高中数学片段教学设计十篇

高中数学片段教学设计篇1

关键词：工程需求；集成电路设计；实践；验证

中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）44-0089-02

集成电路设计是学科交叉特性显著的一个学科，且其发展日新月异，技术更新非常快，而其主要的更新点体现在工艺水平、设计思想和设计手段上。例如，在设计SOC等大规模集成电路时，设计者首先要全方位地把握系统的主体框架，另外还要注重各个环节中的细节，有效利用EDA软件来精确地实现设计并验证其正确性。目前大多数高校开设的集成电路设计课程融入了多媒体教学，但多媒体教学多局限于PPT课件教学，虽然在教学内容上与过去的板书教学相比得到了很大的扩充，但从教学体系上说对于工程化设计流程的介绍缺乏连贯性、完整性，各个知识点的介绍相对来说较为孤立，学生对所学知识的理解无法融会贯通，对工程化设计的理解停留在概念的层面上。目前课程安排中普遍采用理论教学为主，存在实践环节过少、实践环节不成完备体系等问题。学生工程实践能力不能得到有效提升，用人单位需要花大量的时间和人力对应届学生进行培训；学生容易产生挫折情绪，不能快速适应岗位需求。本教改通过对目前国内急需集成电路设计人才的现状的思考，对集成电路设计课程的教学进行改革，实施以工程需求为导向，以工程界典型数字集成电路设计和验证流程为主线的闭环式教学。在国家急需系统级集成电路设计实用型工程人才的指导思想下，在工科院校要培养能为社会所用工程人才的办学宗旨下，以开发学生潜力、提高学生自主学习积极性为目的，结合用人单位的用人需求，我院集成电路设计课程尝试闭环教育，即课程的章节设置参照工程界数字集成电路系统的典型设计流程，知识内容涵盖从设计到流片生产甚至测试的每一个环节，而每一个重要环节都有工程实验与之相对应，形成完备的闭环知识体系。本教改项目闭环教育可分为理论教育环节和实验教育环节。

一、理论教育环节

闭环教育中的理论教育以工程界大型数字集成电路设计的典型流程为教学切入点，然后以该流程为主线介绍各个阶段涉及的理论知识和可供使用的EDA软件，每次进入下一设计阶段的讲解前，都会重新链接至流程图，见图1所示。反复出现的设计流程图，一方面可以加深学生对设计流程的印象；另一方面针对当前内容在流程中出现的位置，突出当前设计阶段与系统设计的整体关联，加强学生对各个设计阶段的设计目的、设计方法、EDA软件中参数设定偏重点的理解。这种教育方法区别于传统的单纯的由点及面的教育方法，避免出现只见树木不见森林的情况，能够在注重细节的同时加强整体观念。

二、实践教育环节

实践教育环节主要是指与理论教育相配套结合的系列实验。针对每个设计阶段都安排相应的较为全面的实验，与该阶段的理论知识形成闭环。而且，所有的实验基本可按照从系统设计开始到流片、测试的完整设计流程串接起来。

图1 大型数字集成电路设计的典型流程

实验指导书撰写了前端设计内容，在数字集成电路系统初期的系统分析、功能模块划分、具体硬件语言描述编译阶段，加入以硬件语言描述、编译、仿真为偏重的上机实验，目的是学习良好的系统全局观，掌握过硬的代码编写能力，并将设计下载至FPGA中作为初步的硬件设计验证手段；撰写了后端设计内容，采用Cadence公司的自动布局布线器SE进行布局布线，介绍面向数字化集成电路的标准化单元概念及其相关工艺库文件的作用，着重讲授从网表到版图的转化过程以及需要注意的问题，如电源网络的合理布局、时钟网络的时序匹配及平衡扇出等方面的考虑。利用版图编辑器Virtuoso Layout进行版图验证，介绍标准单元版图与定制版图的区别、版图设计与工艺制程的关系，重点在于使学生在对版图建立感性认识的同时对IP保护有更深层次的理解。Verilog仿真器进行版图后仿真实验，强调版图寄生参数对系统功能、时序的影响，后仿真时序文件反标的含义；明确后仿真对于保证设计正确性的意义；培养认真负责的验证思想。

实践教育环节大致分为前端设计阶段、后端设计阶段、测试阶段。

1.前端设计阶段。在数字集成电路系统初期的系统分析、功能模块划分、具体硬件语言描述编译阶段，加入以硬件语言描述、编译、仿真为偏重的上机实验，目的是学习良好的系统全局观，掌握过硬的代码编写能力，并将设计下载至FPGA中作为初步的硬件设计验证手段。

2.后端设计阶段。针对数字集成电路的特点，安排面向MPW流片的实验，介绍将电路转化为高可靠性版图的主要步骤。该实验分三个阶段：①采用Cadence公司的自动布局布线器SE进行布局布线，介绍面向数字化集成电路的标准化单元概念及其相关工艺库文件的作用，着重讲授从网表到版图的转化过程以及需要注意的问题，如电源网络的合理布局、时钟网络的时序匹配及平衡扇出等方面的考虑；②版图编辑器Virtuoso Layout进行版图验证，介绍标准单元版图与定制版图的区别、版图设计与工艺制程的关系，重点在于使学生在对版图建立感性认识的同时对IP保护有更深层次的理解；③Verilog仿真器进行版图后仿真实验，强调版图寄生参数对系统功能和时序的影响、后仿真时序文件反标的含义，明确后仿真对于保证设计正确性的意义，培养认真负责的验证思想。

高中数学片段教学设计篇2

【关键词】思维美统一美组合美延伸美

数学的美，在于简约之美、规律之美、探究之美。而计算教学，很多时候犹如“鸡肋”食之无味，学生往往感受到的是计算的无趣、繁琐和错误。计算教学是数与代数领域的重要内容，计算能力又是小学生重要的数学能力，怎样让学生也能遇见计算的“美”呢？

近日，参加京苏粤浙第二期中小学卓越教师高端研修班，有幸与另一位老师同课异构《整十、整百数除以一位数的口算》，获得了比较好的评价。我想，是因为准确定位了学生的知识基础，关注了学生的学习心理；引导学生主动建构算法，算法多样化与算法优化有机统一，注重算理直观与算法抽象的有效链接；注重口算、估算与笔算的有机结合和互相促进。

一、 找准学习起点，体会直觉思维的美

【片段一】

请学生口答，选择两小题说说是怎样想的。

2. 出示例1把60支铅笔平均分给3个班，每班分得多少支？

【片段二】

请学生口答，任选两小题让学生说说用了哪句乘法口诀。

2. 将复习部分第一组口算题改变成：

师：说说有什么变化？（被除数变成了整十数）

你还能算得又对又快吗？学生直接把口算结果写在本子上。

片段一中的口算，旨在复习整十、整百数乘一位数的口算，通过回忆口算的方法，试图让学生进行口算方法的迁移，这样能为学生学习本课口算除法的方法做好铺垫。

片段二中的口算，则完全是表内除法的复习，进一步巩固乘法口诀。随即将题目改成整十数除以一位数的口算，引导学生观察题目的变化之后，让学生尝试独立写出口算结果。

两个片段中的口算复习，从表面看，都找准了学生学习的起点，片段一中侧重方法的起点，片段二中侧重知识的起点。但是再仔细推敲一下，不难发现，片段一的预设，从复习到新授，都是老师引导着学生进行，看似热闹，学生的思维都是跟着老师，亦步亦趋，主动性不够，也就不能很好地体现学生积极主动的学习；而片段二的预设，由复习巧妙地变化成新授，更重要的是直接让学生尝试写出口算结果，学生通过直觉思维能又对又快地口算，一下子对口算有了积极的情感，也感受到了成功的喜悦。

以上两个片段是我教学预设时两次不同的思考，实际教学时采用了片段二的预设。

二、 主动建构算法，感悟内在统一的美

【片段三】

4. 那600÷3，你会算吗？6000÷3呢？

【片段四】

两幅图都是平均分成三份了吗？（平均分的特点就是每份同样多。）

将60个方格平均分成3份，每份是多少？如何列式计算？（60÷3 = 20）

能否结合这幅图来说说，为什么每份是20？

5. 小结：6个十除以3得2个十，是20。

片段三中，承接着学生自己口算出整十数除以一位数的口算的高兴劲儿，引导学生重点讨论60÷3的口算方法。学生小组讨论后，鼓励学生表达不同的思考过程。有算除法想乘法，利用除法是乘法的逆运算来思考的；有想象借助实物来分一分的，老师相机演示小棒分的过程，引导学生用数学语言把分的过程表达出来；有凭着直觉来口算的，6除以3得2，那么60除以3得20。在学生充分交流之后，老师适时追问，引发学生深入思考，明确这里的6除以3得2，表示6捆小棒（每捆10根）平均分成3份，每份是2捆小棒，也就是20根。让学生在思考、交流中，顿悟方法二与方法三在本质是一样的。

