王發(fā)成 魏元洪
【摘要】概念教學(xué)是在認(rèn)真分析學(xué)生年齡特點(diǎn)及其認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上,全面提高其知識(shí)與技能,掌握過(guò)程與方法,訓(xùn)練思維與表達(dá),提升反思與交流的能力(其中包括學(xué)生個(gè)體自我組織、規(guī)劃數(shù)學(xué)活動(dòng)的能力以及對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程與結(jié)果進(jìn)行自主監(jiān)督、控制的能力等)的一種重要課型.本文以“數(shù)列的概念”的教學(xué)為例,簡(jiǎn)單談?wù)勅绾位谡n程標(biāo)準(zhǔn),注重目標(biāo)導(dǎo)向,科學(xué)合理地、有目的地、有計(jì)劃地組織好教與學(xué)的過(guò)程,如何幫助學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容做完整性與合理性的審視、評(píng)價(jià)與構(gòu)建,以期提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)與提出問(wèn)題的能力、分析與解決問(wèn)題的能力等.
【關(guān)鍵詞】數(shù)列;概念教學(xué);課程標(biāo)準(zhǔn);目標(biāo)導(dǎo)向
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)思想與方法的重要載體,是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容.概念教學(xué)應(yīng)基于課程標(biāo)準(zhǔn),注重目標(biāo)導(dǎo)向,科學(xué)合理地、有目的地、有計(jì)劃地組織好概念教學(xué)過(guò)程.本文以“數(shù)列的概念”的教學(xué)為例,簡(jiǎn)單談?wù)勅绾螏椭鷮W(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念做完整性與合理性的審視、評(píng)價(jià)與構(gòu)建,以期提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)與提出問(wèn)題的能力、分析與解決問(wèn)題的能力等,供同行們參考.
數(shù)列是人類歷史上認(rèn)識(shí)最早的數(shù)學(xué)對(duì)象之一,早在古巴比倫時(shí)代,就有與數(shù)列相關(guān)知識(shí)的記載,數(shù)列與人類文化有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,也是和人們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)之一.
一、解析課標(biāo),確立教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》的相關(guān)要求,按照安斯沃斯從技術(shù)層面上提出的課標(biāo)解析法,筆者制訂的目標(biāo)是:
(1)了解數(shù)列的概念.通過(guò)日常生活中的實(shí)例,引入數(shù)列的概念,理解數(shù)列的順序性,感受數(shù)列是反映自然規(guī)律的基本模型,了解數(shù)列的幾種分類方法.
(2)了解數(shù)列是一種特殊的函數(shù).了解數(shù)列是一類離散函數(shù),體會(huì)數(shù)列之間的變量依賴關(guān)系,了解數(shù)列與函數(shù)之間的關(guān)系.發(fā)現(xiàn)數(shù)列的規(guī)律,找出數(shù)列可能的通項(xiàng)公式.
(3)了解數(shù)列的簡(jiǎn)單表示法.探索并掌握數(shù)列的幾種簡(jiǎn)單表示法(通項(xiàng)公式、列表法、圖像法和遞推公式法).探求和發(fā)現(xiàn)數(shù)列各項(xiàng)之間的關(guān)系及其規(guī)律,并用合適的表示法表示這種規(guī)律.
(4)會(huì)用恰當(dāng)?shù)姆椒枋鲆粋€(gè)具體數(shù)列的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
(5)在抽象概括數(shù)列概念的過(guò)程中(從描述性概念到用函數(shù)觀點(diǎn)定義),經(jīng)歷從直觀到抽象、從感性到理性、從特殊到一般的認(rèn)知過(guò)程,完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),感悟蘊(yùn)含其中的分類討論、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想,進(jìn)一步發(fā)展數(shù)學(xué)思維意識(shí)和能力.
(6)讓學(xué)生感受解決問(wèn)題的樂(lè)趣和成功的喜悅,體會(huì)數(shù)學(xué)的理性與簡(jiǎn)約及“數(shù)、式、圖、形”的和諧統(tǒng)一美,展現(xiàn)數(shù)列模型的實(shí)用價(jià)值.
