☉江蘇省海門市東洲國際學校 茅雅琳
“問渠哪得清如許,為有源頭活水來.”數(shù)學是思維的體操,要讓學生保持長久的思維熱情,教師應努力把課堂打造成充滿探究韻味,充分發(fā)揮知識魅力的智慧場.本文借助分式一章的單元教學片段,詳細介紹了單元教學的具體實施策略及設(shè)計思考,深刻剖析了分課時教學與單元教學的優(yōu)缺點,旨在給同行以借鑒和啟示.
在我們的日常教學中,經(jīng)常會有學生向我們訴苦,他們認為自己課上已經(jīng)認真聽講,積極思考,課后獨立完成作業(yè),而且正確率很高,但是每到單元檢測總是不盡如人意,學生非??鄲?,不知道問題出在哪里.我們也為這樣的學生擔憂,努力幫助他們分析原因.經(jīng)過不斷探索和調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)其中一個原因可以歸結(jié)為傳統(tǒng)的分課時教學帶來的弊端.
傳統(tǒng)的分課時教學,教師人為地將教學內(nèi)容碎片化,通常一節(jié)課只學習一個特定知識點,并用此來解決單一的問題,教師以講解為主,學生以聽講為主,師生在課堂上目光短淺,主要集中在這一節(jié)課的內(nèi)容和方法上,缺少對前后知識的整體把控,課后的作業(yè)也只圍繞單一內(nèi)容展開,缺少前后知識的整合與綜合運用.學生只要能夠聽懂上課的內(nèi)容,就能應付課后的作業(yè),而當學生發(fā)現(xiàn)每天作業(yè)能夠順利完成時,就誤以為自己的學習沒有問題.隨著時間的推移,學生解決綜合題的能力薄弱,數(shù)學思維不夠深入,不會進行自主學習,分課時教學的弊端開始顯現(xiàn).可以用圖1描述分課時教學的特點:
圖1
為幫助學生走出困境,我們進行了單元教學的嘗試,變“教教材”為“用教材教”,下面以人教版八年級上冊“分式”一章為例,介紹本章節(jié)的教學設(shè)計,以及對單元教學的理解.
學生從小學到初中,已經(jīng)學習了分數(shù)和整式,他們知道學習一種新的代數(shù)式,通常要研究它的定義、性質(zhì)及其運算.至于方程,他們在小學就已經(jīng)有所接觸,七年級時也系統(tǒng)學習了一元一次方程及二元一次方程組,熟悉這些方程的基本解法.以上知識和方法的儲備,都可以作為分式這一章學習的基礎(chǔ).對本章內(nèi)容進行單元教學,可以打通前后知識的聯(lián)系,讓已有的學習經(jīng)驗為新知識的學習奠基,幫助學生對整個單元的內(nèi)容和學習方法有個整體感知,利于后續(xù)的自主學習,也利于數(shù)學思想方法的形成.
查閱教師教學用書,本章內(nèi)容共分約15課時,所涉內(nèi)容包括分式的概念、分式的基本性質(zhì)、分式的乘除、分式的加減、分式方程、整數(shù)指數(shù)冪及科學計數(shù)法.學習單元的內(nèi)容應該如何劃分呢?
分式的概念是本章研究的基礎(chǔ),沒有清晰正確的對分式概念的理解,后續(xù)的探討都屬無源之水,無本之木.正確認識分式,明確分式與分數(shù)、分式與整式之間的區(qū)別與聯(lián)系是本章首先需要解決的問題.至于負整數(shù)指數(shù)冪,將在進行分式的除法運算時出現(xiàn),負整數(shù)指數(shù)的出現(xiàn)將冪指數(shù)的范圍從自然數(shù)擴大到整數(shù),實現(xiàn)了整數(shù)指數(shù)冪范圍的擴充.
本章大量的內(nèi)容集中在分式的運算,而要類比分數(shù)的運算研究分式的運算,需要有一定的理論依據(jù),其中分式運算的理論依據(jù)是分式的基本性質(zhì),此性質(zhì)又是通過類比分數(shù)的基本性質(zhì)而來的.作為完整的知識體系,不得不提分式方程,因為在實際生活中,有大量的實際問題需要借助分式方程這個數(shù)學模型得以解決.分式方程具有整式方程不可替代的特殊作用,體現(xiàn)了很好的數(shù)學建模思想,它是實際問題與數(shù)學問題之間的紐帶.
通過以上分析,我們將“分式”一章劃分為四個單元,第一單元為構(gòu)建分式章節(jié)知識結(jié)構(gòu)圖;第二單元為分式的運算,包含分式的基本性質(zhì)和分式的加減乘除運算;第三單元為整數(shù)指數(shù)冪,包含負整數(shù)指數(shù)冪及科學計數(shù)法;第四單元為分式方程,包含分式方程及應用分式方程解決實際問題.