片段四中，老师以学生已有的表内除法和平均分为基础，引导学生将想法在方格图上用自己喜欢的方式表示出来。通过比较、交流，让学生进一步理解平均分，丰富对除法意义的理解；同时引导学生根据图意说一说，很自然地引出了算式以及算法，最后得出“6个十除以3得2个十，是20”可谓水到渠成。

这两个片段，是在引导学生理解算法时，我和孟老师同课异构中两个不同的教学预设。虽然算理和算法的侧重点不同，呈现的载体和方式也不同，但是在理解算法上都体现了学生主动建构的过程，让学生自主探究得出算法；同时在算法多样化的基础上，引导学生自主地进行方法的优化。

三、 对比突破难点，体会数形结合的美

【片段五】

明确：把200看作2个百，2个百除以5，每份是不能分得1个百的，所以这里的200要看作20个十。

整百数除以一位数（首位不能整除的）是这节课的教学难点。为了突破这个难点，设计了被除数是相同的整百数、除数是不同的一位数的口算。让学生在对比练习中，感受到不同：要把被除数看作出几个百或几个十，这是学生的第一次感悟，可能一小部分学生已经心领神会了，但大多数同学还是一知半解。第二次感悟，通过追问的方式，让学生试着去解释“为什么200除以5时，不能把200看作2个百，而要看作20个十呢”，在学生用语言表达的同时，借助多媒体课件，动态地展示“2个百除以5，每份是不能分得1个百的”，因此要把“200看作20个十，除以5得4个十，就是40”。

这样，借助“形”的直观，去体会“数”的抽象，使学生的认知从模糊走向清晰，抽象的算法，有了直观的算理依托，学生易于理解和掌握。数形结合，有效地突破了教学的难点。

四、 练习注重有效，感悟应用延伸的美

【片段六】

【片段七】

片段六中，老师设置了一个具体的问题情境，引导学生自主去跟所学的平均分、口算等知识产生“链接”，提出解决问题的方法。这样，让计算教学与生活实际紧密联系，通过解决实际问题，让学生感悟计算的重要性和应用价值。

片段七中，老师通过开放题的设计，学生猜的过程，旨在帮助学生自主地去巩固整百数、整十数除以一位数的口算；根据被除数的百位和除数的大小，判断商是几位数，是口算除法与笔算除法首位试商的沟通和延伸。这一题的开放设计与充分挖掘，使一道题充分发挥它的作用，这一过程中在提高学生计算能力的同时，很好地发展了学生的数感。

高中数学片段教学设计篇3

关键词：C语言；单片机；融合；教学改革

作者简介：陈景波（1978-），男，江苏常熟人，常熟理工学院电气与自动化工程学院，副教授；陈飞（1978-），女，浙江宁波人，常熟理工学院电气与自动化工程学院，副教授。（江苏 常熟 215500）

基金项目：本文系常熟理工学院教学研究项目（项目编号：JX1101286）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0071-02

“C语言程序设计”（以下简称“C语言”）和“单片机原理与接口技术”（以下简称“单片机”）都是电气信息类专业的重要课程，这两门课程实践性非常强，学习效果直接影响到学生就业的核心竞争力。“C语言”课程教学中关于任务驱动教学法、项目教学法的研究已经较多，在一定程度上可以激发学生学习兴趣，提高教学质量。但在电气信息类专业的“C语言”课程教学中，应该针对专业的特点，结合后续课程融入“单片机”教学内容，有针对性地进行现场教学、案例教学，可以更有效地提升教学效果，本文针对这一问题进行探讨。

一、“C语言”和“单片机”教学现状分析

目前的教学之中，两门课程的脱节较严重，“C语言”作为基础课程，往往在大一就开设，而“单片机”作为专业课程，要在“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程之后才开设。两门课程教学时间相隔较长，往往导致学生在学习单片机的C语言程序设计时，基本忘记了C语言的基本编程方法。在讲授C语言时，电气信息类专业大多也是以谭浩强老师的《C程序设计》为教材，除了介绍语言的数据类型、控制语句、数组、指针外，还对函数、结构体、文件进行讲解。整个教学过程中，过分注重语句、语法的细节和程序设计技巧的讲授，对如何分析和解决实际问题讲得不够，从而导致学生没有明确的学习目的，更缺少学习的兴趣。即使开展项目教学法，项目的选择也是一些关于学生成绩处理、方程求解等方面。虽然在一定程度上激发了学生的学习兴趣，但这些项目与专业应用结合得不是非常紧密，学生的学习积极性难以得到充分提高。

二、“C语言”教学中融入单片机内容的可行性分析

作为电气信息类专业的学生，学习C语言的主要目的是为单片机、DSP和ARM等嵌入式系统编程打基础。C语言是一门较特别的高级语言，它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来，允许直接访问物理地址，可直接对硬件进行操作，因此既具有高级语言的功能，又有低级语言的许多功能，能够像汇编语言一样对位字节和地址进行操作单片机的指令系统和硬件结构。而汇编语言编程正是学生最头疼的内容，实际的单片机项目也大多数采用C语言开发，因此目前大多数高校也已采用C语言来讲授单片机应用程序的设计。

常熟理工学院电气与自动化工程学院的单片机实验室由教师自行开发了积木式的实验设备，同时设计了精简版的开发板，特别提出了“口袋实验室计划”，让每一个电类学生在一入学就有自己的单片机开发系统，为“C语言”教学中融入单片机内容提供了基本保障，同时让学生可以在低年级就能够在电子系统设计上快速入门。

三、具体实施过程

在具体实施过程中，务必注意引入单片机教学内容只是为了增强学生学习C语言的兴趣，提高教学效果，为学生尽早开展一些创新训练打下基础。课程的重点还是C语言知识和编程技巧的掌握，只有这样打下坚实的基础，学生的编程道路才可以走得更远。实施的思路如图1所示：

1. 教学内容的优化设计

“C语言”教学中引入“单片机”内容后，“C语言”教学时间会相应缩减，需要进一步针对单片机C语言编程选择教学内容。对于程序的基本结构、函数、指针、结构体、联合体、位字段等内容需要加强，增加一些单片机C语言殊数据类型和存储类型的讲解。

引入“单片机”教学内容，“单片机”内容的学时可以分配8个学时左右（可根据总学时相应调整），其中理论课和实验课各为4个学时，理论课可以穿插在整个教学过程中，实验课可以相对集中，分成两个实验完成。

“单片机”教学内容可选择以下几个方面：单片机基础知识，简单介绍单片机的功能、结构和引脚；Keil软件使用及外部软件资源，包括C51的库函数、寄存器库函数reg51.h，以此为实例介绍C语言中预处理命令“文件包含”的应用；并行I/O口的操作与编程，为实验作准备；LED流水灯程序设计；数码管显示原理及程序设计。

2.实验环境的构建及实验案例选择

由于实施了“口袋实验室计划”，每个学生从大一就拥有自己的开发系统，在原来的计算机实验室安装相应的单片机C语言软件开发系统Keil uVision，即可搭建基本的实验环境。

由于学生刚入学，相应的专业基础课程还未学习，可选择典型且直观的案例，进行现场演示和学生参与编程。实施过程中，选择了LED流水灯设计和数码管显示实验，只需掌握单片机简单的接口编程技术即可完成。

3. 分阶段融入“单片机”教学内容

（1）第一阶段，明确学习目标，激发学习兴趣。第一堂课可以根据之前确定的流水灯设计和数码管显示实验，老师利用开发系统进行现场演示告诉学生C语言是单片机等控制器的灵魂，有哪些应用，学生将会增强学习的目的性。

（2）第二阶段，结合典型案例学习C语言编程技术。在学生掌握C语言基本的程序框架、变量类型和语句结构后，老师可以在之前演示过的案例中将LED和数码管出现的现象与程序中的每行代码对应起来进行解释，并可以通过修改代码，产生不同的实验结果。也可以在这过程中提出一些问题，让学生思考如何修改程序，由于每行代码和具体的现象相对应，学生将会进一步产生浓厚的学习兴趣。

（3）第三阶段，通过实验，学生亲自体会程序设计的乐趣。这一阶段在实验室完成，老师通过讲解程序修改的方法，LED和数码管就可以出现不同的效果。如果学生完成得比较好，可以增加一些扩展实验部分或者让学生自由发挥编程，最后根据实验的效果进行评比，让做得好的同学讲解项目实现的思路及代码的含义，进一步树立学生的学习信心。

