重慶市黔江區(qū)育才初級中學校 張世恩
長期以來,初中數學對很多學生而言總是“易學易懂、易會易錯”,師生一不留神就陷入題海戰(zhàn)術的泥潭,學生的數學水平仍然不盡如人意,如何破解這種高耗低效的教學困局,成為數學教師亟待解決的一個問題.筆者發(fā)現,課堂上,師生缺少應用模型方法分析和解決問題的自覺意識,教學方向不明、教學方式不當、教學重點不準、教學反饋不對等是學習數學最大的障礙.
新課程標準要求,數學教學應注重發(fā)展學生的模型思想,其重要性是顯然的.如何有效實現模型思想的培養(yǎng),在新授課中如何滲透、在習題課中如何剖析、在命題中如何把握,實踐中仍然困難重重.
包括文獻[1]~[4]在內的諸多文章,主要論述了數學應用建模的方法和如何滲透等,文獻[5]介紹了基于學生自主發(fā)展的靶向教學模式,在師生活動方面頗有參考意義.本文主要從廣義的數學模型思想著手,并以一個幾何模型為例,結合多年實踐闡述了基于初中數學模型思想的靶向教學模式.
受醫(yī)學“靶向治療”的啟發(fā),醫(yī)者治療身體,教者喚醒心靈,故而實施“靶向教學”,即以數學模型為載體,針對學生生長點,開展師生多邊對話,教師精準點撥的教學模式.
最近發(fā)展區(qū)理論認為:學生的發(fā)展水平有兩種,一是學生當前的水平,即自主活動能達到的水平;二是學生可能的水平,也就是通過教學能達到的水平.兩者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū),我們稱之為“生長點”.故此,教學應著力于學生的生長點,給學生“跳一跳摘得到”的任務,擇機給學生助力,使每個學生能獲得適度的生長.
新課標指出,“數學知識的教學,要注重知識的‘生長點’與‘延伸點’”.靶向教學針對的是“學生的生長點”,用“知識的生長點”促進“學生的生長點”的生長.
實施靶向教學基于上述理論基礎,突出搜索最近發(fā)展區(qū),鎖定學生生長點,要求師生在教學任務指引下,為解決問題開展多邊對話.
只要對學生的學習適時檢測,通過師生互動,學情即得以顯現,很容易發(fā)現最近發(fā)展區(qū)的點位.
信息技術的發(fā)展不僅使課堂得以延伸,而且使教學數據分析和學情監(jiān)測更加精準,同時優(yōu)質資源的共享更為便捷.因此,實施靶向教學就有了工具和實操的保障.
靶向教學的要點就是有的放矢,因材施教.“靶點”就是學生無法自主突破的點,就是學生的生長點所在;既是學生這個主體的生長點,也是教學內容、教學素材等知識的生長點.所以實施靶向教學必須找準突破口,鎖定學生的生長點,才能針對性地及時解決.當然,隨著學習的不斷推進,“靶點”也會隨之變化,而且不同水平的學生之靶也會不同,這就要求教師時刻關注學生的學習進程.
靶向教學的基本流程如圖1所示.
圖1 靶向教學的流程
第一階段自學.自學是靶向教學的基本前提.這里的自學指學生通過對教師給出的學習任務進行深度剖析,努力嘗試自主解決問題,提煉其中的數學模型,歸結自己的思維障礙點,是為找靶.
第二階段互教.互教是靶向教學的重要環(huán)節(jié).通過自學,學生將自己難以突破的思維障礙點向同學請教,也可將自己掌握的部分向其他同學或者老師講解.
第三階段點撥.點撥是靶向教學的關鍵步驟.通過前面兩個階段的活動,教師應進一步以學生的生長點為靶位,進行精準追問、點撥、解惑,幫助學生歸結問題模型,從而完成學習任務,是為打靶.
第四階段反饋.通過前面幾個階段的活動,教學任務得以基本完成,選取同類問題進行檢測,檢驗學生能否運用模型,做到“回頭看”,是為校靶.
需要說明的是,以上活動并不是完全分離,而是相互交融.
一是組建學習共同體即學習小組.要實施學生間的互教,需要事先將學生分組,每組學生學習水平應大致相近,并指定一人引領本組的互教活動,對學生進行適當的培訓,教會他們如何提出問題、交流想法、講解思路.
二是編制同模問題群即學習任務.筆者認為“數學即模型”,為此,每堂課的學習都可以定義為一個模型的學習、建構和運用.為了便于學習模型,應編制能化歸為同一模型的問題群,由易到難、由簡入深,這樣就明確了每節(jié)課的學習內容.
