河北省井陘縣教師進修學校 梁彥軍
深度學習是一種基于理解的學習,它強調(diào)學習者批判性地學習新思想和知識,把它們納入原有的認知結(jié)構(gòu)中,將已有的知識遷移到新的情境中,從而幫助決策、解決問題。
深度學習鼓勵學習者積極地探索、反思和創(chuàng)造,而不是反復記憶,深度學習意味著理解和批判、聯(lián)系與構(gòu)建、比較與反思、遷移與應(yīng)用。
在初中數(shù)學教學中,概念課教學是個重點。學生在學習的過程中,對教材出現(xiàn)的新概念 ,不可能是“無根之木”。因此,只有準確把握學生的學習起點,引導學生在原有認知起點上對新的概念進行同化與遷移才是有效的?;谧约憾嗄甑睦斫?,現(xiàn)以“一元二次方程”這一節(jié)課為切入點進行解讀。
“一元二次方程”是人教版九年級一節(jié)重要的概念課,它在初中數(shù)學中占有重要地位。從知識的發(fā)展來看,它是一元一次方程、方程組及不等式知識的延續(xù)和深化,也是今后學生學習可化為一元二次方程的方程、二次函數(shù)等知識的基礎(chǔ)。
學生之前已經(jīng)學習了一元一次方程、整式、分式和二次根式,從知識結(jié)構(gòu)上看他們已經(jīng)具備了繼續(xù)探究一元二次方程的基礎(chǔ),這個階段的學生自主探究和合作交流的能力很強,并且他們比較、分析、抽象和概括的能力也有很大提高。
因此本節(jié)課的設(shè)計是引導學生通過豐富的實例和數(shù)學活動思考,實現(xiàn)對“一元二次方程”這一數(shù)學概念的自主化“生長”,引導學生進一步體會方程是刻畫現(xiàn)實世界中數(shù)量關(guān)系的一個有效的數(shù)學模型,感受一元二次方程在本章所具有的重要地位。
第一步:創(chuàng)設(shè)問題情境
問題一:學校打算在校門口擺一個長8m,寬5m的矩形花壇,中央長方形圖案的面積為18m2,四周擺放紅色鮮花的花邊寬度相同,那么花邊有多寬?
教師:設(shè)花邊的寬x m,根據(jù)題意,請你列出方程。
問題二:國慶期間,學校要組織 “慶國慶籃球聯(lián)賽”,安排了單循環(huán)比賽15場,你知道共有多少班級報名參加此項比賽嗎?
教師:設(shè)報名參加比賽的班級為x個,根據(jù)題意,請你列出方程。
問題三:小明正在張貼國慶宣傳畫,一個長為3米的梯子斜靠在墻上,梯子頂端距地面的垂直距離是2.4米,若梯子頂端下滑0.4米,那么梯子的底端滑動多少米?
教師:設(shè)梯子的底端滑動x米,根據(jù)題意,請你列出方程。
(設(shè)計意圖:通過一系列實例把實際問題抽象成數(shù)學模型——方程)
第二步:分化各個刺激模式的共同屬性,抽象各個刺激模式的本質(zhì)屬性
教師板書:
教師:將以上三個方程進行化簡,并按x的降冪排列。(2x2-13x+11=0,x2-x-30=0,x2+3.6x-1.76=0)
問題:觀察這些方程,它們是一元一次方程嗎?是二元一次方程嗎?是分式方程嗎?請說明理由。
追問:它們在形式上有何共同點?