（4）第四阶段，多样化考核体现真实的学习效果。考核分成理论考试和实践考试两个部分，理论考试主要考核学生对C语言本身程序设计知识的掌握效果。实践考试再分为通用C语言编程部分和单片机C语言编程部分。前者可考核学生对通用C语言的实际编程、调试的能力；后者考核内容相对容易，学生完成一个工程创建、编辑、编译、调试下载的完整过程，并能实现简单的实验效果即可。

四、实践效果

经过几轮在“C语言”课程中融入“单片机”内容的教学实践后，取得了以下一些效果：大大提高了学生学习C语言的积极性和主动性，教学质量和学习效果也大为改善；使“C语言”课程中的项目教学法、案例教学法等落到实处，切实紧密结合专业开展；由于学生提前接触单片机程序设计，具备了尽快开展创新项目训练的基础，为学院提出的“口袋实验室计划”的实施也提供了前提条件，学生单片机系统的设计水平也得到了切实的提升，在各级各类电子设计竞赛中取得了丰硕的成果。

五、结束语

课程间的融合产生一加一大于二的效果，也符合工程实践中需要综合性知识的要求。这种教学方式使得“C语言”课程教学改革可以进一步深入，在电气信息类专业中具有较大的推广价值，这种课程教学改革的思路也可以给其他课程提供一些参考。

参考文献：

[1]蒋宏伟.“C语言”与“单片机”课程整合教学法探讨与实施[J].新课程学习，2012，（8）：53.

[2]苏波，陶宁.“C语言”与“单片机”相结合的教学研究[A]. 2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2010年全体会议论文集[C].2010.

高中数学片段教学设计篇4

片段一：

师：“3×4”读作什么?生1：“3×4”读作“3乘4”。生2：“3×4”读作“3乘4”。全体学生：“3×4”读作“3乘4”。课堂巩固练习：“3x4读作――”，巡视发现学生写的答案是各种各样：有“三乘四”，“三×四”，“3×4”。等等。

片段：

师：“3×4”读作什么?生1：“3×4”读作“3乘4”。生2：“3×4”读作“3乘4”。

师：立刻在“3×4”算式的旁边示范性板书：　“读作：3乘4”。

全体学生边看老师的板书边读：“3×4”读作“3乘4”。

课堂巩固练习：“3×4读作――”，巡视发现学生的答案，几乎全是“3乘4”。

这两组教学片段的教学设计几乎相同，两个班级学生的学习情况与教师教学水平也没有明显差异，主要差异只有一处――片段二中教师板书：“3×4”读作“3乘4”。并且片段二中教师适当地对学生回答问题的方式加以了引导：“那你们谁能用数学语言的方式把这道文字题用算式来体现呢?”并在学生表述时适当地配合了板书。由巩固练习可以看出。这两点差异产生的教学效果却大相径庭，两个片段的教学有效性为何相差如此之大?有必要对此进行检视与反思。

下面试从课堂教学有效性的“三效”角度对两组教学片段进行比较分析，以探析提高数学课堂教学有效性的方法策略。

一、片段二比片段一的教学效果大。教学有效果是指教学活动结果中与预期教学目标相一致的部分，它着重考察的对象是学生，是对教学活动结果与预期教学目标吻合程度的评价。

片段一中的知识目标是在理解“3×4”的意义下会读写“3×4”，在数学符号语言“3×4”与自然语言“3乘4”之间建立对应关系，属于陈述性知识的学习。在片段一中教师仅让学生口头说“‘3×4’读作‘3乘4’”并进行重复，由于语音“eheng”有多种表示形式，教师没有给学生明确示范用“3乘4”表示，学生根据语音，写出“三乘四”，　“三×四”或“3×4”等是有其合理性的，这属于教学引起的合理性错误，在教学设计中教师要注意避免歧义的产生，避免由于教学设计的不当导致教学效果的缩减。片段=中教师通过板书给出清晰的表示形式，学生不会再出错，使教学的效果大大增加。

二、片段二比片段一的教学效率高。教学效率是指单位教学投入所获得的教学产出。由于教学活动本身也可以看作是一种精神性的生产活动，可借用经济学的概念将教学效率表述为：教学效率=教学产出／教学投人。

片段一仅仅是学生听、读，说。片段二在学生听、读、说的同时教师随即板书。因此，从以上两个教学片段本身分析可知。二者在教学投入上几乎没有什么差别，而从学生对知识掌握的情况来看，片段二的教学产出要比片段一的多。所以由公式：教学效率=教学产出／教学投入可知，片段二的教学效率比片段一的高。

片段二中教师明确地在黑板上给出了板书示范，让学生在听的同时可以通过看板书来使获得的信息更加深刻。板书的示范增加了学生通过视觉获得信息的通道，而这一通道相对来说具有更高的效率。

三、片段二比片段一的教学效益好。教学效益指的是教学活动的收益、教学活动价值的实现，具体而言是指教学目标与特定的社会和个人的教学需求是否吻合以及吻合程度的评价。

高中数学片段教学设计篇5

【关键词】数学思维;多媒体演示;理念更新

1.站在授课者视角对课例“正态分布”品课

教学片段一 引导学生观察小球从高尔顿板上方下落过程

师：投放小球前，知道小球落在哪个槽中？生：不知道

师：给槽编号，落槽中小球堆积高度反映什么？生：落槽内球频数.

师：如何用所学知识研究落在各小槽内小球分布情况？生：无回应

师：是否记得在必修3中，如何研究居民人均用水问题的吗？

生：哦，用频率分布直方图.师：你们真棒！

教学片段二多媒体演示必修3居民用水问题频率分布直方图

师：如何用样本频率分布直方图估计总体分布密度曲线？

生：用频率分布折线图.

师：很好，当样本容量越来越大，频率分布折线图有何变化趋势？

生：越来越接近总体分布密度曲线.

师：答得很好.实际生活中，常用频率分布直方图及频率分布折线图，研究离散型随机变量分布规律.如可用频率分布直方图研究各种高考成绩分布规律，预测高考分数线？

多媒体演示：2013年某中学高考数学成绩频率分布直方图及折线图.

师：居民平均用水量及高考成绩频率分布直方图，有什么共同特点？

生：他们频率分布直方图皆具有中间高，两边低特点.

师：观察得很好，下面我们再借助高尔顿板试验观察一下，当试验次数增加，或组距不断缩小时，频率分布直方图及频率分布折线图有什么变化？

片段一二品课 授课教师了解正态分布邻近种概念是离散型随机变量分布，种差是离散与连续差异.欲跨越由离散到连续认知障碍，须从学生已知的离散型分布研究方法入手.借助实验及数形结合方法，按照回顾旧知――动态生成正态分布密度曲线――数形结合探究密度曲线特征――实际应用正态分布性质的顺序，设置问题主线.逐步引导学生揭开概念抽象面纱，探究其本质.教师寻找学生认知熟悉点：必修3中居民人均用水量及高考数学成绩分布问题创设情境.激发学生探究兴趣.

教学片段三 教师借助几何画板演示：引导学生思考当试验次数增加或组距不断缩小时，频率分布折线图有什么变化特点？

师：试验次数增加或组距不断缩小时，频率分布折线图像什么？生：象编钟.

师：这条钟形曲线就是正态分布密度曲线.十八世纪数学家们经过几十年努力，应用求导、对数、无穷级数、数学积分，变量代换等数学方法，推导出其函数解析式：

φμσ（x）=1σ2πe-（x-μ）2σ2（其中μ与σ是参数，是样本估计的均值及标准差）

片段三品课 教师借助高尔顿板演示.引导学生直观感受：①频率直方图共同特征.②样本容量增大，频率折线图逐步逼近连续光滑“钟型”曲线.帮助学生跨越由离散到连续认知障碍，从形上感知正态分布密度曲线，并激发学生探究欲望，何种随机变量服从正态分布？正态分布密度曲线有何特征？

教学片段四

师：小球很小时，如何更具体刻画小球位置呢？生：无回应.

师：去掉高尔顿板最下边球槽，沿高尔顿板底部建立水平坐标轴，刻度单位为球槽宽度，若用X表示小球第1次与高尔顿板底部接触时坐标，则X是何种随机变量？生：连续型随机变量.

师：如何计算小球落在区间[a，b]内概率？生：无应答.

师：如何用频率分布直方图计算概率？生：算面积.

师：好，在高尔顿实验中，如何算小球落在[a，b]内概率？生：算曲边梯形面积.

