程 華
(咸陽師范學院數(shù)學與統(tǒng)計學院 712000)
《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《2022年版課標》)的頒布,深刻影響了中小學教師教學觀念與教學方式.《2022年版課標》課程理念中提出要“促進信息技術與數(shù)學課程融合”[1],“教學建議”中再次強調要“注重信息技術與數(shù)學教學的融合”[2].當前,多媒體等信息技術在數(shù)學課堂的運用已經(jīng)極為普遍,課堂教學信息的呈現(xiàn)方式也日趨多元化.一些教師對傳統(tǒng)的課堂板書重要性的認識日漸淡化,而有些教師又格外看重用板書呈現(xiàn)完整的教學內容,將板書視為“微型教案”.在強調信息技術與數(shù)學教學融合的當下,數(shù)學課堂板書的價值何在?《2022年版課標》又賦予課堂板書哪些新的意義?從新課程理念的視角我們需要重新思考,數(shù)學課堂板書應該具有怎樣的功用?數(shù)學板書需要側重哪些內容?又有哪些要求?以下對此思考以期對一線教師貫徹落實新課標能有所啟發(fā).
《2022年版課標》以數(shù)學學科育人和發(fā)展核心素養(yǎng)為統(tǒng)領,提煉出確立核心素養(yǎng)導向的課程目標、設計體現(xiàn)結構化特征的課程內容等五個全新的課程理念[3](文中“新課程理念”是指《2022年版課標》的課程理念),新課程理念的這些變化需要教師教學觀念的更新.
從2011年初中課標到《2022年版課標》,“以生為本”的理念始終如一.《2022年版課標》課程理念中新增了“逐步形成適應終身發(fā)展需要的核心素養(yǎng)”,“核心素養(yǎng)”一詞在“課程理念”部分出現(xiàn)多達8次[4],反映出教師教學必須以“生本理念”為基礎,從追求知識到追求核心素養(yǎng).新課標中將數(shù)學核心素養(yǎng)提煉為“會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界,會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界,會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界”的“三會”,明確指出數(shù)學對學生發(fā)展獨特的價值.在對“會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界”的表述中,還特別增加了“質疑問難的批判性思維”[5],初步養(yǎng)成講道理、有條理的思維品質,逐步形成理性精神.新課程理念表明:“以生為本”、培育學生的核心素養(yǎng)、教學生學會思考是教師必須具備的教學觀.
“課程內容結構化”是新課標理念的重要變化之一,要求學習內容的整體性、反映學科本質的一致性、表現(xiàn)學生學習的階段性.這反映出新課標對教師數(shù)學內容理解深度的要求大幅度提高,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)要有階段性、層次性和連續(xù)性.因此,“結構化”的教學觀對教師至關重要,新課標倡導的“單元整體教學”等內容就是在著力體現(xiàn)這一要求.教學內容的組織要結構化,而是否有助于學生將學習內容結構化,將是教師選擇教法的重要依據(jù)之一.
《2022年版課標》課程理念在“實施促進學生發(fā)展的教學活動”部分,首次將“學生的學習”置于“教學活動”之前[6],將學生的主體性置于更加顯著的地位.指出“學生的學習應是一個主動的過程,認真聽講、獨立思考、動手實踐、自主探索、合作交流等是學習數(shù)學的重要方式”.這里2011年版初中課標中的“積極思考”被改為“獨立思考”[7],是要突顯個體的主動性對核心素養(yǎng)形成的價值,培養(yǎng)“創(chuàng)新性”的學習應該是“主動”“獨立”的.
新課程理念中多處出現(xiàn)了“過程”一詞.比如,“核心素養(yǎng)是在數(shù)學學習過程中逐漸形成和發(fā)展的”“重視數(shù)學結果的形成過程”“學生的學習應是一個主動的過程”,等等.可見,核心素養(yǎng)目標取代三維目標之后,雖然教學目標不再使用“過程與方法”,但其實質已經(jīng)融入了新課程理念,即《2022年版課標》仍然重視“過程的教育”.
調研發(fā)現(xiàn),教師對“過程”的理解是否全面會直接影響其教學目標的定位以及達成.新課標中教學中的“過程”實際蘊含著兩個方面.一是從教師教的角度,教學要有“過程”,即教師要能清晰展現(xiàn)知識的來龍去脈.二是從學生學的角度,“過程”應指學生不僅要經(jīng)歷知識產(chǎn)生的過程,還必須要有自己獨立的和自主的認識過程.而從學生學的角度落實“過程”是一些教師薄弱的地方.
《2022年版課標》的課程理念延續(xù)了評價不僅要關注學生數(shù)學學習的結果,還要關注學生數(shù)學學習的過程,激勵學生學習,改進教師教學.新理念更加強調評價主體的多元化和評價方式的多樣性,尤其是新增了“學生自我監(jiān)控”.從評價的角度再次體現(xiàn)要從學生的學落實“過程”,這為教師選擇教法與學法提供了又一依據(jù).