三是放手讓學生教學生即同學互教.營造融洽的師生、生生關系,鍛煉學生的表達能力和膽識,鼓勵學生敢于表達自己的想法,引導、鼓勵學生互教,相互講出來,講思路、講方法、講感受.
四是靶向點撥生長點即精準指導.教師應出現在學生最需要的時候,講在學生最需要的地方,堅持“哪里不會幫哪里”,不講則已,一講就能讓學生在解決問題的道路上向前邁一步.要做到這一點,要求教師在課堂上多傾聽學生,走到學生中間去,才能把握學生的最近發(fā)展區(qū)和生長點,便于當堂指導和教學反思.
筆者認為,以“學模型、建模型、用模型”為基點的教學不失為數學學習的重要途徑.
重視模型的建立或提煉在初等數學中對于數學學習起到關鍵作用,也是發(fā)展數學思維的重要方法.在眾多的數學模型類型中,幾何模型的運用往往讓人無從下手,其中最常見又較難的是最短距離模型.下面以“垂線段最短”模型為例.
問題1:平面直角坐標系中,直線y=x,點B(6,2)、A(1,0),動點M在直線y=x(x>0)上,動點P、N在x軸的正半軸上,連接MB、MN、NB.若點M(3,3),如圖2,當△BMN周長最小時,連接MP,求PM+MN的最小值,并求出此時點P的坐標.
圖2
問題2:如圖3,在平面直角坐標系中,點A、B在拋物線y=-x2+4x上,且點A的橫坐標為1,點B是點A的對稱點,直線AB與y軸交于點C,D為拋物線的頂點,點E(1,1).點P為線段AB上方拋物線上任意一點,過點P作AB的垂線交AB于點H,點F為y軸上一點,當△PBE的面積最大時,求的最小值.(2018年重慶中考A卷)
圖3
圖4
問題3:在平面直角坐標系中,拋物線與x軸交于A、B兩點(點A在點B左側),與y軸交于點C,頂點為D,對稱軸與x軸交于點Q.如圖4,連接AC、BC.若點P為直線BC上方拋物線上一動點,過點P作PE∥y軸交BC于點E,作PF⊥BC于點F,過點B作BG∥AC交y軸于點G.點H、K分別在對稱軸和y軸上運動,連接PH、HK.當△PEF的周長最大時,求PH+HK+KG的最小值及點H的坐標.(2019年重慶中考B卷)
教學中要求學生先對問題群進行對比分析找共同點,步步為營,逐步分析解決.已會的要敢于向不會的同學講解.教師的點撥也是逐步推進,絕不包辦.
靶點分析1:整體來看,問題群呈現都以拋物線為背景,以第一次最值為前提條件,最后求三條線段和的最值,其中一條長度可求為定值.
靶點分析2:第一次最值的求法是一個靶點,第二次最值整體上看是有起點有終點,但的存在就不是點到點的距離模型,形如的處理就是最大的靶點所在.
靶點分析3:問題可歸結為,如圖5 所示,已知,點P為∠BAC其中一邊AB上的一個動點,點M在射線AB、AC的同側,連接MP,則當的值最小時,點P的位置如何確定?
圖5
圖6
靶點分析4:問題的關鍵在于如何確定的大小,如圖6,過點P作PQ⊥AC,垂足為點Q,則sin∠BAC=PQ,故問題求的最小值轉化為求“MP+PQ”的最小值.
靶點分析5:當M、P、Q三點共線時,“MP+PQ”最?。ㄈ鐖D7),只需過點M作MH⊥AC,垂足為點H,MH的長即為所求的最小值.
圖7
由此可以看出,本文所述基于模型思想的靶向教學實踐,一是教學內容以問題群模型呈現,二是教學過程以生長點靶向點撥.
筆者在長期的教學實踐中,堅持以可化模型問題群組織內容,學生自己推進學習進程,教師適時精準點撥,實施靶向教學,做到因材施教,取得了較好的教學效果.
實踐中,要求教師一要能整合教材、組織好問題群,做好課前的靶點預設;二要在與學生的交流中,能打開學生的心扉,敢于相互交流發(fā)言,培養(yǎng)積極思維的好習慣,融入學生之中,發(fā)現靶點,伺機點撥;三要探索激勵機制,鼓勵學生共同進步;四是注重反饋既是檢測教學效果的需要,也是師生深入交流的需要.借助信息技術反饋、檢測,或許是發(fā)現靶點的新方式,值得在以后的教學中探討運用.