【摘要】在新課程改革不斷深入的背景下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用單元整體教學(xué)模式,有利于提高教學(xué)質(zhì)量,發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心能力.傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,存在知識點講解過于分散、知識點之間的聯(lián)系性不強等問題,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習過后難以形成系統(tǒng)化的知識體系,不利于學(xué)生綜合思維的形成,而為解決上述問題,應(yīng)用單元整體教學(xué)模式至關(guān)重要.文章主要針對高中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的策略展開研究,以蘇教版高中數(shù)學(xué)必修一第二單元“常用邏輯用語”一單元的教學(xué)為例,探討如何有效發(fā)揮單元整體教學(xué)的積極作用,提升數(shù)學(xué)教學(xué)成效.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);單元整體教學(xué);教學(xué)策略
引 言
相較初中和小學(xué)數(shù)學(xué),高中數(shù)學(xué)知識難度更大,這對學(xué)生的綜合素養(yǎng)和學(xué)習能力提出了更高的要求,需要學(xué)生具備一定的邏輯思維能力、推理能力及良好的學(xué)習習慣,能夠從數(shù)學(xué)的現(xiàn)象中看透數(shù)學(xué)的本質(zhì)規(guī)律才能夠真正學(xué)好數(shù)學(xué).這一背景下,對高中數(shù)學(xué)教師的教學(xué)工作提出了更高的要求,需要教師及時轉(zhuǎn)變教學(xué)方法和思想,采用能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量和成效的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的各項能力.單元整體教學(xué)作為一種能夠?qū)卧诵慕虒W(xué)內(nèi)容按照一定的邏輯和主題進行整合,形成結(jié)構(gòu)化的教學(xué)單元的教學(xué)模式,將其應(yīng)用于教學(xué)中,能夠有效幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)知識體系,提升數(shù)學(xué)教學(xué)成效.因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用單元整體教學(xué)具有重要意義.
一、高中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的具體要求
相較傳統(tǒng)的線性化、單一化的教學(xué)模式,單元整體教學(xué)更加強調(diào)知識點的整合,要求教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生的主體性,注重凸顯學(xué)生的課堂主體地位,從而有效提高教學(xué)的質(zhì)量和成效.在實際教學(xué)中,教師在進行教學(xué)設(shè)計時,需要遵循一定的具體要求,包括引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習、引領(lǐng)學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識、推進數(shù)學(xué)課堂的創(chuàng)新學(xué)習與強化學(xué)生的實踐能力.
第一,教師應(yīng)在教學(xué)中積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習,發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習與探究能力.隨著高中數(shù)學(xué)難度的增加與知識量的提升,大部分學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習過程中會產(chǎn)生一定的學(xué)習壓力,更有部分學(xué)生因知識過難而出現(xiàn)了畏難心理以及對數(shù)學(xué)學(xué)習的消極情緒.為了解決上述問題,教師應(yīng)在教學(xué)中精準把握數(shù)學(xué)教材,設(shè)計能夠讓學(xué)生更好地接受數(shù)學(xué)知識的教學(xué)活動,并在教學(xué)過程中,將培養(yǎng)學(xué)生良好的自學(xué)能力作為核心教學(xué)任務(wù)和目標,制訂相應(yīng)的學(xué)習計劃,從而有效提高教學(xué)成效.
第二,教師應(yīng)積極引領(lǐng)學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識,將被動學(xué)習過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動參與課堂學(xué)習,使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識.數(shù)學(xué)作為一門具有較強邏輯性和實踐性特征的學(xué)科,在教學(xué)過程中,僅僅依靠教師講解無法使學(xué)生充分理解相關(guān)知識,需要教師充分發(fā)揮數(shù)學(xué)習題的作用,通過習題引領(lǐng)學(xué)生探究與思考數(shù)學(xué)知識,從而有效提高學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用能力.在探究習題的過程中,學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的知識應(yīng)用到解決實際的問題中,從而有效提高數(shù)學(xué)學(xué)習的實踐性.這一過程對提高學(xué)生的綜合能力以及養(yǎng)成學(xué)生積極的學(xué)習態(tài)度奠定了良好的基礎(chǔ).
