基于教学能力比赛的教学设计与实践

教师教学能力比赛从国家层面、人才培养、教学形态、师资建设等方面提出了要求，围绕立德树人根本任务，推进完善“三全育人”体系，深化课程思政建设，对职业院校的教师教学能力和信息素养的提高起到了很大的促进作用。笔者所在教师团队结合专业特色，对“概率与统计”章节内容进行重构，依照数学课程标准，聚焦数学核心素养，结合专业特色，落实立德树人根本任务，服务学生未来职业发展。一、整体教学设计（一）遵循标准，结合专业，重构章节数学基础模块是粮油储运与检验技术专业开设的一门公共基础课，“概率与统计”是数学中的重要内容，我们依照数学课程标准、实际教材，结合专业人才培养方案，依照粮油质检标准，建立以粮油检验员的实际粮食检测流程为主线的章节教学，将数学知识与专业特点、专业技能、专业设备多点结合，让数学知识同专业知识相互促进，达到学生数学核心素养、职业素养同步提升的目的，培养学生求真务实的科学精神和精益求精的工匠精神。（二）立足基础，参照数据，分析学情本项目授课对象为粮油储运与检验技术五年专三年级学生，教师通过小组汇总、问卷调查、学习平台作业与测评数据的收集开展学情分析。1.知识基础学生在义务教育阶段已经粗略涉及概率和数据分析初步知识，经历过数据的收集、整理、描述和分析，会用公式计算一些简单事件发生的概率，会用一事件在反复试验中发生的频率来估计该事件发生的概率等，这为本章节课程的学习奠定了知识基础。同时经过两年的中职学习，学生已具备一定的数学运算、逻辑推理、数据分析、数学建模的数学核心素养。2.能力特点“概率与统计”主要是对不确定现象进行研究，目前学生能对随机抽样的情况进行分析，大概能估计和推断出整体的规律，但学生应用概率与统计知识去解决现实生活中实际问题的能力较欠缺。我们通过对以往的知识点进行复习，在教学中，结合实践活动加深学生对概率与统计的认识。3.专业特性粮油储运和检验技术专业是面向粮油安全的专业，所以本课程将结合粮油储运与检验技术的专业特色，设置各个环节与数学知识融会贯通，将理论联系实际，提高学生解决实际问题的能力。该专业学生动手操作能力强，但对专业作业中的数学运用认识不够深刻，同时对专业精细化操作的自我要求程度低，缺乏严谨求实的态度。（三）基于素养，探寻需求，确定目标基于学情分析，教师团队对接专业需求，制定了切合学生实际的教学目标和重难点，确立知识传授、能力培养、价值引领三位一體的人才培养目标。（四）创新教学，巧用策略，融合提升1.教学思想依据《中等职业学校数学课程标准（2020年版）》，本章节秉承以“学生为主体，学以致用，用以促学，学用相长，知行合一”的教学理念，坚持“为学生终身发展服务”的教学思想。2.教学模式本章节运用以“猜想（IMAGEINE）”“探究（EXPLORE）”“发现（LEARN）”“思考（THINK）”“掌握（KNOW）”五个环节为主体的PBL教学模式，通过建立“课前任务引问题—课中探究深内化—课后巩固再提高”的课程教学框架，“数学—专业实践—数学”教学策略，运用信息化技术实现线上线下协同联动进行教学。教师以问题情境为指引，通过活动设计，引导学生完成“做出设想—活动探究—总结归纳—思考吸收—解决问题”的学习过程，使学生通过自主学习、协同合作的方式，在实践、探索中习得运用数学思维解决问题的能力。3.教学资源与环境教师利用粮检实训室、智慧教室等信息化教学场所开展教学，实现高度互动、协作学习；通过学习通布置课前、课后自学任务，结合UMU互动平台、希沃白板5进行过程性展示及评价；使用教具、粮检专业设备，开展观察实验、合作探究活动促进专业知识、数学知识相结合。（五）整合资源，助推发展，创新评价教师设计多层次、多维度、多元化的学生综合评价体系，采用“学生学习过程评价表”，综合分析学生学业成绩、操作技能、小组协作、思想品质等多方面素质，综合判断学生的优势和短板。二、教学实施过程“概念与统计”单元教学过程通过问题情境指引，在课前自主学习、课中合作探究（PBL教学模式）、课后巩固拓展三个阶段，学生通过完成“做出设想—活动探究—总结归纳—思考吸收—解决问题”的流程，达成学习目标。（一）整体介绍教师以学生为中心，以问题为基础，以专业实践为导向组织教学，本单元由四个学习任务模块组成。任务1：概率认知，由随机事件与古典概型、概率的简单性质2课时组成，学生认知概率的概念，探索随机事件与概率计算。任务2：抽样认知，由简单随机抽样、系统抽样、分层抽样3课时组成，学生认知抽样调查中总体、样本等相关概念、探索简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的具体方法，学习运用恰当抽样方法进行抽样。任务3：数据分析，由统计图表、统计图表运用、样本的均值和标准差5课时组成，学生理解频率分布直方图、均值和标准差相关概念，掌握利用知识对特定问题进行数据分析的能力。任务4：实践检验，由概率与统计实践运用1课时构成，学生利用本章节中所学知识，在一次完整的粮油检测中完成对数学知识的运用与展示，实现专数结合，学以致用，完成本项目任务。