作為“分式”第1課時的單元教學,我們將教學目標定位為“認識分式,會用類比的方法探究本章的主要內(nèi)容,建構(gòu)本章的知識結(jié)構(gòu)”.
師:小學里我們接觸過分數(shù),現(xiàn)在我將分母中的數(shù)用字母表示,可以稱之為什么呢?
生1:可以稱之為“分式”.
師:請告訴我這個名稱的由來.
生2:因為它和分數(shù)類似,都是商的形式,所以都用了“分”字.又因為它們的差別在于分母中出現(xiàn)了字母,想到前面學習時,老師講過,從數(shù)到式是代數(shù)的一大飛躍,這里將數(shù)改成了式,因此稱之為“分式”.
師:這名同學分析得非常透徹,他用類比的方法研究新出現(xiàn)的代數(shù)式.但是類比并非簡單的生搬硬套,在知識遷移的過程中要注重兩者的區(qū)別,你們認為分數(shù)與分式的最大區(qū)別是什么呢?
生3:兩者的最大區(qū)別就在于分式的分母中出現(xiàn)了字母.
師:那么在今后對分式的研究中,有什么需要提醒同學們注意的呢?
生4:要注意分式的分母不能為0.
師:確實,在分數(shù)的學習中,我們也知道分母不能為0,但是因為分數(shù)的分母是具體的數(shù),我們一目了然,而分式的分母用字母表示,我們必須時刻提醒自己,不能忽略分母不為0這個隱含條件.
點評:這里對于分式形式定義的理解用了較長的時間,我們認為這是必要的.教師沒有簡單的給予,而是讓學生自己命名,在學生給出“分式”這個名稱后,教師通過設(shè)置問題鏈進行不斷設(shè)問和追問,其目的就是引導學生思考名稱的由來,深入挖掘其中涵蓋的基本思想,幫助學生提煉出類比意識,明確本章學習的基本方法就是類比.其次,分式最重要的隱含條件就是分母不為0,這也是學生在本章學習中最易產(chǎn)生的錯誤所在,不管是后期對分式值的研究,還是在分式方程的求解過程中,都必須滿足分母不為0這個前提條件,這是本章研究之根本.在分式定義的研究中,不得忽視這個條件,后續(xù)也將不斷提及,重復鞏固.
師:對于新的代數(shù)式,我們都要研究其運算,分式自然也不例外.我們同樣會研究分式的加減乘除,分式的乘除你將如何進行?
生5:兩個分式相乘,我們把分子相乘,分母相乘,再進行約分.
師:分式的加減你將如何進行?
生6:兩個分式相加減,分母不變,分子相加減.
生7:不對,同分母分式相加減才能這樣做,如果是異分母分式相加減,必須先通分,轉(zhuǎn)化為同分母的分式,然后加減.
師:你們在整個回答的過程中,運用了類比的方法得出了分式的有關(guān)運算法則,這些運算法則是否正確?通分和約分的依據(jù)又是什么呢?數(shù)學學習要注意有理有據(jù).
生8:分式的通分和約分的依據(jù)是分數(shù)的基本性質(zhì).
生9:不對,分式的通分和約分的依據(jù)是分式的基本性質(zhì).
師:是的,分式的基本性質(zhì)是分式變形及其運算的基礎(chǔ),請同學們嘗試寫出分式的基本性質(zhì).
師:同學們有什么需要補充嗎?
生11:要添上c≠0,b≠0.
師:作為已知分式,必定包含b≠0這個隱含條件才有必要進行后續(xù)的研究.在我們利用分式的基本性質(zhì)對分式進行變形時,乘或除以的數(shù)不能為0,否則分母出現(xiàn)了0,分式就沒有了意義,所以我們特別需要羅列出來的條件是c≠0.
點評:本章主要的學習方法就是類比,類比并非生搬硬套,而是要根據(jù)具體的內(nèi)容進行適當調(diào)整.分式的有關(guān)運算法則與分數(shù)類似,分式的基本性質(zhì)也與分數(shù)的基本性質(zhì)有異曲同工之妙,以上簡單的方法遷移沒有花過多的時間,至于分式基本性質(zhì)的研究,教師仍采用追問的方式處理,讓學生再次意識到,對分式的研究仍須建立在分式有意義這個基礎(chǔ)上進行,同時意識到有思考的類比才是合理的、可行的.
師:實際問題中,有時需要用分式表示某些量,或者需要列分式方程解決實際問題.例如:一艘輪船在靜水中的最大航速為30km/h,它以最大航速沿江順流航行90km所用時間,與以最大航速逆流航行60km所用時間相等,則江水的流速為多少?
