(江蘇省無(wú)錫市西漳中學(xué) 214171)
葉亞美 (江蘇省無(wú)錫惠山區(qū)教師發(fā)展中心 214174)
章復(fù)習(xí)課怎么上這個(gè)問(wèn)題一直困擾著一線(xiàn)教師:是幫助學(xué)生用框圖的形式將知識(shí)點(diǎn)再羅列一下?還是重點(diǎn)題型再“炒一下冷飯”?抑或是借助幾道難題提升學(xué)生的綜合運(yùn)用能力?2018年11月江蘇省基礎(chǔ)教育青年教師教學(xué)基本功大賽數(shù)學(xué)學(xué)科比賽的課題是“銳角三角函數(shù)”章復(fù)習(xí)課,筆者有幸參加并獲得一等獎(jiǎng).賽后,筆者深思:章復(fù)習(xí)課應(yīng)以何為核心?如何設(shè)計(jì)?就此,筆者以“銳角三角函數(shù)”為例談一些自己的做法,供同行探討.
在單元教學(xué)研究中,一章教學(xué)大致可以劃分為章首課、章中課和章尾課三個(gè)教學(xué)單元.章復(fù)習(xí)課是章尾課的重要課型.從學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的正常進(jìn)程來(lái)說(shuō),先是零散地積累,由薄到厚;后是系統(tǒng)梳理,由厚到?。聫?fù)習(xí)課的基本任務(wù)就是系統(tǒng)梳理,基本目的就是讓所學(xué)知識(shí)由厚到?。谶@樣的過(guò)程中,知識(shí)結(jié)構(gòu)要建立,思維方式要顯現(xiàn),思想方法要感悟到,學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)要形成,學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)要獲得培養(yǎng)和提升.
如此看來(lái),章復(fù)習(xí)課是指在一章教學(xué)的最后,幫助學(xué)生建構(gòu)整體知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu),在知識(shí)綜合運(yùn)用的過(guò)程中感悟知識(shí)價(jià)值、訓(xùn)練數(shù)學(xué)思維和提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的課型.它要求學(xué)生思維要深度參與、情感體驗(yàn)要深切卷入、智慧領(lǐng)悟獲深遠(yuǎn)啟迪,這也是目前“深度學(xué)習(xí)”領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)切的三個(gè)方面.其中,思維的深度參與既符合數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征——抽象性和嚴(yán)謹(jǐn)性,又是情感深切卷入和智慧深遠(yuǎn)啟迪的基礎(chǔ),因此,其處于核心地位.
章復(fù)習(xí)課如何設(shè)計(jì)才能有效促進(jìn)思維的深度參與呢?筆者認(rèn)為,首先要“整體分析,建構(gòu)整體知識(shí)結(jié)構(gòu)”,其次要“把握學(xué)情,建構(gòu)學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)”,最后要“科學(xué)設(shè)計(jì),突出價(jià)值提升素養(yǎng)”.
復(fù)習(xí)課首先要做的是對(duì)知識(shí)和方法的重組,建立知識(shí)結(jié)構(gòu).復(fù)習(xí)前的知識(shí)往往孤立、分散、無(wú)序、存在認(rèn)識(shí)模糊的概念,復(fù)習(xí)時(shí)以再現(xiàn)、澄清、整理、概括的方式串成線(xiàn)、連成片、結(jié)成網(wǎng),使其縱橫聯(lián)系,形成條理化、系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu).理順數(shù)學(xué)知識(shí)之間的邏輯順序、呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)之間的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系,思維必然深度參與.
這里,我們首先需要對(duì)一章所學(xué)的內(nèi)容作整體分析.例如,“銳角三角函數(shù)”一章在蘇科版九年級(jí)下冊(cè)第三章,內(nèi)容包括:銳角三角函數(shù)的定義、函數(shù)性質(zhì)、特殊角的三角函數(shù)值、解直角三角形(在數(shù)學(xué)內(nèi)部的運(yùn)用)、用銳角三角函數(shù)解決問(wèn)題(在數(shù)學(xué)外部的運(yùn)用)等五個(gè)部分.重點(diǎn)是解直角三角形,因?yàn)橛萌呛瘮?shù)解決問(wèn)題的核心仍在于構(gòu)造并解直角三角形.本章之前是“圖形的相似”,本章是以“圖形的相似”為基礎(chǔ)建構(gòu)起來(lái)的,而三角函數(shù)的初中定義,其原理是相似的性質(zhì).一般來(lái)說(shuō),凡是可以用相似解決的問(wèn)題都可以通過(guò)三角函數(shù)的運(yùn)算加以簡(jiǎn)便地解決,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)展的優(yōu)越性.如此,就把握了本章的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)(圖1).
