教学做合一在中职数学项目化教学中的实践研究
教学做合一在中职数学项目化教学中的实践研究
张弛1 孙潇潇2
（1泰州机电高等职业技术学校 江苏泰州225300；2泰州技师学院 江苏泰州 225300）
摘要：基于陶行知的“教学做合一”教育思想，依托项目化教学策略，融合中职数学课程与机电一体化专业，进行教学实践研究。通过教学各环节中的“教”、“学”、“做”的形式及教学效果分析，为项目化教学在中职数学教学改革，更好的融合专业，提供实践依据。
关键词：教学做合一；项目化教学；中职数学；
一、项目化教学的内涵
中职数学课程的项目化教学是将数学教学实施过程置于真实的、有意义的某一类专业问题或者生活问题情境之中的一种教学模式。项目化的学习任务引导学生自主探究和交流协作，学生在经历问题的解决过程时，学习情境中蕴含的数学知识与技能，掌握其中的数学方法与思想，发展学生的数学核心素养。学生在项目任务的学习过程中，原有的数学知识和经验不足以解决面对的实际问题，继而实现项目任务的完成。[1]因此，教师则提供脚手架，帮助学生将知识进行重组、改造，形成新知识，从而生成有意义的知识体系。
二、“教学做合一”思想下数学项目化教学的价值意义
陶行知先生的教育主张：“‘教学做合一’是一件事，不是三件事；主张以生活为基础；强调‘做’为中心，教师在做上教，拿做来教，便是真教；学生在做上学，拿做来学，乃是真学。拿做来教，乃是真教；拿做来学，乃是真学。”基于陶先生“教学做合一”的教学思想，中职数学课程应巧妙地将专业课程资源融入数学课程之中，通过项目化的教学活动“教学做合一”，在项目中实现从提出问题到解决问题的螺旋递进式学习，最终实现师生共同的深度学习。因此，在中职数学课程的教学设计及实施过程中，依托项目化的教学模式，深度融合专业课程资源，提高数学课堂教学实效，是促进中职学生数学核心素养的提升的有效途径之一。
三、“教学做合一”的项目化教学实践
1.选题价值
本文以江苏省教育出版社出版的中职文化基础课教材——《数学》第四册，第十五章《三角计算及其应用》为例，实施项目化教学，分析教学设计及教学实施过程，并进行教学反思。基于学生数学核心素养发展的视角，融合“教学做合一”的教育思想，本次项目化教学立足提高学生应用数学思想的培育，提升解决机电一体化专业实际问题的能力，整合了机电专业课程中《机械基础》学科，以曲柄连杆机构作为项目问题的研究模型。同时，选取社会关注度较高的2022北京冬奥开幕式作为引入话题，巧妙地将其中中央舞台系统的运作原理作为项目问题模型的现实依据，在发展学生数学核心素养的同时也响应了数学课程思政的时代呼唤。
2.课程结构设计
项目化的设计融合“教学做合一”思想，将原教材中第十五章，共计四节的教学内容，整合为三个项目主题。三个项目主题都围绕同一个项目问题模型——曲柄连杆机构，展开不同侧面的问题探索。具体来说，项目一的任务目标是解决曲柄连杆机构中曲柄的转动定位问题。项目二的任务目标是确定曲柄连机构的转动周期问题。项目三的任务目标是解决曲柄滑块的位移问题。具体项目安排如图所示：
以项目一“连杆机构的转定定位”为例，第1-3课时以三角公式计算的“教”与“学”为主，“做”为辅，而第4课时则侧重三角公式在专业实际问题中的解决，是以生生互动的“做”为主，辅之以三角计算公式应用技巧的“教”与“学”。所以，在本章节的课程结构设计上，教者注重整合专业课程资源，对教材内容进行二次处理，并将“教学做合一”思想融入每一个项目的课程设置之中，让项目任务的实施过程与“教学做”统一起来。
3.“教学做合一”的项目化问题设定
数学项目化教学要在一定的课时安排内，实现从项目任务发布到任务解析，从数学知识的建构到数学方法的运用，从数学问题的应用到项目问题的解决。因此，项目问题的设置，要引导学生在同一问题情境下，紧密联系专业课程知识，使得数学课堂的“教”与“学”更加具有“做”的指向，项目实施过程更加紧凑。[2]本次项目化教学的情境问题设定具体如下：
