錢巍 章飛
摘要:“八省聯(lián)考”數(shù)學(xué)卷中有一道開放題和一道新知閱讀題。這兩種比較新的題型具有較強的導(dǎo)向性。開放題符合學(xué)生未來發(fā)展的要求,滿足面向全體的現(xiàn)實需求,有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性,為差異化評價提供了可能。相應(yīng)的教學(xué)建議是,注重開放場景的設(shè)計、發(fā)散聯(lián)想的引導(dǎo)、形式多樣的開放題訓(xùn)練,從而加強教學(xué)的開放性。新知閱讀題指向未來成人學(xué)習(xí)的兩個重要能力,即閱讀理解能力和遷移運用能力,因此貼合考試的選拔功能。相應(yīng)的教學(xué)建議是,通過充分提供閱讀理解的機會,適度介紹閱讀理解的方法,逐步提高閱讀理解的要求,提升學(xué)生的閱讀力。
關(guān)鍵詞:八省聯(lián)考;數(shù)學(xué)卷;開放題;新知閱讀題;數(shù)學(xué)教學(xué)
“八省聯(lián)考”數(shù)學(xué)卷中有一道開放題(第15題)和一道新知閱讀題(第20題)。這兩種比較新的題型具有較強的導(dǎo)向性。本文重點分析它們的教學(xué)價值,并提出相應(yīng)的教學(xué)建議。
一、加強開放性:對開放題的教學(xué)思考
(一)開放題的類型
一道數(shù)學(xué)題從形式上看,包括條件和結(jié)論兩個部分。因此,開放題也可根據(jù)條件與結(jié)論是否開放粗略地分為三類:條件開放題、結(jié)論開放題和條件結(jié)論均開放的題。
所謂條件開放題,就是題目的條件沒有完全給定,要求學(xué)生確定條件后再解答的問題。條件的不確定,自然會造成結(jié)論的不確定;而一旦條件確定了,結(jié)論也就隨著確定了。例如:
又可分為兩類。一類是題目的條件明確,但不足以唯一確定研究對象,因而結(jié)論可能會多樣。例如“八省聯(lián)考”數(shù)學(xué)卷的第15題:寫出一個最小正周期為2的奇函數(shù)f(x)=。另一類是題目的研究對象(背景)明確,但是研究指向不明,造成研究內(nèi)容的開放。比如,給定一個數(shù)列,要求觀察它的特征,概括出關(guān)于它的某個規(guī)律。對此,不同的學(xué)生從不同的角度出發(fā),可能會得出不同的規(guī)律。再如,給定一個情境,要求尋找其中有關(guān)的變量,研究它們之間的關(guān)系。對此,學(xué)生的關(guān)注點有差異,最后的結(jié)論自然就開放了。又如,只給一個背景(如一個操場),要求尋找其中蘊含的問題,然后選擇一個加以研究(當(dāng)然,還可以結(jié)合具體的知識點提出與這個知識點有關(guān)的問題),這當(dāng)然也是開放的。
如果條件開放的問題中,即使條件選定后,結(jié)論仍是開放的,就是條件結(jié)論均開放的題了。
(二)開放題的教學(xué)價值
1.開放題符合學(xué)生未來發(fā)展的要求。
學(xué)生未來面對真實世界研究的問題本身不是封閉的,而是開放的,需要結(jié)合自己的知識、能力以及對現(xiàn)實的判斷做出自己的選擇。比如,一個學(xué)生未來擬研究新能源問題,就需要思考具體研究哪一類新能源,這類新能源能否成為未來發(fā)展的趨勢,這類新能源的研究現(xiàn)狀如何,研究的難點和熱點何在,近期可以解決的核心問題是什么,自己的知識準(zhǔn)備和能力狀況如何,等等。在綜合各方面信息后,評估自身研究的可行性,選定課題。而且,即使研究的問題確定了,研究的過程(包括方式方法)也是開放的。一個具體問題的研究,難免受很多因素的影響,這自然就增加了研究的難度,需要對各個影響因素做出綜合評判,發(fā)現(xiàn)其中相對占主導(dǎo)地位的因素,暫時排除一些相對次要的因素,進行重點突破。既然未來工作具有開放性,數(shù)學(xué)教學(xué)就應(yīng)該給學(xué)生更多的開放體驗,從而提升學(xué)生的選擇能力,適應(yīng)學(xué)生的未來發(fā)展。而形形色色的開放題正可以提供這樣的學(xué)習(xí)體驗,特別是研究指向不明造成的結(jié)論開放題。