第三,教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變數(shù)學(xué)教學(xué)模式,采取更加創(chuàng)新化和多樣化的教學(xué)方式,推進數(shù)學(xué)課堂的創(chuàng)新與優(yōu)化.在實際的教學(xué)中,教師需要充分結(jié)合學(xué)生學(xué)情與課堂教學(xué)內(nèi)容探究出最能夠有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習能力與良好學(xué)習習慣的創(chuàng)新教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生在課堂學(xué)習的過程中逐漸找到適合自己的具體學(xué)習方式.
第四,教師應(yīng)在教學(xué)過程中強化學(xué)生的知識實踐應(yīng)用能力.教師可以通過設(shè)計貼近學(xué)生生活的問題和案例,讓學(xué)生能夠從具體的生活情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,以及能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)理論應(yīng)用于解決實際的問題中.實際教學(xué)中,教師還可以通過組織小組討論、設(shè)計項目化學(xué)習活動等方式,促使學(xué)生在解決問題的過程中運用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識,從而加深其對于數(shù)學(xué)知識的理解和記憶.
二、高中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的實踐策略
在高中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)中,教師應(yīng)堅持以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,以新高考為重要背景,探究培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力,提升數(shù)學(xué)成績的有效方式.“常用邏輯用語”一單元中,主要包含“命題、定理、定義”“充分條件、必要條件、充要條件”以及“全稱量詞命題與存在量詞命題”三個模塊的知識,其中,“命題、定理、定義”一課的教學(xué)重難點在于讓學(xué)生充分理解并掌握命題的結(jié)構(gòu)形式,以及能夠判斷命題的真假;“充分條件、必要條件、充要條件”一課主要包含五個考點,分別是充要條件、必要條件的判斷,根據(jù)充分條件求參數(shù)的范圍,根據(jù)必要條件求參數(shù)的范圍,充要條件的證明以及根據(jù)充要條件求參數(shù)的范圍;“全稱量詞命題與存在量詞命題”旨在教會學(xué)生如何通過已知的數(shù)學(xué)實例,理解全稱量詞與存在量詞的意義,使學(xué)生能夠正確使用量詞對全稱量詞、存在量詞命題進行否定.
(一)選擇適宜的教學(xué)內(nèi)容,保證教學(xué)的與時俱進
單元整體教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容在教材中的重要作用和關(guān)鍵地位,以及學(xué)生的認知水平和規(guī)律,選擇適宜的、與時俱進的、符合時代發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容,并將這些教學(xué)內(nèi)容重新組合成系統(tǒng)化、邏輯化的知識結(jié)構(gòu)體系,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的整體思維,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng).實際教學(xué)中,教師需要根據(jù)新高考的要求,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點,并盡可能引入一些前沿的數(shù)學(xué)問題和實際應(yīng)用案例,從而幫助學(xué)生更好地理解單元數(shù)學(xué)知識在實際生活中的應(yīng)用,讓學(xué)生充分認識到數(shù)學(xué)的重要性.
例如,“常用邏輯用語”一單元中,“命題、定理、定義”部分,除教材中的知識點和內(nèi)容以外,教師還可以為學(xué)生適當科普與拓展智能計算機中與邏輯有關(guān)的數(shù)學(xué)知識,如教師可以通過AI舉例,為學(xué)生介紹描述邏輯,以及邏輯定義在知識表示中的重要作用.“充分條件、必要條件、充要條件”部分,為了幫助學(xué)生理解何為充分條件、必要條件及充要條件,教師可以在教學(xué)中列舉生活中的例子,如充分條件可以舉例“天上下起了小雨,地面濕了”,其中,“天上下起了小雨”是“地面濕了”的充分條件,但“地面濕了”也可能是由于其他因素導(dǎo)致的;必要條件可以舉例“詩人杜甫曾經(jīng)在其《奉贈韋左丞丈二十二韻》中寫道‘讀書破萬卷,下筆如有神.’”對這句詩的理解是讀書只有讀透書,博覽群書,這樣落實到筆下時,才能夠用起來得心應(yīng)手,如有神助.這句詩中,“讀書破萬卷”是“下筆如有神”的必要且不充分條件.充要條件可以舉例“如果小明的爸爸是合格的汽車駕駛員,那么他持有有效的駕駛執(zhí)照.”“全稱量詞命題與存在量詞命題”部分的教學(xué)中,教師需要重點引導(dǎo)學(xué)生探究全稱量詞命題與存在量詞命題之間的關(guān)系,如教師可以提出命題:世界上所有的鳥都會飛.部分學(xué)生在經(jīng)過思考后,會提出“鴕鳥、企鵝”不會飛的觀點,從而更進一步理解存在量詞命題與全稱量詞命題.
