江蘇省如皋市外國語學(xué)校 熊鴻飛
課程改革中提出的探究式教學(xué),在今天的初中數(shù)學(xué)課堂上基本已經(jīng)落地生根。在進(jìn)入核心素養(yǎng)的教育情境中之后,數(shù)學(xué)課堂上的探究式教學(xué)應(yīng)當(dāng)如何理解,又應(yīng)當(dāng)如何實施,這些問題都值得教師認(rèn)真思考。對這一問題的回答,決定了一個數(shù)學(xué)教師能否真正行走在通往核心素養(yǎng)的路徑之上。
毫無疑問,探究式教學(xué)是初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的重要方式之一。核心素養(yǎng)背景之下,教師要認(rèn)識到學(xué)生探究的過程本質(zhì)上是培育學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的過程。當(dāng)各學(xué)科教學(xué)開始尋找通往核心素養(yǎng)落地的途徑時,對于數(shù)學(xué)學(xué)科而言,探究式教學(xué)就是這樣的一條路徑。
例如,在“勾股定理”的教學(xué)中,教師常常會借助于畢達(dá)哥拉斯的探究案例來設(shè)計教學(xué)。從探究的角度來看,地磚中的形狀激發(fā)了畢氏的探究靈感,而從數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的角度來看,這其中首先有一個數(shù)學(xué)抽象的過程,只有從地磚中抽象出幾何圖形時,數(shù)學(xué)探究才能真正展開,而數(shù)學(xué)抽象正是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的首要要素。從這個角度講,在“勾股定理”教學(xué)設(shè)計的時候,就可以在這個環(huán)節(jié)精心設(shè)計,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。無獨有偶,勾股定理的證明過程必然是一個邏輯推理的過程,因此,學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)也是可以得到培育的。
與此類似的例子還有不少,這些例子均表明,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,只要順著引導(dǎo)學(xué)生探究的思路,就可以實現(xiàn)核心素養(yǎng)的培育,因此,數(shù)學(xué)探究式教學(xué)確實是核心素養(yǎng)落地的重要途徑。
當(dāng)數(shù)學(xué)探究式教學(xué)有了明確的核心素養(yǎng)培育的目標(biāo)時,對其的設(shè)計與實施就需要滲透核心素養(yǎng)要素。同時,教師還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,數(shù)學(xué)探究過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)受到自身的已有經(jīng)驗、認(rèn)知水平、知識背景、教學(xué)時間與空間等主客觀條件的限制,這就使得數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)不可能完全等同于真正意義上的科學(xué)探究,教師要努力讓學(xué)生經(jīng)歷類真實探究的過程,并在此過程中完成數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)若干要素的體驗,這樣就可以經(jīng)由數(shù)學(xué)探究而走向核心素養(yǎng)。
例如,在“勾股定理”的教學(xué)中,教師針對數(shù)學(xué)抽象后的直角三角形,要探究其三邊之間的關(guān)系,就必須尋找到能夠探究這一關(guān)系的思路。而這正是此探究中的難點,教師如何引導(dǎo),將體現(xiàn)出數(shù)學(xué)探究的水平,也影響著核心素養(yǎng)要素是否落地。此時利用圖形,就顯得非常重要。在具體的引導(dǎo)過程中,教師可以借助于現(xiàn)代教學(xué)手段,將圖1 中的A、B、C 三個正方形凸顯出來(其后引導(dǎo)學(xué)生反思,反思點之一就是此處的凸顯過程,這可以培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象素養(yǎng)),凸顯出這三個圖形之后,再將學(xué)生的思維引向面積關(guān)系,這又是一個數(shù)形結(jié)合的過程,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)A 和B 小正方形的面積之和等于C 正方形的面積時,直角三角形的三邊關(guān)系就初現(xiàn)端倪。
其后的探究則應(yīng)當(dāng)遵循變式的思路,將圖2 中的三個正方形變成非相等且一般的關(guān)系。這樣的面積關(guān)系探究相對復(fù)雜一些,因此,探究的層次也就提升了一層。其實,由于前一步探究此處學(xué)生的探究自然面向“a2+b2=c2”這個目標(biāo),而此時運(yùn)用面積法,就必須采用割補(bǔ)的方法,這個時候教師給學(xué)生提供一個新的工具——如圖3,這個圖是作為探究工具存在的,學(xué)生在使用的時候,只要借助于這個圖形進(jìn)行變換,就可以建立起“a2+b2=c2”的關(guān)系。
在上述探究過程中,核心素養(yǎng)的指向是明確的。具體來說可以這樣概括:除了此前的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)得到培育之外,探究中有明確的邏輯推理過程,對應(yīng)著邏輯推理素養(yǎng);建立起來的勾股定理如果與學(xué)生對直角三角形的認(rèn)識形成直覺性的聯(lián)系,那實際上就是數(shù)學(xué)模型認(rèn)知。再加上此前提到的數(shù)形結(jié)合對直觀想象的培養(yǎng),可以發(fā)現(xiàn)這樣的一個探究過程對數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育還是非常有幫助的。
值得強(qiáng)調(diào)的是,無論是對數(shù)學(xué)探究過程的把握,還是探究過程中對數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的滲透,都需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思。這是因為在新知學(xué)習(xí)的時候,學(xué)生的注意力往往集中在知識建構(gòu)上,而在反思的時候,學(xué)生的注意力可以更多地集中在探究過程中,這樣核心素養(yǎng)就可以凸顯出來。如“勾股定理”的探究過程反思,就可以圍繞數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理(關(guān)系是面積法的運(yùn)用)、數(shù)學(xué)建模來進(jìn)行,這樣很容易讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要素得到強(qiáng)化。
總的來說,核心素養(yǎng)下的初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)對應(yīng)著新的內(nèi)涵理解與實施,認(rèn)識到這一點,對于今后的教學(xué)會大有裨益。