师：当试验次数增加或组距不断缩小时，如何用钟形曲线计算概率？

生：算定积分.师：很好.

片段四品课 形象感知正态分布“钟形”曲线后，教师设问，引导学生抓“联系”搭建脚手架，在学生无回应时，演示去掉高尔顿板最下边球槽，沿高尔顿板底面建立水平坐标轴，刻度单位为球槽宽度. 若用X表示小球第1次与高尔顿板底部接触坐标.小球很小，可视为质点，由小球落下的随机性，引导学生认知X是随机变量，可以坐标方式研究小球分布，引导学生搭建第一个脚手架：坐标系，以坐标轴上点稠密性，帮助学生跨越离散到连续认知障碍.紧接着启发学生类比离散型随机变量概率计算，算曲边梯形面积，进而算定积分来研究连续性随机变量在区间[a，b]上概率.引领学生搭建第二个脚手架：算定积分.为构建正态分布概念做好铺垫.

授课者在学生认知最近发展区域内，引领学生搭建脚手架，并根据概念逻辑结构，创设激发学生认知冲突的教学情境，提供大量与新概念相关事例及种属概念，巧妙借助于多媒体演示，数形结合由特殊到一般，具体到抽象，已知到未知，引导学生感受概念形成过程，观察、分析、辨别、揭开新概念抽象面纱，突破教学难点，这是本节课亮点之一.恰当教学情境创设及教学方法选择带来和谐顺畅师生互动氛围，促进了教学目标实现.

教学片段五

师：正态分布中参数μ和σ可以用样本均值和标准差去估计，正态分布完全由μ和σ确定.两个参数对正态曲线有何影响呢？

多媒体演示：引导学生观察：若σ固定，图像随μ值的变化而沿x轴平移.

若μ固定，曲线的形状由σ决定：σ越小，曲线越“高瘦”表示总体分布越集中.σ越大，曲线越“矮胖”表示总体分布越分散.

师：当μ=0，σ=1时称x服从标准正态分布，记X～N（0，1）

片段五品课

借助多媒体演示，形象直观引导学生观察出μ与σ对正态分布密度曲线影响，了解μ与σ两个参数真实意义，促进学生对正态分布本质深入了解.此处可为数形结合突破教学难点之亮点.

课例品课 从五个教学片段可见，教师设问目的性明确，设问方式恰当，能适时引领，但给学生的思维时间较少，对所产出现的疑惑问题直接给出解释，学生始终被老师牵着走.这也是这节课无思维创新的原因. 从教学呈现品，结构清晰，主线明确，授课者语言精确简洁，板书设计突出概念关键点.多媒体使用恰当，能帮组学生跨越认知障碍，理解概念本质，把握正态分布曲线特征，对实现教学目标起到辅助作用.从课程性质品，学习目标符合教学大纲及学生特点，教学内容尊重教材，容量过大.学习目标检测以习题呈现，留给学生思考时间少，教师对反馈评价少，多直接给答案.但也只能如此，才能在一节课内完整呈现正态分布概念，此处值得同行商讨.教师适时应用正态分布曲线特征，进行德育渗透是本节课一亮点，反映授课者具有培养学生数学应用意识及综合素养的教育教学理念.从课程文化上品，授课者设问皆能激发学生认知冲突，指明探究方向.其中教学片段六中设问，激发认知冲突最激烈，课堂氛围热烈和谐，学生探究兴趣很浓，教师评价也及时，但当再度设问学生困惑时，教师没深入引领而直接解释，学生失去产生创新思维机会，传统灌输法教学使课堂合作探究氛围消失.这是教师受时间限制，对课堂预设外问题处理不当的结果.本节课问题环环相扣，反映授课人逻辑思维严谨.能多次激发学生认知冲突，反映授课人熟知学生认知特点，善于引领学生思考.数形结合，成功组织合作探究是本节课特色.

2.站在学生视角对课例品课

教学设计片段：正态分布是学生在学习离散型随机变量及其分布基础上，高中阶段唯一所学连续型随机变量分布.学生学习正态分布内容有三个认知障碍：①由离散型随机变量到连续型随机变量的认知飞跃.②生活中何种随机变量服从正态分布.③正态分布曲线有何性质？如何帮助学生成功跨越认知障碍，理解正态分布概念，已成为一场挑战.

片段品课： 从教学设计可见，授课人对学生已有认知、概念生长点及认知特点做过充分研究，为后面选择教学情境及方法做好铺垫.

课堂反馈练习：①若随机变量X～Nμ，σ2则px≤μ=_______

②设随机变量X～N2，32若p（ξ>c+2）=p（ξ<c-2）C=_____

学生视角品课：学生大多能在三十分钟内注意力集中，并参与课堂活动，积极思考，合作探究.但记笔记同学不多，这恰是多媒体演示造成的弊端.在概念探究活动中学生没提出问题，其原因有二：一是教师设问面较全，二是学生无足够时间思考并提出问题.教师对预设外问题处理有不当之处.课容量大，学生无自主学习时间.借助多媒体演示，学生对正态分布曲线特征把握比较顺畅，困惑仅在于对称性理解.这说明数形结合有助于学生把握概念本质，但概念本质理解离不开数学分析推理论证，而这恰是学生能力的弱项，有待训练提高.学生从本节课中学到了数形结合探究数学概念本质的方法.但由于留给学生课堂练习时间不足五分钟，故对练习中错误，教师无时间破释，仅给出答案.从学生错误可分析出，学生对正态分布曲线特征缺乏变式运用能力，此能力的锻炼提高.离不开构建概念变式习题串.如何培养学生构建概念知识网及变式习题串的能力，值得同行进一步探究.

3.站在听课者视角对课例品课

本节课教学程序合理，问题主线明确，层次清晰，巧用多媒体演示实验，数形结合，帮组学生跨越认知障碍，理解正态分布概念，把握正态分布曲线性质.板书设计突出关键词.教师成功引领学生合作探究，课堂氛围和谐热烈，但学生完全被教师思维所引领，缺乏足够独立思维时空，学生没提出预设外问题，仅是困惑后被灌输，无创新思维.整节课容量大，时间紧，练习少，学习方式及学法指导方式有待改进.课中教师提倡“以生为本”的教学理念，但苦于时间限制，无法尽善尽美，前半段教学体现新理念，后半段回归传统教学.其原因令同行深思：一节课是确保数学概念完整呈现重要，还是留给学生足够探究时空重要.这恰是同行值得探讨之问题.

4.我的积累及理念更新

品课活动有利于教师教学艺术及综合素养迅速提升，学校应将品课活动与教学检查同时进行，列入年度教学计划，每学年开展一次，并将品课材料汇编成册，留于教学研究及校本资源研发.

【参考文献】

高中数学片段教学设计篇6

[关键词]单片机课程 教学改革 电子设计竞赛

[作者简介]明鑫（1983- ），男，重庆人，广西职业技术学院，讲师、高级技师，硕士，研究方向为智能电子技术；卢丹萍（1983- ），女，广西南宁人，广西职业技术学院，讲师、技师，硕士，研究方向为单片机技术。（广西 南宁 530226）蔡欢欢（1980- ），男，湖北武汉人，广西工商职业技术学院，讲师，硕士，研究方向为自动化技术。（广西 南宁 530003）

[课题项目]本文系2013年度广西高校科学技术研究项目“基于物联网技术的设施农业监测系统研究”的阶段性成果。（项目编号：2013YB296）

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2014）33-0152-02

一、竞赛介绍

全国大学生电子设计竞赛从1997年开始每两年举办一届。该比赛是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革。竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。

每支参赛队由三名学生组成，竞赛时间为四天三夜。在比赛期间学生要完成包括方案设计、器件选择、制版、安装、调试等步骤。比赛结束时，要求上交实物和设计报告。竞赛期间学生可以查阅有关纸介或网络技术资料，队内学生可以集体商讨设计思想，分工负责，团结协作，以队为基本单位独立完成竞赛任务。

历届竞赛的题目大致可分为以下几类：放大器类、电源类、仪器仪表类、信号源类、控制类、数据采集与处理类等。虽然这些题目都是对专业知识的综合运用，但是要高质量地完成这些题目大多数情况需要用到单片机，它要么作为控制的核心，要么做一些辅助的工作。比如要用到键盘设置参数、用显示器件显示各种数据、利用AD采集数据、DA输出模拟信号、驱动电机等。由此可见单片机技术是完成电子设计竞赛必不可少的技术之一。

