福建省南平三中新城分校 鄧興生
初中階段是承上啟下的的階段,隨著學習任務的進展、知識的深入,知識點越來越多,越來越零散,如果沒有對知識形成有序和系統(tǒng)的認知,學生很容易陷入數(shù)學知識的海洋,導致不堪重負、疲于應付、學新忘舊。
初中數(shù)學教師通常習慣于課時教學,很少從整體的角度進行單元、主題或模塊的系統(tǒng)教學。割裂的課時教學往往忽視了課與課之間的聯(lián)系,人為地將知識結(jié)構(gòu)割裂開來。
通常,初中數(shù)學教師習慣以課時為單位進行教學,較少從整體的角度開展以單元、主題或模塊等為單位的體系化教學,時常忽略了課與課之間的聯(lián)系,無意地割裂了知識的結(jié)構(gòu)、知識之間的聯(lián)系。長此以往,學生只是獲得了知識數(shù)量上的增長,而數(shù)學能力、數(shù)學思維卻并沒有提高,缺乏駕馭知識的能力。只有經(jīng)過數(shù)學學習方法、思維方式、推理途徑等數(shù)學思想蕩滌,才能真正促進學生知識的增長、思維的深化以及能力的跨越,讓學生終身受益。因此,本文聚焦初中數(shù)學單元整體教學,討論初中數(shù)學零散知識體系化的單元教學策略。
叔本華指出:如果打碎一顆大鉆石,而這些小碎片價值總和,無法和它原本的價值相提并論。數(shù)學教學亦是如此,不僅要教知識,更要教結(jié)構(gòu),要讓學生不僅看見樹木,更要讓學生看見森林。具體到初中數(shù)學單元教學實踐,應當先梳理數(shù)學知識的脈絡,厘清數(shù)學符號背后的機理,從整體的角度思考單元教學。
例如,在教學“三角形”這個單元時,涉及的概念比較多,知識點零散,應該先從全局的角度梳理其內(nèi)在機理,從而形成知識網(wǎng)絡。從全局的角度看,其思維脈絡如下:生活中存在各種形狀的物體,三角形是常見的、最簡單的形狀之一;構(gòu)成“三角形”需要什么元素(線段、角)?有什么特點?按角分“三角形”可以分成幾類(銳角三角形、鈍角三角形、直角三角形)?按邊分可分成幾類(等腰三角形、等邊三角形、一般三角形)?與三角形相關的特殊線段有哪些(高、中線、角平分線)?三角形的三個角之間有關系嗎?其本質(zhì)是三角形的三個角之間相互制約,其中一個角的變化導致其他角的變化,因此其內(nèi)角和始終是180度。你能用分析三角形的方法,分析四邊形、五邊形……等多邊形嗎?多邊形的內(nèi)角和也存在固定的度數(shù)嗎?多邊形的內(nèi)角和是多少?如何給多邊形分類?多邊形有哪些三角形沒有的特性?通過上述思維脈絡,我們可以厘清其全局脈絡:研究“三角形”,是為了研究事物的形狀,研究方法是分類、分析其特性(角、線段、內(nèi)角和等)。從哲學角度看,分析事物的方法通常是從特殊到一般再到特殊的過程。通過從單元全局脈絡的梳理,對結(jié)構(gòu)脈絡的把握,知識不再是零散的碎片,使盤根錯節(jié)的知識成為一個整體,從森林中看見了樹木。單元結(jié)構(gòu)教學要求教師從單元整體結(jié)構(gòu)上掌握單元知識,能幫助教師對單元知識有清晰的思路,更有效地掌控和解讀教材,由此做好教學規(guī)劃。
通常,單元教學內(nèi)容可以從以下幾個角度,重新建構(gòu)零散知識組織單元教學:
按教材的自然單元來組織單元教學有其獨特的優(yōu)勢。教材是初中數(shù)學《課程標準》的具體體現(xiàn),能體現(xiàn)新課標基本理念、基本要求,充分考慮了初中學生的知識背景、身心特征及知識背景,其整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)容選取、表現(xiàn)形式具有一定的合理性和科學性。同時,采用教程的自然單元組織教學,比較簡單、方便,符合學生的學習習慣。
數(shù)學思想方法是高層次的數(shù)學思維,具有高度的抽象性和綜合性,對教師綜合素質(zhì)的要求也更高,但這有利于培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,有利于學生理解數(shù)學的本質(zhì)。通過宏觀的數(shù)學思想方法為主題,統(tǒng)籌把控課堂教學,選取具體的教學內(nèi)容,使學生理解其蘊涵的數(shù)學思想方法,能有效促進學生的數(shù)學思維能力和水平。
