初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課是以構(gòu)建具有綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性的主題活動(dòng)為主要形式,以學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)思考、主動(dòng)探索、主動(dòng)創(chuàng)造為基本特征,以數(shù)學(xué)活動(dòng)提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)為目的的數(shù)學(xué)教學(xué)形式。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出,活動(dòng)課屬于綜合實(shí)踐部分,對(duì)幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué),形成和發(fā)展應(yīng)用意識(shí)、模型觀念,提升獲取信息和資料的能力、自主學(xué)習(xí)或合作探究的能力,提升撰寫研究報(bào)告的能力和語(yǔ)言表達(dá)能力等方面都有著非常積極的作用,是常規(guī)數(shù)學(xué)課無(wú)法替代的。
運(yùn)用“學(xué)材再建構(gòu)、學(xué)法三結(jié)合、學(xué)程重生成”的“三學(xué)”理念設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,能更好地發(fā)揮數(shù)學(xué)活動(dòng)課的綜合性、實(shí)踐性、活動(dòng)性和生成性,從而引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)活動(dòng)中學(xué)以致用,用以致學(xué),增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí);通過(guò)提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,發(fā)展創(chuàng)新意識(shí);通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí),合作探究,完善學(xué)習(xí)方式。本文以人教版數(shù)學(xué)八年級(jí)上冊(cè)第十四章的數(shù)學(xué)活動(dòng)“尋找特殊兩位數(shù)乘法的運(yùn)算規(guī)律”為例,淺談如何在“三學(xué)”視角下設(shè)計(jì)初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課。
一、教學(xué)目標(biāo)
經(jīng)歷對(duì)特殊兩位數(shù)乘法運(yùn)算規(guī)律的探究過(guò)程,理解特殊兩位數(shù)乘法規(guī)律的基本原理,并掌握其算法;理解探究數(shù)學(xué)規(guī)律的一般路徑,體會(huì)抽象概括、代數(shù)推理、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)方法,提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
二、教學(xué)過(guò)程
活動(dòng)一 從感知到驗(yàn)證,初探規(guī)律
師:請(qǐng)你計(jì)算15×15;25×25;35×35;45×45。
【設(shè)計(jì)意圖】從學(xué)生已有的數(shù)學(xué)知識(shí)和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),進(jìn)行學(xué)段之間的關(guān)聯(lián),組織學(xué)材再建構(gòu),讓學(xué)生充分表達(dá)自己的想法,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行方法的選擇和優(yōu)化。
師:觀察下面式子,提出一般化的猜想。
15×15=1×2×100+25=225;
25×25=2×3×100+25= 625;
35×35=3×4×100+25=1225;
45×45=4×5×100+25=2025。
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)獨(dú)立觀察、比較、歸納、概括和小組合作,經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的過(guò)程,得出第1個(gè)規(guī)律:十位上的數(shù)相同、個(gè)位上的數(shù)為5的兩位數(shù)的平方,結(jié)果的后兩位數(shù)是25,十位上的數(shù)與比它大1的數(shù)的積,寫在前面,即(10n+5)(10n+5)=100n(n+1)+25(1≤n≤9,且n是正整數(shù))。在這樣的過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)表達(dá)的簡(jiǎn)潔與精確。
師:利用數(shù)形結(jié)合的方式驗(yàn)證你的猜想。
【設(shè)計(jì)意圖】教師引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合的方式驗(yàn)證自己的猜想(從圖1到圖2)。這種方法有一定的難度,但可以激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維,讓學(xué)生可以借助已有知識(shí)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),用代數(shù)推理和圖形等積變形的方法證明猜想。
師:我們經(jīng)歷了“觀察→猜想→證明”的探究過(guò)程,得到了運(yùn)算規(guī)律。請(qǐng)同桌之間互相設(shè)計(jì)兩道能運(yùn)用這個(gè)規(guī)律的題目并計(jì)算。
【設(shè)計(jì)意圖】對(duì)于運(yùn)算規(guī)律和法則,學(xué)生不僅要理解其“來(lái)龍”,從特殊到一般,經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、猜想、歸納的過(guò)程,也應(yīng)知其“去脈”,即從一般再到特殊,經(jīng)歷辨析、鞏固、應(yīng)用的過(guò)程。
活動(dòng)二 從特殊到一般,再探規(guī)律
師:將55減去1,另一個(gè)55加上1,計(jì)算54×56。你能直接運(yùn)用剛才的規(guī)律嗎?
