【摘 要】以2017年版高中數(shù)學課標給出的三個學生質量水平標準為依據(jù),結合“函數(shù)的奇偶性”教學,闡述課堂教學中學生學業(yè)質量評價方法和應注意的幾個問題。
【關鍵詞】學業(yè)質量;課堂教學;注意問題
【中圖分類號】G633.6? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009(2020)03-0007-04
【作者簡介】殷玉波,河北省保定市第三中學(河北保定,071000)教師,高級教師。
數(shù)學學業(yè)質量水平是六個數(shù)學學科核心素養(yǎng)水平的綜合表現(xiàn)?!镀胀ǜ咧袛?shù)學課程標準(2017年版)》(以下簡稱“2017年版課標”)要求“樹立以發(fā)展學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)為導向的教學意識,將數(shù)學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿于教學活動的全過程”。數(shù)學課標修訂組組長史寧中教授認為:核心素養(yǎng)是后天習得的,與特定情境有關,是通過人的行為表現(xiàn)出來的,因此是可監(jiān)測的知識、能力和態(tài)度。[1]
在教學活動的全過程中,課堂教學是所有活動的中心。因而,對學生學業(yè)質量最有價值、最有意義的評價應該在課堂上。在課堂教學中,教師不僅可以隨時監(jiān)測、評估學生的數(shù)學學業(yè)質量水平,還可以根據(jù)學生的學業(yè)水平及時調(diào)整教學內(nèi)容和方向,使核心素養(yǎng)的落實更有針對性和實效性。
學業(yè)質量標準在2017年版課標及其解讀中已有詳細說明,此處筆者不再贅述,這里結合自己的實踐經(jīng)驗,談一談課堂教學中學生學業(yè)質量的影響因素及評價學生學業(yè)質量的方法。
一、影響學生學業(yè)質量的幾個主要因素
課堂教學是在教師主導下,通過師生互動、生生互動完成教學目標的過程。所以,課堂上對學生的學業(yè)質量評估,與教師的教學設計密切相關。
1.情境設置。
核心素養(yǎng)是在特定的情境中表現(xiàn)出來的知識、能力和態(tài)度,基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學教學,特別重視情境的創(chuàng)設與問題的提出。因此,影響學生數(shù)學核心素養(yǎng)形成和評價的首要因素是情境設置。從教學內(nèi)容來看,情境設置包含三個層次:熟悉的情境、關聯(lián)的情境、綜合的情境。一般新授課教學中應采用學生熟悉的情境,單元復習課多設置關聯(lián)的情境,綜合復習課多設置綜合的情境。新授課教學中的情境既要簡潔,又能反映數(shù)學本質。
2.課堂提問。
情境與問題是多樣的、多層次的,從學生思維的角度可以分為:模仿的問題、聯(lián)系的問題、創(chuàng)造的問題。情境與問題是聯(lián)系在一起的,一個情境是否適合并不僅僅取決于情境本身,而在于所提出的問題是否能夠揭示數(shù)學的本質。
教師的提問應是登山的臺階,引導學生思維攀緣而上。教師的提問,更應是一把金鑰匙,幫學生打開思維的大門。教師的提問,還是評價學生學業(yè)質量的天平,在學生對問題的回答與交流中衡量學生的素養(yǎng)水平,并及時進行指導。
3.例習題的處理。
課堂上例題的設置主要是為本節(jié)課內(nèi)容服務的,用于鞏固知識,提煉方法。此外,例題設置或處理還應該著眼于本節(jié)課學科素養(yǎng)的培育目標,啟發(fā)學生獨立思考或者促使學生相互交流。
例如,某教師在講完“冪函數(shù)”后設置了一道比較83與93的大小的習題。該教師的本意是想讓學生構造函數(shù)y=x3,利用函數(shù)單調(diào)性比大小。但教師在提問學生后發(fā)現(xiàn),有的學生直接算出83=512,93=729,有的學生干脆直接將兩個數(shù)相除。全班沒有一名學生構造函數(shù)。顯然,例題的數(shù)學情境不夠突出,沒有達到教師預期。
其實,這道題可以這樣處置:“老師想讓大家構造函數(shù),利用y=x3的性質比較大小,但是數(shù)據(jù)設計得不好。誰能幫我改一下,改成只能利用函數(shù)單調(diào)性來比較大?。俊边@樣的處理能激發(fā)學生思考,引導學生相互交流,能夠有效促進學生核心素養(yǎng)的形成和評價。
