豐志勝
摘 要:數(shù)學(xué)課堂究竟該如何發(fā)展學(xué)生的素養(yǎng)?數(shù)學(xué)素養(yǎng)可以通過精心設(shè)計的數(shù)學(xué)活動來培養(yǎng),讓學(xué)生在情境探究中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,在合作交流中分析問題、解決問題,在經(jīng)歷“四能”的過程中發(fā)展“四基”,培養(yǎng)出數(shù)學(xué)學(xué)科的必備品格和關(guān)鍵能力,才能學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光、思維、語言來觀察、思考、表述問題.
關(guān)鍵詞:素養(yǎng)發(fā)展;關(guān)鍵能力;數(shù)學(xué)思想
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的教學(xué)建議中指出:為實現(xiàn)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),不僅要整體把握教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián),還要把握教學(xué)內(nèi)容主線與相應(yīng)素養(yǎng)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián).因此,教學(xué)設(shè)計要針對教學(xué)內(nèi)容分析所蘊含的核心素養(yǎng),將教學(xué)活動與素養(yǎng)發(fā)展自然融合,遵從數(shù)學(xué)知識的邏輯性、整體性,思想方法的普適性、一致性,思維發(fā)展的系統(tǒng)性、科學(xué)性,才能讓學(xué)生形成相應(yīng)的數(shù)學(xué)觀念和能力.下面筆者以蘇科版教材七年級下冊第九章“多項式乘多項式”教學(xué)為例,從經(jīng)歷自然發(fā)展的數(shù)學(xué)活動,對促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了教學(xué)嘗試.
1 教學(xué)內(nèi)容
“多項式乘多項式”是蘇科版教材七年級下冊第九章第三節(jié)內(nèi)容,是“數(shù)與代數(shù)”中整式乘法運算的重要部分.前面兩節(jié)分別是“單項式乘單項式”“單項式乘多項式”,學(xué)生對整式乘法運算已經(jīng)有了一定的知識建構(gòu),對單項式乘單項式與單項式乘多項式的運算法則已經(jīng)非常熟悉,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)多項式乘多項式奠定了充分的知識、經(jīng)驗基礎(chǔ).從單項式乘單項式到單項式乘多項式再到多項式乘多項式,這是一個遞進(jìn)式的發(fā)展,既體現(xiàn)了知識的延續(xù)、拓展、生長的過程,又培養(yǎng)了學(xué)生的符號意識、運算能力,因而本節(jié)課注重知識的整體建構(gòu)非常有必要.
本節(jié)課的教學(xué)重點確定為:在前兩節(jié)課的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究多項式乘多項式的運算法則,并能熟練地進(jìn)行多項式乘多項式的計算,感受本節(jié)課蘊含的數(shù)學(xué)思想,體會式與數(shù)運算的內(nèi)在關(guān)聯(lián),進(jìn)一步增強(qiáng)符號意識.
2 教學(xué)目標(biāo)
(1) 探究多項式乘多項式的運算法則,能熟練地進(jìn)行多項式乘多項式的計算,培養(yǎng)學(xué)生的運算能力.
(2) 經(jīng)歷探究活動厘清單項式乘單項式、單項式乘多項式、多項式乘多項式三者之間的關(guān)系,建構(gòu)整式乘法運算的知識框架.培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、抽象、概括等思維能力和應(yīng)用意識 [5].
(3) 通過課堂活動積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,培養(yǎng)自主探索與合作交流的能力,感受學(xué)習(xí)過程中蘊含的數(shù)學(xué)思想,提高思維的品質(zhì),通過活動提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)精神.
3 教學(xué)實施
3.1 巧設(shè)情境,引出法則
問題情境:
問題1:同學(xué)們,請計算圖1中長方形的面積,這個計算是整式運算中的哪一類運算?
問題2:請同學(xué)們再計算圖2中長方形的面積,并指出這又是整式運算中的哪一類運算?請大家說一說,接下來本節(jié)課咱們該學(xué)習(xí)什么運算啦?
學(xué)生很順利地回答這兩個問題,并且在頭腦中自覺地對單項式、多項式進(jìn)行乘法運算組合,馬上得出將要學(xué)習(xí)的是多項式乘多項式運算,教師板書課題.
