葉學(xué)琴
[摘? 要] “雙合”課堂是借鑒前瞻教育理念,通過對傳統(tǒng)課堂的研究和實踐反思,建立高效的教學(xué)模式. 它是構(gòu)建數(shù)學(xué)小組合作、學(xué)教合一的“雙合”課堂組織方式,形成學(xué)生的學(xué)、教師的教和學(xué)生的習(xí)“三位一體”的新課堂結(jié)構(gòu). 在“雙合”課堂中,學(xué)習(xí)任務(wù)單給出明確的學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生完成課堂授課內(nèi)容. 文章通過“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”學(xué)習(xí)單的六個環(huán)節(jié),進(jìn)行一些教學(xué)實踐和思考,以期達(dá)到數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng).
[關(guān)鍵詞] “雙合”課堂;學(xué)習(xí)單;教學(xué)實踐
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出:既要重視教,又要重視學(xué),促進(jìn)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí).[1] 教師在教學(xué)過程中,不是自己一味地“填鴨式”授課,而是將重心放在促進(jìn)學(xué)生的互動學(xué)習(xí)上,包括師生互動與生生互動,努力探究有助于學(xué)生學(xué)習(xí)的多樣化教學(xué)模式. 教師不局限于講授與練習(xí),而是引導(dǎo)學(xué)生通過問題引領(lǐng),進(jìn)行自主學(xué)習(xí),再通過合作探究、應(yīng)用拓展、反思升華等環(huán)節(jié). 教師要擅長根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)任務(wù)采取不一樣的教學(xué)模式,再利用反饋評價,整合并優(yōu)化教學(xué),抓住重要的授課與學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),提高課堂效率、增強實際效果.
“雙合”課堂
它采取的教學(xué)模式是“小組合作、學(xué)教合一”,是傳統(tǒng)課堂與導(dǎo)學(xué)課堂的優(yōu)勢合成,目的是實現(xiàn)課堂教學(xué)的有效性和高效性. “雙”是師生雙方教學(xué)相長,生生互教互學(xué),達(dá)成多維收獲的共贏局面,是教學(xué)方式;“合”意指師生合作、生生配合,是教學(xué)理念.
“雙合”課堂采用的是“三三制”的教學(xué)模式,即一部分時間用于學(xué)生自主和學(xué)生互動,完成練習(xí)和小組交流;一部分時間用于展示,由各組對本組存在的問題的討論結(jié)果進(jìn)行報告;一部分時間用于教師點評、歸納、總結(jié)和提升. 各班級采用小組合作的方式,即每個班分成幾個小組,每個小組有5~6位學(xué)生. 小組有組長和學(xué)科組長. 小組統(tǒng)一行動,統(tǒng)一交流,統(tǒng)一評價.[2]
在“雙合”課堂我們主要通過“學(xué)習(xí)任務(wù)單”實施教與學(xué),“學(xué)習(xí)任務(wù)單”實際上就是教師為了落實核心素養(yǎng)預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)任務(wù). 它是自主學(xué)習(xí)與合作探究的根本,是實現(xiàn)以學(xué)助教的依據(jù). 利用“學(xué)習(xí)任務(wù)單”引導(dǎo)學(xué)生從整體上把握課程,教師可以大膽地、適當(dāng)?shù)亍胺攀帧?,先于教之前就進(jìn)入學(xué),讓學(xué)生養(yǎng)成獨立思考與合作探究的習(xí)慣. 學(xué)生有了明確的學(xué)習(xí)任務(wù),就可以積累發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的經(jīng)驗,實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展.[3]
“任務(wù)單”學(xué)習(xí)
它是以學(xué)情為依據(jù)、為達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)而設(shè)計的學(xué)習(xí)活動的載體,使學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生合作精神、探究能力和學(xué)習(xí)能力.
學(xué)習(xí)單分為六個環(huán)節(jié):問題引領(lǐng)——自主學(xué)習(xí)——合作探究——應(yīng)用拓展——反思升華——反饋評價. 下面以“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”為例,拋磚引玉.
