■宗靜
深度學(xué)習(xí)是指在教師引導(dǎo)下,學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。下面,筆者以蘇科版數(shù)學(xué)九(上)“一元二次方程”為例,從問題的提出、分析、探究、解決、反思遷移等環(huán)節(jié),探討指向深度學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)課堂的構(gòu)建過程。
深度學(xué)習(xí)要求教師以問題為驅(qū)動,利用數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生主動思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。當學(xué)生面對陌生的、復(fù)雜程度較高的問題時,教師要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地分析,較快形成解決思路,迅速進行決策的可遷移的素養(yǎng),這也是學(xué)科育人的追求。
在教授利用一元二次方程來解決銷售問題時,涉及進價、售價、利潤、利潤率等概念,教師可以創(chuàng)設(shè)生活情境,幫助學(xué)生理解并區(qū)分相關(guān)概念,為后續(xù)探究數(shù)量關(guān)系做鋪墊。例如,可以模擬銷售場景,讓學(xué)生扮演“商店老板”,體會進貨的目的是銷售貨物,銷售貨物的目的是獲取利潤,即“賺錢”。以此為契機,順勢分析與銷售問題相關(guān)的數(shù)學(xué)概念,幫助學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)問題。此問題情境具有真實性、趣味性等特點,教師以“賺錢”為邏輯起點,使之成為解決銷售問題的生長點,讓學(xué)生從中培養(yǎng)問題意識和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。因此,真實、具體、富有價值的問題情境是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體,也為學(xué)生提供了真實的表現(xiàn)機會。
在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中,教師應(yīng)聚焦問題的關(guān)鍵信息,啟發(fā)學(xué)生思考和分析問題,利用師生、生生對話,增進學(xué)生分析問題和解決問題的能力,激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
例如,某地秸稈資源豐富,現(xiàn)通過引進新技術(shù),來提高秸稈的合理使用率。已知今年的使用率為40%,計劃后年的使用率達到90%,那么這兩年秸稈的使用年平均增長率是多少?對該題的分析,很多學(xué)生誤以為明年、后年這兩年的平均增長率是兩倍關(guān)系。如何破解這一難點呢?首先,教師要引導(dǎo)學(xué)生聚焦問題:今年的使用率是多少?明年的使用率跟什么有關(guān)?如何表示?后年的呢?然后進行列表分析。假設(shè)年平均增長率為x,則明年的使用率為“40%+40%x”或“40%(1+x)”,再表示后年的使用率為“(40%+40%x)+(40%+40%x)x”或“40%(1+x)2”,最后根據(jù)等量關(guān)系列出方程“40%(1+x)2=90%”。因此,在分析問題的過程中,教師要了解學(xué)生學(xué)情,依據(jù)學(xué)生認知水平,設(shè)計問題鏈,通過問題鏈來增進學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的深切感知,充分挖掘?qū)W生的潛能,讓學(xué)生學(xué)會提煉題意中的關(guān)鍵信息,找準等量關(guān)系,激活數(shù)學(xué)解題思維。
深度學(xué)習(xí)強調(diào)遷移與應(yīng)用,學(xué)生將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為綜合實踐能力,需要具有綜合能力和創(chuàng)新意識。在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師可利用精心設(shè)計的問題,引導(dǎo)學(xué)生多角度思考、分析問題,追求一題多解,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。
例如,已知關(guān)于x的方程x2+3x+q=0 的一個根是-3,求它的另一個根及q的值。在面對該題時,很多學(xué)生會采用“一元二次方程的解的定義及其解法”來求解。但學(xué)習(xí)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系后,學(xué)生則可以利用“韋達定理”來快速求解。由題意得,因為x1=-3,所以x2=0。又因為,所以q=0。如此一來,學(xué)生從已有知識經(jīng)驗的交流中,慢慢理解和掌握新的解題方法,也從解題實踐中懂得了多維化思考,積累了解題經(jīng)驗。
