215600 江蘇省張家港市實驗學校(籌建) 張 林
主體間性又稱交互主體性、共主體性等,是現(xiàn)代西方哲學的一個核心概念.
主體間性教育理論認為教師和學生都是教學活動的主體,教學資源是教學活動的客體,倡導教師、學生、教學資源等教育主客體之間的互動交往行為,構(gòu)建“主體中介客體主體”的教學關(guān)系.
教育部最新修訂的《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)指出:“有效的教學活動是學生學和教師教的統(tǒng)一,學生是學習的主體, 教師是學習的組織者、引導者與合作者.
”由此可以發(fā)現(xiàn),主體間性教育理論思想和新課標具有一致性.
教師不僅要明確教學內(nèi)容,更要懂得如何組織、引導學生學習,教學不再是單向的“我教你學”活動,而是在師生相互理解、雙向互動、主動對話、平等和諧的交往中,共同對中介客體進行研究和學習的合作活動.
筆者以在蘇州市名師共同體活動中開設的蘇科版教材數(shù)學八年級上冊“一次函數(shù)的圖像(1)”的公開課教學為例,闡述主體間性理論下的教學實踐與思考.
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一是教學功利化,忽視教學過程,缺乏平等互動,將基本技能的掌握作為重要的教學目標,急于求成,探究活動流于形式,往往只關(guān)注學生是否掌握畫一次函數(shù)圖像的方法.
二是生長性不足,知識的生成、生長不夠自然,例如未明確為什么要畫圖像,為什么要列表,點從何來,為什么要連線,如何連線,直線還是曲線,如何說明一次函數(shù)的圖像是一條直線等問題.
三是關(guān)聯(lián)性不足,教學的起點把握不準,即知識的本源定位不精準,割裂了前后知識間的延續(xù)性和關(guān)聯(lián)性,使教學引入環(huán)節(jié)顯得突兀.
y
=kx
+b
(k
≠0)探索并理解k
>0和k
<0時,圖像的變化情況”.
“6.
3 一次函數(shù)的圖像(1)”主要設置了以下教學內(nèi)容.
一是現(xiàn)實情境,呈現(xiàn)熏香燃燒的圖片、待填寫的表格、平面直角坐標系,提出五點是否共線的問題;二是知識生成,明確列表、描點、連線三個畫圖像的一般步驟,初步感受一次函數(shù)y
=2x
+1的圖像畫法及特征;三是畫法遷移,用上面的方法畫出一次函數(shù)y
=-x
+2的圖像,確定一次函數(shù)的圖像是一條直線;四是畫法優(yōu)化,將一般畫法優(yōu)化為“兩點法”,用“兩點法”畫一次函數(shù)y
=-3x
+3的圖像;五是練習鞏固,畫出一次函數(shù)的圖像并判斷點是否在函數(shù)圖像上,初步體悟兩直線的位置和數(shù)量關(guān)系.
從課程目標看,本節(jié)課的教學核心是能畫出一次函數(shù)的圖像,教材提供的情境包括現(xiàn)實情境和數(shù)學情境,教師應基于學生的認知基礎,合理做出取舍或整合,以發(fā)揮學材的教學功能.
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學生存在的認知障礙主要是對函數(shù)關(guān)系式與函數(shù)圖像之間的關(guān)系認識尚淺,尚未有過畫函數(shù)圖像的經(jīng)歷,正確畫出函數(shù)圖像存在一定的困難.
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問題1
填空:(1)一次函數(shù)的表達式為________,正比例函數(shù)的表達式為________;(2)在平面直角坐標系中,以函數(shù)的________的值為橫坐標、對應的________為縱坐標的________所組成的圖形叫做這個函數(shù)的________.
教學說明:
心理學家奧蘇貝爾指出,“影響學習的最重要因素是學生已經(jīng)知道了什么,我們應當根據(jù)學生已有的知識經(jīng)驗去進行教學”.
“函數(shù)的圖像”概念是本節(jié)課教學的出發(fā)點和生長點,是學生認知經(jīng)驗的核心內(nèi)容.