1. 問題引領(lǐng)
“問題引領(lǐng)”是充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,讓學(xué)生圍繞教師設(shè)計的問題自主探索、研究而達(dá)到解決問題的一種教學(xué)方式,通過學(xué)生親身的探究活動不斷獲得新知識、新思維. 問題設(shè)計要切合學(xué)生的實際水平,對不同層次的學(xué)生要求要有梯度. 問題設(shè)計主要有以下幾方面內(nèi)容:一是通過已有的知識或方法引申出新知識,學(xué)會類比學(xué)習(xí);二是針對知識細(xì)節(jié)或易錯點提出問題;三是對概念、公式、定理的關(guān)鍵要素提出問題;四是對應(yīng)用提出問題;五是讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)、歸納等.
例如,針對“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”的“問題引領(lǐng)”的設(shè)計:
問題1:回顧前面已經(jīng)學(xué)習(xí)的理論知識,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了任意角的三角函數(shù)的定義,學(xué)習(xí)了三角函數(shù)線,還有同角三角函數(shù)關(guān)系,但是我們還有一個關(guān)鍵問題沒有解決,那就是:我們?nèi)绾蝸砬笕我饨堑娜呛瘮?shù)值呢?你能填好下面的表嗎?(表1)
問題2:對于任意角α,α與-α,α與π-α,α與π+α,各對角中,終邊有怎樣的對稱關(guān)系?
問題3:利用單位圓對稱性和三角函數(shù)的定義如何發(fā)現(xiàn)、推導(dǎo)誘導(dǎo)公式.
思考:預(yù)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要環(huán)節(jié). 有些教師在布置預(yù)習(xí)作業(yè)時,只是要求學(xué)生把課本提前看一看,卻沒有給出明確要求. 很明顯,這是一種沒有成效、流于形式的預(yù)習(xí),這樣的預(yù)習(xí)既浪費時間,又收效極差. “問題是最好的老師”,要想達(dá)成高效率的預(yù)習(xí)效果,就要學(xué)會“掘地三尺”,學(xué)會問“為什么”. 那么有效的預(yù)習(xí)應(yīng)該如何實施呢?這就要求教師在認(rèn)真鉆研教材、分析本班學(xué)情的基礎(chǔ)上,合理設(shè)計“問題引領(lǐng)”,引領(lǐng)學(xué)生有計劃地進(jìn)行自主學(xué)習(xí).
“一池死水,風(fēng)平浪靜,投去一石,漣漪陣陣,可謂一石擊起千層浪.”“問題引領(lǐng)”可能只是課堂情境的創(chuàng)設(shè),或者只是課堂引入的一種鋪墊,起到拋磚引玉的作用. 對于設(shè)置的問題,難易程度要適中,可以有一定的創(chuàng)造性與挑戰(zhàn)性,但要求的目標(biāo)不能太高. 設(shè)計的問題要讓大部分學(xué)生能自己解決,對于一些較難的問題可以留到課堂上一起討論交流. “學(xué)習(xí)單”在上課前一天發(fā)放,讓學(xué)生先完成“問題引領(lǐng)”. 在課前,教師要及時了解學(xué)生完成“問題引領(lǐng)”的情況,關(guān)注學(xué)生未能解決的問題,對于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生加以輔導(dǎo).
2. 自主學(xué)習(xí)
促進(jìn)學(xué)生主動學(xué),根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)情境,服務(wù)于一堂課的主要內(nèi)容,為接下來的合作探究打下基礎(chǔ). 自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)要循序漸進(jìn),持之以恒. 先從簡單做起,如讓學(xué)生課前閱讀教材,粗略了解教學(xué)內(nèi)容;進(jìn)而是讓學(xué)生能處理一些簡單的應(yīng)用問題,然后再加大難度,讓學(xué)生能對概念進(jìn)行辨析,能對公式、定理進(jìn)行證明;最后是達(dá)到歸納整理或者拓展應(yīng)用的能力. 自主學(xué)習(xí)首先是學(xué)生要獨立完成,然后才在小組里進(jìn)行探討合作,或者向教師請教,也要學(xué)會通過查閱資料幫助解決問題.
例如,在“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”學(xué)習(xí)任務(wù)單的實施中是這樣創(chuàng)設(shè)情境的,從而讓學(xué)生達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的.