重點(diǎn):了解數(shù)列的概念,體會(huì)數(shù)列是反映自然規(guī)律的數(shù)學(xué)模型.
難點(diǎn):將數(shù)列看作是一種特殊函數(shù)去認(rèn)識(shí),了解數(shù)列與函數(shù)之間的關(guān)系.
二、解讀教材,設(shè)計(jì)教學(xué)流程
教材中的實(shí)際問(wèn)題貫穿始終,學(xué)習(xí)素材的呈現(xiàn)采用“問(wèn)題情境→建立數(shù)學(xué)模型→解釋、應(yīng)用與拓展”模式.數(shù)列概念形成過(guò)程的核心是概括,概念核心是“順序性”,需要從具體實(shí)例中抽象概括其本質(zhì)屬性.
從內(nèi)容編排角度看,教材主要介紹了數(shù)列的概念和分類.首先,通過(guò)“三角形數(shù)”“正方形數(shù)”等實(shí)例引入數(shù)列的描述性定義;然后,從函數(shù)的角度再定義數(shù)列,用an=f(n)表示數(shù)列,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)列的函數(shù)背景.這即符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,又體現(xiàn)出數(shù)列概念的形成過(guò)程.
從蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想和方法角度看,一方面,教材通過(guò)“觀察”欄目,鞏固加深學(xué)生對(duì)數(shù)列概念及其分類的理解.另一方面,將數(shù)列與函數(shù)聯(lián)系起來(lái),要求學(xué)生認(rèn)真體會(huì)“數(shù)列”中蘊(yùn)含的“變化與對(duì)應(yīng)關(guān)系”的思想.首先,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)列中各項(xiàng)與序號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;然后,說(shuō)明數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),是反映自然規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型;最后,強(qiáng)調(diào)用函數(shù)背景和研究方法來(lái)認(rèn)識(shí)和研究數(shù)列.
三、開發(fā)工具,進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
美國(guó)評(píng)價(jià)專家斯蒂金斯認(rèn)為:“任何課堂教學(xué)的質(zhì)量最終都取決于該課堂所運(yùn)用的評(píng)價(jià)的質(zhì)量,如果評(píng)價(jià)能夠在課堂層面得到良好的運(yùn)用,那么學(xué)習(xí)將會(huì)得到極大的改善.”他還認(rèn)為:“為了確保學(xué)生最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo),教師在教學(xué)前就應(yīng)該清楚學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)后的表現(xiàn)是怎樣的.”因此,評(píng)價(jià)不僅僅是對(duì)教學(xué)、對(duì)學(xué)習(xí)的判斷,更是促進(jìn)教學(xué)和學(xué)習(xí)的工具.
1.通過(guò)開放性提問(wèn),讓學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行分析和判斷.例如,問(wèn)題“除了教材上的數(shù)列,請(qǐng)你再列舉一些有代表性的數(shù)列,并判斷它屬于何種類型.”我們通過(guò)觀察學(xué)生“舉例、分類、用定義解釋”的全過(guò)程,來(lái)判斷學(xué)生是否主動(dòng)建構(gòu)了“數(shù)列”,進(jìn)而評(píng)判學(xué)生對(duì)概念的理解及以相關(guān)知識(shí)的鞏固程度.
2.實(shí)施表現(xiàn)性評(píng)價(jià).例如,針對(duì)數(shù)列概念的學(xué)習(xí)(真實(shí)性),我們要觀察學(xué)生從描述性定義到函數(shù)定義的全過(guò)程(過(guò)程性),為此要制訂評(píng)價(jià)的規(guī)則(標(biāo)準(zhǔn)性),明確達(dá)到某種程度的學(xué)生,可以得多少分,并根據(jù)該學(xué)生在“舉例—說(shuō)明”中運(yùn)用定義解釋的情況(建構(gòu)性)來(lái)加以評(píng)判.
