(1)阅读材料

(2)微课复习
(三)课后评价
(1)教师填写自我评价表格
(2)学生填写自我评价表格
(四)布置学有余力的学生形成学习报告
【参考文献】
[1]杨宗凯.努力办好网络教育  促进教育优质均衡发展[J].中小学数字化学,2017(03):1.
作者简介:宋心茹、1982年出生,陕西西安人,现就职于陕西省西安中学,数学高级教师,教育硕士。曾获得陕西省教学新秀,未央区优秀教师,陕西省教学能手,西安市学科带头人,曾获 “大国良师”称号等称号。未央区教育局高考命题专家组成员,陕西师大校外合作导师, 2019年被拟定为陕西省学科带头人培养对象。省级以上刊物发表文章20余篇,出版专著2本。擅长教育
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