[摘 要]自然的境界體現(xiàn)為一種順應(yīng)自然、無(wú)為而成的狀態(tài)。在數(shù)學(xué)課堂中,追求自然是指追求教法自然、學(xué)法自然以及學(xué)習(xí)過(guò)程自然。“合并同類(lèi)項(xiàng)”的教學(xué)設(shè)計(jì)緊密?chē)@“自然”原則展開(kāi),旨在讓學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)概念的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程,通過(guò)自主抽象與深入理解,掌握數(shù)學(xué)概念,進(jìn)而能夠靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)概念。
[關(guān)鍵詞]自然;數(shù)學(xué)課堂;合并同類(lèi)項(xiàng)
[中圖分類(lèi)號(hào)] G633.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-6058(2024)26-0008-03
一、教學(xué)背景
多年前,筆者參加了一次區(qū)級(jí)賽課,課題為“合并同類(lèi)項(xiàng)”,那堂課至今仍印象深刻。當(dāng)筆者再次拾起這一課題時(shí),心中不禁產(chǎn)生了諸多感觸。隨著時(shí)代的變遷,教育在不斷地改革與創(chuàng)新,課堂模式也在持續(xù)革新。在這過(guò)程中,筆者對(duì)初中數(shù)學(xué)自然課堂的構(gòu)建有了全新的認(rèn)識(shí)和感悟。
回憶往昔的課堂,筆者將關(guān)注點(diǎn)放在同類(lèi)項(xiàng)的合并方法及應(yīng)用上。而今,再議這一課題,筆者希望能在數(shù)學(xué)概念的自然生成上有所突破,并將自己的新教學(xué)理念融入課堂。筆者希望通過(guò)教學(xué),將數(shù)學(xué)概念的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程展現(xiàn)給學(xué)生,讓他們體驗(yàn)到數(shù)學(xué)研究的魅力,最終使數(shù)學(xué)概念和法則在學(xué)生的心中“生根發(fā)芽”。
二、教學(xué)過(guò)程
(一)問(wèn)題情境:欲探同類(lèi)項(xiàng)
問(wèn)題1:俗話說(shuō)“物以類(lèi)聚,人以群分”,你能將下列物品進(jìn)行分類(lèi)嗎?
①蘋(píng)果 ②牙刷 ③書(shū)包 ④牙膏 ⑤文具盒 ⑥香蕉
生1:①⑥一類(lèi), ②④一類(lèi),③⑤一類(lèi)。
生2:①⑥一類(lèi), ②③④⑤一類(lèi)。
師:大家說(shuō)得很好,由于生活的需要,我們可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)將物品進(jìn)行分類(lèi)。(板書(shū):分類(lèi))
教學(xué)解讀:這些例子貼近學(xué)生的生活實(shí)際,尊重學(xué)生的原有知識(shí)基礎(chǔ),遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,契合學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠揭示數(shù)學(xué)的本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生深入思考。
(二)探究活動(dòng):初探同類(lèi)項(xiàng)
問(wèn)題2:你能根據(jù)下列單項(xiàng)式的特征,將它們進(jìn)行分類(lèi)嗎?說(shuō)說(shuō)你的理由。
① [3x2] ② [4a2b] ③ [-x2] ④ [-3a2b]
⑤ 6 ⑥ [ba2] ⑦ -5
生3:我覺(jué)得可以將①②③④⑥歸為一類(lèi),⑤⑦歸為一類(lèi),因?yàn)橐活?lèi)有字母,一類(lèi)沒(méi)有字母。
生4:我認(rèn)為可以將①③歸為一類(lèi),②④歸為一類(lèi),⑤⑦歸為一類(lèi),⑥單獨(dú)為一類(lèi)。因?yàn)橐活?lèi)有一個(gè)字母,一類(lèi)有兩個(gè)字母,一類(lèi)只是數(shù)字。而⑥又與②④有點(diǎn)不同,所以單獨(dú)歸為一類(lèi)。
生5:我認(rèn)為可以將①③歸為一類(lèi),②④⑥歸為一類(lèi),⑤⑦歸為一類(lèi),因?yàn)棰蘅梢酝ㄟ^(guò)乘法交換律將[ba2]換成[a2b]。
師:大家的分析都很有道理。單項(xiàng)式的分類(lèi)必須有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是同類(lèi)項(xiàng)。(板書(shū):同類(lèi)項(xiàng))
師:以上分類(lèi)方式哪一種更合理?
