劉遠飛
[摘 要] 學生是教學的主體,初中數(shù)學的教學設計必須落實學生的主體地位,通過活動的情境設計,引導學生進行自主探究,總結出相關的數(shù)學規(guī)律和法則,最后配上相應的數(shù)學問題,讓學生在進一步活動中完成知識的鞏固. 當然,教師也應該參與到學生的活動過程之中,做好助手和配角.
[關鍵詞] 初中數(shù)學;活動;探究
新課程倡導教師在組織課堂教學時,要有效開展學生活動,變被動聽講為主動探究,這樣能夠最大限度地提升學生的積極性和參與度. 在初中數(shù)學的核心概念教學中,我們尤其要注意到這一點,下面,筆者以“有理數(shù)的加法”一節(jié)為例,介紹一下基于學生活動安排的教學設計嘗試.
創(chuàng)設情境,引入本課問題
問題情境1 小剛從圖書館出發(fā),沿著某條路向東行進了a 米,再向東繼續(xù)行進b米,請問小剛一共向東行進了幾米?
學生活動:學生可以辨析出問題中所涉及的a,b兩數(shù)都屬于有理數(shù),而這又顯然是a,b兩數(shù)相加的問題,這樣就能夠成功引入有理數(shù)相加的課題.
自主探究,總結相加法則
問題情境2 既然a,b兩數(shù)都屬于有理數(shù),那么它們就都有可能是正數(shù),也有可能是零或者負數(shù),請大家思考一下,a,b的符號有著怎樣的一些可能?
學生活動:學生根據自己對有理數(shù)的認識,總結出可能存在的情形有以下幾種——都是負數(shù)、都是正數(shù)、一個負數(shù)一個正數(shù)、加數(shù)中至少有一個是0.
教師活動:在學生進行有效的分類之后,教師引導學生分別對不同情形下的有理數(shù)加法展開討論. 在學生進行研究之前,教師首先提醒學生注意“向東行進了a米”的含義,在多媒體課件的輔助下,教師建立數(shù)軸幫助學生形象化地建構認識,即取向東為正方向.
問題情境3 請同學們把a和b設定為不同類型的有理數(shù),然后進行加法運算,你會得出哪些結論?你能從中發(fā)現(xiàn)有理數(shù)的加法運算法則嗎?
學生活動:以學習小組為單位,學生展開自主探究,并主動在思考和討論中歸納相關處理方法,預設學生可能得到以下結果.
情形1:若a和b均為正數(shù),則不妨假設a為20,b為15,將對應過程表示在數(shù)軸上(如圖1),可以發(fā)現(xiàn)結果為35米,寫成算式是(+20)+(+15)=+35.
【如果有學生提出,這么簡單的運算不用數(shù)軸也可以計算出結果,這時教師務必要提醒學生,采用數(shù)軸的目的不在于讓計算過程更加簡單,這里更重要的是一種分析過程的展現(xiàn),將來我們可能會遇到很多類似的問題,數(shù)軸的使用可以讓問題的解決更加簡便】
情形2:若a和b均為負數(shù),則不妨假設a為-20,b為-15,將對應過程表示在數(shù)軸上(如圖2),可以將這一過程理解為這樣的實際情形——小剛前階段向西行進20米,第二階段繼續(xù)向西行進了15米,則實際前進的總距離為-35米,寫成算式為(-20)+(-15)=-35.
情形3:若a和b為一正一負,則不妨假設a為+20,b為-15,將對應過程表示在數(shù)軸上(如圖3),可以將該過程理解為以下情形——小剛前階段向東行進20米,第二階段向西行進15米,則實際前進的總距離為+5米,寫成算式為(+20)+(-15)=+5.
情形4:如果情形3中的b為-25,則實際意義如何呢?怎樣用數(shù)軸來進行處理?怎樣進行理解?結合數(shù)軸,我們可以發(fā)現(xiàn)前階段小剛向東行進20米,第二階段向西行進25米,此時可以理解為跑過原點后繼續(xù)前進,則最后的終點在原點的西側5米處(如圖4),表示成算式是(+20)+(-25)=-5.