【问题背景】北京冬奥会开幕前，工程师对鸟巢的中央舞台系统进行测试，在测试中发现舞台开合板的驱动装置——曲柄连杆机构发生故障，需要同学协助工程师排除故障。
【项目一问题】已知曲柄长，曲柄绕轴从初始位置旋转到测试位置,若，，曲柄到达位置后动力系统发生意外故障，导致曲柄骤停，再手动反向旋转到检修位置进行故障检修，若，请确定与的坐标。
【设计意图】考察两角和与差正余弦公式的实际运用，重点考察学生对公式的正向及反向运用能力，提升数学应用意识。
【项目二问题】曲柄的长度，转动的角速度及其初始位置都是对舞台升降产生影响的重要指标。工程师们发现曲柄末端到机构中轴线的距离与时间满足正弦型函数关系。
（1）记曲柄末端为为其初始位置，尝试构建直角坐标系，转动秒后，曲柄末端点到机构中轴线的距离与时间的函数关系式。
（2）在一次设备测试中曲柄半径，曲柄每分钟旋转周，位置刚好处于水平位置，求24秒后曲柄末端点到机构中轴线的距离。
（3）若在测试中测得当时，曲柄末端点位于转盘最高点，距离机构中轴线2，当时，曲柄末端点位于转盘最低端，距离机构中轴线也是2.请写出曲柄末端点到机构中轴线的距离与时间满足正弦型函数关系，并确定时，曲柄末端点到机构中轴线的初始距离及曲柄末端的初始位置。
【设计意图】考察正弦型函数的图像及性质，重点考察学生对参数A、和值对正弦型函数图象变化的影响的理解与运用，促进数形结合思想的生成。
【项目三问题】2022年北京冬奥会开幕式上，“开合门”式的转场方式确保了“大雪花”从地面升起，脱颖而出。其中，曲柄连杆机构所提供的精准位移控制：从严密的闭合状态到完全分开，再回到严密的闭合状态，确保了“大雪花”的升起效果能达到设计效果。
(1)当曲柄BC绕C点旋转时，连杆AB则连接“开合门”，作直线往复运动，以实现平稳开合的功能。在测试中，工程师记录了部分位置数据：，曲柄长为，请协助工程师计算出故障点距离“开合门”闭合位置的距离，以便于检修；
(2)故障排除后，工程师更换了连杆和曲柄，若连杆AB长为,曲柄BC长为，当，请协助工程师确定“开合门”从闭合位置至打开位置A，所需要移动的距离。
【设计意图】利用正弦定理解三角形问题，重点考察学生将实际问题转化为三角形模型的应用能力，促进学生数学核心素养发展。
总之，三个项目的实际问题预设分别指向本章教学的重点，并紧密地结合了专业问题，将师生“教”与“学”的过程融合到“做”的目标之中，同时也将“做”的目的逐层分解到各个项目的“教”与“学”之内。[3]
4.项目化教学的实施步骤
为了更好的体现以学生为中心，融合“教学做合一”的教育思想，依托泛雅学习平台的技术支持，在每一个项目的教学实施之中都采取如下的教学流程。具体实施流程如下：
课堂教学承接于课前的导学活动，而课后的拓展活动也将课堂学习的时空适当延伸，满足不同层次的学生能得到合适的发展。在课内的教学活动主要按照“情境导入”、“新知探究”、“应用新知”、“检测反馈”以及“评价总结”五个环节开展教学活动。其中，每一个环节之中都设置了相应的“教”、“学”、“做”活动，以促进学生的必备品格、关键能力、情感态度价值观的生成与发展。
三、教学效果
1.以多维度全方位的学情分析，引导核心价值观的建立
在充分的学情分析之下，引用社会热点与专业问题相融合的课程学习背景，一方面，引导学生关注了专业与数学学习在“教学做合一”中的统一，提升运用数学的眼光观察世界、数学思维分析世界、用数学语言刻画问题的能力，培育数学核心素养；[4]另一方面，也让学生在项目化学习的过程中，了解祖国的伟大成就，产生对新时代的文化自信、道路自信、制度自信，真正落实立德树人根本育人任务。
2.以专业创设情境的教学设计，聚焦数学应用意识的培养
