吳林
課堂教學能傳授給學生哪些知識、培養(yǎng)學生的哪些能力和素養(yǎng),學生能得到哪些發(fā)展、形成哪些數(shù)學思想、獲得什么樣的情感體驗,這就是教學設(shè)計的意圖和動機,也就是教學設(shè)計的立意.若從知識、能力和情感態(tài)度價值觀三個維度來劃分,我們可以將教學設(shè)計的立意分為知識立意、能力立意和人本立意,這三者正好與課程標準的三維目標相吻合. 教學設(shè)計的立意直接影響到教師對教學目標的確定、對教學內(nèi)容的重組、對教法的選取以及對課堂生成的預設(shè),它包含教學目標,又高于教學目標. 本文以筆者多次講評同一習題的課例為例,闡述如何立足習題教學,把握教學立意.
一、三次教學實踐及反思
題1(人教版選修1-2,P44習題2.2,A組第3題):在?駐ABC中,若三邊a, b, c的倒數(shù)成等差數(shù)列,求證:B<■.
課例1:(新授課后的習題講評)
學生獨立思考,教師巡堂. 很多學生的第一想法是先用余弦定理表示cosB,即:∵■=■+■,∴ b=■,
∴cosB = ■.
但學生運算到這步就找不到方向了.
師:這么復雜的式子很難找到化簡的方向,也就是說直接證明會有難度,那我們應(yīng)該怎么辦?
生:間接證明.
師:很好!用我們剛學過的反證法.
師生一起用反證法完成此題,教師板書:假設(shè)B≥90°,則b為三角形的最大邊,∴ b>a,b>c,∴■<■,■<■,∴■<■+■,這與已知矛盾,所以假設(shè)不成立,原命題成立.
點評:從知識立意的角度來看,教師講授了反證法,也指出在運用直接法有困難時考慮反證法,傳遞了“正難則反”的思想,達到了“鞏固反證法”的教學目標. 但是,教學停留在“反證法”本身,學生從形式上明白了“什么時候用反證法”,但“不用反證法行不行?”這個問題沒有解決. 通過這道題的講解,學生哪些能力能得到提升?學生會獲得怎樣的情感體驗?這是教學設(shè)計沒有考慮到的內(nèi)容,也就是沒有教學的立意,這是經(jīng)驗欠缺和準備不充分的表現(xiàn).
課例2:(高三一輪復習課,課題:均值不等式)
課后,學生問:“老師,我考試時面對這種題想不到用反證法怎么辦?”這引發(fā)了我的思考:不用反證法行不行?我后續(xù)研究了這題的解法,并寫了教學反思.后來在高三復習課時,我改編此題,對教學做了調(diào)整:
題2:在ABC中,若三邊a,b,c的倒數(shù)成等差數(shù)列,求證:B∈(0,■].
大多數(shù)學生的第一想法還是用余弦定理表示cosB,即:cosB=■.
師:這個式子似乎復雜到找不到計算方向,我們一起分析條件:■=■+■,這個式子是哪個“平均數(shù)”的結(jié)構(gòu)?
生:a,c的調(diào)和平均數(shù).
師:很好!其本質(zhì)就是:b=■,調(diào)和平均數(shù)與其它幾類平均數(shù)存在一組不等關(guān)系?請寫出來.
生:b=■≤■≤■≤■(*)
師:這些不等關(guān)系能否用到此題?怎么應(yīng)用到此題?用那個比較簡便?
生:考慮到cosB=■,式中出現(xiàn)了a2+c2和2ac,所以用■≤■和■≤■應(yīng)該都可以.
師:很好!請大家試試.
學生自己動手計算,注意到a2+c2≥2ac,cosB=■≥■=■,從而求出B∈(0,■].
點評:教師有了比較充分的準備,學生能按照教師的預設(shè)進入學習情境,從分析式子結(jié)構(gòu)入手,將幾類平均數(shù)的不等關(guān)系應(yīng)用到本題,學生的分析能力得到了培養(yǎng),學生會有收獲新知的成功體驗,特別是將題2和題1比較,結(jié)果更精確,能激發(fā)學生的探究興趣. 說明教師在設(shè)計教學時有思考:如何引導學生分析條件,如何啟發(fā)學生思考問題,如何讓學生參與到教學中來?這個設(shè)計在知識和能力立意之上有“人本立意”的傾向.