教師:著名的希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯說過“一切立體圖形中最美的是球,一切平面圖形最美的是圓”. 我們在定義三角函數(shù)時已經(jīng)領(lǐng)會過圓的美. 我們的同學(xué)在課前已經(jīng)準(zhǔn)備了圓的道具,請組長出示(有用卡紙做的圓,還有廢舊的鐘),那么也請組長來展示一下圓的對稱性.
預(yù)設(shè)情境:
學(xué)生1:用卡紙做的圓沿著任一條直徑對折,直觀展現(xiàn)圓的軸對稱.
學(xué)生2:用掛鐘的時針和分針,直觀展現(xiàn)圓的中心對稱.
思考:愛因斯坦說過“興趣是學(xué)生最好的老師”. 為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,需要激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣,有了興趣就會產(chǎn)生探索新知識的欲望. 因此,在“雙合”課堂上,教師應(yīng)充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用,指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí). 教師還要善于設(shè)疑,燃起學(xué)生思維的火花,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,也給予學(xué)生更多參與課堂互動的機會,提升學(xué)生的課堂參與度. 各組學(xué)生利用道具,演示“問題引領(lǐng)”中的結(jié)果. 在“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”的學(xué)習(xí)中,通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)圓的對稱美,讓數(shù)學(xué)文化滲透于心. 又如,在學(xué)習(xí)立體幾何時,對一些空間立體感不強、空間想象能力較差的學(xué)生,教師可以布置學(xué)生自己動手制作一些簡單的幾何模型,提升學(xué)生的想象能力. 通過實踐操作、實物展示,讓新課程理念凸顯于課堂上. 同時,也培養(yǎng)了學(xué)生直觀想象、數(shù)學(xué)抽象的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
3. 合作探究
將重難點知識設(shè)計成探究模式,由小組合作共同探究,推動學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動. 合作探究首先要做好小組組合,有不同形式,可以是小組里有不同層次的學(xué)生,也可以是同等程度的學(xué)生組成一組,也可以經(jīng)常打破組合,但必須是在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合作探究. 探究的內(nèi)容包括自主學(xué)習(xí)時各自的問題,或者是課堂上的一道題,或者是合作出題,甚至是學(xué)生們課外的問題,等等.
例1:求值sin570°.
設(shè)計意圖:復(fù)習(xí)并利用“誘導(dǎo)公式一”,得到sin210°,引出新問題.
探究1:請同學(xué)們先用卡紙做的圓或鐘大膽探究210°與哪個銳角有關(guān)系?請四組同學(xué)由組長選送一個代表上臺展示探究結(jié)果.
預(yù)設(shè)探究結(jié)果:①30°角繞著圓心逆時針旋轉(zhuǎn)半圈就可以得到210°;②210°角與30°角的終邊成一條直線;③210°角與30°角的正、余弦線的長度分別相等,方向相反;④210°角、30°角的終邊與單位圓的交點關(guān)于原點對稱.
多媒體:教師利用幾何畫板直觀展示;組長派代表展示道具,看誰的道具更具實用性.
注:分別用幾何畫板、手工制作展示210°角與30°角的終邊關(guān)系.
探究2:如何求sin210°,cos210°,tan210°的值?
預(yù)設(shè)探究結(jié)果1:利用三角函數(shù)線大小和方向得到答案.
設(shè)計意圖:選擇合適的道具,復(fù)習(xí)并應(yīng)用三角函數(shù)線解決問題.
預(yù)設(shè)探究結(jié)果2:30°,210°的終邊與單位圓的交點分別是P(x,y),P′(-x,-y),它們關(guān)于原點對稱. 利用三角函數(shù)的定義得到答案.
設(shè)計意圖:通過圓的對稱性、三角函數(shù)的定義解決問題,滲透對稱變換思想和數(shù)形結(jié)合思想. 注重現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)的融合,體現(xiàn)教學(xué)方式的多樣性.
探究3:sin(180°+α)與sinα的關(guān)系.
教師:將30°改為α,210°改為180°+α. 板書:“誘導(dǎo)公式二”的推導(dǎo)過程.