例如,八年級上《一次函數(shù)》,一次函數(shù)反映客觀世界數(shù)量關系和變化規(guī)律,是函數(shù)知識學習過程中的一個重要環(huán)節(jié),屬于重難點內(nèi)容,學生學完之后對一次函數(shù)的理解比較模糊。此時,可以按數(shù)形結(jié)合的思想為主題組織教學,讓學生從整體認識一次函數(shù)的圖像和關系式。
數(shù)學知識之間并不是單一的內(nèi)在結(jié)構(gòu),而有其多重聯(lián)系與內(nèi)在結(jié)構(gòu),教材是根據(jù)學生特點、一定的邏輯做了合理的取舍。因此,除了按教材內(nèi)容組織教學之外,還可以根據(jù)實際情況,按照相關知識結(jié)構(gòu)組織單元教學。一線教師可以在深刻理解教學內(nèi)容的基礎上,合理科學地將內(nèi)容重組建構(gòu),使教學與自己學生實際相符,從而更好地完成教學任務。
例如,在教學八年級《一次函數(shù)》求面積時,筆者根據(jù)本班學生實際設計了一組題:
(1)(-2,-3)到x軸距離是______,到y(tǒng)軸距離是_______。
(2)y=3x+6與y=4x+1的交點坐標是____。
(3)軸上點A(0,-3),點B(0,4),則AB的長度____。
(4)y=2x+1與x軸交于A點,與y軸交于B點,則A的坐標為____,B點的坐標為____,則該圖像與兩坐標軸圍成的面積是____。
(5)已知一次函數(shù)物圖象經(jīng)過A(-2,-3),B(1,3)兩點.
①求這個一次函數(shù)的解析式。
②求此函數(shù)與x軸、y軸圍成的三角形的面積。
從上面這組題可以看出,求面積的知識點較多,而求三角形面積的本質(zhì)是“尋底尋高”,但由于學生對一次函數(shù)的理解還比較模糊,因此,設計了這組由多個零散知識組成的遞進題組,在實際教學中有較好的效果。
選擇教材的單元教學具有天然的合理性,但從更高層次理解數(shù)學知識也很有必要。鐘啟泉教授認為,課程有兩種類型:階梯型(計劃型)與登山型(項目型、活動型)。階梯型課程有層次和順序,層次遞進,而登山型要求知識、方法、情感的統(tǒng)一。因此,以學習新知識的單元教學,應主要參考教材內(nèi)容安排,并可以做適度改造;而以培養(yǎng)思想方法或?qū)W科素養(yǎng)為主題的單元教學,則應考慮對教學內(nèi)容從更高思維層次的角度進行重組與整合。
例如,初中數(shù)學中關于方程的知識點有一元一次方程、二元一次方程組、分式方程和一元二次方程等,同時每一個知識點又有概念、解法、應用。如果是新授課,按照教材的編排進行單元教學,也是非常合理的;如果是復習課,就應當從更高的思維層次將學習單元進行重組。學習方程是為了解決問題,就離不開列方程和解方程兩種主要能力,列方程需要有數(shù)學建模能力,解方程需要化歸思想。因此,我們可以將方程重組為兩個單元:構(gòu)建數(shù)學模型列方程和化歸思想解方程。
實際教學過程中,單元整合重組的一般思路是:將知識相近的零散知識進行抽象概括成思想方法,然后換一種高層次維度將零散知識重新整合、梳理。
從整體來看,小學數(shù)學在單元知識構(gòu)建上存在系統(tǒng)性不強的問題,往往同一內(nèi)容體系的教學目標雷同,教學工作缺乏層次性,加之教師側(cè)重于教學方法的創(chuàng)新,而忽略各單元間知識關聯(lián)性的探索,也造成了學生無法在思維上構(gòu)建起系統(tǒng)化的知識體系。對此,小學數(shù)學在單元重組的過程中應注重對教學內(nèi)容橫向與縱向的雙向整合。
在橫向上加強對教材的結(jié)構(gòu)性把握,以豐富學生思維厚度。以二年級的乘法學習為例,第二、四單元集中講述了乘法的初步認識、乘加與乘減式題目等。以往教師只要求學生機械性的記憶乘法口訣,再將口訣直接帶入到算式中,并不追究其結(jié)果是如何得來的,造成學生往往“知其然,卻不知其所以然”。對此,教師可將乘法口訣的學習分為三段式,在學生初步掌握2×6口訣后,依靠點子圖推理出3×6、4×6等公式口訣,達到舉一反三的效果。
在縱向上加強對教材的遞進化把握,進一步拓寬學生思維深度。以六年級的調(diào)查題教學為例,由于學生在3~5年級期間對教學概念的掌握不明晰,加之數(shù)學邏輯思維的欠缺,在解析調(diào)查題時往往使用舍近求遠的方法。這就需要教師在概念教學環(huán)節(jié)加強對問題的逆向推到,注重知識在生活中的實際應用。例如,在分數(shù)一章,教師應采取分層推進的方式幫助學生深入理解分數(shù)的意義,加強分數(shù)與乘除法、與比較大小、與整體知識體系間的聯(lián)接度,以幫助學生更好地掌握數(shù)學規(guī)律,實現(xiàn)思維深度拓展。