生6:最后一種更合理。因?yàn)樗粌H將字母與數(shù)分別歸入不同的類(lèi)別,還進(jìn)一步將字母相同的項(xiàng)歸為一類(lèi),而⑥可以通過(guò)乘法交換律將[ba2]換成[a2b],沒(méi)必要單獨(dú)分為一類(lèi)。
師:說(shuō)得非常好,這其實(shí)就是同類(lèi)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的一部分。(板書(shū):字母相同,指數(shù)相同)
教學(xué)解讀:通過(guò)對(duì)問(wèn)題2的探討,學(xué)生明確了不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),知道了可以將單項(xiàng)式進(jìn)行多樣化的分類(lèi)。當(dāng)學(xué)生針對(duì)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)各抒己見(jiàn)、熱烈討論時(shí),建立合理分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的需求便自然產(chǎn)生。此時(shí),教師適時(shí)創(chuàng)設(shè)機(jī)會(huì),為學(xué)生提供自主探索、合作交流的時(shí)間和空間,使他們能夠初步體驗(yàn)建立同類(lèi)項(xiàng)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的必要性。這一過(guò)程中,學(xué)生真正參與到了概念的學(xué)習(xí)之中,不僅加深了對(duì)分類(lèi)思想的理解,還為后續(xù)同類(lèi)項(xiàng)概念的建立打好基礎(chǔ)。
(三)方法提煉:再探同類(lèi)項(xiàng)
問(wèn)題3:?jiǎn)雾?xiàng)式5[ab2]可以放到某一類(lèi)嗎?為什么?
生7:我覺(jué)得它可以與②④⑥放在同一類(lèi),因?yàn)樗鼈兊淖帜赶嗤笖?shù)也相同。
生8:我覺(jué)得[5ab2]應(yīng)該單獨(dú)作為一類(lèi),因?yàn)樗m然與②④⑥字母相同,但[a]的指數(shù)不相同,[b]的指數(shù)也不相同。
師:哪種解釋更合理一些呢?你能說(shuō)說(shuō)什么叫同類(lèi)項(xiàng)嗎?
生8:字母相同,字母的指數(shù)相同的項(xiàng)叫同類(lèi)項(xiàng)。
問(wèn)題4:下列各題中的兩個(gè)項(xiàng)是不是同類(lèi)項(xiàng)?為什么?
① [ab]與[3ba] ② [4abc]與[-3ab] ③ -3與72 ④ [m2n]與[3mn2] ⑤ [x3]與23
教學(xué)解讀:這一環(huán)節(jié)聚焦于同類(lèi)項(xiàng)概念的提煉與內(nèi)化,旨在引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)深入探討同類(lèi)項(xiàng)的“因”與“果”,實(shí)現(xiàn)對(duì)同類(lèi)項(xiàng)的全面認(rèn)識(shí)。“因”,即學(xué)習(xí)同類(lèi)項(xiàng)的必要性?!肮保瑒t是對(duì)同類(lèi)項(xiàng)概念特征的提煉和內(nèi)化。通過(guò)辨析不同情況下的同類(lèi)項(xiàng)案例,學(xué)生可以更深刻地理解同類(lèi)項(xiàng)概念的本質(zhì)屬性。在這一研究過(guò)程中,教師適時(shí)給予學(xué)生點(diǎn)撥與指導(dǎo),并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià),充分發(fā)揮組織管理、促進(jìn)引導(dǎo)作用。這樣師生形成一個(gè)緊密合作、共同進(jìn)步的學(xué)習(xí)共同體,整個(gè)教與學(xué)過(guò)程自然流暢。
(四)法則探究:合并同類(lèi)項(xiàng)
問(wèn)題5:如圖1是某學(xué)校的總體規(guī)劃圖,請(qǐng)計(jì)算學(xué)校的占地面積。
生9:[300a+300b]。
師:你是如何得到[300a]和[300b]的?