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中,教師要引領(lǐng)學(xué)生親自體驗問題求解過程,在不同的解法之間尋找最優(yōu)解法,讓學(xué)生深度體驗不同解法的優(yōu)劣,探析不同解法之間的區(qū)別與聯(lián)系,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)遷移能力。
在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,教師受限于課時,往往將重心放在解題方法的討論中,忽視學(xué)生解題思維嚴密性的培養(yǎng)。這會使得一些學(xué)生在解題時,步驟不規(guī)范,很容易出現(xiàn)疏忽,導(dǎo)致解題錯誤。在數(shù)學(xué)課堂上,教師要明晰解題步驟,引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范書寫,讓學(xué)生能夠綜合利用信息,提高和生成規(guī)范的數(shù)學(xué)解題能力。
例如,在一張長為40cm、寬為28cm 的矩形鐵皮四周,截去四個全等的小正方形,然后折成一個無蓋的長方體盒子。若已知長方體盒子的底面積為364cm2,求截去的四個小正方形的邊長。教師引導(dǎo)學(xué)生先審題,找到等量關(guān)系,即盒子的底面積=盒子的長×盒子的寬,然后引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范答題。具體過程:設(shè)小正方形的邊長為x,列出一元二次方程(40-2x)(28-2x)=364;解一元二次方程得x1=27,x2=7;結(jié)合實際,鐵皮的寬為28,所以2x<28,即x<14,故x1不符合題意,應(yīng)舍去,所以小正方形的邊長為7。用一元二次方程解決實際問題,學(xué)生需要做到審題、設(shè)元、列方程、解方程、檢驗、作答六個步驟。
對于數(shù)學(xué)學(xué)科的深度學(xué)習(xí),教師要指導(dǎo)學(xué)生討論解題方法,歸納和總結(jié)解題策略,規(guī)范解答過程。在課堂教學(xué)過程中,教師要注重示范作用,并讓學(xué)生歸納總結(jié)具體的解題步驟,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣,提高學(xué)生邏輯思維的嚴密性和規(guī)范性。
深度學(xué)習(xí)要重視發(fā)展學(xué)生解決問題的能力,因此,教師要注重方法提煉和歸納總結(jié),在問題設(shè)計時,從特殊到一般,引導(dǎo)學(xué)生反思總結(jié),實現(xiàn)從會解決一道題到掌握一類題的飛躍,不斷完善學(xué)生的數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu),提高綜合解題能力。
比如,在處理“平均增長率”問題時,通過對解題過程進行歸納,找出解決此類問題的一般方法。可歸納如下:“增長率”問題,一種是遞增問題,會用到原有量×(1+增長率)增長次數(shù)=現(xiàn)有量;另一種是遞減問題,會用到原有量×(1-增長率)增長次數(shù)=現(xiàn)有量。
在課堂教學(xué)過程中,教師讓學(xué)生描述自己的思維過程,提出解決問題的路徑、方法,以及存在的一些疑惑,并和大家一起討論,這樣既可以解決問題,又可以形成一般思路和方法。當學(xué)生產(chǎn)生不同意見時,教師應(yīng)讓學(xué)生充分表達自己的觀點和輸出自己的思考內(nèi)容,通過討論,讓結(jié)論更加嚴密,讓學(xué)生的思維容量大大增加。
數(shù)學(xué)的核心是思維,數(shù)學(xué)課堂就是充分發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科本身的育人功能,在課堂教學(xué)過程中有目的、有計劃地培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力,促進學(xué)生發(fā)展智慧,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)科的核心知識,理解學(xué)習(xí)的過程,把握學(xué)科的本質(zhì)和思想方法,形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機和態(tài)度,讓學(xué)生成為既具獨立性、批判性、創(chuàng)造性,又有合作精神、基礎(chǔ)扎實的優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者,成為未來社會的主人。