王祥芬
摘? 要:高中數(shù)學(xué)主題教學(xué)設(shè)計,目的是在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),幫助學(xué)生整體把握數(shù)學(xué)、抓住本質(zhì)、學(xué)會學(xué)習(xí),落實立德樹人根本任務(wù). 文章以“函數(shù)單調(diào)性”為例,論述高中數(shù)學(xué)主題教學(xué)設(shè)計應(yīng)把握四個關(guān)鍵點,即從教學(xué)內(nèi)容的確定上要把握學(xué)習(xí)知識、思想方法、學(xué)科素養(yǎng)的整體性;從學(xué)習(xí)目標(biāo)的定位上要把握課程、主題、課時的結(jié)構(gòu)性;從教學(xué)過程的實施上要把握由淺入深、由易到難的層次性;從教學(xué)評價的方式上要把握激勵、動態(tài)的發(fā)展性.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);主題教學(xué)設(shè)計;數(shù)學(xué)本質(zhì);函數(shù)的單調(diào)性
高中數(shù)學(xué)教學(xué)要以發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生把握數(shù)學(xué)本質(zhì),凸顯數(shù)學(xué)的內(nèi)在邏輯和思想. 因此,有必要精選和優(yōu)化課程內(nèi)容進(jìn)行主題教學(xué)設(shè)計,從單一的課時設(shè)計到章節(jié)設(shè)計,再到主題教學(xué)設(shè)計. 數(shù)學(xué)主題教學(xué)設(shè)計是在整體思維指導(dǎo)下,從提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的角度出發(fā),對相關(guān)教材內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌重組和優(yōu)化,并將優(yōu)化后的教學(xué)內(nèi)容視為一個相對獨立的教學(xué)主題,以突出數(shù)學(xué)內(nèi)容的主線及知識間的關(guān)聯(lián),在此基礎(chǔ)上對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)的動態(tài)教學(xué)設(shè)計. 為了幫助教師準(zhǔn)確理解和整體把握知識體系,提升教師主題教學(xué)設(shè)計的站位,筆者以函數(shù)單調(diào)性在教學(xué)中的應(yīng)用為例,論述高中數(shù)學(xué)主題教學(xué)設(shè)計應(yīng)把握的四個關(guān)鍵點.
一、把握主題教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵點——整體性
主題教學(xué)設(shè)計是指以教材為基礎(chǔ),對教材中具有某種關(guān)聯(lián)性的內(nèi)容進(jìn)行分析、重組、整合、提煉,有目標(biāo)、有計劃、有評價地組織的整體性教學(xué),它具有知識整體性、問題關(guān)聯(lián)性、方法聚焦性等特點. 可以將兩章或兩章以上的內(nèi)容整合,圍繞同一個主題組織教學(xué),每個章節(jié)相互配合,最終達(dá)到甚至超越原課程設(shè)置的目標(biāo).
主題教學(xué)內(nèi)容的確定要依據(jù)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)、教材、學(xué)情來整體設(shè)計,可以是重要的數(shù)學(xué)概念或核心數(shù)學(xué)知識,也可以是重要的數(shù)學(xué)思想方法(如數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸、函數(shù)與方程思想等),還可以是以數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、基本能力為主題. 每個類型的主題都要形成知識網(wǎng)絡(luò)圖,將《標(biāo)準(zhǔn)》、教材、學(xué)情、基本思想、基本活動經(jīng)驗、數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)等進(jìn)行整體分析. 例如,函數(shù)單調(diào)性是函數(shù)的重要性質(zhì)之一,是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,在高中各個年級分別有不同的內(nèi)容和應(yīng)用. 高一學(xué)習(xí)時與函數(shù)概念、函數(shù)的其他性質(zhì)、基本初等函數(shù)有關(guān),高二學(xué)習(xí)時與數(shù)列、導(dǎo)數(shù)等內(nèi)容有關(guān),在高中階段表述過程中還與常用邏輯用語中的量詞有關(guān). 因此,函數(shù)單調(diào)性可以作為跨章節(jié)的主題進(jìn)行整體教學(xué)設(shè)計. 高中數(shù)學(xué)課程中有很多這樣主題鮮明、內(nèi)容綜合的知識需要跨章節(jié)設(shè)計,在為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)核心內(nèi)容的框架的同時,也為學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)的切入點建立整體聯(lián)系,實現(xiàn)教學(xué)設(shè)計與素養(yǎng)目標(biāo)的有效對接.