圖1
教師通過(guò)分析建立了一章知識(shí)的整體結(jié)構(gòu),才能通過(guò)教學(xué)環(huán)節(jié)的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì),逐步帶領(lǐng)學(xué)生建立起一章知識(shí)的整體結(jié)構(gòu),促進(jìn)學(xué)生思維的深度參與.
“要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣,使學(xué)生掌握恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法.”[1]學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅包括數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),還包括對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法的學(xué)習(xí).尤其是在新知識(shí)學(xué)習(xí)結(jié)束后,具備了對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程、方法和策略進(jìn)行反思的基礎(chǔ),有必要對(duì)學(xué)習(xí)的過(guò)程進(jìn)行“復(fù)盤(pán)”、對(duì)學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行總結(jié)、對(duì)學(xué)習(xí)的成效進(jìn)行評(píng)價(jià),深入到“用數(shù)學(xué)的方式理解數(shù)學(xué)”“用數(shù)學(xué)的思維方式進(jìn)行思考”的底層思維.在這樣的過(guò)程中帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)歷探索、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之內(nèi)在規(guī)律及其美妙所獲得的無(wú)法言語(yǔ)的快感,感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)在的魅力[2].章復(fù)習(xí)課通過(guò)建構(gòu)學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu),可以幫助學(xué)生領(lǐng)略數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)在魅力.
在復(fù)習(xí)“銳角三角函數(shù)”一章時(shí),學(xué)生已經(jīng)具備了基本的探尋知識(shí)之間內(nèi)在聯(lián)系的能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力,在抽象能力、推理能力、探究能力等方面已經(jīng)發(fā)展到相對(duì)比較成熟的水平.經(jīng)過(guò)一章的學(xué)習(xí),知識(shí)零散地儲(chǔ)存在學(xué)生頭腦中,有些模糊不清的地方(對(duì)銳角三角函數(shù)直角三角形前提的淡忘)、似是而非的地方(對(duì)正弦和余弦的混淆)、回憶不起的地方(對(duì)特殊角的三角函數(shù)值的遺忘);有些能力(從實(shí)際問(wèn)題中抽象出三角函數(shù)模型的建模能力,構(gòu)建直角三角形的基本圖形的構(gòu)造能力等)掌握得還不夠熟練.學(xué)生對(duì)于三個(gè)銳角三角函數(shù)的代表,即正切、正弦、余弦之間的內(nèi)在聯(lián)系以及邊角關(guān)系的深入思考還不夠透徹.這些學(xué)情呼喚著對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的“復(fù)盤(pán)”,深思數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方法.
三角函數(shù)概念在初中數(shù)學(xué)中是借助“直角三角形”這一幾何直觀(guān)來(lái)定義的,一般來(lái)說(shuō),看著圖形就能聯(lián)想與之有關(guān)的所有知識(shí).幾何直觀(guān)是學(xué)習(xí)銳角三角函數(shù)、解決遺忘混淆問(wèn)題的重要方法;解直角三角形是解一般三角形的基礎(chǔ),通過(guò)轉(zhuǎn)化,把解任意確定的三角形轉(zhuǎn)化為解直角三角形,其中的構(gòu)圖、建模等關(guān)鍵能力需要在由特殊到一般的歸納過(guò)程中進(jìn)行強(qiáng)化.由此可見(jiàn),學(xué)習(xí)銳角三角函數(shù)的基本方法是幾何直觀(guān)和歸納法,據(jù)此建立起本章的學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)(圖2).