2.開放題滿足面向全體的現(xiàn)實需求。
學(xué)生的差異是客觀存在的。整齊劃一的教學(xué)對所有的學(xué)生提出同樣的要求,顯然是不合理的,也難以激發(fā)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,教學(xué)效果可想而知。為此,教學(xué)需要關(guān)注不同學(xué)生的個體需求,而開放題正好較好地滿足了這一現(xiàn)實需求。比如,條件開放題要求學(xué)生自主選擇條件研究問題,既發(fā)揮了學(xué)生的主體性,增進了學(xué)生的參與度,又兼顧了學(xué)生自身的認知特征。前文給出的條件開放題中,選擇不同的條件,解題難度還比較相近。有時,還可以提供不同難度的條件(當(dāng)然選擇不同難度的條件,最終解答的得分也可以不同),要求學(xué)生結(jié)合自身的能力來選擇:水平較高的學(xué)生可能會選擇難度較大的條件,以獲取更高的得分;水平較低的學(xué)生則可以選擇相對簡單的條件,以獲取理想的得分。這樣更易于調(diào)動全體學(xué)生的積極性,實現(xiàn)不同學(xué)力水平學(xué)生的差異化發(fā)展。
3.開放題有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力。
開放題不似常規(guī)題有套路可循,因而打破了學(xué)生解題的一些常規(guī)思路,更為注重結(jié)合學(xué)習(xí)經(jīng)驗主動探究與建構(gòu),有利于發(fā)展學(xué)生的探究能力,更易于引發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的火花(如提出一些新穎獨特的方法),有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、獨創(chuàng)性。此外,在自主探究的基礎(chǔ)上,學(xué)生可以展示分享各自的想法與結(jié)論,從而發(fā)展思維的廣闊性、發(fā)散性;而面對多樣的想法與結(jié)論,學(xué)生群體自然會評議與優(yōu)化,從而發(fā)展思維的深刻性、嚴謹性等??傊_放題有利于全面發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì),促進學(xué)生創(chuàng)造力的提升。
4.開放題為差異化評價提供了可能。
開放題的答案不唯一,為不同層次的學(xué)生提供了不同解答的可能。加強開放題解答的研究,基于不同的解答,可以較好地評估學(xué)生思維的差異,推進差異化評價。因而,在中、高考等選拔性考試中命制開放題,可以較好地實現(xiàn)人才選拔。
(三)開放題的教學(xué)建議
正由于開放題具有上述教學(xué)價值,國家倡導(dǎo)在大規(guī)模選拔性考試中命制開放題。近年來,各地中考卷中有很多開放題的案例。雖然高考卷中的開放題還不多,但“八省聯(lián)考”還是透露出未來高考卷擬加大開放題考查力度的信息。因此,一線教師要高度關(guān)注開放題的教學(xué),加強教學(xué)的開放性。具體可以采取如下策略:
1.注重開放場景的設(shè)計。
新知學(xué)習(xí)中,可以提供現(xiàn)實情境,引導(dǎo)學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上思考可能的數(shù)學(xué)問題;在學(xué)生暢所欲言的基礎(chǔ)上,歸納整理有關(guān)的研究問題,分析評價問題之間的關(guān)系,從而形成一個相對長期的學(xué)習(xí)任務(wù)鏈,使得學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)有一個全貌的把握,滲透結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)的理念。當(dāng)然,在問題(任務(wù))之間關(guān)系的分析評價中,要使全體學(xué)生明晰研究的起點,指向本課時的新知學(xué)習(xí)。同時,部分問題(任務(wù))難免超出部分學(xué)生的學(xué)力水平,不能作為對全體學(xué)生的要求,可以引導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生自主研究,從而更好地發(fā)揮學(xué)生的主體性,實施差異化教學(xué)。此外,還可以在作業(yè)中布置一些問題提出、規(guī)律發(fā)現(xiàn)的開放性任務(wù)。