但是,學生還是在教師預設(shè)的思維軌道上行走,在思維的起點和關(guān)鍵點,教師會有引導和提示,這不利于學生分析能力的培養(yǎng). 另外,(*)式的結(jié)論是課標沒有要求的,如果沒有提前講授,學生無法提取這個信息. 教師的提示點正是培養(yǎng)學生思維和素養(yǎng)能力的關(guān)鍵點,教師沒有很好地引導學生,化解和消除學習中的難點,促成教學生成,忽視學生自主學習過程,影響學生思維能力的提升,從而造成“人本立意”高度不夠.
課例3:(高三一輪復習,課題:均值不等式)
多年后,我仍以題1為例題展開了一次教學,很多學生的第一想法仍然是用余弦定理表示角B,即cosB=■.
師:這么復雜的式子,似乎找不到化簡和變形的方向,大家想想我們的目標是什么?
生:判斷cosB的正負.
師:很好!那現(xiàn)在的困難在哪?障礙是什么?
生:式子太復雜,化簡不了.
師:仔細觀察這式子的形式和特征,有沒有什么聯(lián)系?
幾分鐘后,生1舉手回答:把它分成兩塊,cosB=■=■-■-1.
師:你是怎么想到的?
生1:式子雖然復雜,但感覺分子前后“各自為陣”,所以想分開試試.
師:好,你的感覺很好. 有想法時,要勇敢地試試,才知道結(jié)果. 然后呢?
生1:還沒有想到. 只是發(fā)現(xiàn)第一、二兩個式子互為倒數(shù).
師:很好,分開兩塊后的式子互為倒數(shù),比剛才的特征明顯,這個思路應(yīng)該可行. 大家都想想,看能否找到解決辦法?
生2:可以用換元法. 既然第一、二兩個式子互為倒數(shù),那么可設(shè)t=■,則cosB=t-■-1,是一個關(guān)于t的增函數(shù). 接下來求出t的范圍,t=■≥■=2,當且僅當a=c時取等號. ∴cosB≥2-■-1=■,∴ B≤60°.
師:這位同學用換元法幫我們解決一個大問題,把復雜的式子簡單化了,也注意到了換元法要注意新元的范圍. 兩位同學一起按自己的思路解決了這個問題,而且比題目要求的范圍更精確.這個方法也是我沒有想到的,大家給他們一點掌聲.
學生的想法確實超出我的預設(shè). 我按預設(shè)給出提示.
師:回到剛才思維受阻的地方:cosB = ■,目標是將式子化簡,然后判斷符號. 大家觀察這個式子,你還會有什么想法?
生3:直接用均值不等式,因為a2+c2≥2ac,a+c≥2■,這兩個式子同時在a=c時取等號,所以cosB = ■≥■=■.
師:你是怎么想到的?
生3:我試過將式子化簡,行不通. 受生1的啟發(fā),用整體的思想理解a2+c2,a+c,ac,我想用均值不等式試試.
師:很好,直接從式子的結(jié)構(gòu)和形式分析,找到聯(lián)系. 這是我們解題時的常用分析方法.
至此,學生們都很滿意這題的解法了,但是離我的想法還有些差距,于是我讓學習小組展開討論,并給出兩點提示:(1)既然從cosB的結(jié)構(gòu)分析,要消去b,并用到均值不等式,能否從條件開始就用均值不等式?(2)如果從判斷符號的角度來看,本質(zhì)上是證明a2+c2-b2>0或者說比較a2+c2和b2的大小,那還有沒有其他方法?
于是我給了足夠的時間讓學生開展小組討論,教師巡堂并參與個別小組的討論,然后是小組展示.
組1:按老師的提示,將條件簡單變形后得到b=■≤■=■,再將這一不等關(guān)系代入cosB,得:cosB=■≥■=■. 后來,我們組發(fā)現(xiàn)其實條件不變形,直接用均值不等式也可以:■=■+■≥2■,所以,b≤■.
組2:按老師的提示,目的是比較a2+c2和b2的大小,那么可以作商:
■=■≥■=2>1,所以,a2+c2≥b2,原題得證. 后來我們組還發(fā)現(xiàn),要求出結(jié)果,只要把b2≤■代入cosB就可以得到:
cosB=■≥■≥■=■,以上各式均當且僅當a=c時取等號.