圖2
文獻(xiàn)[3]指出:現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育,已經(jīng)從關(guān)注知識(shí)技能轉(zhuǎn)向關(guān)注核心素養(yǎng),從關(guān)注“教得完整”“學(xué)得完整”走向“發(fā)展得完整”.這些完整的過(guò)程,首先是在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中掌握“四基”,其次是在應(yīng)用數(shù)學(xué)的過(guò)程中提高“四能”,然后是在學(xué)習(xí)與應(yīng)用數(shù)學(xué)的兩個(gè)過(guò)程中整體達(dá)成“數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀(guān)想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析”的目標(biāo)[4],最終實(shí)現(xiàn)“用數(shù)學(xué)的眼光觀(guān)察世界、用數(shù)學(xué)的思維思考世界、用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)世界”的素養(yǎng)要求.章復(fù)習(xí)課主要是對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過(guò)程的反思和對(duì)應(yīng)用過(guò)程的體悟,教學(xué)立意更要關(guān)注知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值、思維訓(xùn)練價(jià)值(思維品質(zhì)、高階思維能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)),以及知識(shí)運(yùn)用中所蘊(yùn)含的思想方法,進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
三角函數(shù)很好地建立起了“形”和“數(shù)”之間的聯(lián)系,更好地體現(xiàn)和運(yùn)用了“數(shù)形結(jié)合”的思想方法,對(duì)綜合培養(yǎng)學(xué)生“四能”和“符號(hào)意識(shí)”“幾何直觀(guān)”“推理能力”“模型思想”等有重要價(jià)值.為此,“銳角三角函數(shù)”章尾復(fù)習(xí)分解為兩個(gè)課時(shí).第1課時(shí)定位于:基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、整體性、綜合性,基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)梳理和內(nèi)部關(guān)聯(lián),基本技能的選擇和綜合,關(guān)鍵能力的訓(xùn)練,核心方法的提煉,基本思想的體悟和鞏固;第2課時(shí)定位于:方法性和思想性,基本思想“模型思想”在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)用的深入研究.因此,第1課時(shí)目標(biāo)確定為:(1)通過(guò)梳理整章基礎(chǔ)知識(shí),理解知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)結(jié)構(gòu);(2)通過(guò)典型問(wèn)題分析,提煉基本方法,訓(xùn)練關(guān)鍵能力,夯實(shí)技能基礎(chǔ);(3)經(jīng)歷問(wèn)題解決的過(guò)程,鞏固“模型思想”.其中重點(diǎn)為目標(biāo)(1),難點(diǎn)為目標(biāo)(2).為了激活學(xué)生思維、突破難點(diǎn),準(zhǔn)備采取啟發(fā)式教學(xué)和小組合作式學(xué)習(xí)的教學(xué)法實(shí)施教學(xué),設(shè)計(jì)簡(jiǎn)案如下.
·環(huán)節(jié)1——復(fù)習(xí)回顧
問(wèn)題1 你能畫(huà)出圖形解釋你的運(yùn)算依據(jù)嗎?
說(shuō)明幾何直觀(guān):用圖形來(lái)描述和分析問(wèn)題.?dāng)?shù)形結(jié)合就是一種重要的幾何直觀(guān),是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法,有直觀(guān)整合的優(yōu)越性,需要貫穿在數(shù)學(xué)教育的始終.同時(shí),章建躍先生指出:數(shù)學(xué)中,研究特例具有特別的意義.通過(guò)兩幅特殊的直角三角形圖形(圖3)解釋運(yùn)算依據(jù),既回憶了三個(gè)三角函數(shù)的定義(一般性寓于特殊性之中,對(duì)特例的研究是對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象認(rèn)識(shí)的深化),又可以感悟利用圖形記憶特殊角三角函數(shù)的優(yōu)越性,強(qiáng)化基本圖形的意識(shí)(很多復(fù)雜的圖形可以轉(zhuǎn)化為基本圖形解決,基本圖形扮演了轉(zhuǎn)化目標(biāo)的作用)[5].
圖3
問(wèn)題2 畫(huà)一個(gè)直角三角形,你能發(fā)現(xiàn)銳角α的三個(gè)三角函數(shù)之間的關(guān)系嗎?
說(shuō)明在一個(gè)直角三角形圖形中,既揭示同一個(gè)銳角三個(gè)銳角函數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,又區(qū)分不同的銳角三角函數(shù),幫助學(xué)生澄清混淆的地方,如圖4.
圖4
問(wèn)題3 你能在上圖中寫(xiě)出直角三角形中所有的數(shù)量關(guān)系嗎?