（二）教学案例：概率与统计实践运用教学实施过程背景：粮食储存期间需要定期进行品质检验，以小麦样品为例，学生模拟粮库检验工作人员，进行小麦杂质和不完善粒检测。1.课前：学生根据教师在学习通教学平台发布的课前任务，完成观看《小麦杂质与不完善粒检验》微课，了解粮库的检验人员对小麦检验的操作流程，完成自测题。这使教师能够掌握学生的自学情况，及时调整教学策略。2.课中：教师创设问题情境，多次运用PBL教学模式，逐步在学生操作设备的过程中渗透数学知识的学习，通过小组合作及教师指导，深化学习。下面以课中“小麦不完善粒检验”为例：（1）猜想（IMAGEINE）：教师创设问题情境——这批小麦样品的品质如何？激发学生的学习兴趣，引起学生的实验探索欲望。（2）探究（EXPLORE）：①给每个学生分发约500g小麦样品来挑拣不完善粒。②学生从小麦样品挑拣出不完善粒，并称量，精确到0.01g。③在腾讯文档中填写称重数据，进行在线收集数据。④将收集到的60个数据进行频率分布直方图的绘制。⑤将60个数据用抽签法随机分成两组，利用已学到的数学公式计算每组数据的均值、标准差，进而根据结果判断哪组检测数据更稳定。（3）发现（LEARN）：教师利用腾讯文档收集计算结果，运用UMU互动平台，发布讨论话题，展示各小组讨论内容，小组互评，判断哪组检测数据更稳定。通过对设备的操作，培养学生的动手操作能力，挑拣杂质与读取数值时也培养了学生认真、细心的学习态度。而腾讯文档后台对学生的检测结果进行分析，了解学生的学习效果，及时补充教学内容。（4）思考（THINK）：教师在UMU上分享学生绘制的频率直方图，让学生再次感受频率直方图的直观性，并引导学生分析此次组数组距选择的合理性。通过UMU查看学生样本均值与标准差的计算过程，了解学生对数学公式的掌握情况，并让学生参考仓库工作人员的检验数据，来反思设备操作过程的合理性和公式应用、计算的准确性。（5）掌握（KNOW）：学生在学习过程中从小麦不完善粒的辨认到称量，再到利用数据绘制频率分布直方图和计算样本均值、标准差，每个环节数学与专业学科相互渗透，充分发挥了数学作为基础学科的作用，提高了学生解决实际问题的能力。3.课后：学生按照作业单，重新梳理课堂知识，完成课后习题任务，通过小测实现教学成果的转化。三、学生学习成效（一）知行合一——树立正确的学习观在“概率与统计”章节学习过程中，通过数学知识同专业实际相结合的学习模式，学生树立了学以致用，用以促学，学用相长，知行合一的正确学习观；通过解决问题时“实践—认识—再实践—再认识”的过程，学生树立了求真务实的思想理念，培养了科学精神；通过精细化的计算分析、操作演练，学生树立了精益求精的工作作风，培养了工匠精神；通过学习粮食安全相关资料，学生树立了安全意识和责任意识。（二）豁然開朗——掌握知识，提高效率通过对物流、烹饪等其他专业同年级学生进行横向比较，以及对项目前后学生成绩进行纵向对比发现，经过本章节的学习，学生各方面进步显著，实现数学核心素养与专业核心能力的对接、数学知识与专业实践的对接。（三）学用相长——产教融合，整体提升学生逻辑推理、数学运算能力的提升，责任意识的树立，助推其下企业认知实习，得到了企业的好评；学生发挥专业优势，通过多样实践加强了数学知识理解与运用，提高了数学科目的整体提升，为后续升学打好基础。四、创新与改进（一）特色创新1.服务专业，学以致用本项目秉承数学为专业建设和素养提升服务的理念，将数学与粮油检验员粮食检测实践融合开展教学。一方面学生通过数学课的学习，培养了数学运算、直观想象、逻辑推理等核心素养，掌握了概念计算及专业实践运用，掌握多种抽样方法及实际运用，学会利用信息化对实验数据进行数据分析与解读。另一方面利用专业实训教学场所开展教学，学生通过实践完整的粮食检测，检验梳理数学知识的运用，以实践促真知。2.创新模式，高效学习本章节运用PBL教学模式，利用问题情境指引，通过多种教具、专业设备、信息化软件的运用助力学生形成自主学习、合作探究的良好习惯，学生主动参与学习过程，打破传统课堂的限制，从被动接收者转变为主动发现者，促进了知识的提炼与吸收，实现了高效学习。3.多元评价，精准突破在章节学习过程中，一是客观评价，学生通过运用学习通软件，对小测、任务完成情况进行了AI智能评价，客观获得自身学习情况。二是主观评价，学生通过自我评价、团队互评、师生互评了解自身任务完成度、学习态度、思维模式、问题解决的情况。通过多元评价，学生对自身学习进度有了清晰的自我认知，针对短板集中力量重点突破；通过量化，学生看到了自身的进步，体会到进步的喜悦，提高了学习积极性，促进了全面发展。（二）改进思路1.本单元资源库建设稍显单薄，同专业多方面的联系仍有欠缺，后续应围绕本课程不断补充更多专业相关资源，完善资源库，使数学更好地服务于专业。2.小组中的学生接受能力参差不齐，应加强组内学生互帮互助；同时部分学生习