例如,在函數(shù)教學(xué)初始階段,可以呈現(xiàn)如下例題:
例1超速行駛是交通事故最主要的因素,你知道其中的原因嗎?基于某公司的剎車實驗數(shù)據(jù)得到圖1,觀察圖1,你可以發(fā)現(xiàn)哪些函數(shù)關(guān)系?你能猜測這些函數(shù)具有什么特征嗎?你準(zhǔn)備如何研究這些函數(shù)關(guān)系?……
在交流的基礎(chǔ)上,學(xué)生不難發(fā)現(xiàn),反應(yīng)距離、制動距離、停車距離、停車時間都是速度的函數(shù)。并且,從具體的數(shù)據(jù)上,學(xué)生可以感受到這些變量都隨著速度的增長而增長,這實際上就是函數(shù)的增減性;可能有學(xué)生感覺到增長速率的變化,如停車時間、反應(yīng)距離的增長是均勻的,而制動距離、停車距離的增長不均勻,是加速的,這些實際上就是導(dǎo)數(shù)的增減性;還可能有學(xué)生根據(jù)增長率感受到其中部分函數(shù)是一次的,部分函數(shù)不是一次的,可能是二次的;甚至還可能有學(xué)生提出為什么會呈現(xiàn)這樣的特征,其內(nèi)在的物理規(guī)律是什么等問題,這就涉及特定函數(shù)形式對應(yīng)的現(xiàn)實依據(jù),既是一個跨學(xué)科的思考,也可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)模型思想。而對于如何研究,學(xué)生可能會提出從表格數(shù)據(jù)、圖形直覺、代數(shù)表達形式等角度,這實際上正是研究函數(shù)的三個視角;而且會在研究中感受到三個視角之間的轉(zhuǎn)換和一致性。
總之,在開放性場景中,學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)研究問題,自主地猜想研究結(jié)論,自主地感受研究視角,自主地形成研究框架,后續(xù)學(xué)習(xí)可依次展開。
2.注重發(fā)散聯(lián)想的引導(dǎo)。
解決具體問題后,要注意引導(dǎo)學(xué)生及時反思,從而積累解題經(jīng)驗,發(fā)展問題解決能力。除了反思解決問題的過程,還應(yīng)注意對問題本身的發(fā)散聯(lián)想。比如,可以引導(dǎo)學(xué)生思考:基于本題的條件,還可以得到哪些結(jié)論?還可以求解哪些問題?這既有助于發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維能力,又實現(xiàn)了一題多變,更充分地發(fā)揮了題目的教學(xué)價值。而且,尋求更多結(jié)論的過程,就是完成很多結(jié)論開放題的過程。
3.注重形式多樣的開放題訓(xùn)練。
對學(xué)生而言,開放題畢竟是比較新的題型。學(xué)生如果缺乏解開放題的經(jīng)驗,那么在考試中遇到這類題型,難免手足無措,影響水平發(fā)揮。因此,要進行必要的開放題訓(xùn)練。正如前文所說,開放題有不同的形式,因此,教學(xué)中應(yīng)注意提供不同類型的開放題,使得學(xué)生對開放題有一個相對全面的認識。
二、提升閱讀力:對新知閱讀題的教學(xué)思考
(一)新知閱讀題的含義
新知閱讀題,顧名思義,就是提供關(guān)于新知識的閱讀材料,要求學(xué)生在閱讀理解的基礎(chǔ)上運用新知識解決問題。這里,要求學(xué)生閱讀的新知識可以是新定義,也可以是新結(jié)論,還可以是新方法等?!鞍耸÷?lián)考”數(shù)學(xué)卷的第20題以北京大興機場的曲面設(shè)計為引子,給出多面體曲率的定義,要求學(xué)生據(jù)此定義從特殊到一般計算簡單多面體的曲率,就是典型的新知閱讀題。
(二)新知閱讀題的教學(xué)價值
1.閱讀理解是成人學(xué)習(xí)的重要方式。
未來社會是一個信息化社會、終身學(xué)習(xí)的社會。未來公民需要不斷面對瞬息萬變的知識增長,因而,只能通過不斷學(xué)習(xí)來適應(yīng)。而成人的學(xué)習(xí)很難像學(xué)生那樣,立足課堂并在教師的直接指導(dǎo)下進行,更多是借助網(wǎng)絡(luò)等各種媒體獲取信息,通過自身的閱讀理解獲取知識。因此,閱讀理解成為成人學(xué)習(xí)的重要方式,閱讀理解能力成為成人學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)能力。
2.遷移運用是成人學(xué)習(xí)的目標(biāo)指向。
學(xué)習(xí)的目的在于學(xué)以致用解決問題,特別對成人學(xué)習(xí)者而言。未來的學(xué)習(xí)多是選擇性的、面向工作情境的,即基于工作的需要主動學(xué)習(xí)相關(guān)的知識,進而通過有關(guān)知識的學(xué)習(xí)反過來解決實際的問題——正是在這樣的交互作用下實現(xiàn)知識和能力的螺旋式上升。
3.新知閱讀題有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
新知閱讀題需要學(xué)生閱讀相關(guān)的新知材料,從而理解新知,進而在理解新知的基礎(chǔ)上,遷移運用新知解決具體問題。因此,新知閱讀題直接指向?qū)W生閱讀理解能力和遷移運用能力的發(fā)展。而這兩個能力正是未來成人所必需的重要能力。因此可以說,新知閱讀題有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
4.新知閱讀題有利于發(fā)揮考試的選拔功能。
選拔性考試的目的與水平性考試(如學(xué)業(yè)監(jiān)測、畢業(yè)考試等)不同。水平性考試的目的是了解學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,了解學(xué)生現(xiàn)有的知識基礎(chǔ),即“現(xiàn)在知道什么”。選拔性考試更注重考查學(xué)生繼續(xù)深造的潛力,考查學(xué)生未來發(fā)展的余地,即“未來能做什么”。因此,學(xué)習(xí)能力成為選拔性考試中需要考查的重要能力。而新知閱讀題既有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,也是評估學(xué)生學(xué)習(xí)能力的一個絕佳載體,十分貼合考試的選拔功能。
(三)新知閱讀題的教學(xué)建議
正由于新知閱讀題具有上述教學(xué)價值,國家倡導(dǎo)在大規(guī)模選拔性考試中命制新知閱讀題。近年來,新知閱讀題在各地中考卷中十分常見。雖然新知閱讀題在高考卷中相對較少,但“八省聯(lián)考”還是提醒我們,要高度關(guān)注新知閱讀題的教學(xué),提升學(xué)生的閱讀力。具體可以采取如下策略:
1.充分提供閱讀理解的機會。
教學(xué)中,除了利用新知閱讀題開展閱讀教學(xué),還應(yīng)通過各種途徑,為學(xué)生提供閱讀理解的機會,讓學(xué)生在豐富的閱讀理解體驗中提升閱讀理解的能力。比如,注意引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成閱讀理解教材以及其他課外資料的習(xí)慣,可以要求學(xué)生在閱讀的基礎(chǔ)上完成明確的任務(wù),從而自主學(xué)習(xí)新知。再如,可以提供一些具有現(xiàn)實背景的應(yīng)用題讓學(xué)生解決。解決這類問題,固然需要將實際問題抽象成數(shù)學(xué)問題,可以發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力,但首要環(huán)節(jié)是,理解題意和對應(yīng)的現(xiàn)實背景,學(xué)生勢必要通過閱讀文字、符號、圖表等信息,獲取問題現(xiàn)實背景的意義。因而,應(yīng)用題也是發(fā)展學(xué)生閱讀理解能力的一個適切的載體。
這樣的題目,可以是教材中的例題、習(xí)題(如例2),更需要自主開發(fā)和廣泛尋求(如例3)。
例3紅鈴蟲是棉花的主要害蟲之一,能對農(nóng)作物造成嚴重傷害,每只紅鈴蟲的平均產(chǎn)卵數(shù)y和平均氣溫x有關(guān),現(xiàn)收集了以往某地的7組數(shù)據(jù),得到散點圖(如圖2)及一些統(tǒng)計量的值(如圖3)。
(1)根據(jù)散點圖判斷,y=a+bx與y=cedx哪一個更適宜作為平均產(chǎn)卵數(shù)y關(guān)于平均溫度x的回歸方程類型?(給出判斷即可,不必說明理由)并由判斷結(jié)果及表中數(shù)據(jù),求出y關(guān)于x的回歸方程。(計算結(jié)果精確到小數(shù)點后第三位)
(2)根據(jù)以往統(tǒng)計,該地每年平均氣溫達到28 ℃以上時,紅鈴蟲會造成嚴重傷害,需要人工防治,其他情況均不需要人工防治。記該地每年平均氣溫達到28 ℃以上的概率為p(0
(i)記該地今后5年中,恰好需要3次人工防治的概率為f(p),求f(p)的最大值,并求出相應(yīng)的概率p。
(ii)當(dāng)f(p)取最大值時,記該地今后5年中,需要人工防治的次數(shù)為X,求X的數(shù)學(xué)期望和方差。
2.適度介紹閱讀理解的方法。
新知閱讀題的信息量比較大,因此,如何從大量的信息中找出關(guān)鍵的信息,并建立關(guān)鍵信息之間的聯(lián)系,就成為影響學(xué)生閱讀理解的重要因素。教學(xué)中,要注意通過具體案例,介紹題目信息提取的方法。比如,要求學(xué)生養(yǎng)成一邊閱讀,一邊畫批題目中信息的習(xí)慣。注重引導(dǎo)學(xué)生采用不同的方式表示題目中的信息:利用圖形語言或符號語言表示題目中的文字信息;采用直觀的圖表語言表示抽象的符號語言,也可通過舉特例等方式理解抽象的符號語言。總之,注重語言的轉(zhuǎn)化,養(yǎng)成多種方式表征信息的能力。這樣的方法固然可以在講解新知閱讀題以及應(yīng)用題時強調(diào),但更需要滲透在日常的新知學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中,使得語言轉(zhuǎn)化和信息表征成為學(xué)生閱讀理解時的習(xí)慣。
3.逐步提高閱讀理解的要求。
新知閱讀題的教學(xué)還要注意循序漸進地提高,從而避免部分學(xué)生的信心受挫。在新知學(xué)習(xí)階段,注意控制題目的信息量,讓更多的學(xué)生獲得成功的閱讀體驗;等學(xué)生閱讀理解能力有所提升,再逐步增加題目的信息量;面對個別閱讀量較大的題目,可以采取分段閱讀的方式,幫助學(xué)生正確獲取信息、理解信息;在復(fù)習(xí)階段,可以給予學(xué)生閱讀理解的專項指導(dǎo)和訓(xùn)練。此外,還要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,促使他們相互交流、相互幫助,逐步提高閱讀理解能力。
總之,面對高考的新變化,教師自然應(yīng)該加強研究。當(dāng)然,更需要從學(xué)生未來發(fā)展的高度,思考學(xué)生未來發(fā)展需要哪些關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng),如何在教學(xué)中發(fā)展這些關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)。相信只要我們關(guān)注了學(xué)生關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展,學(xué)生的能力和素養(yǎng)提升了,不管怎樣的新高考都能應(yīng)對。