生10:因?yàn)榻虒W(xué)區(qū)和操場(chǎng)的面積分別是[100a]和[200a],所以合在一起就是[300a]。而學(xué)生活動(dòng)中心和圖書(shū)館的面積分別是[240b]和[60b],合在一起就是[300b]。
師:將同類(lèi)項(xiàng)[100a]與[200a]合并成一項(xiàng)的過(guò)程就是合并同類(lèi)項(xiàng)。(板書(shū):合并同類(lèi)項(xiàng))
師:你能總結(jié)一下合并同類(lèi)項(xiàng)的法則嗎?
(學(xué)生初步總結(jié))
師:按照剛才大家的意見(jiàn),[100a+200a]如何合并?你想到了什么?
生10:可以利用乘法分配律。
師:非常好!合并同類(lèi)項(xiàng)的依據(jù)就是乘法分配律。那你能把“[3x2+x2]”“[4a2b-3a2b+12ba2]”合并成一項(xiàng)嗎?
師:你覺(jué)得我們的法則還應(yīng)如何完善?
生11:我認(rèn)為除了字母不變,字母的指數(shù)也不變。
師:哪些變,哪些不變?你有什么發(fā)現(xiàn)?
學(xué)生集體補(bǔ)充:相同的不變,如字母、相同字母的指數(shù);不一定相同的變,如系數(shù)。
(教師板書(shū):合并同類(lèi)項(xiàng)法則,一變兩不變)
教學(xué)解讀:當(dāng)學(xué)生成功完成對(duì)同類(lèi)項(xiàng)概念的認(rèn)識(shí)和內(nèi)化后,理解同類(lèi)項(xiàng)在數(shù)學(xué)應(yīng)用中的作用尤為重要。同類(lèi)項(xiàng)的存在,使得我們可以將其合并為一項(xiàng),從而達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的目的。關(guān)于合并同類(lèi)項(xiàng)的問(wèn)題,合并法則的學(xué)習(xí)便成為接下來(lái)的重點(diǎn)。在這一過(guò)程中,教師給學(xué)生提供充分的思考空間,鼓勵(lì)他們先嘗試歸納合并的方法,再深入思考合并的原因,最后探索合并法則的合理性。這樣的教學(xué),順應(yīng)學(xué)生的自然思維過(guò)程,引導(dǎo)他們從具體問(wèn)題中抽象出一般性的合并法則。
(五)總結(jié)提升:理解同類(lèi)項(xiàng)
師:通過(guò)今天的學(xué)習(xí),你對(duì)同類(lèi)項(xiàng)有哪些認(rèn)識(shí)?