多媒體:教師通過幾何畫板動態(tài)演示α由30°變成任意角,驗證結(jié)論,學(xué)生通過道具操作.
注:分別用幾何畫板與手工制作展示α與180°+α的終邊關(guān)系.
教師板書:誘導(dǎo)公式二(用弧度制表示):sin(π+α)=-sinα;cos(π+α)=-cosα;tan(π+α)=tanα.
設(shè)計意圖:通過幾何畫板將特殊角過渡到任意角,從而得到“誘導(dǎo)公式二”. 體現(xiàn)特殊到一般的數(shù)學(xué)思想.
探究4:分組探究sin-■和sin■的值.
預(yù)設(shè)探究結(jié)果:①-■,■的終邊與單位圓的交點分別是P(x,y),P′(x,-y),關(guān)于x軸對稱,利用三角函數(shù)的定義有sin-■=-sin■,cos-■=cos■;②■,■的終邊與單位圓的交點分別是P(x,y),P′(x,-y),關(guān)于y軸對稱,利用三角函數(shù)的定義有sin■=sin■,cos■= -cos■.
設(shè)計意圖:通過類比的方法自主探究.
探究5:■改為任意角α呢?
多媒體:教師用幾何畫板動態(tài)演示,任意角α與-α的終邊與單位圓的交點關(guān)于x軸對稱,即P(x,y)?圮P(x,-y);π-α與α的終邊與單位圓的交點關(guān)于y軸對稱,即P(x,y)?圮P(-x,y)?搖?搖
設(shè)計意圖:結(jié)合幾何畫板的動態(tài)演示,直觀形象地展示軸對稱點的坐標(biāo)變換過程,從而導(dǎo)出誘導(dǎo)公式. 注重數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的適度融合,實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)難以達(dá)到的效果.
注:用幾何畫板分別展示α與-α、α與π-α的終邊關(guān)系.
合作學(xué)習(xí):下面第一、二小組同學(xué)完成-α與α的三角函數(shù)值的關(guān)系;第三、四小組同學(xué)完成π-α與α的三角函數(shù)值的關(guān)系. 大家一起比賽,看誰先得出結(jié)果?得出結(jié)果的同學(xué)求值sin570°.
學(xué)生板書:誘導(dǎo)公式三:sin(-α)= -sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα;
誘導(dǎo)公式四:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cosα,tan(π-α)=-tanα.
探究6:“誘導(dǎo)公式四”能否利用前面幾個公式推導(dǎo)出來?
設(shè)計意圖:師生共同得出π-α=π+(-α),體現(xiàn)劃歸轉(zhuǎn)化的思想. 另外,一些重要的結(jié)論往往都是“看”出來的,會“看”其實就是直觀想象素養(yǎng),誘導(dǎo)公式的推導(dǎo)提供了培養(yǎng)直觀想象素養(yǎng)的平臺.
思考:《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出:把握數(shù)學(xué)本質(zhì),啟發(fā)思考,改進(jìn)教學(xué). 教師創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境,啟發(fā)學(xué)生思考與探究,引導(dǎo)學(xué)生慢慢地獲取數(shù)學(xué)知識. 合作探究要面向全體學(xué)生,合理安排探究內(nèi)容. 對于探究的問題,要有一定的高度和深度,但又要在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi),適合大部分學(xué)生的認(rèn)知水平. 另外,探究的問題可以具備一定的開放性,學(xué)生不必按部就班,允許他們有自己的想法,只要不偏離主題,他們可以按照自己的想法進(jìn)行探索. 通過數(shù)學(xué)課堂展開“雙合課堂”教學(xué)模式,結(jié)合教師、學(xué)生對“雙合課堂”教學(xué)模式的合作學(xué)習(xí)的認(rèn)識,改變傳統(tǒng)的教與學(xué)的方式,變講堂為學(xué)堂,不斷鞏固學(xué)生的主體地位,使學(xué)生逐步會發(fā)問、會求知、會合作,提高自主學(xué)習(xí)、獨立思考、合作探究能力,最終把握數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì). 同時,也培養(yǎng)了學(xué)生邏輯推理、數(shù)學(xué)運算的數(shù)學(xué)素養(yǎng).