二、比赛中暴露的问题

学生在比赛中虽然取得了一些奖项，但是也暴露出诸多问题。从单片机技术这方面来看存在以下一些问题：学生基础不扎实，对一些基本概念理解不清楚，对一些基本模块应用不熟练；学生缺乏综合应用单片机技术解决实际问题的能力；学生缺乏自主学习的能力；等等。学生出现以上问题主要是由于现在的单片机课程教学造成的。单片机课程教学存在的问题有：

1.教学模式陈旧，教学方法呆板。传统单片机课程的教学方式，严格按照单片机知识的系统性和完整性来组织教学，只注重课程本身的知识结构体系，却忽视了单片机技术的实际应用。

单片机课程的学习逻辑性非常强，各个知识点之间是环环相扣，各个模块看似独立实则有内在联系，综合起来就是一套完整的系统。学生在学习当中，只要其中的某一个环节没有掌握，对整个课程的学习和实际应用都有很大影响。所以，在实际的教学中发现，很多学生都觉得入门困难，甚至放弃了这门课程的学习。

一部分老师在教学过程中，把单片机课程当作一门纯理论的课程，讲解一些复杂的内部结构和工作原理，却忽视了教学对象的接受能力。因此，基础较差、学习能力不强的高职学生，在学习单片机课程的过程中往往感到吃力，难以达到预期的教学效果。

2.硬件与软件不协调。单片机项目的开发包括硬件电路模块的设计以及软件编程两方面的内容，二者缺一不可。然而，单片机教学中常常会出现“重软件、轻硬件”的情况。主要表现在实验教学中，多数都采用厂家统一生产的实验设备，相关的电路已经设计完成，学生只要简单地连线，就算是对硬件的设计，而学生多数时间都耗费在程序的编写和调试方面。这样软硬件未能有机结合，导致学生对于整个系统硬件搭建和电路图设计的能力没能得到良好训练，最终形成了软件硬件不协调，影响了学生整体能力的提升。

3.理论与实际脱节。单片机技术发展日新月异，而课程教材内容相对滞后，不能适应新的发展需求。单片机课本中介绍的很多方法、器件在现实当中已经不用，而学生在实际工作岗位中需要用到的新器件、新技术、新方法在课本中又没有介绍，这导致了理论与实际的严重脱节，影响了学生学习的积极性。

三、单片机原理课程教学改革的措施

针对单片机教学中存在的问题，本着以学生为本位，以就业为导向的原则对单片机原理课程的教学改革做了如下尝试：

1.明确岗位能力，确定课程标准。为了体现“以就业为导向”的高职教学理念，实现学校教学内容与就业岗位的无缝对接，学校组织单片机课程的教师和来自企业一线具有单片机开发经验的工程师一起对单片机岗位的工作任务和能力要求做了重新梳理，明确了单片机岗位的各种能力要求，确定了单片机原理课程的课程标准。单片机技术的工作岗位与工作任务及能力要求如图1所示。把一些理论性强、内容太陈旧，和现实技术脱节的内容剔除，增加了一些实际工作岗位中常用的技术。

2.任务驱动，项目载体教学方法的实施。在明确了单片机课程的标准之后，对单片机课程的教学内容作了细化，形成了以培养学生工程实践能力为主线、以任务驱动项目为载体的教学模式，打破了传统知识体系的框架，改变了以往按章节方式组织教学的方法，从而把单片机技术所需要的基础知识和基本能力分解到各个案例中讲解。按照图2所示的方式重构了本课程的知识体系。

项目教学的前提是选好符合本专业学生实际能力的工程问题和解决方案，通过“项目引领，任务驱动”的教学方法，设计解决方案以及每个项目所包含的知识点和实践任务，培养企业需要的高技能应用型人才。项目的设置以循序渐进为原则，难度由浅入深。前面几个项目是“基础项目”，主要让学生了解单片机的基本组成结构、基本工作原理、IO口的控制方法、定时器的使用、外部中断的使用等等。后两个的项目是综合项目，以企业项目为载体，注重知识的综合运用，注重对学生分析问题、解决问题能力的培养，注重新技术的学习掌握。这样就把本课程需要学生掌握的知识点分解到各个项目里面去，学生不但掌握了相关的知识点，而且理解了这些知识点的实际应用。

因此，单片机课程采用项目教学之后，打破了以知识点为体系的课程结构，用一个个来自实际工程的项目来导出单片机的知识，引导学生学习，再启发他们用现有的知识和技能来解决新的问题，最终实施项目。这种教学方式让学生在真实的工作情境中边做边学、边学边用，在任务实施过程之中理解了抽象的知识，有效激发了学生的学习兴趣和热情，让学生接触到工作中将会遇到的实际问题，从而培养了学生的分析能力、动手能力、团队精神等基本职业素质。

3.紧跟技术发展，调整教材内容。在以上两个步骤实施的同时，还根据新的教学内容编写了单片机教材。根据本校单片机教学的实际情况，组织具有多年单片机教学经验的教师和企业的资深工程师一起编写出版了教材《单片机原理及应用》。这本教材删除了传统单片机课本实用性不强的内容，比如汇编语言、单片机的状态周期、指令周期、存储器结构等，并且使用STC89C51为教学模型。教材把实际的工程项目简化后作为教学内容，既能激发学生的兴趣，又没有脱离实际。项目的设置循序渐进，逐步引导学生深入理解各功能模块的原理及应用，让学生在学习过程中不断体验到成功的喜悦，增强他们学习的信心。

4.完善考核评价方式。本课程考试打破传统的以笔试为主的考核方式，注重过程考核，采取分阶段考核、多种考核相结合的综合考核方式。具体来说就是：在教学中，学生每学完一个任务，就要求学生制作一个单片机项目作品。教师根据制作的工艺、编程的质量、所实现功能的好坏以及对所学知识的理解程度，给出一个阶段综合分数。阶段学习完成后，为学生列出几个综合性较强的实训项目，学生可以根据自己的兴趣和能力，选择其中的一个项目。完成实训项目后，进行答辩。根据学生完成实训项目的情况及对知识的掌握情况，给出实训课程成绩。通过分阶段和多种手段相结合的方式，考核出学生的实际水平，促进教学质量的提高。

5.积极开创第二课堂。电子技术的发展很快，单片机的学习仅仅靠课堂上的内容是不够的，因此必须采取一些措施开阔学生的视野，增长学生的知识。（1）举办知识讲座。很多竞赛的题目来源于实际的项目，因此我们会根据教学的需要，邀请来自企业的具有多年单片机开发经验的工程师为学生做讲座。企业专家展示给学生各种案例、素材，让学生的专业知识得到充实，激发他们的学习热情。同时，学生也了解了大量的学科前沿动态，为参加竞赛做了知识的储备。（2）举办校内技能大赛。技能大赛是课堂的延伸，我校已连续几年举办“单片机系统设计”比赛，参赛的学生覆盖了电类的各个专业。在比赛中我们还邀请校外的企业合作，聘请一线的工程师来做赛前的培训并担任比赛的评委。这样做的好处是解决了校内上课的内容和生产实际脱节的问题。在学校完成的电子产品设计往往存在以下问题：只注重设计指标的实现，不追求工艺的完美；只注重功能的实现，不计较花费的成本；只注重完成设计任务本身的完成，不注重设计文档的整理归类等。因此，聘请过来的企业一线工程师在培训学生和担任评委的过程中，会带给学生一些在课堂上学不到的知识：追求功能完善工艺完美、提倡节约成本、注重设计文档的归类整理等。

通过平时的积累和赛前的培训，学生已经能够运用所学的电路知识和单片机知识制作并调试成功一个完整的电子产品。在准备比赛的过程中，学生的专业技能得到了进一步的提高。

四、结束语

通过不断地探索与实践，我系电类专业在单片机类课程的教学中表现出了良好的教学效果，达到了预期目标。主要表现在：（1）学生学习兴趣增强，学习积极性提高；（2）学生自主学习的能力得到提高；（3）团队协作能力得到了增强；（4）学生参加技能竞赛获得奖项。

单片机原理课程教学改革与大学生电子设计竞赛是一个互为促进的过程。只有不断改进教学方法、更新教学素材，才能培养学生的动手能力和创新思维，让学生在大学生电子设计大赛中取得好的成绩。同时，电子设计竞赛也是检验课程教学改革成功与否的试金石，竞赛的命题中出现的新技术、新方法又为单片机课程的教学改革指明了方向。

[参考文献]

[1]谷秀荣.任务驱动教学模式在高职单片机课程中的教学实践[J].教育与职业，2011（2）.

高中数学片段教学设计篇7

现象一：重视“情境串”，忽视数学实质

典型案例：“统计”教学片段的描述

教师在本知识点中设计了如下“情境串”：先是教师自我介绍家乡的美丽景色；然后是学生介绍本地的著名景点；最后是建议教师该去哪里游览，组织学生按景点排队，统计各个景点的人数……按景点排队时学生一哄而上、举棋不定，影响了统计数据的准确性，出现了合计人数不等于全班人数的情况。复杂化的教学情境不仅浪费了宝贵的教学时间，而且干扰了学生对数学本质的理解，造成学生对一些优美的景点印象深刻，而对于本知识点“统计的方法”却一知半解。

其实，任何情境的创设，都应与是否有利于学生理解数学知识、是否有利于为教学服务为标准。在以上案例中，由于教师设计的“情境串”过于花哨，操作程序复杂，影响了教学效果。教师应当依据教学内容及学生实际在情境设计的简洁性上做文章，以朴实的材料、简洁的情节来突出数学教学的本质，促进学生智慧的发展。

现象二：重视创造性使用教材，忽视教材编写意图

教材是执行课程标准，体现课程改革精神的载体，教材中的每一章节、每一例题都有特定的教学目标，蕴含着特定的教学意图。一些教师在处理教材时，为了体现使用教材上的创新性，对原有的教材进行了重组和置换。但在重组、置换教材前教师应慎重考虑两个问题：一是是否深入解读了教材并深刻领会了教材的编写意图；二是重组、置换后的效果是否真的能超越原有教材。

典型案例：“运算律”教学片段描述

教材的情境图是28个男生在跳绳，17个女生在跳绳，23个女生在踢毽子。一位教师为了让教学内容更具趣味性，对学习素材进行了如下置换：出示一段森林中猴子在玩耍的录像(有28只猴子在摘桃子，17只猴子在玩水，23只猴子在爬树)，接着让学生根据情境提出几个用加法计算的问题，然后围绕其中两个问题展开教学，探索加法交换律和结合律。

经过仔细的推敲不难发现，教师提供的该素材背离了教材编写的意图――教材的情境图中包含着三个隐含的内在关联的条件，28+17求的是跳绳人数，17+23求的是女生人数；而置换后的素材虽也能引出(28+17)+23=28+(17+23)这个等式，却割裂了三个条件之间的内在联系。如此置换，实不可取。事实上，教材凝聚着众多专家深入的思考，在无法超越教材的情况下不应随意重组教材。

现象三：重视合作学习形式，忽视合作学习要素

自主学习、合作探究是新课程倡导的重要学习方式。实质性的合作讨论有利于师生间、学生间的情感沟通和信息交流，能够强化学生的主体意识，激发学生潜在的创造力，让他们在与人相处中学会接受他人、欣赏他人、取长补短。但有些教师在课堂教学中滥用合作讨论学习方式，使合作学习流于形式。这不禁令人思考：合作讨论是否为每节课所必须?形式化的合作学习又能为数学课堂的有效性起到多少作用呢?

典型案例：“加法交换律”教学片段描述

学生通过观察一些等式，发现了“两个数相加，交换加数的位置，和不变”。教师指出：“这是加法中的一条重要规律，你能为它取个名字吗?请在小组内互相交流一下。”学生在反馈时提出了“不变律”等一些不着边际的名称后，教师最后说明这条规律就是“加法交换律”。

在这个环节中，“加法交换律”这一名称，学生并没有接触过，当然无法讨论得出，其实也没有合作讨论的必要。可见，并非每节课都需要使用合作讨论的学习方式，也不是任何环节都可以使用合作讨论的学习方式。教师不能为合作而设计合作，而应当追求实质性、高品质的合作，实现课堂教学的高效。

现象四：重视练习的趣味性，忽视练习的有效性

典型案例：“口算乘法”教学片段描述

在一次“同课异构”研讨活动中，两位教师在“口算乘法”的练习阶段采取了不同处理方式。第一位教师利用多媒体课件在大屏幕上展示了许多精美的图片，每张图片后面隐藏着一道口算题。学生喜欢哪张图片，就点击哪张，出现题目以后再进行口算。令执教者感到无奈的是，学生对口算并没什么兴趣，倒是对那些精美的图片评头论足、大加赞赏，练习效果也就大打折扣了。第二位教师在练习阶段仅是利用课件出示题目，并采用了分组竞赛的方式进行练习，却取得了令人满意的教学效果。

高中数学片段教学设计篇8

一、目标确定：忌泛化，倡明确

〔描述〕某教师将“探索三角形内角和等于多少度”片段教学目标拟定为：认知目标――引导学生经历探索和发现三角形内角和等于180°的过程；能力目标――发展动手操作、观察比较、抽象概括的能力和初步的空间想象力；情感目标――在实践活动中体验探索的乐趣，体验转化迁移的思想方法。该教师就上述片段教学目标的拟定背景作了阐述：“数学课程标准强调，数学教学要重视三维目标的统一，片段教学作为常态课堂教学的缩影，同样也要注意教学目标的多元化……”

〔分析〕片段教学受特定教学内容、教学时间的制约，其目标应比课时目标更加精简、具体。然而上述片段教学目标看似全面，但指向不明。究其原因，是教师在常态教学中受“数学教学应倡导知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三维目标统一”的禁锢，习惯教学目标面面俱到，导致教学目标形式化，缺乏可操作性、可检测性。事实上，教学目标是教学活动的指南，不必面面俱到。教学目标只有具体、鲜明、精练、可及，才能成为教学活动的引路标。就上述片段教学而言，针对特定的片段教学内容，可将教学目标拟定为：“通过测量、剪拼、折叠等方法，引导学生经历探索和发现三角形内角和等于180°的过程，培养学生的探究意识。”这样，教学目标变得简约、具体、明确，教学活动才具有方向性、针对性。

二、内容选择：忌臃肿，倡精练

〔描述〕某教师就上述片段教学设计了以下四个活动：1?郾让学生猜一猜三角形的内角和是多少度，引出课题。2?郾让学生画出几个三角形，量一量、算一算这些三角形的内角度数和，得出“大小、形状不同的三角形的内角和为180°”的猜想。3?郾让学生将三角形三个内角剪下来，拼成一个平角，得到三角形内角和是180°。4?郾让学生把同一个三角形的三个内角折叠在一起，组成一个平角，得到三角形的内角和是180°。受到片段教学时间15分钟的限制，教师“教色”匆匆，虽然教得飞快，但最终还是没有完成预设内容，使本片段教学因残缺而遗憾。

〔分析〕该教师的片段教学之所以“上不完”，从表面上看，是时间太短，但其深层次的原因是，教师在常态教学中习惯了追求教学资源“多”、“全”、“新”，而不是追求资源内容精当和综合运用。数学教学讲究时效性，教学内容不在多，而在于精，尤其注重教学内容能否引发学生对数学本质的积极思考。上述教学，前两个活动可以整合，后两个活动有重复之嫌。据此，教师可对教学内容进行优化，使教学活动变得精练：1?郾组织学生通过测量、计算三角形的内角和引发猜想。2?郾启发学生不用量，自己探究用剪或折的方法验证猜想。这样精选教学内容，就能让学生的探究活动充分而深刻，让数学课堂更富有实效。

三、教学调控：忌盲从，倡预设

〔描述〕学生动手测量、计算三角形的内角和，答案各不相同：有的说179°，有的说180°，还有的说181°……大家争相辩解，相持不下。教师见状，忙加引导：“认为内角和是179°的同学是怎样量的？”教师让测量结果不是180°的学生一一上台在实物投影仪上展示测量过程，再由其他学生评价、纠正。结果在测量计算这一环节花了近10分钟，而动手拼角、折角等活动只能蜻蜓点水，匆匆而过。教学活动“头重脚轻”，重心失衡。

〔分析〕三角形的内角和为180°这一结论并非完全靠测量、计算得出，因为受测量工具、测量方法的制约，学生动手测量不一定能得到一个精确的结果，只要获得一定的体验、知道三个内角之和接近或等于180°就行了。从这个意义上说，教师盲目随着学生的思路对三角形内角和的“近似值”进行细致测量计算是没有意义的。上述片段教学中教师被学生的思路引着走，折射出教师没有对教材进行深入研究，对学生学习活动中可能出现的动态生成缺少精心预设。数学教学要重视课堂现场生成，更要强调课前精心预设，从教学目标达成的高度对课堂生成信息提出取或舍的对策；既要尊重学生解决问题的思路，给他们个性化的思考提供空间，也要正确引导他们将精力和思维集中在学习的核心处、知识的本质处。当学生测量、计算出三角形内角和大约为180°后，教师不必纠缠于此，而应通过“刚才大家通过测量、计算，猜测出三角形的内角和在180°左右，到底是多少呢？接下来我们动手验证”的过渡语，引导学生转入剪、拼、折等验证环节，直指教学目标，确保教学任务的完成。

四、方法选择：忌花哨，倡实在

〔描述〕在让学生动手折、剪、拼角的活动中，教师是这样组织的：同桌两人一组，每组发一张三角形纸片，同桌合作，将三角形的三个角组合在一起，看看它们的内角和是多少度。学生合作的效果并不尽如人意：有的组一人做，一人看；有的同桌两人重复操作，浪费时间；还有的为谁先谁后操作而争论不休……课后，教师在反思中提到，这里之所以要设计同桌两人共同操作的活动，意在体现新课改倡导的合作学习方式。

〔分析〕把一个三角形的三个角先剪下来，再拼在一起，对四年级的学生而言，没有多大难度；将一个三角形的三个角折在一起，变成一个平角，仅凭同桌两人合作则很难完成，需要教师点拨。可见，这里的合作探究没有多少合作的必要。教师为了体现合作学习，组织同桌学生合作操作纸片，是追求时髦、故弄花哨的表面形式，简单地把动手操作、合作学习、探究学习当成“新课堂”的展现点，而没有从学生“学”的角度对各种学法的实效进行评估，更没有选择有针对性的学习活动形式。因此，教师要从提高实效出发，对各种学习方法进行比较，并作出选择。如，通过剪、拼活动，验证三角形的内角和这一操作活动，可让学生独立完成，获取丰富而深刻的数学体验；通过折角验证内角和的活动，可由教师演示，学生观察、描述操作过程，并分析结果。这样的课堂教学尽管没了花哨的形式，却因能让学生积极参与而更富有实效。

高中数学片段教学设计篇9

关键词:单片机;课程;教学载体;学习情境

以工作过程为导向的课程教学方式,已成为近年来职业教育课程改革的热门话题。工作过程导向的课程的实质,在于课程的内容和结构追求的不是学科架构的系统化,而是工作过程的系统化。单片机课程作为高职高专院校电子、电气、机电、计算机与通信等专业的一门专业课,是一门综合性和实践性较强的课程,适合按照工作过程导向的模式组织教学。单片机课程的教学目的是为从事电子产品、机电产品设计的企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和创作能力的实践性人才,单片机应用的过程就是用单片机设计产品的过程。以电子产品作为单片机课程的教学载体,将产品的设计制作过程与单片机的知识点有机结合组织教学内容,可以抓住单片机教学的切入点和着力点,教学过程有明确的实践目标――完成电子产品设计,紧密联系单片机应用的实践,有利于提高学生的学习积极性和主动性,提高教学效果。本文以“循环流水灯”、“电子钟”、“温度测量报警系统”三个电子产品作为教学载体,按照系统化的工作过程系统化教学模式,构建单片机课程系统化的学习情境。

一、教学载体的选取原则

作为教学载体的电子产品应具有完整性。工作过程系统化的教学模式要求每个学习情境都是一个完整的过程,因此作为教学载体,它应是具有完整功能的电子产品,它的设计制作过程应当是一个完整的项目制作过程,包括如图1所示单片机应用产品的设计步骤。

和传统教学方法中的实验有本质区别,传统的实验仅仅是为了验证部分理论知识的正确性,而“循环流水灯”、“电子钟”、“温度测量报警系统”在现实中都有产品原型,“循环流水灯”的原型是五彩缤纷的霓虹灯,“电子钟”的原型是学生都比较熟悉的电子手表,“温度测量报警系统”是典型测量控制系统。

作为教学载体的电子产品应具有系统性。根据工作过程系统化教学模式的要求,学习情境之间不仅要有内在的联系,而且不能是简单的重复,前面的学习情境是后面学习情境的基础,后面的学习情境是在前面基础上的拓展与综合。以上述三个产品为载体设计的学习情境,实施过程的步骤是重复的,而实施的内容上则是包含递进的,是一个螺旋上升的学习过程,在硬件设计、程序设计、软件工具使用、调试方法等方面都是包含和逐步递进的。以硬件设计为例,“循环流水灯”用I/O(输入/输出)口输出开关量,控制灯亮灭,“电子钟”用I/O口输出数据,在显示器件上显示字符,“温度测量报警系统”用I/O口输出其他芯片的工作时序,控制其他芯片按设定的方式工作。

作为教学载体的电子产品应具有拓展性。根据工作过程系统化教学模式的要求,学习情境应具有拓展性,拓展性是指学习情境应涵盖课程的所有知识点和该课程在实践中的典型工作任务。上述三个产品为载体的学习情境,涉及单片机所有资源应用:I/O口的输入、输出,外部中断,定时/计数器,串行口等,涉及单片机应用中的典型工作任务:开关量的输入输出控制、显示电路设计控制、键盘电路设计控制、并行接口器件扩展控制、串行接口器件控制和串行通信控制等。学生通过这些系统化的学习情境学习,可以掌握单片机应用产品的开发步骤、环节,掌握单片机资源的应用方法、步骤和技巧,并能应用于其他电子产品的设计中。

二、针对产品设计制作过程的系统化学习情境设计

从图1可知,单片机应用产品的开发是一个综合的系统工程,需要开发人员具有相应的职业能力、职业素养和工程意识。这里的职业能力是指基于单片机应用产品开发过程的职业技能,包括电子产品功能分析分解、资料检索引用、单片机资源调配、硬件电路设计、软件程序设计与调试、编程软件使用、产品制作调试、技术文件编制等。职业素养是基于企业文化的职业素质,包括认真努力、严谨规范、吃苦耐劳、遵纪守时、求真务实、团结协作、拓展创新等素养。工程意识是从社会经济角度考虑的最优设计制作方案,包括成本意识、安全性、可靠性、节能、环保等。本课程在教学组织中将职业能力、职业素养和工程意识的培养有机结合起来,特别是后二者融入教学体系中,更加突出了工学结合的特点,实现单片机课程的培养目标,包括知识目标和能力目标。

为便于课堂教学的组织实施,将每一个学习情境分解为几个学习任务(或子情境),如表1所示。在每个任务里学习相关的单片机知识点,进行相应的实践制作活动,完成相应的职业能力、职业素养和工程意识的训练,每个学习情境最后的学习任务都是对前面任务的综合。

三、学习情境实施

每个学习情境的实施按照图1所示单片机应用产品的开发步骤进行,依照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的六步骤组织教学内容,将学生的职业能力、职业素养和工程意识的培养融于教学的过程中,针对不同的阶段采用恰当的教学方法。下面以第二个学习情境“电子钟设计”为例,简述学习情境的实施情况。在“产品功能分析”阶段,采用案例对比法,引导学生思考讨论,然后确定电子钟所应具有的功能,确定系统方案(功能模块)。在“器件资料准备”阶段,按照系统方案选择所需的器件资料,采用器件资料比较法,考虑器件使用的难易程度和成本。在“功能电路设计”阶段,采用示范引导法,可以将其他系统的对应电路移植并加以改进,或参照器件资料提供的应用电路。在“功能程序设计”阶段,采用积木编程法,先编写模块程序,再逐步综合构成系统软件。在“系统功能联调”阶段,采用头脑风暴法,引导学生讨论,按照系统的功能要求调配硬件,调试程序使之实现系统功能。在“产品制作”阶段,采用内外互补法,课外制作,课内检查。在“产品测试”阶段,采用自互评价法,由学生自己以及其他同学对作品进行检查评价,最后老师检查验收,综合学生自互评价,给一个综合的成绩。

在学习情境的实施过程中,我们充分利用现代教学手段,对于难以理解的内容,制作动态演示的电子课件帮助学生理解掌握,同时注重虚拟仿真技术的学习,依照学习情境开发系列的虚拟项目(Keil C软件模拟,Protues硬件模拟),供学生在课堂课外练习,这些项目也可以通过网络完成训练,突破学习训练在时间、空间上的局限性。另外,我们注重现代交流技术手段的应用,通过QQ群、电子邮件、MSN等建立网上论坛,实现了师生之间、学生之间的多样化交流。

四、结束语

以产品为载体的单片机课程学习情境设计体现了工作过程系统化课程的工学结合特点,以产品设计制作过程为导向,在“做”中“学”,在“学”中“练”,以练促学,为学生提供了更多实践动手机会,实践能力和综合能力都有很大提高。

参考文献:

[1] 姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006,(1):7-9.

高中数学片段教学设计篇10

关键词：应用型本科；电子实践；教学组织模式

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）11-0101-02

本科教育根据培养人才类型的不同，可以分为普通本科教育和应用型本科教育。普通本科教育主要面向科研院所培养理论研究型人才或为培养理论研究型人才打基础。应用型本科教育主要面向生产生活实践，培养大批应用型高级专门人才，我国大部分“二本”、“三本”高等院校是从事这类教育的主力军[1]。我院自2011年5月被国家教育部正式批准升格为本科院校，管理层就把我院定位在应用型本科，因此应用型本科教育中的课程教学模式的探讨势在必行。

应用型本科教育的实践教学主要以培养技术应用能力为中心，强调以实践和综合训练为主的职业技能训练、工程技术实践和高新技术应用。电子实践是工科专业学生必修的重要实践课程，对提高学生的工程实践能力和分析解决实际问题的能力起着重要的作用。本文针对当前电子实践教学所存在的弊端，结合应用型术科教育的人才培养目标及全国大学生电子设计竞赛的启示，通过调整实践内容和教学模式等教学改革，将使电子实践教学环节更加符合应用型本科教育人才培养要求。

1 电子实践课程教学现状分析

目前国内许多大学都开设有电子实践这门实践课程，但基本上都采用固定的实践组织模式，即要求学生在计划的专周时间内完成一种或两种电子产品的装配和调试。这种教学模式对学生的动手能力的培养有良好的效果，但也存在以下几方面的问题：

（1）该教学模式主要强调培养学生的动手能力，学生一般只要按照实践指导书或电子产品的安装说明书按部就班操作就能完成产品制作，这不利于学生创新能力的培养。

（2）由于是全班选用同一种电子产品进行装配和调试，这就使学生没有自主选择的余地，影响了学生动手的积极性。

（3）将电子实践作为一门实践课程，只安排在整个培养计划中的某一学期的某一周或几周，不能很好的兼顾到学生的知识和能力的积累对教学产生的影响，若安排太前学生的专业知识不足势必影响教学效果，若安排太后又会错过引导、激发学生学习、创造热情的最佳时期。

电子实践作为实践教学体系的一个重要组成部分，如何合理安排教学，有效培养学生的动手能力和创新能力，实现整个实践教学环节的连贯性和系统性，是实践教学的关键。因此，探讨电子实践课程的教学模式意义深远[2]。

2 电子实践教学环节的教学思路

电子实践教学环节不仅仅是为了培养学生的动手能力，更是希望学生通过自主设计制作和调试完成一个合格产品的过程，从而激发学生的创新思维，培养学生的创新能力。它以电子产品研发、生产为工程背景，通过实际的电子产品设计、制作、调试，使学生了解电子产品制造过程，掌握制作电子产品的开发流程和操作技能。因此，围绕这一教学思路，我们根据学生专业知识的积累情况将该环节划分为三个不同的阶段进行。

2.1产品认识阶段

在产品认识阶段安排的主要内容包括常用电子元器件的识别与检测、电路焊接工艺、电路电气原理图与印制电路版图的识读、简单电子产品的制作调试与检修、常用电子仪器仪表的使用方法。该阶段的主要目的是让学生了解电子行业基本技能、基础工艺知识及行业现状，掌握应具备的基本技能，在未掌握较多专业知识的情况下引导激发学生的学习兴趣，并作为学生的一种创新启蒙，鼓励学生的课余制作。

传统的电子实践教学在该阶段通常是安排组装由插针式元件组成的电子产品，然而随着电子技术的迅猛发展，新工艺、新知识不断涌现，这种传统的制造工艺正逐步被SMT（表面贴装技术）所取代，如果对新技术、新产品的知识缺乏了解，将来就难以满足社会科技前沿需求与时代的发展需求。因此，在实践电子产品的选择应兼顾到这两种工艺技术的应用。由插针式元件组成的声光控延时自熄开关和由表面贴装元件组成的USB音箱，电路结构相对简单，成品实用，是认识和掌握这两种工艺技术的理想载体。

在专业培养计划中，该环节宜安排在学生未接触较多模拟电子技术知识之时。这个时期的学生对基础电路已有认识，但对电子电路还不是很熟悉，这样的安排有利于学生对新知识的探索，同时有助于学生对后续电子技术课程的学习。

2.2产品制作阶段

在产品制作阶段安排的主要内容是印制电路板的设计制作、电路结构较复杂的电子产品的装配调试与检修。全国大学生电子设计竞赛作为教育部倡导的四项学科竞赛之一，在培养学生动手能力和综合素质方面发挥了极为重要的作用[3]。从历届电子竞赛赛题分析可以看出，很多自动控制类、电源类、数据采集类和信号类的题目在设计制作时都会涉及单片机的知，单片机作为入门较快的微计算机技术，是初学者应用最广泛的电子设计平台，学生只有在熟练掌握单片机应用的基础上，才能进行较完整的电子制作，综合应用所学电子知识参与电子竞赛等创新活动，同时也为嵌入式系统的学习和毕业设计奠定基础。因此，单片机应用是应用型本科院校的学生必须掌握的重要技术之一。目前大多数高校的单片机应用实践是依托于实验室，这就存在两方面的问题：第一，实验室所能提供的设备台套数有限，不可能顾及到每一个学生，若因此增加台套数又会带来管理和维护方面的问题；第二，实验室即使采用开放模式也无法满足同学相对集中的使用需求。综合以上因素，在这个阶段可以安排电子系统开发工具如单片机仿真器、在线调试器等电子产品的装配与调试，所选的单片机类型可以是PIC、51或凌阳。这样的产品综合了模拟电子技术、数字电子技术和单片机应用等知识，既有利于学生巩固原有的专业基础知识，又为后续的单片机技术学习提供了硬件保障，从而使学生不受实验室场地和设备的限制，能够在任意的时间地点进行学习和创新活动。而实验室则主要为学生提供更高层次的设备让学生进行学习。由于选择的产品电路结构已较复杂，且在这个阶段学生已接触较多的器件及封装，此时安排印制电路的设计制作，能够让学生较好的熟悉电路设计软件，掌握电路板工业设计规范。

在专业培养计划中，该环节宜安排在数字电子技术课程学习中期，单片机应用课程学习之前或刚接触这门课程，这样对电子技术感兴趣的学生就可以通过自学提前熟悉单片机，从而在低年级就能参加如电子设计竞赛的学科竞赛和创新活动。该环节也可根据不同专业的培养要求选择其它的电子产品如电视机等进行装配调试训练。

2.3产品设计阶段

在产品设计阶段安排的主要内容是电子系统的综合设计、制作、调试、检修，电子企业的生产现场组织与管理及工艺文件制定知识。该阶段的主要目的是培养学生综合应用各项知识和技能的能力，以电子竞赛的比赛模式来组织教学，以电子产品的设计为目标。为了使设计的对象是实际的电子产品，可以选用一些难度适中、功能多样涵盖不同专业知识的电子产品（如按电子竞赛的不同选题方向的）供学生选择，在去除产品的电路部分后只留下外壳、检测元件和执行机构，让学生根据该产品的功能、性能参数、结构特点、工业规范及经济成本等因素进行产品设计或功能扩展和参数提升。学生也可自主选题完成一种电子产品的设计制作。学生可以自由组合成项目小组，每组成员一般为2～3人，分工合作共同完成选定产品的实践内容。在教师的指导下，学生需完成电路设计、到市场采购元器件、电路板设计与制作、产品的组装与调试，最后提交一份产品说明书。在整个训练过程中学生可以充分发挥自己的创新思维，在掌握单片机等知识的基础上，自主开发出一些具有实用价值的产品。不仅锻炼了学生的学习能力、创新能力、文字组织能力，还培养了学生的团结协作精神。考虑到应用型本科的学生将来可能从事生产一线的管理工作，因此在该环节可增加电子企业的生产现场组织与管理及工艺文件制定知识，以拓宽学生的知识面，增加学生就业的筹码。

在专业培养计划中，该环节宜安排在检测技术等专业课程学习之后，这有助于学生综合应用所学知识，如单片机应用系统设计的总体设计方法、CMOS电路设计方法、数字系统设计、低功耗系统设计、可靠性设计以及平台开发等进行设计创造，这是学生就业前的一次重要的实战演练。

3 结束语

电子产品三阶段训练的电子实践教学组织模式，较好的结合了学生的专业知识积累情况、培养目标和社会需求，形成了一个具有连续性和系统性的教学体系，有利于学生工程实践能力和创新能力培养。在这三个阶段中不同的专业可根据各自的培养目标选择和确定不同的实践项目和课时。电子实践教学组织模式的改变也将有助于应用型本科院校完善校内实践基地建设，有效的解决学生到企业实习难、费用高及锻炼动手能力机会少等矛盾。

参考文献：

[1]顾志良.应用型大学教育的改革实践与创新[M].知识产权出版社，2009.