新課程理念中對現(xiàn)代信息技術運用的要求是“合理”,對“合理”的場景解釋是“豐富的學習資源”“生動的教學活動”等.即要用創(chuàng)設合理的信息化學習環(huán)境,提升學生的探究欲,開闊學生的視野,激發(fā)想象力,提高學生的信息素養(yǎng).新課程理念突出了“促進數(shù)學教學方式方法的變革”“學生的信息素養(yǎng)”等新要求,對教師信息技術的要求顯著提高.
數(shù)學課堂板書作為課堂教學信息的呈現(xiàn)方式之一,教師教學觀念的更新下,數(shù)學板書的功用也要隨之而變化.以下我們對此思考.
在核心素養(yǎng)導向的教學觀下,一線教師設定教學目標都會明確本單元、課時所涉及的核心素養(yǎng),其困難在于具體落實.在課堂教學中數(shù)學板書按其主體,一般分為教師板書、學生板書和師生板書三類,數(shù)學板書的合理運用對素養(yǎng)為本的落實具有特別的優(yōu)勢.
比如“平方差公式”的教學.教師先用PPT課件出示情境1:“灰太狼要把邊長x(x>7)的正方形土地一邊增加7米,另一邊減少7米,租金不變,喜羊羊是否會吃虧”,促使學生從數(shù)學的角度提煉出問題:“判斷S前=x2與S后=(x+7)×(x-7)的大小,有沒有更簡潔的方法”.課件出示情境2:“10001×9999是否能夠快速地算出?”,用對簡潔美的追求激發(fā)學生的探究欲.接著,PPT課件出示一組多項式乘法運算:
(x+1)×(x-1);(m+2)×(m-2);
(2x+1)×(2x-1),
在師生板書互動下共同計算并修正了板書:
(x+1)×(x-1)=x2-12;
(m+2)×(m-2)=m2-22;
(2x+1)×(2x-1)=(2x)2-12.
由學生去發(fā)現(xiàn)并形成猜想,口述出共性,教師板書:“從特殊到一般”“兩個數(shù)的和與這兩個數(shù)的差的積,等于這兩個數(shù)的平方差”.在“數(shù)學語言都有哪些形式”的啟發(fā)下,學生指出“文字、符號、圖象”后板書,由學生嘗試符號化表達,師生互動下板書:
(a+b)×(a-b)=a2-b2.
“可以有哪些語義解釋”的提示語下,學生自己構造圖形進而證明.學生不同的表征方式下獲得了不同的證法.學生板演、練習,師生評判、梳理證明過程,PPT展示證明,再由學生為公式命名,教師板書“平方差公式”的課題.這時,PPT課件再次出示引入時的情境,學生解決,首尾呼應. 在師生互動下板書對(a+b)×(a-b)=a2-b2中a,b的認識.PPT出示變式問題,學生練習、板演鞏固.師生回顧板書、回放PPT中,共同歸納板書本節(jié)課的核心內容,最后再出示PPT小結.從這一常態(tài)課可見,數(shù)學板書的輔助常有以下一些功效.
其一,數(shù)學板書的概括與直觀可以發(fā)展學生的數(shù)學抽象、直觀想象等素養(yǎng),尤其是學習數(shù)學的思維與表達.學生不僅接受教學信息,還對信息反饋,板書能展現(xiàn)學生的思維活動、知識掌握情況及其過程,教師借助板書生成教學資源,聚焦素養(yǎng)教學.
其二,數(shù)學板書能夠協(xié)調學生獨立思考與合作學習的關系,培養(yǎng)一般素養(yǎng).板書在師生問答中推進,記錄、展示和檢驗思考的結果.學生板書后的互評,對同伴的欣賞與質疑、合作與溝通,能增強思維的批判性,培養(yǎng)合作、交流、質疑等一般性素養(yǎng).
其三,板書可以發(fā)揮數(shù)學的美育功能.相比于PPT課件等方式,板書更能呈現(xiàn)數(shù)學的內在美,比如,定理公式的推導、簡明的分析、條理清晰的論證等.設計良好的數(shù)學板書也是書法、布局藝術和數(shù)學美的綜合體.扼要的簡潔美、層次清晰的條理美、形式變化的藝術美等[8].板書繪制圖形,比如圓錐曲線、函數(shù)圖象等,會有數(shù)學獨特的美育效果.而教師板書時所展現(xiàn)的嚴謹、專注與敬業(yè),傳遞出數(shù)學學科的工匠精神.