主題教學(xué)內(nèi)容分析要站在知識系統(tǒng)的高度,依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》,從基礎(chǔ)性、發(fā)展性、可行性等角度整體分析,分析本主題內(nèi)容的數(shù)學(xué)本質(zhì)、數(shù)學(xué)文化、數(shù)學(xué)思想及數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗;分析本主題內(nèi)容在本學(xué)段數(shù)學(xué)課程中的地位;分析本主題內(nèi)容在整個中小學(xué)數(shù)學(xué)課程中的地位和作用;分析本主題內(nèi)容在數(shù)學(xué)整體中的地位;分析與本學(xué)段、前后學(xué)段及大學(xué)其他知識之間的聯(lián)系.
“函數(shù)單調(diào)性”主題教學(xué)內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示.
由圖1可知函數(shù)單調(diào)性和不等式是相互交融的兩部分內(nèi)容,利用不等式研究函數(shù)單調(diào)性是知識基礎(chǔ),利用函數(shù)單調(diào)性研究不等式更是妙趣橫生. 函數(shù)單調(diào)性與最值密不可分,用函數(shù)單調(diào)性研究最值問題和值域問題是函數(shù)應(yīng)用中最有效、最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒? 由于數(shù)列[an]中的[an]可以看成是關(guān)于自變量[n n∈N?]的函數(shù),故可以通過函數(shù)單調(diào)性來解決有關(guān)數(shù)列的最值問題.
利用導(dǎo)數(shù)可以一般性地研究函數(shù)單調(diào)性,感悟?qū)?shù)是研究函數(shù)單調(diào)性強有力的工具,深刻理解函數(shù)單調(diào)性的本質(zhì).
二、把握主題學(xué)習(xí)目標(biāo)的關(guān)鍵點——結(jié)構(gòu)性
主題教學(xué)中的目標(biāo)設(shè)計具有明顯的結(jié)構(gòu)性特點,它由課程目標(biāo)、主題目標(biāo)、課時目標(biāo)組成. 把握主題學(xué)習(xí)目標(biāo)要考慮四個因素:一是《標(biāo)準(zhǔn)》的要求;二是學(xué)習(xí)主題與核心內(nèi)容;三是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的進(jìn)階發(fā)展;四是學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和發(fā)展需求. 由此可見,主題學(xué)習(xí)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)性很強,既要體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),又要指向?qū)W(xué)科本質(zhì)的理解,還要指向?qū)W生的未來發(fā)展,目標(biāo)之間相互關(guān)聯(lián)、相互支撐. 設(shè)計主題學(xué)習(xí)目標(biāo)時,通??梢苑譃槿齻€步驟:第一步依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容深入分析,明確學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的內(nèi)容和達(dá)到的水平標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計主題學(xué)習(xí)核心目標(biāo);第二步明確主題學(xué)習(xí)的每個課時的目標(biāo),指向基礎(chǔ)關(guān)鍵的問題;第三步研討、修訂和完善,最終確定主題學(xué)習(xí)目標(biāo). 繪制目標(biāo)結(jié)構(gòu)圖是呈現(xiàn)主題學(xué)習(xí)目標(biāo)的常用方法.
函數(shù)單調(diào)性課程目標(biāo)為:理解單調(diào)性的作用和實際意義. 主題目標(biāo)為:經(jīng)歷用幾何方法、代數(shù)方法和導(dǎo)數(shù)方法研究函數(shù)單調(diào)性的過程,理解函數(shù)單調(diào)性的概念、掌握研究函數(shù)單調(diào)性的方法;通過梳理與函數(shù)單調(diào)性相關(guān)的內(nèi)容,提升整體把握函數(shù)單調(diào)性的能力;經(jīng)歷用函數(shù)單調(diào)性解決問題的過程,體會函數(shù)單調(diào)性在解決問題中的作用,提升數(shù)學(xué)抽象、直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運算、數(shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).
函數(shù)單調(diào)性學(xué)習(xí)目標(biāo)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示.
