林再生 鄭為勤
新時(shí)代對(duì)我們提出了新要求,就是落實(shí)立德樹人的根本任務(wù),其主要抓手是核心素養(yǎng).課堂是落實(shí)核心素養(yǎng)的主要場(chǎng)所,是學(xué)生學(xué)習(xí)、探究發(fā)生、經(jīng)驗(yàn)的獲得、改造和固化的主要陣地.課堂教學(xué)的本質(zhì)是如何提升學(xué)生的認(rèn)知思維水平和能力,讓學(xué)生在通過主體和客體間的相互作用觸發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力,有效達(dá)成學(xué)生的自我發(fā)展.課堂教學(xué)是教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”的雙邊雙向活動(dòng),如何處理“教”和“學(xué)”的關(guān)系是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的焦點(diǎn).筆者以北師大版八年級(jí)上《7.1為什么要證明》為例,談?wù)劇白寣W(xué)促思”的做法與思考.
1教學(xué)設(shè)想
北師大版的教材設(shè)計(jì),在本節(jié)課之前的幾何學(xué)習(xí),關(guān)注的是培養(yǎng)學(xué)生的直觀能力,僅要求學(xué)生通過觀察、思考、探究等活動(dòng)歸納出圖形的概念和性質(zhì),對(duì)幾何命題只要求用自己的語言進(jìn)行初步的說理訓(xùn)練,對(duì)推理、論證、嚴(yán)格的證明書寫格式尚未涉及.《7.1為什么要證明》這節(jié)課就是讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、驗(yàn)證、歸納等過程,使學(xué)生對(duì)由這些方法得到的結(jié)論產(chǎn)生質(zhì)疑,以此激發(fā)學(xué)生的好奇心,從而認(rèn)識(shí)證明的必要性,培養(yǎng)學(xué)生的推理意識(shí).這樣的一節(jié)課,從知識(shí)點(diǎn)來說比較簡(jiǎn)單,容易被教師忽視,從而走過場(chǎng).南京師范大學(xué)涂榮豹教授認(rèn)為:數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)就是學(xué)生在教師帶領(lǐng)下進(jìn)行思維活動(dòng),所以數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)就是“教學(xué)生學(xué)會(huì)思考”.如何在這樣一節(jié)課中,培養(yǎng)學(xué)生的能力,促進(jìn)學(xué)生思考,以下是筆者的嘗試.
2教學(xué)實(shí)錄
活動(dòng)1 看一看
(1)觀察圖片,并回答問題.
圖1中的兩條線段一樣長嗎?圖2中的四邊形是正方形嗎?
(2)小視頻:向上滾的球
歸納“眼見不一定為實(shí)”,觀察有時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺,也就是通過觀察得到的結(jié)論未必正確.必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證才能肯定.
對(duì)于活動(dòng)1,會(huì)出現(xiàn)這樣的情況.圖1中兩條線段的長度學(xué)生雖然直觀感覺是其中一條線段更長,但大多學(xué)生會(huì)回答一樣長.圖2的四邊形雖然直觀感覺邊是曲的,但大多學(xué)生會(huì)回答是正方形.對(duì)這部分學(xué)生這兩個(gè)圖片不能達(dá)到制造“沖突”的效果.因此,在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生的回答不論是什么,都可以向?qū)W生提出問題:如何驗(yàn)證你的判斷呢?通過追問促進(jìn)學(xué)生不只是看、不只是猜,而是動(dòng)腦筋進(jìn)一步思考.
活動(dòng)2 議—議
如圖3,四邊形ABCD四邊的中點(diǎn)E,F(xiàn),G,H,度量四邊形EFHG的邊和角,你能發(fā)現(xiàn)什么結(jié)論?
學(xué)生通過度量,可以猜測(cè):四邊形EFHG為平行四邊形.
師:改變四邊形ABCD的形狀,(也可以嘗試畫小學(xué)學(xué)過的特殊四邊形長方形或正方形)還能得到上面的結(jié)論嗎?
歸納我們可以通過實(shí)驗(yàn)的方法得到正確的結(jié)論,但有時(shí)憑特例、經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論,我們不能完全肯定,因此,對(duì)一個(gè)結(jié)論要肯定是正確的,必須通過嚴(yán)格的推理證明.
活動(dòng)3 做一做
假如用一根比地球赤道長1米的鐵絲將地球赤道圍起來,那么鐵絲與地球赤道之間的間隙能有多大(把地球看成球形)?能放進(jìn)一粒黃豆嗎?能放進(jìn)一個(gè)拳頭嗎?
師:請(qǐng)一位同學(xué)讀題.
讀完題后,請(qǐng)一位同學(xué)幫忙測(cè)出1米長的鐵絲,并圍成圓圈.在圓圈中放進(jìn)一個(gè)地球儀,幫助理解什么是縫隙.
師:請(qǐng)同學(xué)根據(jù)實(shí)物演示畫出圖形,并在圖形中標(biāo)注出表示縫隙的線段.
師:縫隙指的是線段AB,那么線段CD也是嗎?