【情形3和情形4,學生在處理時很難直接想到,此時教師要深入到學生討論中,可以旁敲側擊地予以提醒,當然這些點撥也只能點到為止,畫圖、運算都要讓學生自己完成】
情形5:如果a等于0,b為-20,則運算過程可以表示為0+(-20)=-20,即小剛前階段沒有運動,第二階段向西行進了20米.
情形6:如果a等于+20,b等于0,則實際運算結果為(+20)+0=+20.
情形7:如果a等于+20,b等于-20,則實際運算結果為(+20)+(-20)=0.
情形8:如果a等于-20,b等于+20,則實際運算結果為(-20)+(+20)=0.
【a=b=0的情況比較簡單,此處不做講解】
教師活動:教師結合學生討論之后形成的結論,引導他們對以上8種情形進行分類,從而分成同號相加、異號相加、有零相加等三類情形,統(tǒng)計如下:
(1)同號相加:(+20)+(+15)=+35;(-20)+(-15)=-35.
(2)異號相加:(+20)+(-15)=+5;(+20)+(-25)=-5;(+20)+(-20)=0;(-20)+(+20)=0.
(3)有零相加:0+(-20)=-20;(+20)+0=+20.
學生活動:結合上述加法情形的分類統(tǒng)計,教師安排學生對有理數(shù)的加法法則進行歸納,并鼓勵學生在相互討論的過程中完善加法運算法則.
最后,將有理數(shù)的加法法則呈現(xiàn)如下:
(1)同號有理數(shù)相加,結果取相同符號,并將絕對值相加.
(2)異號有理數(shù)相加時,有以下分類:①絕對值不相等時,結果取絕對值較大的加數(shù)符號,并用較大的絕對值減較小的絕對值;②絕對值相等時,結果等于0,即相反數(shù)相加,其和為0.
(3)任何有理數(shù)與0相加之后的結果依然等于這個數(shù).
鞏固練習,熟練法則
學生活動:學生結合教師提供的練習題進行訓練,由此熟悉加法法則;教師在設計相關問題時必須要讓習題能覆蓋所有的加法類型,題量控制在8到10題之間,既讓學生獲得有效訓練,也確保課堂時間的有效利用.
教師活動:引導學生歸納應用過程中的要點——首先判斷兩個有理數(shù)的符號類型,然后匹配具體的運算法則,先確定符號,再進行絕對值運算.
體驗探索,深化認識
學生體驗1:請你任意選擇兩個有理數(shù)(至少存在一個負數(shù)),分別將其填在○和□中,在此基礎上計算○+□和□+○,請對比相關結果.
學生活動:學生獨立完成,并嘗試將合適的有理數(shù)填在對應位置,可以發(fā)現(xiàn)——對于任何一組有理數(shù),都滿足○+□=□+○,這將讓學生形成這樣的認識——小學階段所學習的加法交換律在有理數(shù)運算過程中依然成立,即a+b=b+a.
學生體驗2:請你任意選擇三個有理數(shù)(至少存在一個負數(shù)),分別將其填在○、□和◇中,在此基礎上計算(○+□)+◇和○+(□+◇),請對比相關結果.
學生活動:學生嘗試將合適的有理數(shù)代入對應的位置,經過運算后發(fā)現(xiàn)——對于任何一組有理數(shù),都滿足(○+□)+◇=○+(□+◇),這表明小學階段的加法結合律在有理數(shù)運算中依然有效,即(a+b)+c=a+(b+c).
應用遷移,強化提升
學生活動:教師安排習題讓學生通過獨立思考來完成,在問題處理過程中,教師要鼓勵學生靈活運用各種運算律來簡化問題,實現(xiàn)問題解決的最優(yōu)化.
課堂總結,安排作業(yè)
學生活動:在教師的引導下,學生完成課堂所學內容的總結. 總結的內容應該包括三點:有理數(shù)加法運算法則;有理數(shù)加法運算律;數(shù)軸表示在加法處理中的作用. 最后,教師安排作業(yè),讓學生將學習延伸到課外,繼續(xù)深化理解和認識.
以上為筆者以“有理數(shù)的加法”為例進行的教學設計,通過這樣的活動安排,我們的學生能更加投入地參與到知識的探索和發(fā)現(xiàn)上,在這樣的課堂上,他們所獲得的將不僅僅是數(shù)學概念和性質,數(shù)學方法和數(shù)學思想也將獲得較好的培養(yǎng).