三、把握主題教學(xué)過程的關(guān)鍵點——層次性
主題教學(xué)內(nèi)容涉及若干節(jié),甚至涉及若干章,因此在設(shè)計教學(xué)過程時,可以劃分為不同的層次. 主題內(nèi)每節(jié)課之間依據(jù)知識的系統(tǒng)性,按照由淺入深、由易到難的順序設(shè)計,形成教學(xué)的坡度和訓(xùn)練的梯度,使教學(xué)有目的、有計劃地進(jìn)行. 主題內(nèi)各節(jié)課之間既相對獨立,有各自承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)和分工,又彼此聯(lián)系,前一節(jié)課的內(nèi)容為后一節(jié)課的節(jié)點和生長點,教學(xué)活動逐層遞進(jìn),呈階梯式、螺旋式前進(jìn). 因此,教學(xué)過程的設(shè)計,要分析出由學(xué)習(xí)起點到學(xué)習(xí)終點必須經(jīng)歷的關(guān)鍵節(jié)點,學(xué)生關(guān)于這些節(jié)點具有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和應(yīng)有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),以及學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時可能遇到的障礙,然后依序操作、層層落實,最終通過各節(jié)課的教學(xué)完成主題教學(xué)任務(wù).
以函數(shù)單調(diào)性知識的前后邏輯為線索,設(shè)置如圖3所示的四個教學(xué)層次.
四、把握主題教學(xué)評價的關(guān)鍵點——發(fā)展性
教學(xué)評價是數(shù)學(xué)教學(xué)活動的重要組成部分,主題教學(xué)活動的評價,要以教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成為依據(jù),關(guān)注學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的掌握情況,更要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平,以及學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的參與度、積極性及創(chuàng)新能力. 評價是為了激勵,利用學(xué)習(xí)分析、課堂觀察等大數(shù)據(jù)技術(shù),采用多元評價方式,讓每名學(xué)生都有展示的機會. 持續(xù)而發(fā)展的教學(xué)評價是主題教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié). 同時,教師可以基于對學(xué)生的評價,反思自己的教學(xué)過程,總結(jié)經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)問題,提出教學(xué)改進(jìn)思路.
如何做好主題教學(xué)的發(fā)展性評價?一是評價教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,目標(biāo)指向哪里,評價必須跟到哪里. 評價要關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的發(fā)展與變化,學(xué)生的知識掌握、數(shù)學(xué)理解、獨立思考等都是隨著學(xué)習(xí)過程的變化而發(fā)展的,是一種螺旋式的上升,只有評價學(xué)生的整個學(xué)習(xí)行為和思維過程,才能發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題,進(jìn)而及時調(diào)整,改進(jìn)教學(xué)行為. 二是將評價任務(wù)置于教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)過程之間,使評價任務(wù)起到承上啟下的作用,上接教學(xué)目標(biāo),以隨時觀測與目標(biāo)的匹配性,下連學(xué)習(xí)過程,把評價融入教學(xué)過程,遵循教、學(xué)、評一致性的教學(xué)設(shè)計.
以函數(shù)單調(diào)性主題教學(xué)的第1課時“理解函數(shù)單調(diào)性的概念、掌握研究函數(shù)單調(diào)性的方法”為例,評價設(shè)計如下表所示.
綜上,高中數(shù)學(xué)主題教學(xué)設(shè)計,從教學(xué)內(nèi)容的確定上要把握學(xué)習(xí)知識、思想方法、學(xué)科素養(yǎng)的整體性;從學(xué)習(xí)目標(biāo)的定位上要把握課程、主題、課時的結(jié)構(gòu)性;從教學(xué)過程的實施上要把握由淺入深、由易到難的層次性;從教學(xué)評價的方式上要把握激勵、動態(tài)的發(fā)展性. 數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的主題教學(xué)設(shè)計是落實立德樹人、發(fā)展素質(zhì)教育、深化課程改革的必然要求,是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落實于教學(xué)實踐的關(guān)鍵途徑,也是一個不斷探索、學(xué)習(xí)、實踐、創(chuàng)新的過程. 教師要立足自身專業(yè)成長,做到理解數(shù)學(xué)、理解學(xué)生、理解技術(shù)、理解教學(xué),不斷學(xué)習(xí)、反思總結(jié)、積累并開發(fā)主題教學(xué)設(shè)計的新資源.
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