在教學(xué)中,教師在進行單元整體教學(xué)設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容針對性地拓展,幫助學(xué)生充分理解單元教學(xué)知識點,提升教學(xué)成效.并查詢更多課外資源和材料作為課堂教學(xué)的補充部分,使學(xué)生得以充分理解單元教學(xué)中的知識點,提升教學(xué)質(zhì)量和成效.
(二)制訂合理的教學(xué)計劃,全面覆蓋各項知識點
在選擇了適宜的教學(xué)內(nèi)容之后,教師需要制訂能夠全面覆蓋單元教學(xué)知識點的合理的教學(xué)計劃,通過整合學(xué)習內(nèi)容與預(yù)設(shè)學(xué)生的學(xué)習成果,科學(xué)制訂單元教學(xué)目標與教學(xué)評價任務(wù),為后續(xù)教學(xué)工作的進行奠定良好的基礎(chǔ).
1.科學(xué)制訂目標,整合教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)目標既是教學(xué)工作開始的起點,也是教學(xué)行為的最終歸宿,貫穿整個單元整體教學(xué),支配所有教學(xué)環(huán)節(jié),是保證教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)工作有序進行的關(guān)鍵.在設(shè)計教學(xué)目標時,教師應(yīng)保證目標明確、具體且具有可操作性,能夠切實為后續(xù)教學(xué)活動的進行明確方向.同時,教師需要依據(jù)所設(shè)定的教學(xué)目標整合教學(xué)內(nèi)容,形成系統(tǒng)化的教學(xué)活動,并以此為依據(jù)設(shè)計具有連貫性的教學(xué)活動,逐步引導(dǎo)學(xué)生按照從簡單到復(fù)雜、從基礎(chǔ)到應(yīng)用的順序掌握本節(jié)課的所學(xué)知識.
“常用邏輯用語”中,教師可以結(jié)合數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)制訂科學(xué)的基礎(chǔ)層教學(xué)目標為(1)數(shù)學(xué)抽象:學(xué)生能夠理解命題、定理、定義的基本概念;能夠運用數(shù)學(xué)語言描述抽象的問題.(2)邏輯推理:學(xué)生能夠理解并區(qū)分充分條件、必要條件與充要條件;能夠應(yīng)用充分條件、必要條件與充要條件解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題.(3)數(shù)學(xué)建模:學(xué)生能夠通過具體的實例理解何為全稱量詞命題與存在量詞命題;能夠在復(fù)雜情境中使用全稱量詞和存在量詞構(gòu)建數(shù)學(xué)模型.
提高層教學(xué)目標設(shè)計為(1)能夠分清命題的條件、結(jié)論,以及能夠判斷命題的真假.(2)能夠利用命題之間的關(guān)系判定是否是充要條件以及證明充要性.(3)能夠?qū)幸粋€量詞的命題進行否定.
設(shè)計指向核心素養(yǎng)的教學(xué)目標有利于教師在實際的教學(xué)過程中落實培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要任務(wù),而根據(jù)學(xué)生的認知情況和實際特點設(shè)計分層次的教學(xué)目標,則有利于滿足班級中不同層次學(xué)生的學(xué)習需求,保證教學(xué)質(zhì)量.