【設(shè)計(jì)意圖】“文似看山喜不平”,學(xué)生的思維也是如此。在一個(gè)問(wèn)題得到解決后,由教師引導(dǎo)學(xué)生向更深處追溯,提出新的問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),進(jìn)行類比猜想,促進(jìn)學(xué)生積極探究。
師:請(qǐng)同學(xué)們借助活動(dòng)一的探究經(jīng)驗(yàn),嘗試自己經(jīng)歷“舉例計(jì)算→觀察比較→提出猜想→加以證明→運(yùn)用結(jié)論”的探究全過(guò)程。
【設(shè)計(jì)意圖】活動(dòng)一,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生經(jīng)歷了規(guī)律的探究全程。對(duì)于活動(dòng)二,教師則讓學(xué)生獨(dú)立經(jīng)歷數(shù)學(xué)觀察、數(shù)學(xué)思考、數(shù)學(xué)表達(dá)、概括歸納、代數(shù)推理、遷移運(yùn)用等學(xué)習(xí)過(guò)程,幫助學(xué)生有效理解知識(shí)與方法、積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、提高“四能”,開展素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué),體現(xiàn)“個(gè)人學(xué)習(xí)”“小組學(xué)習(xí)”“全班學(xué)習(xí)”相結(jié)合的“學(xué)法三結(jié)合”理念,得出第2個(gè)規(guī)律:十位上的數(shù)相同、個(gè)位上的數(shù)的和為10的兩個(gè)兩位數(shù)相乘,結(jié)果的后兩位數(shù)是兩個(gè)個(gè)位上數(shù)的積(積為一位數(shù)時(shí)前面補(bǔ)0),十位上的數(shù)與比它大1的數(shù)的積,寫在前面,即(10n+a)(10n+10-a)=100n(n+1)+a(10-a)(n、a為1~9的正整數(shù))。
師:規(guī)律1和規(guī)律2之間有什么關(guān)系?
【設(shè)計(jì)意圖】強(qiáng)化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,引導(dǎo)學(xué)生從規(guī)律之間的聯(lián)系出發(fā),建立有意義的知識(shí)結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生學(xué)會(huì)用發(fā)展的、聯(lián)系的、整體的觀念看世界。
活動(dòng)三 從課內(nèi)到課外,探究延續(xù)
師:兩位數(shù)的乘法,是否還有其他特殊情況下的規(guī)律?在本節(jié)課研究的基礎(chǔ)上,提出你的猜想,并進(jìn)行判斷或驗(yàn)證。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生在課后繼續(xù)思考,探究屬于自己的運(yùn)算規(guī)律。初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課,教師不僅要關(guān)注學(xué)生是否能夠解決問(wèn)題,還要關(guān)注學(xué)生是否能夠提出問(wèn)題。提問(wèn)的能力是需要培養(yǎng)的,指向高階思維的提問(wèn)需要支架,前兩個(gè)活動(dòng)給了學(xué)生“支架”,活動(dòng)三則讓學(xué)生類比、拓展、聯(lián)想,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,凝練問(wèn)題,清晰、準(zhǔn)確地提出問(wèn)題。以“用數(shù)學(xué)的眼光發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)問(wèn)題,用數(shù)學(xué)的思維分析問(wèn)題,用數(shù)學(xué)的方法解決問(wèn)題”為抓手來(lái)開展數(shù)學(xué)探究教學(xué),以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)思考,喚起學(xué)生主動(dòng)探究,實(shí)現(xiàn)學(xué)生“四能”的提高。
三、教學(xué)反思
1.基于關(guān)聯(lián)視角的“學(xué)材再建構(gòu)”
基于小學(xué)和初中學(xué)段的關(guān)聯(lián)進(jìn)行“學(xué)材再建構(gòu)”。學(xué)材源于教材,更源于學(xué)生。本節(jié)課從學(xué)生的已有認(rèn)知基礎(chǔ)、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),組織了學(xué)材,學(xué)生給出了自己的算法和想法,這也是原始學(xué)材。