教學(xué)分析:本節(jié)課采用前兩節(jié)課類似的長方形面積計算導(dǎo)入新課,學(xué)生很容易說出圖1是單項式乘單項式運算,圖2是單項式乘多項式運算.以學(xué)生熟悉的情境為背景,便于借助以往的活動經(jīng)驗讓同質(zhì)思維在下面的探究活動中延續(xù).同時,以圖1長方形面積計算作為思維的起點,讓學(xué)生感受整式乘法運算的生長過程,體會從單項式乘單項式到單項式乘多項式,再到多項式乘多項式運算,知識由簡到繁的漸進(jìn)式發(fā)展方向,初步感知運算的內(nèi)在關(guān)聯(lián),便于建構(gòu)整式乘法運算的整體知識結(jié)構(gòu).
3.2 交流領(lǐng)悟,探究法則
活動1:探究多項式乘多項式的運算法則.
問題1:請計算圖3中大長方形的面積,并在小組內(nèi)交流計算的方法.
教學(xué)分析:本題是針對本節(jié)課法則生成過程專門設(shè)計的實際問題.多數(shù)學(xué)生都是從形的角度分析,先畫后數(shù),耗費時間較長.教學(xué)時可以引導(dǎo)學(xué)生理性分析,從數(shù)的角度計算大長方形的面積,如(2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2,從結(jié)果的各項系數(shù)中發(fā)現(xiàn)有2個A,1個B,3個C,從而快速畫出拼法.本題是數(shù)與形的完美結(jié)合,華羅庚先生說過“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微.”,由形想數(shù),然后再由數(shù)現(xiàn)形,學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想得到深層次的喚醒.同時,本題具有較強(qiáng)的趣味性,極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,打破數(shù)學(xué)計算的枯燥無味,提升思維的品質(zhì),培養(yǎng)高階思維水平.
3.5 評價總結(jié),升華法則
在完成上面的學(xué)習(xí)內(nèi)容后,請同學(xué)們對本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況回顧一下:
問題1:本節(jié)課你學(xué)習(xí)了什么新的數(shù)學(xué)知識?
學(xué)生答出,學(xué)習(xí)了多項式乘多項式的運算法則,了解了整式乘法運算的整體結(jié)構(gòu).教師進(jìn)一步引導(dǎo)構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)圖,甚至可以提前引申出后面兩節(jié)的知識概況,體現(xiàn)單元整體建構(gòu)思想,如圖6.
問題2:通過本節(jié)課你學(xué)習(xí)掌握了什么能力?
學(xué)生答出,學(xué)會多項式與多項式的乘法運算,并能解決相關(guān)問題.
問題3:本節(jié)課你熟悉了哪些數(shù)學(xué)思想?
學(xué)生答出,本節(jié)課運用了數(shù)形結(jié)合的思想、轉(zhuǎn)化思想、整體思想等.
教學(xué)分析:本節(jié)課的教學(xué)絕不止于多項式與多項式的乘法運算,而重在學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng).關(guān)注知識收獲,重在經(jīng)歷法則的生成過程,建構(gòu)整式乘法運算的整體框架;關(guān)注能力收獲,重在準(zhǔn)確靈活地使用法則,提升運算能力和應(yīng)用意識;關(guān)注思想收獲,重在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思維熏陶,逐步形成基本的數(shù)學(xué)思想.所以,課堂小結(jié)以問題的形式提出,既是畫龍點睛,亦是讓學(xué)生對本節(jié)課自我梳理,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程中形成學(xué)科的素養(yǎng).
4 教學(xué)反思
4.1 巧用幾何直觀,發(fā)展抽象能力
本節(jié)課承接了前兩課時的活動經(jīng)驗,依然從長方形的面積入手,先整體再分割,依次抽象出單乘單,單乘多,多乘多三種類型整式乘法運算,具有高度整合的特點,讓學(xué)生體會到這種小單元教學(xué)的整合性思想和方法,同時建構(gòu)出整式乘法運算的基本框架,是單元后建構(gòu)課型.長方形面積是較為典型的幾何直觀,幾何直觀有助于把握問題的本質(zhì),明晰思維的路徑[2],是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn)之一.教材在設(shè)計的時候也將幾何直觀與教學(xué)內(nèi)容完美融合,所以不能將長方形面積計算僅作為教學(xué)的一個導(dǎo)入環(huán)節(jié),而是要讓學(xué)生意識到從長方形面積抽象出整式乘法運算是一種常規(guī)的思維,將直觀的幾何圖形各要素及其關(guān)系用代數(shù)符號語言進(jìn)行描述即數(shù)學(xué)抽象,這種學(xué)習(xí)的方法在下一節(jié)乘法公式中還將繼續(xù)使用,成漸次遞進(jìn)呈現(xiàn),讓學(xué)生逐漸形成一種思考問題、理解數(shù)學(xué)的思維方式,自然生成數(shù)學(xué)的能力素養(yǎng).而活動3的拼圖問題需要逆向思考,由幾何圖形聯(lián)想到面積的代數(shù)表達(dá),從代數(shù)結(jié)果獲取幾何結(jié)果,以數(shù)解形,將數(shù)學(xué)抽象推向高階思維.