學生通過觀察思考小組交流后說出自己的觀點。
第三步:對比是與非,確認關(guān)鍵屬性
判斷下面幾個方程是否為一元二次方程,并說明理由。
(1)2x-1=0 (4)2x2+x=0
(2)x-2y=0 (5)2x2-1=0
(3)x2-x+5=0 (6)2x2=0
(1)(2)都不是,利用反例確認概念的三個關(guān)鍵屬性;(3)是,同時具有三個關(guān)鍵屬性。(4)(5)(6)通過變換概念的非本質(zhì)特征而突出其本質(zhì)特征。
(深度學習是理解性的學習,在批判的基礎(chǔ)上理解知識)
第四步:歸納概括,生成新概念
教師:你能嘗試用自己的語言給一元二次方程下個定義嗎?(用“如果……,那么…… ”的形式)
學生用語言描述出一元二次方程的定義。
第五步 用數(shù)學語言和符號表示概念
(學生說,教師板書)如果方程是只含有一個未知數(shù)的整式方程,并且可化為ax2+bx+c=0(a,b,c為常數(shù),a≠0)的形式,那么我們把它叫作一元二次方程。
教師:一元二次方程的定義中哪些是本質(zhì)屬性?
學生回答:只含有一個未知數(shù)、整式方程、可化為ax2+bx+c=0(a≠0)。
教師:把ax2+bx+c=0(a,b,c為常數(shù),a≠0)稱為一元二次方程的一般形式,其中ax2,bx,c分別稱為二次項,一次項和常數(shù)項,a,b分別稱為二次項系數(shù)和一次項系數(shù)。
練習1:把下列方程化為一元二次方程的一般形式,并寫出它的二次項系數(shù),一次項系數(shù)和常數(shù)項。
(1)3x2=5x-1 (2)(x+2)(x-1)=6 (3)4-7x2=0
練習 2:關(guān)于x的方程(m2-1)x2+(m -1)x -2=0。(1)當m滿足什么條件時,是一元二次方程?(2)當 m滿足什么條件時,是一元一次方程?
(深度學習意味著能結(jié)合已有的知識經(jīng)驗,經(jīng)過同化或順應(yīng),理解概念,并在此基礎(chǔ)上,將該知識納入原有知識結(jié)構(gòu)中)
練習 3:請同學們將下列方程合理進行分類。方程、整式方程、分式方程、一元一次方程、一元二次方程、二元一次方程。
學生小組合作,讓學生用不同形式展示(集合、方框、大括號等)。
(建立前后概念有意義的聯(lián)系,在頭腦中形成清晰正確的概念網(wǎng)絡(luò)。深度學習關(guān)注知識之間的聯(lián)系,是在聯(lián)系的基礎(chǔ)上建構(gòu)體系)
(1)從前有個醉漢拿著竹竿進屋,橫拿豎拿都進不去,橫著比門框?qū)?尺,豎著比門框高2尺。另一個醉漢教他沿著門的兩個對角斜著拿竿,這個醉漢一試,不多不少,剛好進去了。你知道竹竿有多長嗎?列出方程,指出它的二次項系數(shù)、一次項系數(shù)和常數(shù)項。
(2)觀察等式:102+112+122=132+142。有什么特點?你還能找到符合這一特征的等式嗎?請說明你的解題思路。
(深度學習是在內(nèi)化的基礎(chǔ)上遷移運用,最終目標是運用已有知識解決新情境中的問題)
(1)通過本節(jié)課的學習,在知識上你有哪些收獲?
(2)在研究這些問題時,我們經(jīng)歷了怎樣的過程 ?
(3)本節(jié)課的學習經(jīng)歷,對你以后的數(shù)學學習有哪些啟示 ?
“歸納”與“演繹”相結(jié)合,進行數(shù)學概念的教學。
概念形成—讓學生通過自己的實踐,抽象出事物的共同本質(zhì)特征。(合情推理)
概念同化—讓學生接受已有的概念。(演繹推理)
課堂教學中“用歸納的方法建立概念,用演繹的方法印證并拓展概念”,旨在展現(xiàn)一個由“概念形成”與“概念同化”組成的有序的數(shù)學概念研究過程,讓學生感悟一般的數(shù)學概念的建立過程。
深度學習是過程性的學習,是在過程的基礎(chǔ)上體驗感悟。對概念、原理的理解一定是基于其形成過程,在經(jīng)歷知識發(fā)生發(fā)展的過程中感悟知識的本質(zhì)內(nèi)涵以及所蘊含的數(shù)學思想。