生12:設(shè)江水流速為xkm/h,由題意得:
師:這是什么方程?
生13:這是分式方程.
師:怎樣的方程稱之為分式方程?
生14:分母中含未知數(shù)的方程即為分式方程.
師:如何解分式方程呢?
生15:去分母,將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,然后解整式方程即可.
師:有何注意點嗎?對于分式的研究我們是在哪個前提條件的基礎(chǔ)上展開的?
生16:我知道了,求出整式方程的解后,我們還要驗證原分式方程的分母是否為0.
師:這里去分母所達到的目的是將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,原來分式方程有分母不為0這個隱含條件,而現(xiàn)在的整式方程缺失了這個隱含條件,擴大了未知數(shù)的取值范圍,所以必須驗根,看求得的整式方程的解是否保證原分式方程分母不為0.
點評:分式有意義、分式的運算及解分式方程中,需要時刻關(guān)注的一個條件就是分母不為0,雖然本節(jié)課已經(jīng)不斷進行提醒、點撥,但是因為學生是首次接觸分式,忽略這一條件是難免的,需要教師在課堂中不斷喚醒學生對分母不為0的認知.
梳理單元知識結(jié)構(gòu)圖:
圖2
點評:借助這幅單元知識結(jié)構(gòu)圖,學生可以很直觀地看出分式、分式方程都是為解決實際問題而服務的,直觀體會數(shù)學來源于生活,又服務于生活.同時,用分式和分式方程來解決實際問題,又體現(xiàn)了數(shù)學學習中重要的建模思想.與分數(shù)的研究相類比,本章節(jié)也將研究分式的定義、性質(zhì)及其運算.這幅單元知識結(jié)構(gòu)圖有利于學生在頭腦中架構(gòu)本章研究的主要內(nèi)容.從這個結(jié)構(gòu)圖中還可以看出,學習新知的基本方法就是將其轉(zhuǎn)化為舊知來進行,例如,分式方程的解決策略就是轉(zhuǎn)化為整式方程,而用類比的方法學習新知時,要注意新、舊知識之間的聯(lián)系與區(qū)別.
這樣的結(jié)構(gòu)圖,既讓學生明確了本章的主要內(nèi)容,又了解了學習方法,明確了探究的思路.對基礎(chǔ)薄弱的學生而言,因為有了對整章內(nèi)容的把控,對后續(xù)所學內(nèi)容做到了心中有數(shù),消除了他們的畏懼心理,用良好的心態(tài)迎接新知的學習.對自學能力強的學生而言,在梳理章節(jié)結(jié)構(gòu)圖的過程中,明確了學習的方法、研究的思路及研究的內(nèi)容,可以進行自主學習,拓展提升.章節(jié)知識結(jié)構(gòu)圖的梳理讓不同的學生得到了不同的發(fā)展,真正體現(xiàn)以生為本.
從本節(jié)課的教學可以看出,教師借助精心的問題設(shè)計,將蟄伏于學生內(nèi)心的學習經(jīng)驗和學習方法有效激活,學生完全有能力進行分式章節(jié)的系列研究.本節(jié)課中,從宏觀的角度研究分式,借助梳理知識框架把握章節(jié)基本結(jié)構(gòu),注重數(shù)學思想方法的歸納、總結(jié)和提煉,教學效果良好.單元教學對教師來講也是一種挑戰(zhàn),教師首先必須正確把握整個學段的教學內(nèi)容,其次需要厘清前后學段知識之間的聯(lián)系,同時要了解本學段學生的特點,明確需要和能夠培養(yǎng)學生哪些方面的能力.在這些前提下,打破教材的局限,對教材內(nèi)容進行分類和重組.
我們對“分式”一章實施了單元教學,和其他章節(jié)的分課時教學相比較,學生普遍感覺課堂更加專注投入,課后作業(yè)的正確率有所降低,但是單元檢測成績良好,知識遺忘速度減緩,學習方法的梳理和選擇有跡可循.和分課時教學進行對比,單元教學立足于完整的知識體系,先站在高觀點下進行整體結(jié)構(gòu)的把握和梳理,再對具體的知識和方法進行逐一分析、探究和完善.在單元學習過程中,學生腦海中的知識結(jié)構(gòu)圖不斷得到充實和豐盈,可以用圖3描述它的特點:
圖3
不同的教學方式各有利弊,我們不必拘泥于單一的教學方式,而是應該根據(jù)不同的教學內(nèi)容,靈活地選擇不同的教學方法,讓數(shù)學課堂靈動起來,讓數(shù)學思維飛揚起來,讓數(shù)學學習火熱起來.