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(滿分10分):
(1)能夠舉出正確的數(shù)列實(shí)例2分
(2)舉例代表性強(qiáng)且有一定的實(shí)際背景4分
(3)能用自己的語(yǔ)言解釋,概括出“數(shù)列是由‘?dāng)?shù)組成,按一定的次序排列,具有順序性”6分
(4)能按不同的標(biāo)準(zhǔn)正確分類8分
(5)能歸納出“數(shù)列中的項(xiàng)具有確定性,同一個(gè)數(shù)在數(shù)列中可以重復(fù)出現(xiàn)”等性質(zhì)10分
3.布置實(shí)踐性作業(yè).課后讓學(xué)生閱讀并思考教材第32頁(yè)中的“斐波那契數(shù)列”,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或查閱相關(guān)書籍搜集資料,寫一篇關(guān)于“斐波那契數(shù)列”的小論文.或者寫一篇關(guān)于“完全數(shù)”的說(shuō)明文.
選擇什么方式來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,最基本的一條原則就是看它能否直接評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)目標(biāo)中反映的學(xué)習(xí)結(jié)果.
四、課前——布置任務(wù),自主學(xué)習(xí)
閱讀教材第28頁(yè)第一、二自然段和“觀察”欄目,自學(xué)數(shù)列的概念及其分類.學(xué)習(xí)目標(biāo):
(1)了解數(shù)列的概念(包括項(xiàng)、首項(xiàng)等),能舉例說(shuō)明.
(2)了解分類的幾種方法,能夠?qū)⒔o定的數(shù)列正確分類.
(3)觀察下圖,理解數(shù)列的一般形式,體會(huì)對(duì)應(yīng)關(guān)系.
任務(wù)一:解決下列問(wèn)題,理解數(shù)列概念(描述性概念)
問(wèn)題1 讓學(xué)生觀察下列各例,看它們有何共同特征.
(1)完全數(shù):6,28,496,8 128,33 550 336,…,26 972 592(26 972 593-1),….
(2)三角形數(shù):1,3,6,10,…,n(n+1)2,….
(3)正方形數(shù):1,4,9,16,…,n2,….
問(wèn)題2 除了教材上的數(shù)列,請(qǐng)你再列舉一些有代表性的數(shù)列,并判斷它屬于什么類型.
問(wèn)題3 數(shù)列1,2,3,4,5與數(shù)列5,4,3,2,1是相同的數(shù)列嗎?為什么?
任務(wù)二:利用函數(shù)觀點(diǎn),理解數(shù)列概念
問(wèn)題4 下面是某運(yùn)動(dòng)員在一次訓(xùn)練中射擊序號(hào)與中靶環(huán)數(shù)的對(duì)應(yīng)表:
環(huán)數(shù)是關(guān)于序號(hào)的函數(shù)嗎?
問(wèn)題5 觀察“正方形數(shù)”組成的數(shù)列:1,4,…,n2,…,看看它是否符合函數(shù)的定義.
(1)正方形數(shù)列{n2}除了列舉各項(xiàng)表示以外,還可以怎樣表示?
(2)從圖像上看,數(shù)列an=n2,n∈N+與函數(shù)y=x2之間有什么關(guān)系?
思考:函數(shù)y=2x+1與y=2x,當(dāng)x依次取1,2,3,…,n時(shí),其函數(shù)值構(gòu)成的數(shù)列各有什么特點(diǎn)?
下面,要求學(xué)生先閱讀教材第29頁(yè)的內(nèi)容,再總結(jié)歸納出一般性結(jié)論.學(xué)習(xí)目標(biāo)是:
(1)了解數(shù)列是一種特殊的函數(shù).
借助你前面舉的例子,體會(huì)數(shù)列“序號(hào)”與“項(xiàng)”這兩個(gè)變量之間的依賴關(guān)系,能用函數(shù)的觀點(diǎn)解釋數(shù)列.了解數(shù)列是一類離散函數(shù),了解數(shù)列與函數(shù)之間的關(guān)系.
(2)了解通項(xiàng)公式的概念.
問(wèn)題6 下面是某水庫(kù)存水量與水深的對(duì)應(yīng)值表.
問(wèn):上述表格表示的是數(shù)列嗎?為什么?
任務(wù)三:完成下列作業(yè):P31練習(xí)4,習(xí)題2.1中1,2,3,5題.
