鄭海山
摘? 要:在知識(shí)教學(xué)與素養(yǎng)培養(yǎng)的過(guò)程中,需要核心問(wèn)題作為載體嵌入其中,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維起到激發(fā)、指導(dǎo)和構(gòu)建的作用. 表格化的教學(xué)處理可以讓知識(shí)要素更加集中,呈現(xiàn)更加直觀,更能顯示知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別,易于學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間的關(guān)系. 利用“問(wèn)題 + 表格”化思維設(shè)計(jì)落實(shí)知識(shí)與素養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程,能有效破解教學(xué)中的關(guān)鍵性問(wèn)題,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力,切實(shí)提升教師素養(yǎng)和學(xué)生的思維水平與學(xué)習(xí)習(xí)慣.
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴} + 表格;數(shù)學(xué)思維;初中數(shù)學(xué)
在教學(xué)實(shí)踐中,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù),觀察、比較、分析與綜合、歸納等都是重要的思維活動(dòng),列表可以把被感知的問(wèn)題從背景中分離出來(lái),增強(qiáng)對(duì)比感,以問(wèn)題為載體,對(duì)問(wèn)題進(jìn)一步進(jìn)行分析與綜合,找到問(wèn)題的一般規(guī)律,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力有很大幫助. 基于表格的優(yōu)勢(shì),教師通常在應(yīng)用題、概率分析上應(yīng)用“問(wèn)題 + 表格”化思維較多,其實(shí)還有很多的地方是可以運(yùn)用這種思維來(lái)破解教學(xué)的關(guān)鍵性問(wèn)題,因?yàn)閿?shù)學(xué)中存在很多要辨別或確定兩者及兩者以上之間異同點(diǎn),以及它們之間的關(guān)系的知識(shí)體系. 幾何教類比、代數(shù)教歸納,在教學(xué)活動(dòng)中要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)建構(gòu)知識(shí)體系.
數(shù)學(xué)教學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題是指在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中,為發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而必須解決的、不可回避或逾越的最基本、最緊要的教學(xué)問(wèn)題.“問(wèn)題 + 表格”化思維是指在落實(shí)知識(shí)與素養(yǎng)的過(guò)程中,以表格的形式呈現(xiàn),把問(wèn)題作為載體嵌入到整個(gè)環(huán)節(jié)中,運(yùn)用先行學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義等對(duì)某個(gè)片斷進(jìn)行過(guò)程性問(wèn)題的設(shè)計(jì),有目的地讓學(xué)生自主獲取知識(shí),教師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)合理地引導(dǎo)、解析和歸納,使數(shù)學(xué)知識(shí)更好地內(nèi)化到學(xué)生自身的知識(shí)構(gòu)建上,使知識(shí)的建立更科學(xué)、有效,使學(xué)生的數(shù)學(xué)能力水平得以發(fā)展.
一、“問(wèn)題 + 表格”化思維,破解概念群表征混亂
描述性概念文本呈現(xiàn)的內(nèi)容非常豐富和詳實(shí),但較為抽象,很容易變成填鴨式教學(xué),不利于學(xué)生掌握核心學(xué)習(xí)能力. 從數(shù)到式的各類平方根表示及其之間的關(guān)系和結(jié)果的特征較為雜亂,需要理順之間的來(lái)龍去脈,以幫助學(xué)生把相關(guān)知識(shí)合理安放在自己的知識(shí)體系中,這是教學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題. 在實(shí)踐中,采取讓學(xué)生閱讀文本,以問(wèn)題為核心、表格為載體,巧妙破解概念群的教學(xué)方式,不僅可以讓學(xué)生深刻了解知識(shí)的構(gòu)建,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的類比與歸納能力,取得較好的教學(xué)效益.
案例1:平方根概念群設(shè)計(jì).