教學(xué)解讀:本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)尊重學(xué)生的成長(zhǎng)自然規(guī)律。通過(guò)回顧本節(jié)課的探究流程,學(xué)生不僅能夠體會(huì)到同類(lèi)項(xiàng)概念的形成和運(yùn)用是自然且合乎邏輯的。在回顧的過(guò)程中,學(xué)生感受到了從具體到抽象、從生活案例到數(shù)學(xué)理論的探究軌跡,體驗(yàn)到了類(lèi)比歸納、合理猜想等數(shù)學(xué)思想方法的魅力與力量。
三、教學(xué)反思
自然并非教學(xué)的最終目的,而是我們?cè)谧非笥行Ы虒W(xué)的過(guò)程所要達(dá)到的一種理想狀態(tài)。數(shù)學(xué)課堂應(yīng)遵循自然的法則,順應(yīng)學(xué)生的本性與成長(zhǎng)規(guī)律。教法自然、學(xué)法自然、過(guò)程自然,應(yīng)成為每一位數(shù)學(xué)工作者的不懈追求。
(一)經(jīng)歷概念,自然迭進(jìn)
本節(jié)課中,教師遵循自然教學(xué)的原則,巧妙地引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握同類(lèi)項(xiàng)這一概念。整個(gè)教學(xué)過(guò)程由生活情境引入,逐步深入到數(shù)學(xué)內(nèi)部,再通過(guò)歸納概括提煉概念,進(jìn)而深入探究概念及相關(guān)法則,最終實(shí)現(xiàn)概念的自然生長(zhǎng)。這一過(guò)程充分展現(xiàn)了從“大致感知”到“一致認(rèn)同”再到“精致理解”的自然探究路徑,不僅加深了學(xué)生對(duì)同類(lèi)項(xiàng)及其合并法則的理解,還為后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在“欲探同類(lèi)項(xiàng)”的環(huán)節(jié)中,教師從物品分類(lèi)出發(fā),通過(guò)實(shí)例讓學(xué)生領(lǐng)悟到“不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有不同的分類(lèi)結(jié)果”。在“初探同類(lèi)項(xiàng)”的環(huán)節(jié)中,教師自然地引出單項(xiàng)式同樣需要分類(lèi),并強(qiáng)調(diào)為了使分類(lèi)合理且有依據(jù),需為單項(xiàng)式制定一個(gè)明確的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。這樣,不僅凸顯了同類(lèi)項(xiàng)概念引入的必要性,還為正式建構(gòu)同類(lèi)項(xiàng)的概念做好鋪墊。
在完成了對(duì)同類(lèi)項(xiàng)的定義的探索后,關(guān)于如何合并同類(lèi)項(xiàng)的問(wèn)題便自然產(chǎn)生。在“合并同類(lèi)項(xiàng)”環(huán)節(jié)中,教師巧妙利用了學(xué)生的答案——“300a”和“300b”作為切入點(diǎn),通過(guò)層層遞進(jìn)地追問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生逐步理解合并同類(lèi)項(xiàng)實(shí)質(zhì)上就是乘法分配律在數(shù)學(xué)運(yùn)算中的具體應(yīng)用,從而回歸數(shù)學(xué)的本質(zhì),提煉出深層次的數(shù)學(xué)思想。在“理解同類(lèi)項(xiàng)”環(huán)節(jié)中,教師引導(dǎo)學(xué)生回顧整個(gè)探究流程,不僅讓學(xué)生深刻體會(huì)了同類(lèi)項(xiàng)概念形成的邏輯依據(jù)和背景知識(shí),還順應(yīng)了學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,展現(xiàn)了數(shù)學(xué)抽象與直觀感知之間的和諧統(tǒng)一。這一過(guò)程充分體現(xiàn)了教法自然、學(xué)法自然以及學(xué)習(xí)過(guò)程自然,有效促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。
(二)以生為本,過(guò)程自然
教師采用啟發(fā)式教學(xué)策略,從生活情境切入,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、轉(zhuǎn)化、類(lèi)比、分析等高階思維活動(dòng),將生活實(shí)際問(wèn)題逐步抽象為數(shù)學(xué)問(wèn)題,自然而然地引出相關(guān)數(shù)學(xué)概念。本節(jié)課教師精心設(shè)計(jì)了一系列層層遞進(jìn)的問(wèn)題,促使學(xué)生在持續(xù)地思考與討論中獲取有用的知識(shí)與信息。此外,教師還精心設(shè)計(jì)了探究活動(dòng),使學(xué)生經(jīng)歷了初步定義到深入探究根源,再到最終完善概念的完整過(guò)程,學(xué)會(huì)了如何從問(wèn)題中提煉出數(shù)學(xué)的本質(zhì),并運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行精準(zhǔn)表達(dá)。這種教學(xué)真正體現(xiàn)了“以生為本”,使學(xué)生既親身體驗(yàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的生長(zhǎng)與發(fā)展,又鍛煉了概括能力,實(shí)現(xiàn)了從思維到意識(shí)的自然飛躍與提升。