从学生的专业实际问题出发，围绕教学重难点，通过三个项目问题的逐步深入引导，提高学生学习的积极性，重视了“教”、“学”、“做”在课堂教学中相互衔接与配合；在专业实际问题的解决过程中，渗透数学应用意识，突出“做”的实践，促进学生应用意识和学习主动性的生成，激发了学习数学的兴趣。[5]
3.以平台反馈指导的教学评价，提升教学实践的实施效果
借助网络学习平台的教学数据统计反馈，教师可以及时考察到学生在学习过程中遇到的个别问题和困难，同时可以适时进行针对性的辅导，确保每位学生都能全面地掌握本节的知识点，为“教”与“学”提供有力的数据支持。学生也可以根据自己的学习进度适时学习，极大的提高了学习的灵活性和效率。借助GGB、几何画板等数学软件，帮助学生建立直观的数学模型，凸显“做”在数学学习过程中的落地，将三角函数复杂的代数关系与动态的几何元素关系直接展现在学生面前，达到了化繁为简、化抽象为具体的目的，实现了教学难点的突破。
四、教学反思
1.注重“教学做合一”理念在项目化教学设计中的融合
在本次数学课程的项目化教学实践之中，教学团队充分考虑了“教”、“学”、“做”在项目化环节设计层面的应用，也注重了在课内五个环节的具体落实，真正将“教学做合一”融入到数学教学每一步骤之中，充分发展了学生的数学核心素养。
2.注重专业情境与数学语言的转化
专业问题情境的预设既能激发学生的学习兴趣，也能促进学生运用数学语言的描述专业问题能力的提升，进而帮助学生将专业问题转化为数学模型，用数学符号语言进行表示与理解。这一过程是学生数学核心素养的生成与发展过程，也是“教”、“学”、“做”的相互转化与相互结合过程。
3.注重数学活动在课堂内外的延伸与拓展
本次项目化教学的设计与实施过程中，教师注重了课前项目准备活动以及课后拓展活动的设计。一方面，课前活动能让学生对项目内容有充分的了解，为项目实施做好充分的准备；另一方面，课后拓展也引导学生将数学的知识与方法应用到专业实际问题的解决中去，促进了学生数学应用能力的发展，形成数学应用的意识。
4.不足之处
《三角计算及其应用》中教学资源的整合，虽然在融合专业课程方面考虑的较多，但是在学生数学核心素养的能力点上还有较多的不足与欠缺。比如，重视了专业问题背景的构建，忽视了学生能力素养的生成；注重了数学原理及方法的逻辑思维推演，忽视了信息化环境下，学生自主学习和小组合作的重要作用。
总之，项目化教学应注重引导学生学会融合项目情境，使数学课堂学习更具有“做”的指向性；通过分析专业情境问题，使数学应用意识得到加强；通过项目化的数学学习，促进数学思想方法“教”的内化；通过专业问题的应用，提升数学思维与数学语言能力的提升；通过解决专业问题，使跨学科知识纵横相连，促进了“学”的精进，最终发展学生数学核心素养。通过数学课程项目化的设计，从中职专业课程上寻求突破口，从问题应用上掌握梳理、归纳及总结的能力，促进所学知识结构化、系统化，进而提高中职学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。
参考文献
[1]胡凡迪. 基于OBE理念的项目式学习教学模式设计与应用研究[D]. 辽宁:辽宁师范大学,2021.
[2]徐萍. 教学合一,奏响数学课堂的乐曲-陶行知教育思想对数学课堂教学的启示[J]. 启迪与智慧：教育版（中）,2018(1):41.
[3]宋辉. 基于陶行知教育思想的高中数学课堂教学问题情境创设[J]. 数理天地（高中版）,2023(1):83-85.
[4]谢舒. 论陶行知思想指导下的高中数学"信息化课堂"的思考与实践[J]. 数学大世界（下旬版）,2019(6):65-66.
[5]戎笑,孙霞,宋维. 高职数学课程项目化教学改革的实施与思考[J]. 机械职业教育,2016(1):43-45.
教学做合一在中职数学项目化教学中的实践研究.docx
