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基于STEAM教育理念的数学教学设计.docx

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基于STEAM教育理念的数学教学设计.docx

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基于STEAM教育理念的数学教学设计.docx

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仲昭琳
摘要:STEAM教育理念体系随着社会的发展在不断成熟之中。社会发展需要创新型人才,STEAM教育能够满足社会发展的需要,其在数学领域也有广泛的应用。文章以高中数学“指数函数”为例,展示STEAM教育在数学中的应用。
Key:STEAM教育;指数函数;教学设计
一、STEAM教育理念
STEAM教育包括科学、技术、工程、艺术和数学这五科,对创新能力有着不同方面的影响。它与原来的教育,即分科教学制,学科与学科之间分割明确的状况相反,它突破了固有的学科界限,强调融合,提倡项目化学****方式,以体验和实践为重点方式,使教育打破传统观念的掣肘,为教育理念和学****方法的探索提供了新的方向。STEAM教育具有综合性、情境性、实践性、合作性、艺术性的特征。
二、指数函数教学设计
本文以普通高中教科书数学人教A版第一册第四章第二节“指数函数”为例,设计一堂以STEAM教育为理念的高中数学教学课。
(一)创设情境
问题一:自2001年起到2015年之间,A地景区旅客人次(单位:万次)为600、609、620、631、641、650、661、671、681、691、702、711、721、732、743;B地景区旅客人次(单位:万次)为278、309、344、383、427、475、528、588、655、729、811、903、1005、1118、1244,你能发现其中有什么规律吗?
为研究问题一,教师设计一系列追问引导学生。
追问1:如何直观刻画两地景区游客人次的变化情况?
追问2:对B地景区游客人次采取怎样的运算,才能明确其变化情况?
学生通过计算发现,-1=,是一个常数。
追问3:B地景区游客人次的变化情况能否用函数来刻画?
(设经过x年后的游客人次为2001年的y倍)
问题二:生物死亡后,每过5730年体内碳14含量衰减为原来的一半,你能求出死亡年数和碳14含量之间的关系吗?(设年衰减率为P,用1个单位来表示刚死亡的生物体内的碳14含量)
追问1:根据已知条件,求出P。
追问2:死亡生物体内碳14含量能否用函数来刻画?
(设生物死亡年数为x,死亡生物體内碳14含量为y)
设计意图:教师以生活中的实际现象为例,引导学生从无意注意到有意注意,激发学生的兴趣。在问题一中,根据学情,设置问题串,层层递进,引导学生独立思考解决问题;在问题二中学生体会到了数学与考古之间的关联,扩宽学生
的知识面,强化其科学素养(S)。在探究问题的过程中,由大量计算,得出恰当的函数关系,强化了学生的数学计算素养(M)。在函数模型建立过程中,结合其他学科知识,强化了学生的工程素养(E)。
(二)形成概念
思考:脱离现实背景,观察这两个函数解析式有什么共同属性?
学生独立思考,自主归纳初步得出指数函数的概念。
探究:a是否能取全体实数?为什么?
当a<0时,若,2不成立;
当a=0时,若,不成立;
当a=1时,若1x=1,没有探究价值。
教师归纳总结,完善学生给出的指数函数定义。
例1已知指数函数f(x)=ax>0,且a≠1,f(3)=π,求f(0),f(1),f(-3)的值。
设计意图:数学是探究生活中事物的共同属性的学科,这就要求学生能够透过表象去发现本质,发现规律,脱离实际背景的限制,从中抽象出指数函数的数学模型,从而培养钻研科学的精神和用数学语言描述问题的能力。接下来教师再提出探究活动,在教师的引导下,学生通过小组讨论完善指数函数的概念,这一过程强化了学生严谨分析、科学钻研的能力(S)。接下来设置例1,具有即时性,在学生得出指数函数的概念之后,帮助学生巩固所学知识。
(三)深入探究
问题三:请同学们分组作出的图象。
学生动手作图,教师用几何画板展示答案,并共同探讨得到指数函数的图象和性质。
0<a<1a>1
图象
定义域R
值域(0,+∞)
性质(1)过定点(0,1),即x=0时,y=1
(2)减函数(2)增函数
例2:对下列各题中两个值比较大小。
设计意图:学生具有发展性,能够运用已有知识作出给定函数的图象,之后小组讨论、进行观察、总结结论,这一过程能够提高学生动手能力与合作意识。教师再用软件技术(T)——几何画板演示,帮助学生检验正确性。将四个函数图象集中在同一坐标系上,学生通过观察,积极主动地从中总结出指数函数的性质,同时能够感受到数学中图象所蕴含的美,并体验创造美(A)。指数函数的性质是通过观察图象总结出来的,例2的设置能够在帮助学生熟练掌握指数函数性质的同时带领学生****得解决一类问题的方法。
三、教学反思
STEAM教育以实际生活中的问题为背景,注重多学科融合。它对教师的素养要求较高,要求教师有较强的整合材料、化繁为简、能够多学科融合解决问题能力。在解决问题的过程中,要多以问题串为引导,注重培养学生的能力,让学
生在学****的过程中发现各学科之间是有联系的,之后运用自己所拥有的知识去解决实际中遇到的问题。我们对于STEAM教育的研究还不够透彻,需要不断去实践、去改进,最终完善,充分发挥其优势。
Reference
[1]王晶,[J].软件导刊(教育技术),2017(9):21-25.
 
-全文完-