(三)理解概念,教學(xué)自然
學(xué)得自然:數(shù)學(xué)概念的原始形態(tài)源自數(shù)學(xué)家復(fù)雜而熱烈、充滿曲折的數(shù)學(xué)思考過(guò)程。而數(shù)學(xué)概念的學(xué)術(shù)形態(tài)表現(xiàn)為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难堇[和邏輯嚴(yán)密的推理。而“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)的和富有個(gè)性的過(guò)程。除接受式學(xué)習(xí)外,動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流同樣是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式。學(xué)生應(yīng)當(dāng)有足夠的時(shí)間和空間經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、計(jì)算、推理、驗(yàn)證等活動(dòng)過(guò)程。”因此,成功的數(shù)學(xué)教學(xué),應(yīng)讓學(xué)生經(jīng)歷必要的活動(dòng)過(guò)程,這樣學(xué)生方能學(xué)得自然。
教得自然:在“欲探同類(lèi)項(xiàng)”、“初探同類(lèi)項(xiàng)”及“再探同類(lèi)項(xiàng)”三個(gè)環(huán)節(jié)中,運(yùn)用了三個(gè)貼近學(xué)生生活的問(wèn)題,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)層層遞進(jìn)的教學(xué)活動(dòng),著重引導(dǎo)學(xué)生探究同類(lèi)項(xiàng)概念的形成與發(fā)展過(guò)程,讓學(xué)生深刻理解概念的起源、學(xué)習(xí)方法以及應(yīng)用途徑。最后,通過(guò)“理解同類(lèi)項(xiàng)”這一環(huán)節(jié),使學(xué)生不僅掌握數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)模式,還實(shí)現(xiàn)了從“聽(tīng)懂”到“學(xué)會(huì)”的質(zhì)的飛躍。因此,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)聚焦于如何將數(shù)學(xué)知識(shí)的自然發(fā)生與發(fā)展過(guò)程巧妙地融入活動(dòng)中,確保教學(xué)過(guò)程既清晰又流暢,實(shí)現(xiàn)“教得自然”。
四、寫(xiě)在最后
回望整節(jié)課,其結(jié)構(gòu)清晰,問(wèn)題層層遞進(jìn),充分尊重了學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ),遵循了學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。本節(jié)課特別注重知識(shí)的生成性教學(xué),旨在讓學(xué)生在知識(shí)積累、思想啟迪、方法掌握上均能實(shí)現(xiàn)顯著提升。數(shù)學(xué)的精髓在于經(jīng)歷和體驗(yàn),唯有親身經(jīng)歷并深入體驗(yàn),學(xué)生方能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深入理解與靈活運(yùn)用。這不僅是數(shù)學(xué)概念教學(xué)的理想狀態(tài),更是數(shù)學(xué)概念教學(xué)自然生長(zhǎng)的方向。
章建躍在《章建躍數(shù)學(xué)教育隨想錄》中倡導(dǎo)“追求本質(zhì)、簡(jiǎn)單、自然的數(shù)學(xué)教學(xué)”。作為教師,我們應(yīng)當(dāng)避免數(shù)學(xué)教學(xué)中的“不自然”現(xiàn)象,順應(yīng)學(xué)生的自然思維,遵循其認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,不斷更新教學(xué)理念,完善教學(xué)方法,讓數(shù)學(xué)教學(xué)真正回歸自然。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 章建躍.章建躍數(shù)學(xué)教育隨想錄[M].杭州:浙江教育出版社,2017.
[2] 王紅兵,卜以樓.生長(zhǎng)過(guò)程:概念教學(xué)的本質(zhì)標(biāo)志[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,2017(20):27-29.
[3] 葉鳳英.基于深度學(xué)習(xí)的概念課教學(xué)設(shè)計(jì)研究:以“合并同類(lèi)項(xiàng)”為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,2023(12):77-78.
(責(zé)任編輯 黃春香)