案例1“長方體和正方體的認識”的板書
圖1中黃愛華老師設計的板書將表格形式變化為立方體,板書使學生感受到從“面”到“體”的過渡、數(shù)學的分類思考、長方體的畫法以及圖形的美感.還給學生的思考創(chuàng)設了直觀背景,學生能夠參與板書的書寫.藝術性與啟發(fā)性的板書簡化了教學,淋漓盡致地展現(xiàn)出數(shù)學育人的多樣化.
圖1 立方體式示意圖(摘自:陸春燕.板書,變冷的數(shù)學為熱的思考[J].新課程導學,2017(09):25)
數(shù)學板書往往需要在師生互動下,對課堂教學中的口頭語言、信息資源、教材內容等高度概括后書寫.所以板書能夠使學生學習概括、歸納與知識結構化,培養(yǎng)抽象概括能力,形成系統(tǒng)化思維.
案例2“二次函數(shù)的圖象”(第1課時)部分板書
“二次函數(shù)的圖象”第一課時主要研究的是二次函數(shù)y=ax2的圖象與性質,這里通過師生的板書互動,既復習了一次函數(shù)、二次函數(shù)的定義、特殊形式等舊知,又梳理了函數(shù)的研究方法.將問題特殊化,類比一次函數(shù)獲得要從最簡單的二次函數(shù)y=ax2開始研究的想法(見圖2),產(chǎn)生了對a分類研究y=ax2圖象與性質的思路.板書的書寫中滲透了特殊化、分類、函數(shù)思想,概括歸納中使學生感受到知識的整體性.
具有持續(xù)性與駐留性的板書可以為學生自主總結提供信息源.引入與小結環(huán)節(jié)原本是促進學生知識結構化的基本渠道,然而一些教師為節(jié)省時間將預先制好的PPT課件小結,和盤端出地講解,致使學生并未真正參與知識的結構化.利用板書的駐留,引導學生觀察板書各部分的聯(lián)系,用線條或符號連接,緊扣板書內容,回看PPT課件,并給學生介紹概括歸納的方法.比如,概括歸納的角度,既有從知識內容、思想與方法、學科核心素養(yǎng)、重點與難點等方面,還有從探究的經(jīng)驗、學習的體會與收獲,等等.借助板書指導學生概括總結,建構起知識的邏輯關系,PPT課件總結可以留作對比與強化.
板書的直觀性對提高學生的形象思維能力、空間想象能力以及幾何直觀等素養(yǎng)都很有益.而板書的直觀又與PPT課件等手段的直觀有著顯著的區(qū)別.板書的直觀是在互動中呈現(xiàn)的,能駐留也相對持久,其過程性使它能夠將隱匿的思維可視化,降低抽象數(shù)學內容的認知難度,從而更好地引導學生思考與理解.
比如,對函數(shù)的本質是對應的理解是學生的難點.教師不必直說“通常我們把y是x的函數(shù)表示為y=f(x)”,而是先說“f代表自變量和因變量之間的對應關系,對于定義域內的任意x(在黑板上先寫下‘x’),通過對應關系f(這時寫出‘()’,把x用括號括在內,再寫出f),對應出唯一的一個y(在剛才式子左邊寫下‘y=’)”,這樣學生能“看見”“y=f(x)是對于定義域內的任意x施加了運算f”,就容易理解“函數(shù)的本質是對應”[9].
案例3“四邊形、平行四邊形、矩形、菱形、正方形的關系”板書
圖3中將四邊形、平行四邊形、矩形、菱形、正方形用“關系結構圖”呈現(xiàn),使繁多抽象的關系可視化,降低了學生的學習難度.這些不同類型四邊形之間的關系,可以讓學生小組合作探討填寫,教師只是啟發(fā)引導.教師可以設計圖3類型的思維導圖,由學生探索將板書補充完整,發(fā)揮出學生的自主性.
圖3 四邊形、平行四邊形、矩形、菱形、正方形的關系
對有些可以動態(tài)操作、數(shù)形結合、定義復雜的學習內容,尤其在“圖形與幾何”板塊,有時可以采用粘貼式板書.用磁性的操作板、幾何圖形、動植物圖形以及景觀圖形等呈現(xiàn),將思維可視化.粘貼圖形的直觀降低問題的抽象度,學生在操作中感悟知識,也培養(yǎng)了空間觀念以及數(shù)形結合的能力.
在課堂信息呈現(xiàn)方式多元化的今天,板書不必非要是完整的“微型教案”.但是板書應該包括新概念、新公式、知識結構、數(shù)學核心素養(yǎng)、數(shù)學思想方法、重點與注意點,以及研究的思路、方法等這些核心內容.板書的一大優(yōu)勢是它可以充當師生思維互動的媒介,師生在對話互動下思維優(yōu)化、修正和調整都可以“定格”在黑板上,這個過程為思維提供了示范.