說(shuō)明在圖形中回顧和梳理三角形的三邊關(guān)系、三角關(guān)系和邊角關(guān)系,“建立形與數(shù)的聯(lián)系,利用幾何圖形描述問(wèn)題,借助幾何直觀(guān)理解問(wèn)題,運(yùn)用空間想象認(rèn)識(shí)事物”,這是直觀(guān)想象素養(yǎng)的主要表現(xiàn),是幾何直觀(guān)的主要內(nèi)涵.這些認(rèn)識(shí)不是告訴學(xué)生的,而是要通過(guò)一個(gè)個(gè)具體例子讓學(xué)生經(jīng)歷、體會(huì),不斷強(qiáng)化,最終頓悟到.
(2)練習(xí):在△ABC中,∠C=90°.
1)已知∠A=30°,BC=8 cm,求AB和AC的長(zhǎng);
問(wèn)題1 結(jié)合上面的求解過(guò)程,請(qǐng)你回憶:什么是“解直角三角形”?
問(wèn)題2 兩個(gè)直角三角形全等要具備什么條件?據(jù)此,你認(rèn)為在直角三角形的已知元素中,哪種情況是解不出其他未知元素的?
說(shuō)明通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的練習(xí)喚醒學(xué)生對(duì)“解直角三角形”的記憶,通過(guò)追問(wèn)復(fù)習(xí)其定義,區(qū)分可解的直角三角形與不可解的直角三角形,歸納出解直角三角形的必要條件——已知元素中至少有一邊,進(jìn)而與全等的本質(zhì)“確定”相聯(lián)系.
·環(huán)節(jié)2——典型例題
變式2 等邊三角形的邊長(zhǎng)為a,求它的面積.
思考1:從三角形全等的角度來(lái)分析一下,為什么這三個(gè)問(wèn)題都是可解的?
思考2:這三個(gè)問(wèn)題都不是直角三角形,為什么也能解出來(lái)?
說(shuō)明在基礎(chǔ)問(wèn)題中領(lǐng)悟知識(shí)本質(zhì)、挖掘基本方法、滲透基本思想.變式:從特殊到特殊再到一般的探索,引導(dǎo)學(xué)生在歸納中強(qiáng)化構(gòu)造直角三角形進(jìn)行轉(zhuǎn)化的意識(shí).思考:發(fā)現(xiàn)全等的本質(zhì)是形狀大小都一樣,意味著一個(gè)三角形確定了,確定就是可解的.這樣的意識(shí)在解題中有利于不解出具體值而迅速打通思路,有必要在日常解題教學(xué)中滲透這種“確定性”意識(shí).同時(shí),與全等關(guān)聯(lián),說(shuō)明章尾課不僅統(tǒng)領(lǐng)一章,而且把本章與同類(lèi)模塊關(guān)聯(lián),全章完整、前后貫通.
例2證明:銳角三角形的面積等于兩邊長(zhǎng)與其夾角的正弦值的乘積的一半.
思考:你能根據(jù)變式2解釋菱形面積的對(duì)角線(xiàn)公式嗎?
說(shuō)明這兩個(gè)例題都指向目標(biāo)(2),從例1到例2,進(jìn)一步考慮更一般的問(wèn)題.例2是本節(jié)課的難點(diǎn),為突破難點(diǎn),師生活動(dòng)采用:自主探索、小組合作、小組展示;各組巡視、點(diǎn)撥引導(dǎo)、評(píng)價(jià)概括.例2及其兩個(gè)變式,基本方法不變,都是構(gòu)造“解直角三角形”的基本模型.在這樣的過(guò)程中,體悟“模型思想”,同時(shí)與高中正弦定理、菱形面積相關(guān)聯(lián),打通數(shù)學(xué)內(nèi)部不同知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系:三角函數(shù)—直角三角形—高—面積,知識(shí)不斷結(jié)構(gòu)化.
·環(huán)節(jié)3——回顧小結(jié)
(1)經(jīng)過(guò)本節(jié)課的復(fù)習(xí),你對(duì)三角函數(shù)有了哪些新的認(rèn)識(shí)?