2.設(shè)計評價任務(wù),預(yù)設(shè)學(xué)習成果
預(yù)設(shè)教學(xué)目標之后,教師需要結(jié)合教學(xué)目標設(shè)計評價任務(wù),用于衡量學(xué)生的學(xué)習效果,以及貫徹落實“教—學(xué)—評”一體化的教學(xué)理念,從而便于教師在日后的教學(xué)過程中,結(jié)合對學(xué)生的評價結(jié)果針對性地調(diào)整教學(xué)策略,使教學(xué)目標得以有效落實.在設(shè)計評價任務(wù)時,教師一方面應(yīng)設(shè)計多元化的評價任務(wù),全面衡量和評價學(xué)生的學(xué)習情況,避免單一評價方式的局限性,另一方面則應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習水平和能力,設(shè)計不同層次的評價任務(wù),以及明確評價過程中的標準和要求,使學(xué)生能夠清楚地知道評價依據(jù)和標準,便于學(xué)生在自主評價的過程中及時發(fā)現(xiàn)問題.
本單元教學(xué)中,教師可以將單元評價任務(wù)設(shè)計為四個維度:第一,教師需要在課堂教學(xué)中加強觀察,從學(xué)生是否能夠積極參與課堂討論、主動回答問題,是否能夠認真聽講,按時完成課堂任務(wù)等方面,評價學(xué)生的課堂學(xué)習態(tài)度是否積極.第二,教師需要通過隨堂測驗、小作業(yè)等,評價學(xué)生對課堂所學(xué)知識點的掌握程度.第三,通過設(shè)計單元整體教學(xué)的核心任務(wù),全面評價與考查學(xué)生的能力與核心素養(yǎng).本單元中,教師可以將核心任務(wù)設(shè)計為“觀察生活,自主編寫充分、必要、充要條件的命題,以及全稱量詞命題和存在量詞命題.”第四,通過設(shè)計項目化學(xué)習任務(wù),發(fā)展和評價學(xué)生的實踐探究能力.
通過設(shè)計多元化的評價任務(wù),教師能夠全面地了解學(xué)生的學(xué)習情況,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習過程中存在的知識掌握、能力發(fā)展、學(xué)習態(tài)度等方面的問題,并在此基礎(chǔ)上有針對性地調(diào)整教學(xué)策略,使單元整體教學(xué)更加具有針對性和個性化,保證教學(xué)目標得以有效落實.
(三)采用多元化教學(xué)方式,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習興趣
1.情境教學(xué)法
情境教學(xué)法的應(yīng)用能夠通過創(chuàng)設(shè)具有情緒色彩的具體情境,調(diào)動學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習興趣與探究欲望.在設(shè)計教學(xué)情境時,教師應(yīng)選擇學(xué)生易于理解和記憶的內(nèi)容作為素材,將抽象的概念和理論融入具體的情境中,從而充分豐富學(xué)生的感官體驗,讓學(xué)生能夠從不同的角度深入地理解知識的本質(zhì)和內(nèi)涵.
例如,在本單元教學(xué)開始前,教師可以設(shè)計一個生活化的教學(xué)情境,幫助學(xué)生充分認識到邏輯表達準確的重要性,以及缺乏邏輯性的用語會導(dǎo)致信息傳遞出現(xiàn)什么問題.具體而言,教師可以將情境創(chuàng)設(shè)為“某次班干部會議上,班主任要求班長明明通知宣傳委員蘭蘭、學(xué)習委員紅紅、團支書小涵與體育課代表小剛在下午2點20分的時候到活動室中商討運動會宣傳的相關(guān)事項. 2點20分的時候,蘭蘭和紅紅先來到了活動室,小涵已經(jīng)來了,但是小剛還沒有到,班長看到后,嘀咕了一句:‘該來的沒來.’紅紅聽了,以為自己不應(yīng)該來,轉(zhuǎn)身便走了.班長看到后,急忙說道:‘別走啊,不該走的又走了!’蘭蘭聽到后,以為不該來的是自己,起身也走了.班長急了,連忙拖住蘭蘭:‘我說的不是你啊!’然而,這句話說完,蘭蘭留了下來,但是小涵卻走了.”列舉上面這個例子有利于學(xué)生充分體會到說話缺乏邏輯性時,可能會導(dǎo)致信息傳遞不準確而造成誤會,能夠讓學(xué)生直觀地感受到邏輯的重要性,也有利于激發(fā)學(xué)生對“常用邏輯用語”的學(xué)習興趣.