4.考試影響。
考試對教師的課堂教學影響甚大,因而對學生的學業(yè)質量影響也最大。當前,課堂教學的普遍現(xiàn)象是考什么講什么,怎么考就怎么講。
筆者曾經(jīng)在幾個教師群里問過“‘解三角形一章應重點關注哪些核心素養(yǎng)”的問題,不少教師根據(jù)往年的高考試題認為應該是邏輯推理和數(shù)學計算素養(yǎng)。
其實,“解三角形”這部分內(nèi)容應該承載四種數(shù)學核心素養(yǎng),即數(shù)學抽象、數(shù)學建模、邏輯推理和數(shù)學運算。按照教學要求,數(shù)學抽象和數(shù)學建模應該處于中心地位,邏輯推理和數(shù)學運算處于次要地位。教學中應該首先培養(yǎng)邏輯推理和數(shù)學運算兩種核心素養(yǎng),然后再落到數(shù)學抽象與數(shù)學建模上來。
二、課堂教學中學業(yè)質量評估案例分析
2017年版課標指出,體現(xiàn)數(shù)學學科核心素養(yǎng)的四個方面內(nèi)容是:情境與問題,知識與技能,思維與表達,交流與反思。顯然,課堂上評價學生學業(yè)質量水平,也應該從這幾個環(huán)節(jié)入手,分析四個方面的內(nèi)容。史寧中教授說,理想的教學過程應當注意幾個環(huán)節(jié):把握數(shù)學知識本質,把握學生認知過程;創(chuàng)設合適的教學情境,提出合適的數(shù)學問題;啟發(fā)學生獨立思考,鼓勵學生相互交流;掌握知識技能,理解數(shù)學本質;感悟數(shù)學基本思想,發(fā)展數(shù)學核心素養(yǎng)。[2]
下面以“函數(shù)的奇偶性”的教學為例,具體說明課堂教學中如何進行學業(yè)質量的評價。本節(jié)課教學的基本任務如下。
(1)通過觀察一些中心對稱、軸對稱函數(shù)圖象,再通過探尋函數(shù)值與自變量的變與不變的規(guī)律,讓學生由此得出函數(shù)奇偶性的基本概念和性質。要求教學時要特別重視讓學生經(jīng)歷這些概念的形成過程,同時使學生學會判斷一些簡單函數(shù)的奇偶性。
(2)讓函數(shù)奇偶性的研究經(jīng)歷從直觀到抽象,從圖形語言到數(shù)學語言的過程。在這個過程中,學生通過自主探究、體驗數(shù)學概念的形成過程,學會學習數(shù)學思考的基本方法,培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象的核心素養(yǎng)。
具體教學環(huán)節(jié)如下:
第一,設置教學情境。常見的教學情境是使用大量優(yōu)美的圖片,如建筑物、蝴蝶、商標等圖案體現(xiàn)出對稱美,并以此引入課題。但是函數(shù)的奇偶性是特殊的對稱,是專門針對坐標原點和y軸的對稱。根據(jù)學業(yè)質量“水平一”的要求,這種情境設置沒能把握住數(shù)學本質,對學生認知也把握得不夠。
因此,教學中采用二次函數(shù)等學生熟悉的函數(shù),由數(shù)學情境引入,采用列表、描點等方法做出函數(shù)圖象。然后啟發(fā)引導學生結合圖象特征,進行由直觀到抽象,由特殊到一般,逐步形成數(shù)學概念和規(guī)則。這不僅符合學生學情,也有利于提出合適的數(shù)學問題。
第二,針對問題情境,提出以下幾個問題:
①什么是軸對稱圖形?
②對折中哪些量變了,哪些量沒有變?
③關于y軸對稱用函數(shù)解析式怎么表示?
上述三個問題能夠啟發(fā)學生獨立思考,鼓勵學生相互交流,對掌握知識技能、理解數(shù)學本質富有啟發(fā)性。如果學生能夠在教師啟發(fā)引導下得出偶函數(shù)的定義,我們就認為學生的抽象核心素養(yǎng)達到了“水平一”的標準。
第三,鼓勵學生表達。學生經(jīng)過獨立思考與相互交流形成自己的語言,表述具有嚴謹性與準確性,能夠反映他們的思維品質。同時也使得學生的思維得到相互啟發(fā),加深對知識的深層次理解與運用,促使學生對數(shù)學本質進行深刻領悟。函數(shù)奇偶性形式化定義的形成很困難,這個困難產(chǎn)生在概念形成過程中,由特殊到一般的過渡,也就是對定義中“任意”的理解,教學中教師要多給學生操作和思考的空間。
得到偶函數(shù)定義后,教師可以設置如下問題,引導學生深刻理解概念中的“任意”的含義。
思考:判斷下列兩個函數(shù)是不是偶函數(shù)?為什么?
①如圖1,根據(jù)函數(shù)圖象能得出函數(shù)是偶函數(shù)嗎?
