北京市日壇中學(xué) 羅曉航 樊 夢 李 巖
核心概念的整體教學(xué)設(shè)計思路為:情境—定義—分類—運算—應(yīng)用。如在人教版七年級上冊第一章《有理數(shù)》內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,我們是這樣做的:通過生活實際引入負數(shù),定義有理數(shù),將有理數(shù)進行分類,進而研究運算以及應(yīng)用。
下面以有理數(shù)加法法則的探索過程為例:
問題1 有理數(shù)可以怎樣分類?
問題2 引入負數(shù)以后你認為加法有哪幾種情況需要我們討論呢?
追問:回顧小學(xué)學(xué)習(xí)兩個有理數(shù)相加,你已經(jīng)會了哪些呢?
回答:正有理數(shù),零,負有理數(shù)。有理數(shù)還可以分為整數(shù)和分數(shù)。
學(xué)生通過思考、小組合作交流,相互補充,若學(xué)生對有理數(shù)的分類不清楚,教師可先讓學(xué)生復(fù)習(xí)回憶。引導(dǎo)學(xué)生用具體算式來舉例說明有理數(shù)相加的各種情況,并把學(xué)生舉出的算式進行板書。隨著負數(shù)的加入,依據(jù)兩個有理數(shù)相加的符號特征,總結(jié)還會出現(xiàn)負數(shù)加負數(shù)、負數(shù)加正數(shù)、正數(shù)加負數(shù)、負數(shù)加零、零加負數(shù)這幾種情況。
環(huán)節(jié)二:探索,總結(jié)歸納法則
再次,盡心地精細讀。許多經(jīng)典名著,其寫作背景或事件的發(fā)生有著深厚的歷史背景,在缺乏指導(dǎo)的情況下,要想理解其深刻的主題,對于中學(xué)生來講,難度較大,在一定程度上影響了學(xué)生的閱讀興趣;即使他們能勉強閱讀,也只能是讀些皮毛,讀明白了字詞句的表面意思,理解不了主題和深遠的意義。由此可見,學(xué)生只有愛閱讀、學(xué)會讀,盡興地讀,盡情地讀,盡心地讀,才能使學(xué)生在閱讀中拓展思維空間,拓寬知識視野。
教師通過對原有正數(shù)加正數(shù)的引導(dǎo),設(shè)置學(xué)生活動,教師參與學(xué)生討論,通過學(xué)生討論,逐漸概括歸納出有理數(shù)加法的法則,幫助學(xué)生體會法則的合理性。
對于異號兩數(shù)相加法則的探究過程,學(xué)生可能不能夠發(fā)現(xiàn)結(jié)果與兩個加數(shù)的關(guān)聯(lián)。教師引導(dǎo):雖然關(guān)系不能夠直接判斷,能否看出何時得正何時得負?多舉一些例子觀察一下結(jié)果。學(xué)生舉出實例體會正數(shù)加正數(shù)的合理性,在教師的引導(dǎo)下總結(jié)歸納出兩個正數(shù)相加的法則,關(guān)注符號和絕對值。在教學(xué)設(shè)計上關(guān)注學(xué)生已有知識體系和學(xué)習(xí)經(jīng)驗,通過創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生主動探索法則,經(jīng)歷法則的探索過程, 嘗試自己歸納法則,更好地理解法則。
有關(guān)運算的題目需要經(jīng)歷四個步驟:理解運算對象——探究運算思路——設(shè)計運算程序——求得運算結(jié)果。對運算對象的理解包含兩個層面,一是對單個運算對象的理解,二是對算式結(jié)構(gòu)的理解。通過觀察運算對象,我們可以獲得不同的運算思路。在對不同的運算思路進行對比時,需要綜合步驟的多少、運算的復(fù)雜程度等角度綜合考慮。在必要的時候,可以適當(dāng)?shù)卦黾舆\算的步驟,以降低運算的復(fù)雜程度。設(shè)計運算程序就是要清楚運算的步驟,在運算的實施中,有步驟、有依據(jù)地進行計算。求得運算結(jié)果就是要正確地書寫運算步驟,關(guān)注運算結(jié)果是否化為最簡形式并驗證結(jié)果的正確。
下面以《冪的乘方》的課堂練習(xí)為例:
計算:(1)(y2)3·y;(2)x2·x4-(x3)2。
問題1 請同學(xué)們先觀察第(1)小題中的運算對象,并說說包含什么運算?