通過辨析,學(xué)生明確了縫隙指的是大圓半徑減去小圓半徑.即OF-OE.
以上過程充分關(guān)注了學(xué)生在這道題目中審題的難點(diǎn),做題中建模的難點(diǎn).但教師并不包辦,而是運(yùn)用教師演示、學(xué)生動(dòng)手、師生辨析等方式,達(dá)到了難點(diǎn)的有效突破.
師:地球赤道(即周長)長度大約為4萬千米,用比它長1米的鐵絲將赤道圍起來.同學(xué)們,想一想這個(gè)縫隙有多大?
設(shè)計(jì)了小調(diào)查.請(qǐng)認(rèn)為這個(gè)縫隙“能放得下一粒黃豆”、“放得下一顆草莓”、“能放得下拳頭”、“能放得下足球”同學(xué)依次舉手.調(diào)查結(jié)果是:學(xué)生大多認(rèn)為“放得一粒黃豆”,很小一部分認(rèn)為“放得下一顆草莓”,只有一兩個(gè)學(xué)生猶豫著能不能放得下拳頭.
師:如何驗(yàn)證誰的判斷是正確的呢?你會(huì)求這個(gè)縫隙的大小嗎?
生:把n=11代入,代數(shù)式n-n+11的值等于121,不是質(zhì)數(shù).
教師用Excel表格輸入函數(shù)功能,快速得出n從1到50時(shí),代數(shù)式n-n+11的值.
歸納我們不能僅憑幾個(gè)特殊例子就判斷一個(gè)命題是真命題.對(duì)于假命題,卻只需舉一個(gè)反例就可以說明一個(gè)結(jié)論是不正確.
在這一活動(dòng)中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)用特殊值法計(jì)算來驗(yàn)證結(jié)論時(shí),雖然前10個(gè)自然數(shù)的計(jì)算結(jié)果代數(shù)式n-n+11的值都是質(zhì)數(shù).即原命題雖然從1到10都成立,但也不能就此就判斷為真命題.原因在于這種例舉方法并沒有窮盡結(jié)論中涉及到的全部對(duì)象,也就是不完全歸納法得出來的結(jié)論不一定是對(duì)的,這里也為高中學(xué)習(xí)埋下伏筆.學(xué)生經(jīng)歷思、算、判、辯的過程,對(duì)如何確定一個(gè)代數(shù)命題的真假,有了初步的了解.
3教學(xué)反思
課堂教學(xué)是核心素養(yǎng)落地的主陣地,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的主陣地.引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生具備獨(dú)立思考、信息加工、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)等品格與能力,具有良好的思維品質(zhì),不斷提高發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力、分析問題和解決問題的能力,需要教師精心設(shè)計(jì)教學(xué).
3.1相信學(xué)生的潛能,給足學(xué)生思考的時(shí)間
一線教師經(jīng)常拘泥于預(yù)設(shè)的教學(xué)內(nèi)容,擔(dān)心45分鐘里教學(xué)任務(wù)完不成,擔(dān)心學(xué)生的能力不足,不能獨(dú)立完成問題的分析和解決.在課堂教學(xué)中仍存在“滿堂灌”現(xiàn)象,忽視思維過程;或者“滿堂問”,但留給學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間和空間極為有限.重知識(shí)傳授、忽視能力培養(yǎng)的狀態(tài)沒有從根本上得到改觀,學(xué)生主體地位沒有得到真正意義上的尊重.
為了解決這個(gè)問題,我們嘗試“讓學(xué)促思”的教學(xué)方式.“讓學(xué)”是教師和學(xué)生課堂角色的翻轉(zhuǎn),是教與學(xué)重心的轉(zhuǎn)移;教師要轉(zhuǎn)變觀念,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)在動(dòng)力.把課堂讓給學(xué)生,把時(shí)間、空間等主動(dòng)地讓位給學(xué)生,讓學(xué)生自主去學(xué),讓學(xué)生真正地學(xué),切實(shí)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式.從讓學(xué)生學(xué)什么、怎么學(xué)、應(yīng)學(xué)會(huì)什么為出發(fā)點(diǎn),通過自主學(xué)習(xí),小組合作探究,交流學(xué)習(xí)心得,獲得知識(shí)、提高能力.
在本節(jié)課設(shè)計(jì)了看一看、議一議、做一做、判一判4個(gè)活動(dòng),圖讓學(xué)生自己畫,結(jié)論是否正確讓學(xué)生自己判斷,驗(yàn)證方法讓學(xué)生自己摸索.在學(xué)生感到困難時(shí),不是直接把結(jié)論告訴學(xué)生,而是及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)拔、引導(dǎo),讓學(xué)生親身經(jīng)歷學(xué)習(xí)的全過程.課堂的主體是學(xué)生,在時(shí)間和空間保證學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)正常展開和學(xué)習(xí)行為真實(shí)發(fā)生.史寧中教授指出:學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展,在本質(zhì)上,不是靠教師“教”出來的,而是靠學(xué)生“悟”出來的.這意味著核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要給學(xué)生“悟”的機(jī)會(huì)。教師構(gòu)架新型課堂形態(tài),讓時(shí)間、讓空間,讓學(xué)生有時(shí)間讀,有時(shí)間議,有時(shí)間思考.組建學(xué)習(xí)共同體,學(xué)生由被動(dòng)走向主動(dòng),由單一走向多元,在共同活動(dòng)中自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),獲得知識(shí)、經(jīng)驗(yàn).