浙教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》(以下統(tǒng)稱“教材”)七年級(jí)上冊(cè)“3.1 平方根”的教學(xué)中,在完成平方根概念的教學(xué)后,要探究平方根的相關(guān)概念和表示方法,學(xué)生易出現(xiàn)把平方根、正平方根等符號(hào)弄混的現(xiàn)象. 同時(shí),教材把算術(shù)平方根的內(nèi)容安排在例題之后,不利于學(xué)生比較相似概念的定義和符號(hào)表示的異同點(diǎn). 于是設(shè)計(jì)“問(wèn)題 + 表格”化思維單如表1所示,以凸顯各概念及表示法的特征,突破教學(xué)難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn).
通過(guò)“可開方數(shù)—不可開方數(shù)—含字母的被開方式”的核心問(wèn)題設(shè)計(jì),逐層體現(xiàn)平方根、正平方根、負(fù)平方根、算術(shù)平方根的異同點(diǎn),充分利用表格的層次性、有序性和對(duì)比性,強(qiáng)化各類表示法的特征,同時(shí)利用從特殊到一般的思維方式,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)a進(jìn)行討論,促使學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)易錯(cuò)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有意義建構(gòu).
二、“問(wèn)題 + 表格”化思維,破解發(fā)現(xiàn)過(guò)程無(wú)序
概念的引出與性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)是教學(xué)中的關(guān)鍵問(wèn)題,采取類比教學(xué)是較為合適的教學(xué)方法,運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)方法去研究未知的知識(shí)體系,符合先行組織者理論,即運(yùn)用遷移的方式進(jìn)行學(xué)習(xí). 但類比對(duì)象和問(wèn)題設(shè)計(jì)若不夠精確,勢(shì)必會(huì)影響教學(xué)的效益. 采用“問(wèn)題 + 表格”化思維的形式類比教學(xué),不僅要考慮類比對(duì)象,還要考慮探究的指向,整體設(shè)計(jì)追求最佳的遷移方式,使之能踐行先行組織者理論.
案例2:菱形相關(guān)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程設(shè)計(jì).
在教材八年級(jí)下冊(cè)“5.2 菱形”的教學(xué)中,菱形概念的引出與性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是教學(xué)的關(guān)鍵. 如表2,通過(guò)有序類比矩形概念和平行四邊形性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程和研究方向,能不斷強(qiáng)化研究四邊形的一般視角和方法,減少因無(wú)序而產(chǎn)生的假思維,增強(qiáng)類比發(fā)現(xiàn)教學(xué)的效益.
上述設(shè)計(jì)中,概念教學(xué)采用水平遷移,運(yùn)用處于同一抽象和概括水平的經(jīng)驗(yàn)之間的相互影響,較好地實(shí)現(xiàn)了從矩形概念到菱形概念的學(xué)習(xí). 在性質(zhì)要素和內(nèi)容的發(fā)現(xiàn)教學(xué)中,采用垂直遷移中的自下而上遷移,即下位的較低層次的經(jīng)驗(yàn)影響上位的較高層次的經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí). 因此,設(shè)定的類比對(duì)象為平行四邊形,運(yùn)用平行四邊形性質(zhì)的研究方法探尋菱形的研究視角和性質(zhì)的特殊性,從而讓學(xué)生有可類比的對(duì)象與方法,自主建構(gòu)知識(shí)水到渠成.
三、“問(wèn)題 + 表格”化思維,破解定理教學(xué)的表象
定理表象是定理顯現(xiàn)出來(lái)的外在形態(tài),但定理不僅有這些部分,還有定理之間的關(guān)系和聯(lián)系,定理之間的關(guān)系和聯(lián)系要經(jīng)過(guò)研究和類比才能夠找出來(lái),進(jìn)而呈現(xiàn)出定理的內(nèi)容和本質(zhì). 通過(guò)設(shè)計(jì)“問(wèn)題 + 表格”化思維的形式能有意識(shí)地凸顯定理之間的關(guān)系和聯(lián)系,讓學(xué)生經(jīng)歷定理的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì).
案例3:分式法則的設(shè)計(jì).