說(shuō)明復(fù)習(xí)應(yīng)該是知識(shí)的再認(rèn)識(shí),方法的再提煉,思想的再升華,能力的再提高[6].試圖引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到:復(fù)習(xí)的時(shí)候要對(duì)所學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)部聯(lián)系有新的認(rèn)識(shí),對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)中所包含的思想方法有新的認(rèn)識(shí),對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)部不同知識(shí)之間的聯(lián)系有新的認(rèn)識(shí).
(2)你認(rèn)為下一節(jié)課,我們應(yīng)該重點(diǎn)復(fù)習(xí)什么?
說(shuō)明引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到,除了要對(duì)三角函數(shù)在數(shù)學(xué)內(nèi)部的作用和價(jià)值有新的認(rèn)識(shí)之外,還要對(duì)三角函數(shù)在數(shù)學(xué)外部的作用和價(jià)值有新的認(rèn)識(shí).
本節(jié)課所有例習(xí)題都來(lái)自教材(蘇科版、人教版),從基本題入手,探究變式,思考追問(wèn),逐步拓展.教學(xué)材料具有啟發(fā)性、生成性,每個(gè)例習(xí)題都需要畫(huà)圖,在幾何直觀(guān)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決的線(xiàn)索,不斷強(qiáng)化幾何直觀(guān)的方法;每道例題都有變式,在從特殊到一般的歸納中引領(lǐng)學(xué)生再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造,不斷強(qiáng)化歸納的方法;變式之后都有思考追問(wèn),在追問(wèn)中觸及本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生體悟知識(shí)的本質(zhì)、應(yīng)用的方法和價(jià)值.于是,在常規(guī)基礎(chǔ)題中夯實(shí)通性通法,從知識(shí)結(jié)構(gòu)到學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)再到思想感悟,知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值和思維訓(xùn)練價(jià)值就呈現(xiàn)了,在這樣的過(guò)程中,帶領(lǐng)學(xué)生逐步觸及數(shù)學(xué)素養(yǎng),思維是深度參與的.
本節(jié)課例2為高中階段的正弦定理的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).文獻(xiàn)[4]中指出:“不僅要針對(duì)本單元前面所學(xué)內(nèi)容鎖準(zhǔn)單元目標(biāo)、深化知識(shí)內(nèi)涵、探求知識(shí)聯(lián)系、建構(gòu)知識(shí)體系、積累解題方法、提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),更要把本單元融入同類(lèi)單元知識(shí)板塊,為后續(xù)初中階段、高中階段同類(lèi)單元學(xué)習(xí)奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),埋下更自然的伏筆.”由此可見(jiàn),章復(fù)習(xí)課需要具有“前瞻后顧”的整體視野,選擇或設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)材料,既是已學(xué)知識(shí)的自然運(yùn)用,又為后繼學(xué)習(xí)埋下“自然的伏筆”.
裴光亞先生在文獻(xiàn)[3]中說(shuō):“直觀(guān)過(guò)程、豐富的感性經(jīng)驗(yàn)是理解和掌握抽象理論的必要條件.”章復(fù)習(xí)課的教學(xué)材料應(yīng)該用“好的具體問(wèn)題”引發(fā)學(xué)生興趣、激活學(xué)生思考,反映數(shù)學(xué)本質(zhì)、勾聯(lián)內(nèi)在關(guān)系、突出關(guān)鍵能力;用直觀(guān)的過(guò)程為學(xué)生提供豐富的感性經(jīng)驗(yàn),給學(xué)生充分的時(shí)空,引導(dǎo)學(xué)生細(xì)膩體悟,構(gòu)建數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的路線(xiàn):從具體事例中發(fā)現(xiàn)共性、獲得猜想、給出證明、類(lèi)比遷 移、靈活變通.如此,學(xué)生的思維參與必然是深度的.
章復(fù)習(xí)課的價(jià)值在于讓學(xué)生于孤立的課時(shí)教學(xué)后,從章、單元的整體角度重新建構(gòu)知識(shí)間的脈絡(luò)聯(lián)系、發(fā)展方向.限于篇幅,本文呈現(xiàn)了章復(fù)習(xí)課的設(shè)計(jì)路徑.事實(shí)上,章復(fù)習(xí)課與其他章尾課,章尾課與章首課、章中課之間如何整體建構(gòu),教學(xué)情境如何邏輯連貫、一以貫之等都是后繼系統(tǒng)研究應(yīng)該關(guān)注的重要話(huà)題.