說(shuō)明:每個(gè)問(wèn)題均錄制有微課,即教師以視頻為主要載體,圍繞該問(wèn)題重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行精講,供學(xué)生自主學(xué)習(xí)使用.
五、課中——辨析研討,合作學(xué)習(xí)
環(huán)節(jié)一:合作交流,暢談收獲.通過(guò)學(xué)生交流微課學(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲,再次將課前學(xué)習(xí)的微課內(nèi)容內(nèi)化到學(xué)生自己的知識(shí)系統(tǒng)中.
環(huán)節(jié)二:提出問(wèn)題,辨析研討.首先收集學(xué)生課前學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的困惑及發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,然后通過(guò)小組協(xié)作,探討問(wèn)題;師生辨析,解決問(wèn)題;鞏固方法,拓展思維.
環(huán)節(jié)三:當(dāng)堂檢測(cè),即時(shí)評(píng)價(jià).布置適量題目,當(dāng)堂檢測(cè),檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果.
六、課后——?dú)w納總結(jié),知識(shí)拓展
1.從知識(shí)、能力、思維方式等不同層面,借助思維導(dǎo)圖或其他形式,總結(jié)歸納本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容和典型問(wèn)題.同時(shí),針對(duì)作業(yè)和檢測(cè)中的錯(cuò)題,從補(bǔ)充練習(xí)中尋找類題再進(jìn)行練習(xí),查漏補(bǔ)缺.
2.讓學(xué)生閱讀并思考教材第32頁(yè)中的“斐波那契數(shù)列”,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或查閱相關(guān)書籍搜集資料,寫一篇關(guān)于“斐波那契數(shù)列”的小論文.或者寫一篇關(guān)于完全數(shù)的說(shuō)明文.
七、關(guān)于數(shù)列概念教與學(xué)的思考
這是一篇智慧課堂教學(xué)公開課設(shè)計(jì)稿,受篇幅影響,課中部分做了大量刪減,闡述的較為簡(jiǎn)練,主要是貫徹“先學(xué)后教”“以學(xué)定教”等理念,靈活運(yùn)用“自主、合作、探究”等符合時(shí)代精神的教學(xué)方式.
關(guān)于數(shù)列概念教學(xué),首先,應(yīng)重視概念的引入(提供豐富、典型的實(shí)例)、概念的形成(抽象、概括其本質(zhì)屬性)、概念的明確(用圖形、表格和式子等準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述概念)、概念的解釋與應(yīng)用(以實(shí)例為載體,辨析數(shù)列的內(nèi)涵和外延,應(yīng)用數(shù)列的概念做出判斷并解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題).其次,是要凸顯數(shù)列概念本質(zhì)屬性,分析學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ),更好地把握教學(xué)規(guī)律,以“問(wèn)題串”為線索的進(jìn)行教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)(尤其是例子的選擇和提出的相關(guān)問(wèn)題),一定要注重學(xué)生的思維參與和感悟.
總之,“基于課程標(biāo)準(zhǔn),注重目標(biāo)導(dǎo)向”的概念教學(xué)的具體體現(xiàn)主要有三個(gè)方面:一是,教學(xué)目標(biāo)源于課程標(biāo)準(zhǔn);二是,教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)先于教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì);三是,課程標(biāo)準(zhǔn)、課堂教學(xué)、教學(xué)評(píng)價(jià)具有高度一致性.教師在課堂教學(xué)中,一定要注意處理好“教學(xué)設(shè)計(jì)”與“具體操作”的關(guān)系.“教學(xué)設(shè)計(jì)”實(shí)際上是理想狀態(tài)中的教學(xué),而“具體操作”是現(xiàn)實(shí)的、動(dòng)態(tài)的、體現(xiàn)生命價(jià)值的教學(xué).尤其是在“實(shí)際操作”偏離了“事先規(guī)劃”的軌道時(shí),我們應(yīng)該放棄“既定方案”,按照課堂中新“生成”的思路調(diào)整自己的思緒,讓課堂教學(xué)在自然狀態(tài)中發(fā)展下去.
【參考文獻(xiàn)】
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