在教材七年級(jí)下冊(cè)“5.1 分式”的教學(xué)中,在完成分式概念的教學(xué)后,通常以“分式[ba]分母中的字母a能取任何實(shí)數(shù)嗎?為什么?分式[2x-3x+2]中的字母呢?”為探索問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生歸納并得出分式規(guī)則——分式中字母的取值不能使分母為0. 當(dāng)分母的值為0時(shí),分式就沒(méi)有意義. 然后通過(guò)教材例1幫助學(xué)生掌握規(guī)則及相關(guān)解法. 筆者認(rèn)為,上述過(guò)程不太適合全體學(xué)生發(fā)現(xiàn)分式規(guī)則,不利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)分式的值為0的特征,對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)例1不能實(shí)現(xiàn)最大化的鋪墊,也不利于知識(shí)內(nèi)涵與外延的生成. 要解決以上教學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題,可以采用如表3所示的“問(wèn)題 + 表格”的形式,讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中獲得本環(huán)節(jié)的核心知識(shí)與素養(yǎng).
采用“自主構(gòu)建、逐步完善”的形式,讓學(xué)生自主去發(fā)現(xiàn)分式的意義等知識(shí)內(nèi)涵,問(wèn)題指向明確、問(wèn)題層次分明、問(wèn)題開放適度,容易激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,達(dá)成教學(xué)目標(biāo). 學(xué)生由[a=0]發(fā)現(xiàn)[2a]的值無(wú)意義,由[a=-2]發(fā)現(xiàn)[aa+2]的值無(wú)意義,推測(cè)當(dāng)分式中分母的值為0時(shí),分式?jīng)]有意義. 由[a=0]發(fā)現(xiàn)[aa+2]的值為0,推測(cè)當(dāng)分式中分子的值為[0,] 且分母不為0時(shí),分式的值為0. 學(xué)生在傾聽、質(zhì)疑、推廣的過(guò)程中得到同化和順應(yīng),突破思維瓶頸. 繼續(xù)設(shè)問(wèn):當(dāng)分式有意義的條件下,分式的值是否隨著分式中字母的取值變化而變化?從上表中是否能找到方程[aa+2=12]的解?引發(fā)數(shù)學(xué)思考,在有意義的教學(xué)過(guò)程中,逐漸滲透一一對(duì)應(yīng)、方程等思想,逐步養(yǎng)成并突破思維的廣度,使學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中掌握恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法.
四、“問(wèn)題 + 表格”化思維,破解理解的片面性
列表法在分析實(shí)際應(yīng)用題中的效果尤佳,具有簡(jiǎn)潔、集中、量與量之間關(guān)系明確的特點(diǎn),是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)的有效載體. 設(shè)計(jì)優(yōu)秀的“問(wèn)題 + 表格”化思維單,有利于學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),以及發(fā)現(xiàn)、形成知識(shí). 教師一般采用列方程解應(yīng)用題的一般步驟分析題目中的數(shù)量關(guān)系和等量關(guān)系,學(xué)生則根據(jù)教師的啟發(fā)、引導(dǎo),解決相關(guān)問(wèn)題. 但是在獨(dú)自解決類似問(wèn)題時(shí),學(xué)生卻往往不知如何入手,學(xué)困生更是如此,要如何破解?
案例4:破解應(yīng)用題理解的設(shè)計(jì).
教材八年級(jí)下冊(cè)“2.3 一元二次方程的應(yīng)用”中例1“某花圃用花盆培育某種花苗,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),每盆的盈利與每盆株數(shù)構(gòu)成一定的關(guān)系. 每盆植入3株時(shí),平均單株盈利3元;以同樣的栽培條件,若每盆增加1株,平均單株盈利就減少0.5元. 要使每盆的盈利達(dá)到10元,每盆應(yīng)該植多少株?”需要明確教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題是了解學(xué)生對(duì)文字應(yīng)用題的提取方法,并抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì). 此題的實(shí)質(zhì)是其中含有兩個(gè)關(guān)系,即整體的等量關(guān)系,以及數(shù)量與單株盈利之間的依存關(guān)系. 列表可以直觀顯現(xiàn)題中的數(shù)量關(guān)系,有助于探索隱藏的規(guī)律性關(guān)系. 為此,在明確學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維障礙的條件下設(shè)計(jì)表4.