師:大家的表現(xiàn)都非常棒. 以上這些解法更簡潔明了,看似很復雜的式子,經(jīng)過我們觀察、分析、研究,最后都找到了突破口. 所以,我們只要認真分析條件,把條件和學過的知識聯(lián)系起來,大膽嘗試,一定能找到解題思路. 一題多解,有助于更好地復習鞏固基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)自己靈活解題的能力. 當然,如果對幾類平均數(shù)的大小關(guān)系和結(jié)構(gòu)熟悉的話,可以直接從條件出發(fā)解題[教師板書課例1中的(*)式]. 另外,大家想想,如果只證B<90°,還有什么想法?
生4:反證法.
師:你是怎么想到的?
生4:當我算cosB時,算不下去了,我就想到了“正難則反”,所以想到了反證法. 但沒有繼續(xù)下去,不知道行不行!
師:很好,我們常說“正難則反”,不只是一種方法,而應(yīng)該成為一種“思想”,請大家課后試試用反證法完成此題.
點評:從學生的思維起點切入,不斷地鼓勵學生提出自己的解法,通過追問的方式暴露和展示學生的思維過程,有助于學生更好地分析和相互進行方法的比較;通過小組合作展示,有助于學生表達能力的提升,有助于學生在“出聲思維”中優(yōu)化自己的解題思路,體驗到成功的喜悅和分享的快樂. 學生的解法有思維回路時,教師并沒有直接給出簡單解法,而是提供方向,讓學生自己發(fā)現(xiàn)更簡潔的思路,在比較中發(fā)現(xiàn)問題,有助于培養(yǎng)學生的反思能力.教師歸納與總結(jié),有助于學生從本質(zhì)理解前面的解法,易于將知識和方法形成串,結(jié)成網(wǎng).
教師在設(shè)計教學時不僅考慮了“傳授什么方法,達成什么學目標”,而且考慮了“如何傳授這些方法,如何實現(xiàn)這些目標”. 在教學中讓學生充分參與,培養(yǎng)了學生的分析、反思和表達能力,以及勇于探索的精神,有較高的“人本立意”.
二、關(guān)于教學人本立意的思考
教師要保護學生思考的積極性,這是“人本立意”的前提. 教師要鼓勵學生大膽嘗試自己的想法,不可輕易肯定或否定;要引導學生做方法的比較,以此培養(yǎng)學生分析問題的能力、獨立思考的習慣. 學生解決不了新問題,不能簡單地將之歸結(jié)為練習不足或基礎(chǔ)知識不牢固,有時可能是缺乏解題的信心,從而放棄了探究. 這類情感態(tài)度也需要我們有意識地培養(yǎng)和保護.
教師及時記錄、反思和分享教學中的遺憾和發(fā)現(xiàn),是“人本立意”的基礎(chǔ). 通過展現(xiàn)教師的思考過程,能引發(fā)學生的學習興趣,為學生樹立樂于思考的榜樣,培養(yǎng)學生的鉆研精神. 同時也能更好地把握學情,為教學找到抓手和著力點,這種反思和實踐會使教師的專業(yè)成長更快. 通過對學生熟悉問題的挖掘和拓展能引導學生跳出“題?!?,重視對一題多解、一解多題的反思、歸納和總結(jié),使學生真正地將方法內(nèi)化,將問題形成串、結(jié)成網(wǎng),以促進學生知識的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、綜合化和應(yīng)用化,從而真正提高學生的能力和素養(yǎng).
教學立意的三個維度不是完全獨立和割裂的,而是一種包含關(guān)系:能力立意包含知識立意,人本立意包含能力立意.在教學設(shè)計時,三者是互相影響的,設(shè)計教學應(yīng)以知識為起點,立意為落點,從人本立意出發(fā)來確定教學目標,重組教學內(nèi)容,預設(shè)教學生成;教學立意的落實應(yīng)以教學內(nèi)容為載體,以教學目標為抓手. 在教學設(shè)計時充分考慮傳授何種知識,如何傳授?培養(yǎng)什么能力,如何培養(yǎng)?學生學到什么,通過什么方式得到?學生會獲得什么體驗,如何獲得?將這些問題落實到教學方法、教學的具體環(huán)節(jié)中,落實到教學的預設(shè)與生成中,就能更明確教學立意,也能將立意從無意識行為變?yōu)橛幸庾R行為,將教學立意從隱形變?yōu)轱@形.
注:作者系廣東省嚴運華名教師工作室成員. 本文系全國教育信息技術(shù)研究2017年度專項課題“全通教學質(zhì)量監(jiān)測平臺(AMEQP)數(shù)據(jù)支持下的高中數(shù)學教學研究”(課題立項號:1744300 26;課題號:3348)的研究成果.
責任編輯羅峰