回答:第(1)小題中(y2)3是冪的乘方運算,整體看(y2)3是與y 相乘。
問題2 第(1)小題應(yīng)該怎么算,依據(jù)什么算呢?
回答:第(1)小題中,按照運算順序應(yīng)該先算(y2)3,再把(y2)3的結(jié)果和y 相乘。依據(jù)分別是冪的乘方法則和同底數(shù)冪的乘法法則。
問題3 請同學(xué)們梳理一下第(1)小題運算步驟。
回答:第一步:計算冪的乘方;第二步:計算同底數(shù)冪相乘。
問題4 請寫出第(1)小題的解題過程。要求寫清楚包含的運算和每一步的依據(jù)。
回答:
學(xué)生初學(xué)運算法則時,可以讓學(xué)生在每一步運算后面寫清楚依據(jù)是什么,便于學(xué)生對法則的理解,有邏輯地進行計算。比較熟練之后就不用把每一步的依據(jù)寫出來,而是在頭腦中完成運算的四個步驟就可以了。
采用方法一的學(xué)生,沒能很好地理解運算對象,而是機械性地按照運算順序,先算小括號,再做乘法。不知道運算律為什么能夠簡化運算,什么時候使用運算律可以簡化運算。所以,理解運算律的本質(zhì)對于學(xué)生能否優(yōu)化算法至關(guān)重要。教學(xué)時可以對比使用運算律與不使用時的解題過程,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)運算律的本質(zhì),即運算律可以改變運算的順序,使用運算律可以達到簡化運算的目的.
升入初中之后,數(shù)的范圍擴充到實數(shù),依托游戲的趣味性和游戲的競爭機制,可以使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變得有趣,使學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動,有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。例如:在七年級有理數(shù)的運算教學(xué)中設(shè)計一些小游戲,學(xué)生通過游戲提高學(xué)習(xí)的積極性,體會有理數(shù)運算,并在游戲中獲得知識,悟出方法。
小游戲片段:
配對得“0”
問題1 剛才發(fā)給每個同學(xué)一張卡片,卡片上有一個數(shù)。當(dāng)老師隨機說一個數(shù)后,請與這個數(shù)運算得0 的同學(xué)快速起立,并告訴大家你拿到的數(shù)是多少。運算包括加、減、乘、除。
問題2 通過剛才的小游戲,請同學(xué)們總結(jié)一下,什么樣的兩位數(shù)運算是0?
學(xué)生積極舉手參與游戲。
學(xué)生總結(jié):兩個相反數(shù)的和是0,兩個相等數(shù)的差是0,0 乘以任意數(shù)是0,0 除以任意非0 數(shù)是0。也就是通過加、減、乘、除,四種運算都可以將兩數(shù)配對得0。
在這樣的課堂上,數(shù)學(xué)變得有趣了,學(xué)生內(nèi)心的小宇宙被激發(fā),他們主動思考,積極參與,獲得知識,感悟方法。
反思是高階思維的重要形式,是深度學(xué)習(xí)的有效途徑。在課堂教學(xué)中,巧妙地提問,能引導(dǎo)學(xué)生反思。而通過反思,學(xué)生可以獨立思考學(xué)習(xí)過程,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題,并作出有效的調(diào)整。對于單個知識,學(xué)生要理解本質(zhì),對于多個知識,學(xué)生可以對比不同知識間的相同與不同之處,從而建立知識之間的聯(lián)系,構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)。例如:學(xué)生在學(xué)習(xí)完冪的乘方之后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考同底數(shù)冪的乘法和冪的乘方兩種運算有什么聯(lián)系?在學(xué)習(xí)完有理數(shù)加法后引導(dǎo)學(xué)生建立與有理數(shù)有關(guān)的知識結(jié)構(gòu)。
總之,運算能力是從事數(shù)學(xué)活動和其他相關(guān)學(xué)科活動的基本能力,即使在計算機應(yīng)用廣泛的今天,運算能力依然是每個人必不可少的。合理、準確、簡便的運算能讓人更好地解決問題,更好地感知這個世界并且做出準確判斷,對于進一步的創(chuàng)新、研究都有很大幫助。