從大處入手,以表格的形式讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)題目中顯現(xiàn)的等量關(guān)系:數(shù)量 × 平均單株盈利 = 盈利,從而建立審題的一般方法并樹立解題信心. 通過(guò)一組從特殊到一般化的表格數(shù)據(jù),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并理解每盆增加株數(shù)與平均單株盈利之間的規(guī)律性關(guān)系,最終解決數(shù)量與平均單株盈利的表達(dá)式. 再通過(guò)改變規(guī)律性關(guān)系,再次探索數(shù)量和平均單株盈利的表達(dá)式,提高解題效率,形成通解、通法. 并增設(shè)直接設(shè)每盆植a株的問(wèn)題,讓學(xué)生按照上述方法繼續(xù)探索數(shù)量與平均單株盈利的表達(dá)式,從而深入理解此類應(yīng)用題的一般方法和規(guī)律,揭示了問(wèn)題的本質(zhì),達(dá)到觸類旁通的目的.
五、“問(wèn)題 + 表格”化思維,破解知識(shí)升華的單一性
知識(shí)小結(jié)的方式方法多樣,其目的是加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系,以體現(xiàn)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性,進(jìn)而對(duì)所學(xué)知識(shí)起到承上啟下的作用. 無(wú)論采取怎樣的教學(xué)方法,都應(yīng)該考慮知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別,多角度思考新知的構(gòu)成渠道,采用“問(wèn)題 + 表格”化思維能點(diǎn)睛知識(shí)的聯(lián)系與區(qū)別,再次觸發(fā)學(xué)生揭開知識(shí)的廬山真面目.
案例5:知識(shí)小結(jié)整理的設(shè)計(jì).
在教材八年級(jí)下冊(cè)“5.2 菱形”的教學(xué)中,當(dāng)完成菱形概念、性質(zhì)定理和應(yīng)用的教學(xué)后,需要對(duì)整個(gè)知識(shí)體系進(jìn)行梳理. 教師往往采取縱向總結(jié),即總結(jié)菱形相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)、注意點(diǎn)和思想點(diǎn),而忽略知識(shí)整理的橫向總結(jié),即菱形與矩形的異同點(diǎn). 我們唯有把處于同一抽象和概括水平的經(jīng)驗(yàn)之間的相互影響及時(shí)展示給學(xué)生,才能促進(jìn)其對(duì)菱形和矩形知識(shí)更加深入的理解. 此時(shí)的教學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題是如何在短時(shí)間內(nèi)有效展現(xiàn)出思辨的核心,讓學(xué)生的思維直指知識(shí)的節(jié)點(diǎn)和聯(lián)結(jié)處,為此設(shè)計(jì)表5.
把菱形和矩形的性質(zhì)分不同視角的內(nèi)容要素展示給學(xué)生,讓學(xué)生建立構(gòu)成性質(zhì)的各個(gè)要素特征,通過(guò)對(duì)比及重新組合,形成矩形與菱形具有平行四邊形的一切性質(zhì)這一相同點(diǎn),同時(shí)建立對(duì)不同點(diǎn)的初步印象. 問(wèn)題(2)是幫助學(xué)生重新建立新的聯(lián)系,菱形與矩形的特殊性在于定義決定了其邊和角的特殊化,同時(shí)化歸為等腰三角形和直角三角形的性質(zhì)分別決定著菱形與矩形對(duì)角線的特殊性,即等腰三角形的三線合一與直角三角形斜邊的中線性質(zhì),進(jìn)一步闡述四邊形問(wèn)題可以化歸為三角形問(wèn)題得到解決,打通四邊形與三角形之間知識(shí)的壁壘,建立新的聯(lián)系. 問(wèn)題(3)是進(jìn)一步讓學(xué)生從菱形和矩形的角度研究正方形,也可以思考從等腰直角三角形的角度解釋存在正方形的可能性,不同的組合要素或有不同的結(jié)論,使思辨性教學(xué)走向更深層次.
用“問(wèn)題 + 表格”化思維破解教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題,其目的是讓教師在發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)上,更加關(guān)注教學(xué)中的關(guān)鍵問(wèn)題,以“學(xué)”為中心,設(shè)計(jì)有利于學(xué)生數(shù)學(xué)發(fā)展的必備能力,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地.
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