3.2設(shè)計(jì)合理的問題,促進(jìn)學(xué)生積極的思考
數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于數(shù)學(xué)思維,數(shù)學(xué)思維是搭建數(shù)學(xué)世界最重要的根基.設(shè)計(jì)合理的問題,需要考慮每個(gè)問題的思維量,太簡(jiǎn)單或太復(fù)雜都不能激發(fā)學(xué)生積極的思考.設(shè)計(jì)合理的問題,還要照顧不同層次學(xué)生的數(shù)學(xué)思維認(rèn)知,讓每個(gè)學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂在真正地思考,才能助力思維的成長.
對(duì)于活動(dòng)4,如果把問題設(shè)計(jì)成“當(dāng)n=1,2,3,4,5時(shí),代數(shù)式n-n+11是質(zhì)數(shù)嗎?你能否得到結(jié)論,對(duì)于對(duì)于所有的自然數(shù),代數(shù)式的值都是質(zhì)數(shù)?”則明顯提示了通過代入計(jì)算來驗(yàn)證命題真假,降低了思維量.對(duì)于活動(dòng)3,教師在課堂中,從理解題意入手,逐步示范一個(gè)實(shí)際問題怎么思考、思考什么.在關(guān)鍵的說理“縫隙有多大”時(shí),先設(shè)計(jì)了小調(diào)查,在形式和本質(zhì)上保證學(xué)生大腦處在一種積極思考的亢奮狀態(tài),然后用開放式的問題:“如何驗(yàn)證誰的判斷是正確的?你會(huì)求這個(gè)縫隙的大小嗎?”引導(dǎo)學(xué)生思考,促進(jìn)學(xué)生憑借現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)和已有的思想方法,主動(dòng)去搜索能解決問題的知識(shí)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn),發(fā)現(xiàn)、形成問題解決的合理、可行思路,從而得到一題多解.
“促思”,它聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)、思維能力的培養(yǎng),是指在思考和解決問題過程中對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的合理運(yùn)用能力,直抵初中數(shù)學(xué)教學(xué)的核心和本質(zhì).
3.3培養(yǎng)歸納的習(xí)慣,引領(lǐng)學(xué)生深度的思考
由于數(shù)學(xué)對(duì)象的抽象性,數(shù)學(xué)活動(dòng)的探索性,數(shù)學(xué)推理的嚴(yán)謹(jǐn)性和數(shù)學(xué)語言的特殊性,決定了正處于思維發(fā)展階段的中學(xué)生不可能一次性地直接把握數(shù)學(xué)活動(dòng)的本質(zhì).同時(shí),每節(jié)課的幾個(gè)數(shù)學(xué)活動(dòng)有不同的目的,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納,經(jīng)過多次反復(fù)思考、深入研究、自我調(diào)節(jié),學(xué)生才可能洞察數(shù)學(xué)活動(dòng)的本質(zhì)特征.
本節(jié)課中通過活動(dòng)1歸納:通過觀察得到的結(jié)論,不一定準(zhǔn)確,必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證才能肯定;通過活動(dòng)2歸納:我們可以通過實(shí)驗(yàn)的方法得到正確的結(jié)論,但有時(shí)憑特例、經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論,我們不能完全肯定,因此,對(duì)一個(gè)結(jié)論要肯定是正確的,必須通過嚴(yán)格的推理證明;活動(dòng)3演示了如何一步一步、有根有據(jù)地進(jìn)行計(jì)算來判斷一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論正確;活動(dòng)4讓學(xué)生感悟:舉出反例是檢驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)誤的一種有效方法.4個(gè)活動(dòng)層層遞進(jìn),每個(gè)活動(dòng)結(jié)束后不僅讓學(xué)生對(duì)活動(dòng)中涉及的知識(shí)、思想方法進(jìn)行歸納,還讓學(xué)生對(duì)自己的思考過程進(jìn)行反思?xì)w納,實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度思考.
總之,通過設(shè)計(jì)有效的教學(xué)方法和策略,啟發(fā)、點(diǎn)撥、喚醒、激發(fā)學(xué)生探索數(shù)學(xué)的欲望,點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.點(diǎn)燃學(xué)生完成對(duì)知識(shí)的自主建構(gòu)和自覺遷移的熱情,教師應(yīng)該充分相信學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,努力實(shí)踐讓學(xué)促思,提升學(xué)生的思考力,發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì).最終學(xué)生能學(xué)會(huì)自己獨(dú)立地獲取知識(shí),學(xué)會(huì)研究問題的方法,學(xué)會(huì)思考,學(xué)會(huì)從不知開始,一步一步地達(dá)到問題的核心,直至最終的構(gòu)建和解決.