4.2 關(guān)注知識生成,發(fā)展推理能力
特級教師卜以樓提出,“教給學(xué)生有生長力的數(shù)學(xué),讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、發(fā)展中生長數(shù)學(xué).”本節(jié)課以單項式乘單項式為生長點,沿單項式向多項式思維生長,在開始的長方形面積情境中,學(xué)生可以迅速預(yù)判本節(jié)課將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,并根據(jù)長方形面積關(guān)系發(fā)現(xiàn)多項式乘多項式的內(nèi)在變化,這個過程是基于活動經(jīng)驗的合情推理.學(xué)生知道要學(xué)什么,但還不知道是什么,所以還需經(jīng)歷多項式乘多項式運算法則論證過程.在(a+b)(c+d)中,可以將其中一個多項式(c+d)看成一個整體,用乘法分配律計算得到a(c+d)+b(c+d),再用單項式乘多項式運算法則計算得出ac+ad+bc+bd.這個過程使用了前面學(xué)習(xí)的法則、運算律推理得出結(jié)論,并將結(jié)論整理生成新的運算法則,它是一個嚴(yán)密的演繹推理過程.新知識的出現(xiàn)是在合情推理基礎(chǔ)上的發(fā)展、發(fā)現(xiàn),必須經(jīng)過嚴(yán)密的推理論證才能形成定理、法則、公式等,為學(xué)生構(gòu)建前后一致、邏輯連貫的學(xué)習(xí)路徑,發(fā)展學(xué)生推理的意識和能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度.
4.3 緊扣目標(biāo)教學(xué),發(fā)展運算能力
能熟練地進(jìn)行多項式乘多項式計算是本節(jié)課的重點,如何在教學(xué)中突出重點?筆者認(rèn)為不是簡單重復(fù)地練習(xí).能力是隨著思維發(fā)展的外在表現(xiàn),所以本節(jié)課從三個層次發(fā)展學(xué)生運算能力:首先在例題教學(xué)中讓學(xué)生嘗試運用法則計算,在計算過程中難免會出現(xiàn)問題,將出現(xiàn)的問題歸納后變成注意點,這是進(jìn)一步理解法則的過程,培養(yǎng)基本計算能力;然后,在例題基礎(chǔ)上提出變式,增加了單項式相乘或?qū)身検阶兂扇検?,這是對法則運用的擴(kuò)展,增加運算項數(shù)可以讓學(xué)生的認(rèn)知由特殊走向一般,將法則中的兩項乘兩項變?yōu)橐话阋?guī)律,同時在(m+n+4)(m+n+5)中還可以將m+n看成一個整體,將三項乘三項變?yōu)閮身棾藘身棧w思想是代數(shù)學(xué)習(xí)中一種重要思想方法,當(dāng)學(xué)生具備了整體看問題的能力,就能更深入地理解運算對象,更容易發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在關(guān)聯(lián),更有目的地規(guī)劃解題方案、建立運算思路,更有效地運用運算法則,運算能力、代數(shù)推理能力也就能得到潛移默化地提升[3];最后,活動3中的問題1將運算進(jìn)一步拓展到含加減的混合運算,增加了運算順序判斷,符號變化以及同類項合并等,并且還有字母代入求值,這樣就把本節(jié)課的法則運用提升到綜合運用層次.學(xué)生的運算能力在法則直接使用、拓展推廣、綜合運用三個層面得到有效的發(fā)展.
總之,法則、公式教學(xué)的目的不是單純的機(jī)械記憶和使用,應(yīng)該沿著數(shù)學(xué)內(nèi)容內(nèi)在發(fā)展的脈絡(luò)和知識間存在的廣泛聯(lián)系展開,自然流暢發(fā)展各種能力,融素養(yǎng)于無形之中[3].
參考文獻(xiàn):
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