案例4若實數(shù)a,b,c滿足
2a+2b=2a+b,
①
2a+2b+2c=2a+b+c,
②
求c的最大值.
問題(1)條件是什么?一共有幾個?其數(shù)學含義如何?(答:條件是兩個等式,等式①含a,b,等式②含a,b,c)
板書2a+2b=2a+b,
①
2a+2b+2c=2a+b+c.
②
問題(2)結論是什么?一共有幾個?其數(shù)學含義如何?(答:結論是求c的最大值,它可以是c的不等式,或是函數(shù)的最值)
(3)條件和結論有哪些數(shù)學聯(lián)系,是一種什么樣的結構?(答:理解條件和結論,我們的腦子呈現(xiàn)這樣的數(shù)學結構:等式②提供關于c的函數(shù),再借助條件①,求出c的最大值)
問題(4)解決的方法是什么?(答:解題方向是:化歸為函數(shù)求最值.解題方法是:求出函數(shù)的表達式和定義域,然后,用不等式法或求導法求最值.)
(5)下面該怎樣書寫?(答:從定義域開始,建立函數(shù),求最值.師生互動下教師板書)
板書(定方法、找起點、分層次、選定理、用文字)(詳解略).
(本案例題目由陜西師范大學羅增儒教授提供)
從案例4可見,板書成為師生互動溝通條件與結論的載體,可以示范問題分析與求解的全過程,使學生體會到數(shù)學思維的邏輯與嚴謹.
數(shù)學板書呈現(xiàn)的課堂教學的核心內容,一般應該有以下方面.其一,新學習的概念、定理、公式中數(shù)學特有的名稱、概念定義、符號、作圖等.有了課件還要再板書是由于學生隨時可看可用,能夠反復理解與記憶.一些基本圖形和圖象的示范板書也要重視,諸如球內接和外切幾何體問題的困難,就與學生畫不出圖形無法思考有關.其二,新知探索的過程、縱橫對比的內容等.教師引導學生交流、辨析以及PPT課件中的要點,需要用板書提煉出核心素養(yǎng)、學科思想等加以強調,這也是學生思考與小結的信息源.數(shù)學板書捕捉與“定格”的功能,使板書具有滲透、示范和傳遞數(shù)學學科思想、研究方法的優(yōu)勢.比如,案例2中的板書就向學生示范了研究函數(shù)的基本思路.學生掌握了研究一個數(shù)學對象的路徑,面對新的學習對象時就能調用這些“數(shù)學活動經(jīng)驗”自主學習.該案例還示范了數(shù)學板書應有的特殊的邏輯美感.清晰的層次,相同層次的內容排列整齊,各層次標號一致,各層次間通過符號形成一個整體,等等.板書在有序的呈現(xiàn)中,體現(xiàn)出教師有邏輯的教學思路,這對學生的“學習思路”影響深遠.其三,重點、難點以及注意點要運用彩色粉筆突出,用一些特殊符號、線條體現(xiàn)知識點之間的關聯(lián).典型例題的演算和推證、定理的證明等也要板書,為學生作業(yè)提供思維和格式上的示范.
對新課標理念下的數(shù)學課堂板書我們提出幾點建議.第一,板書的主體要多元化,要凸顯學生的主體性.應以師生合作型板書為主,通過板書的互動促進學生自主建構.比如,“二元一次方程的解”,學生易于忽視ax2+bx+c=0中a≠0,讓學生先試錯后標注.第二,板書的內容要指向學生的思維參與.板書不只是摘出關鍵,而是要促使學生思考的.要關注學生是否有獨立的思考,你是否發(fā)現(xiàn)、捕捉并呈現(xiàn)了.無論板書如何創(chuàng)新、精致,如果學生只是觀看而未深入?yún)⑴c板書的生成就是不成功的.板書中學生要有情感、行為的參與,更重要的還是思維的參與.第三,板書與信息技術的融合要充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢.信息技術與數(shù)學教學深度融合,并非是課件精美、動畫高級、視頻炫目這些形式,而是哪種方式更有助于學生學習理解和教學目標達成,要首選更便捷、實效的方式.
新課標理念下的數(shù)學課堂板書,應該是師生思維互動的載體,分享教與學信息的平臺,突出重點、破解難點的得力工具.數(shù)學板書需要教師對課堂口頭語言、教學資源等快速捕捉、選擇和概括性書寫,這需要教師能對教學內容的邏輯關系,對學生認知發(fā)展的邏輯與數(shù)學知識的發(fā)生、發(fā)展邏輯的關系,都有深刻的認識.因此,數(shù)學教師的板書能力絕非僅僅是技能,需要教師夯實數(shù)學學科基礎,提升自身的抽象概括能力等數(shù)學思維能力.