2.項目式學(xué)習法
教師可以在單元整體教學(xué)中應(yīng)用項目式學(xué)習法,通過設(shè)計具有挑戰(zhàn)性的項目,引導(dǎo)學(xué)生在項目問題解決的過程中完成單元的核心任務(wù),掌握單元重難點知識點.除此之外,項目式學(xué)習法的應(yīng)用也有利于鼓勵學(xué)生組成小組,通過小組合作共同解決項目中的數(shù)學(xué)問題,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力和溝通表達能力.
例如,“全稱量詞與存在量詞”一節(jié)課的教學(xué)中,教師可以依據(jù)理發(fā)師悖論,設(shè)計一個項目式的學(xué)習項目:“某個城市中有一位理發(fā)師,他這樣說:‘本人的理發(fā)技藝高超,本人為本城中所有不給自己理發(fā)的人理發(fā).’然而,某天這位理發(fā)師從鏡子中發(fā)現(xiàn)自己的頭發(fā)長長了,他本能地抓起了剪刀,想要為自己理發(fā).然而,就在這時,他想起了自己曾經(jīng)說過的話,如果他不給自己理發(fā),他就屬于‘不給自己理發(fā)的人’,他就應(yīng)該給自己理發(fā),可是如果他給自己理發(fā),那他就屬于‘給自己理發(fā)的人’,他就不應(yīng)該給自己理發(fā).這個問題難倒了理發(fā)師,請同學(xué)們幫理發(fā)師想一想,他應(yīng)該如何解決這個問題呢?”理發(fā)師悖論本質(zhì)上是邏輯思維的問題,涉及自我引用和集合的包含關(guān)系,因此,可以通過限制集合的包含范圍來解決.教師可以將學(xué)生分成幾個小組,要求學(xué)生嘗試通過設(shè)定集合解決這個問題,以及通過修改理發(fā)師描述時的量詞,從根本上解決理發(fā)師悖論的問題.通過這樣的項目式學(xué)習活動設(shè)計,學(xué)生不僅能夠加深對全稱量詞與存在量詞的理解,還能在小組合作中提升邏輯思維能力和溝通表達能力.
3.問題導(dǎo)學(xué)法
問題導(dǎo)學(xué)法作為一種以問題為核心的教學(xué)方法,與單元整體教學(xué)之間有著較高的契合度,教師可以結(jié)合單元整體教學(xué)的核心問題設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題展開思考與探究,使學(xué)生在解決問題的過程中主動建構(gòu)知識.
例如,在教導(dǎo)學(xué)生如何判定充分和必要條件時,教師可以先簡要為學(xué)生介紹判斷方法,通過第一個條件能充分證明第二個條件的就是充分條件,不能證明的就是不充分條件.如果想要第二個條件成立,則必須滿足第一個條件,那么第一個條件就是必要條件.因此,在判斷充分和必要條件時,只要判斷條件一能否推斷出條件二即可.接著,教師可以列舉一個典型的例題,并設(shè)計問題鏈如下:(1)“我家有紅色的杜鵑花”是“我家有杜鵑花”的什么條件?(2)想要家里有花,必須是紅色的杜鵑花嗎?(3)“我家有杜鵑花”是“我家有紅色的杜鵑花”的什么條件?(4)我家里有紅色的杜鵑花,能推算出什么?(5)同學(xué)們能否從剛才的練習中,總結(jié)出充分條件和必要條件判斷的一般公式呢?在教學(xué)過程中,教師拋開教材,設(shè)計有利于零基礎(chǔ)學(xué)生探究和掌握的問題鏈,既有利于學(xué)生充分掌握何為必要條件和充分條件,也能讓學(xué)生更深刻地知道教材中對充分條件和必要條件的定義.
結(jié) 語
綜上所述,文章主要針對高中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的策略展開探究.單元整體教學(xué)作為一種具有系統(tǒng)性、集中性特征的教學(xué)模式,應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,有利于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習,發(fā)展學(xué)生良好的實踐應(yīng)用能力.在實際的教學(xué)中,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)科學(xué)制訂教學(xué)目標、采用多元化教學(xué)方法等方式,有效提升單元整體教學(xué)質(zhì)量和效率.
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