新課標從宏觀層面明確了初中數(shù)學學科的學習目標,以及從微觀層面規(guī)定了初中數(shù)學各知識點的學習目標,但并沒有描述學生學習具體知識的過程方法與情感目標。新課標能規(guī)定具體的知識點,但難以描述各個知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,很明顯,微觀層面的具體知識點的積累并不能達成宏觀層面的學科素養(yǎng)目標,這中間就需要單元學習目標,梳理各個知識點的內(nèi)在聯(lián)系以及完成相應的情感目標。
因此,單元教學的目標,應具備發(fā)展性與系統(tǒng)性,更加注重過程、方法、情感目標,培養(yǎng)學生的學習方法與思維習慣。發(fā)展性是指在教學本單元時,要充分考慮與后續(xù)知識的聯(lián)系,如解方程中的化歸思想,為后面的解不等式埋下伏筆。類似的還有,三角形的分類方法和三角形內(nèi)角和的相關方法,用在多邊形也同樣適合。系統(tǒng)性是指單元教學的目標必須分解到各個具體的課時目標,使課時目標相互協(xié)同,層次遞進,又各有側(cè)重。比如,一元二次方程的解法按依次遞進的層次分解為配方法、公式法、因式分解法幾個課時,每個課時都有側(cè)重,但化歸思想要滲透到各個課時。在進行單元教學目標整體設計時,建議細化各個課時的學習目標,從而實現(xiàn)單元教學目標的系統(tǒng)性。
如何讓分散的課時教學組成一個系統(tǒng)的單元教學,需要采用合適的實施路徑,通常是采用“總——分——總”的實施模式,先讓學生對整體的學習單元有一個感性的認識,接著學習各個分解知識,最后在學習分解知識的基礎上再次抽象整合,形成對單元知識的全方位理解。
第一個“總”是對單元知識的框架性認知,是單元知識的認知地圖;“分”是聚焦與具體問題,學生更有獲得感;第二個“總”是在學習具體內(nèi)容之后的重新建構(gòu),是能力層次的升華。
例如,筆者在教學八年級內(nèi)容《三角形》時,第一個“總”,是要讓學生明白“三角形這一單元大概將學習什么內(nèi)容?”“采用什么方法來研究三角形?”“組成三角形的要素是什么?”“如何對三角形分類?”“組成三角形的要素(角和邊)有什么特性?”“三角形有什么特殊性?”在回答上述問題時,自然就形成了對三角形這一章總的框架。建構(gòu)了“總”體框架之后,“分”就可以按部就班,逐步解決各個知識點。第二個“總”,是在前面“總”、“分”學習基礎上,重新建構(gòu),更高層次的能力得到提升。
同樣的思路運用到《四邊形》教學中,第一個“總”,剛好對照教材中“四邊形的初步認識”,首先讓學生直觀感受四邊形,能初步捕捉到四邊形的特征,并能將其與其他圖形進行區(qū)分辨認。通過找一找、說一說、畫一畫等游戲方式,讓學生通過動手操作自行總結(jié)出四邊形的顯著特征,并能概括出四邊形的抽象特征。“分”則是對四邊形的分類,通過對組成四邊形的要素“角與線”進行分類,來實現(xiàn)對四邊形的分類。包括對角的大小、線條的長短等討論,探討局部因素對整體圖形帶來的影響。在此基礎上,推出平行四邊形、菱形、梯形等四邊形概念,并能通過分析對比找出不同四邊形間的差異。第二個“總”則是對單元學習內(nèi)容的歸納重組,在概念教學的基礎上引入生活案例,帶領學生觀察并認識生活中的四邊形,了解四邊形在人類生產(chǎn)與生活中發(fā)揮的作用,使教學主旨進一步得到升華。
“總——分——總”單元教學路徑的劃分是對小學數(shù)學教學資源優(yōu)化重組的考量,通過兩“總”的布局做到教學工作的首尾呼應,“分”則使教學內(nèi)容得到展開與細化,使小學數(shù)學教學更加系統(tǒng)性,富有層次性。
總之,立足系統(tǒng)思維,開展初中數(shù)學零散知識體系化的單元教學,能促進學生的深度學習,實現(xiàn)對知識的整體感知,使學生的核心素養(yǎng)得到發(fā)展。作為一線的教師,應更加關注單元教學的整體設計,深入加以體會,厘清整體單元教學思維,挖掘單元教學素材,以期提升教學質(zhì)量,發(fā)展學生的初中數(shù)學學科素養(yǎng)。