②函數(shù)f (x)=x2,x∈(-2,2]是偶函數(shù)嗎?為什么? 在此基礎上,還可以增加一個例題,學習用定義判斷函數(shù)的奇偶性。
第四,函數(shù)是描述事物運動變化的規(guī)律的數(shù)學模型。如果了解了函數(shù)的變化規(guī)律,那么也就基本把握了相應事物的變化規(guī)律。學會發(fā)現(xiàn)、思考并能表達出這個變化過程中的規(guī)律是數(shù)學育人的終極目標。接下來可以根據(jù)學生情況繼續(xù)提出問題:
關于坐標原點中心對稱的函數(shù),我們稱之為奇函數(shù)。關于坐標原點對稱的函數(shù)用解析式怎么表示?以f (x)=■為例,仿照研究偶函數(shù)的過程進行思考。
從知識的角度來說,教材幾乎沒有提及函數(shù)的對稱性。按照整體設計,可以借助奇偶性對函數(shù)的對稱性作進一步拓展和說明。本節(jié)課的重點、難點是抽象素養(yǎng)的培養(yǎng),是所有核心素養(yǎng)的核心,應該進一步培養(yǎng)。從抽象思維水平的培養(yǎng)來看,函數(shù)性質的學習無疑是最好的素材,第二節(jié)課再去培養(yǎng)學生的數(shù)學計算等其他素養(yǎng)。
教師可通過下列思考題將學生的抽象素養(yǎng)向“水平二”努力,同時使學生感受數(shù)學文化與數(shù)學美。
思考題1:一般地,對于函數(shù)y=f(x),對稱軸為x=a,用解析式怎么表示?
思考題2:一般地,對于函數(shù)y=f(x),對稱中心(a,0),怎么用解析式表示?
思考題3:函數(shù)f (x)=1+■的對稱中心是什么?怎么用數(shù)學式子表示?若把函數(shù)寫成一般情況,中心改成(a,b),怎么用數(shù)學式子表示?
(3)教學中可以引導學生運用本節(jié)課的思維方式進行更多思考,體現(xiàn)數(shù)學文化的魅力。例如:科學的任務是發(fā)現(xiàn)變化過程中的不變性。本節(jié)課我們通過尋找函數(shù)在變化的過程中哪些量變了,哪些量沒有變研究函數(shù)的對稱性。文學作品中有沒有對稱?化學平衡,機械能守恒中哪些量變了哪些量沒有變?社會科學中有沒有變化中的不變特征?等等。這些問題不僅體現(xiàn)了數(shù)學文化的魅力,能激發(fā)學生數(shù)學學習興趣,而且能引導學生學會用數(shù)學的眼光觀察問題,用數(shù)學的思維思考問題。這也是學業(yè)質量“水平三”期待的目標。
本節(jié)課還培養(yǎng)學生的邏輯推理、數(shù)學運算和直觀想象三種核心素養(yǎng)。根據(jù)教學內(nèi)容和學情,這三種素養(yǎng)在本節(jié)課要能達到“水平一”的要求。
三、學業(yè)質量評價的幾個基本原則
數(shù)學的實質內(nèi)容是能夠讓人們終身受益的思想和方法。在教學實踐中應該始終關注數(shù)學的本質特征,避免單純追求數(shù)學學習的知識化、技巧化傾向。
1.重點原則與循序漸進原則。
評價學生的學業(yè)質量水平,首先要確定本單元內(nèi)容學科核心素養(yǎng)的成分和預期達到的水平,這一點很重要。數(shù)學的核心素養(yǎng)有六種,每一章(單元)教學內(nèi)容一般承載幾種核心素養(yǎng),這幾種核心素養(yǎng)也會有主次之分。同時數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個長期的過程,評價也要遵循循序漸進的原則,關注知識技能與學科核心素養(yǎng)達成情況的有機融合。
2.一致性原則。
只從一節(jié)課去評價學業(yè)質量水平,容易失去方向。就像函數(shù)奇偶性這節(jié)課,可以以數(shù)學抽象為主要目標,也可以以數(shù)學運算等為培養(yǎng)目標。如果將函數(shù)的對稱性看作一個單元,數(shù)學抽象則為首要目標。課堂評價學業(yè)質量切忌就事論事,應該使得本節(jié)課與本單元保持一致。
3.注意知識間聯(lián)系。
現(xiàn)在的學生知識面廣,思維活躍,教師要豐富自己知識,不要輕易否定學生。課堂滲透數(shù)學文化,可以幫學生建構知識之間的聯(lián)系,突出數(shù)學本質,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
總之,課堂評價學生學業(yè)質量難免會一葉障目或以偏概全,要把這節(jié)課放在單元(整體)中,站在學科高度進行評價。課堂上教師關注了什么,學生就會朝著那個方向發(fā)展。同樣內(nèi)容的一節(jié)課,如果教學著眼于知識,學生就會記憶;如果著眼于應試,就會注重技巧;如果著眼于結構,就會培養(yǎng)邏輯;如果著眼于學生,就是培育未來。
【參考文獻】
[1]史寧中.學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與教學——以數(shù)學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為例[J].中小學管理,2017(1):35-37.
[2]史寧中.高中數(shù)學課程標準修訂中的關鍵問題[J].數(shù)學教育學報,2018(2):8-10.