基于算法和算技、算據(jù)和算理的智能關(guān)聯(lián)進(jìn)行“學(xué)材再建構(gòu)”。在本節(jié)課的三個(gè)活動(dòng)中,學(xué)生不僅知道了怎么算,技巧怎么用,更知道了規(guī)律是如何得到的,師生共同致力于“知其然”,也“知其所以然”,還思考“何由以知其所以然”。
基于特殊與一般、數(shù)形結(jié)合的思想關(guān)聯(lián)進(jìn)行“學(xué)材再建構(gòu)”。從特殊到一般,再?gòu)囊话愕教厥猓侨祟愓J(rèn)識(shí)世界的重要途徑,是生長(zhǎng)新的知識(shí)技能的重要途徑。本節(jié)課每個(gè)規(guī)律的探究都是從特殊例子的發(fā)現(xiàn)到驗(yàn)證一般規(guī)律,再回到特殊例子的運(yùn)用,兩個(gè)規(guī)律之間也是特殊與一般的關(guān)系。初中數(shù)學(xué)對(duì)幾何直觀和代數(shù)推理的要求逐漸提高,學(xué)生逐漸從以形象思維為主過(guò)渡到以抽象思維為主。
2.基于生本理念的“學(xué)法三結(jié)合”
“學(xué)法三結(jié)合”即自學(xué)、互學(xué)、導(dǎo)學(xué)相結(jié)合。自學(xué)增加深度,互學(xué)擴(kuò)大廣度,導(dǎo)學(xué)提升高度。預(yù)學(xué)(課前)、堂學(xué)(課中)、延學(xué)(課后)相結(jié)合。初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課始于課前已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),探究的畫卷在課堂上展開,更要將探究的方法應(yīng)用于平時(shí)探究的經(jīng)驗(yàn)并沿用至后續(xù)學(xué)習(xí),探究的熱情延續(xù)至課外。接受性學(xué)習(xí)、理解性學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合。本節(jié)活動(dòng)課,教師在不同的環(huán)節(jié)選擇了多種學(xué)習(xí)方式相結(jié)合,通過(guò)豐富的教學(xué)方式,讓學(xué)生在實(shí)踐、探究、體驗(yàn)、反思、合作、交流等學(xué)習(xí)過(guò)程中感悟基本思想,積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),發(fā)揮每一種教學(xué)方式的育人價(jià)值,促進(jìn)學(xué)生聚合性思維和發(fā)散性思維不斷發(fā)展。
3.基于素養(yǎng)導(dǎo)向的“學(xué)程重生成”
在“學(xué)程”中實(shí)現(xiàn)由“學(xué)識(shí)”向“學(xué)力”的生成。數(shù)學(xué)活動(dòng)課應(yīng)避免以下誤區(qū):一是只注重發(fā)現(xiàn)“是什么”而忽視研究“為什么”,更忽略研究有可能“生長(zhǎng)出什么”;二是只注重“學(xué)會(huì)了什么”,忽視“怎么學(xué)會(huì)的”;三是只注重“會(huì)解題”,忽視“活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的收獲和生成”。在活動(dòng)中,教師引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)踐,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)、歸納概括成命題,對(duì)命題進(jìn)行論證,形成新知,再納入學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中,實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的內(nèi)化。這個(gè)活動(dòng)過(guò)程,就是生成“學(xué)力”的過(guò)程。
在“學(xué)程”中實(shí)現(xiàn)“同化”和“順應(yīng)”的生成。有深度、有成效、有創(chuàng)見的數(shù)學(xué)活動(dòng),能幫助學(xué)生“舉一反三”“觸類旁通”?!芭e一反三”是“同化”,是量上由少到多的累積;“觸類旁通”是“順應(yīng)”,是質(zhì)上由此及彼的躍遷。在本節(jié)課的活動(dòng)一和活動(dòng)二中,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)“舉三歸一”和“舉一反三”,而在活動(dòng)三中則放手讓學(xué)生“觸類旁通”。使其成為真正的會(huì)學(xué)者??梢?,在知識(shí)之間進(jìn)行聯(lián)系與拓展,進(jìn)行“同化”和“順應(yīng)”,不僅是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的基本路徑,也是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的重要標(biāo)志。
(作者單位:江蘇省如皋市實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué))