顧廣林
以蘇科版初中數(shù)學教材為例,章前圖、章前語一般由兩頁組成。第一頁的上半部分給出一個幾何圖形和簡潔的說明,關聯(lián)已學知識和待學知識,說明本章知識產(chǎn)生的邏輯性,介紹主要學習內容,指出本章學習的關鍵所在;下半部分給出一幅生活中涉及本章相關內容的實景圖片或關于數(shù)學文化的圖片或操作類圖片。對于實景圖片,教師可以基于圖片創(chuàng)設一個蘊含本章知識的數(shù)學問題情境,并通過對問題的分解與創(chuàng)生,引導學生了解本章所要學習的知識和方法;對于同數(shù)學文化相關的圖片,教師可用以引導學生感受我國古代數(shù)學的成就,增強其自豪感;操作類的圖片往往暗示本章需要“做中學”。
第二頁上半部分一般給出一個圖文并茂的探索活動,學生通過探索可了解本章的主要知識,感受學習方法;下半部分一般給出本章的學習內容或指明學習方法。第二頁的內容是對全章內容的概括和學法的引領,力圖引起學生的好奇心,培養(yǎng)學生的自信心??傊?,章前圖語主要以情境和問題的形式揭示全章的內容和學習方法。
章前圖語的主要功能是導學,它為全章的內容和結構設定了一個框架,對后續(xù)學習起著“導航”作用。章建躍先生認為,系統(tǒng)思維就是把認識對象作為系統(tǒng),從系統(tǒng)和要素、要素和要素、系統(tǒng)和環(huán)境的相互聯(lián)系及相互作用中綜合地考察認識對象的一種思維方式。[1]從系統(tǒng)思維的視角來看,在章前導學中,教師要引導學生從整體的角度把握知識的來龍去脈,初步構建知識結構。學生在建構過程中要做好學習經(jīng)驗的積累,以利于今后每個小節(jié)的學習。章前導學的教學結構如圖1所示。
(圖1)
首先,教師直接使用或改編章前情境,使情境中蘊含統(tǒng)領本章的問題。學生探究情境中的問題時會產(chǎn)生認知沖突,發(fā)現(xiàn)需要學習的數(shù)學內容,從而明了學習本章內容的必要性。
其次,教師運用系統(tǒng)思維具體分析,將問題逐步分解成小問題。這里要注意的是,分解問題時不需要對具體知識點挖掘過深,不要替代了后續(xù)具體小節(jié)的學習任務。學生在解決這些小問題的過程中了解需要學習哪些知識、用什么方法才能學會,教師要鼓勵學生猜想,建構知識框架,要通過教學向學生展現(xiàn)全章的主要內容,讓學生對全章學習充滿憧憬、向往。
最后,教師要借助載體進行歸納總結,將新知識納入學生原有的認知結構,用框架圖構成新的知識系統(tǒng),包含知識的內在聯(lián)系、思想方法、解決問題的策略等。這樣,學生對本章學習形成一個圖譜,能從整體上把握本章的學習內容和學習方法。
當然,章前教學的設計要根據(jù)章前圖語內容和學生認知水平,可以按照本章的知識邏輯順序展開,也可以根據(jù)本章的主要問題展開,沒有固定的方法。
下面,筆者以蘇科版初中數(shù)學教材八年級下冊第10章“分式”為例進行教學設計。在系統(tǒng)思維下用體現(xiàn)本章內容的情境(問題)引入,體現(xiàn)為什么要學習這些內容。通過問題鏈追問的方式,引出本章的學習內容和學習方法。
根據(jù)前面對“分數(shù)”和“整式”的學習,分析其擴展過程,學生會發(fā)現(xiàn)如下問題:整式的除法為什么沒有學?與分數(shù)進行類比,有沒有分式?學習了從有理數(shù)到整式的轉變,能否對整式進行擴充?教師可將學生所提問題的邏輯整理成圖2。
(圖2)
此時,教師向學生指出:在學習了分數(shù)和整式的基礎上,從數(shù)學內部的發(fā)展過程和學科的內在聯(lián)系進行邏輯分析,明確學習分式的必要性。由此解決了“為什么學”的問題。
明確了分式的定義后,按照代數(shù)式的研究思路,一般從“運算”的角度思考,學生能自然聯(lián)想到分式運算。而類比分數(shù)運算,就要先研究分式的基本性質,學習通分和約分。在類比分數(shù)運算學習分式運算時,宜提出簡單的問題,說明如何進行分式運算,再學習分式方程,解決情境問題。以上教學思路如圖3。
(圖3)
這樣,學生從總體上認識了分式的學習內容、系統(tǒng)結構和數(shù)學觀念,在頭腦中形成了關于分式的圖式,這樣建構的結構化的分式知識才具有遷移性,才是真正的學習。到這里,解決了“學什么”的問題。
教師應當在“學什么”的過程中指導學法,要使學生明白怎么學才能學會。首先,學習不能僅僅是知識的同化遷移,也要對知識進行調整和重組。比如,學習“分式的概念和基本性質”時,學生要調動已有的經(jīng)驗進行類比,類比時要發(fā)現(xiàn)問題的本質,重組原有的認知結構,這是學生應有的態(tài)度和應該學會的方法。
其次,教師要設計能夠引導學生反思的問題,讓學生學思悟結合。例如,從分數(shù)到分式、整式到分式,究竟有哪些“數(shù)學上”的變化;分式實際問題中,字母取值是否有限制;從分數(shù)的性質和運算到分式的性質和運算,思維有怎樣的變化,等等。
再次,要將本章內容同相關知識建立聯(lián)系,呈現(xiàn)知識之間的邏輯關系,使得后續(xù)每小節(jié)的學習都處于整體框架之下,讓學生形成更完備的認知結構。在教學中,筆者同學生一起歸納本章內容與學法結構圖,如圖4。
(圖4)
最后,可以讓學生結合章前圖語中的長方形情境自主編題并解決問題,這是運用本章的知識在新情境中提出問題并嘗試解決問題。明確知識由產(chǎn)生到解決的來龍去脈,也是對經(jīng)驗的再認識。章前圖語的長方形應用問題當然也可以作為學習分式的素材。
綜上,學生從實際情境和數(shù)學內部發(fā)展中體會到學習“分式”一章的必然性和必要性,初步認識到本章的學習內容及知識的邏輯順序,建構分式與其他知識的聯(lián)系,感悟到學習方式是將研究分數(shù)、整式的研究思路類比到“分式”一章的學習中。這樣學生的學習會前后貫通,掌握數(shù)學知識內容的整體結構以及前后一致的由內容反映的數(shù)學思想方法[2],增強了學生的系統(tǒng)思維。當然,要設計好章前導學,還要理解章前導學、小節(jié)的學習、“小結與思考”“數(shù)學活動”在教材和教學中各自的地位和功能,平衡好它們之間的教學關系,進行各個板塊的優(yōu)化組合。