學生只有理解了函數(shù)圖像的概念,才能理解一次函數(shù)圖像的來龍去脈,也就說清楚了一次函數(shù)圖像從何而來的問題.
問題2
(1)根據(jù)函數(shù)的圖像定義,你知道如何畫函數(shù)的圖像嗎?(2)關(guān)于一次函數(shù)的圖像,請你試著提出一些待研究的問題.
教學說明:
基于“函數(shù)的圖像”的概念理解,引發(fā)學生學前先思,在搞清楚函數(shù)圖像的基礎上,獲得一定的認知經(jīng)驗,為一次函數(shù)圖像的學習做好鋪墊.
小問(2)設計開放性問題,驅(qū)動學生思考并提出一些有意義的問題,如“一次函數(shù)的圖像是什么?怎樣畫一次函數(shù)的圖像?為什么學習一次函數(shù)的圖像?”等,讓學生帶著這些疑問開啟新課的學習,既激發(fā)學生的求知欲,又培養(yǎng)學生的問題意識.
問題3
點燃一支香(如圖1所示),觀察它的長度隨時間的變化情況.
圖1
(1)圖片給出了幾個燃燒時間?分別是多少?填入表1.
表1
燃燒時間/min香的長度/cm
(2)這支香沒點燃前有多長?點燃5分鐘后是多少?10分鐘呢?填入表1.
(3)從表格中你能發(fā)現(xiàn)香的燃燒有什么規(guī)律嗎?
(4)設香的長度為y
(cm),燃燒時間x
(min),你能寫出y
與x
之間的函數(shù)表達式嗎?這是什么函數(shù)?(5)依次聯(lián)結(jié)圖1中香的頂端,你有什么發(fā)現(xiàn)?
教學說明:
通過情境創(chuàng)設和問題探索,幫助學生深入理解圖片隱含的豐富內(nèi)容.
將同一支香同時顯示在不同位置,表示隨著時間的增加香的長度在縮短,通過依次聯(lián)結(jié)圖片中香的頂端,直觀感受一次函數(shù)的圖像是一條直線.
讓學生寫出y
與x
的函數(shù)表達式,從而獲得一次函數(shù)模型,為學生用平面直角坐標系將實際問題數(shù)學化、在數(shù)學內(nèi)部進行模型探究做好鋪墊.
問題4
你能用平面直角坐標系(如圖2所示)將圖1所揭示的信息及你的發(fā)現(xiàn)告訴大家嗎?(1)怎樣建立平面直角坐標系?
(2)你準備描出哪些點?
(3)觀察這些點的位置,你有什么發(fā)現(xiàn)?
(4)你能再自行描出一個符合題意的點嗎?這個點的坐標怎么求?
(5)觀察這個點的位置,你又有什么發(fā)現(xiàn)?
(6)如果再繼續(xù)描出符合題意的點,猜想會是什么情況.
(7)猜想一次函數(shù)圖像的形狀是怎樣的.
圖2
教學說明:
通過建立平面直角坐標系將實際問題數(shù)學化,將一次函數(shù)表達式進行“圖形化”表達,引導學生經(jīng)歷“描點→連線→觀察→歸納→猜想”的過程.
學生第一次的觀察和發(fā)現(xiàn)是基于小問(2)描出的五個點,而第二次的觀察和發(fā)現(xiàn)是基于小問(4)自行描出的一個點,并通過小問(6)的追問,為學生猜想一次函數(shù)的圖像是一條直線增加了認知的可信度,減少了內(nèi)心的疑惑.
例1
按下列步驟,在平面直角坐標系中畫一次函數(shù)y
=2x
+1的圖像.
(1)列表:恰當?shù)剡x取自變量x
的幾個值,計算函數(shù)y
對應的值.
(如表2所示)表2
x…-2-1012…y…-3-1135…
(2)描點:以表中各對x
,y
的值為點的坐標,在平面直角坐標系中描出相應的點.
(3)連線:順次聯(lián)結(jié)描出的各點,得到該函數(shù)的圖像.
教學說明:
(1)列表前,再次回顧函數(shù)圖像的定義,讓學生明確要畫一次函數(shù)的圖像,必須先描點,而要描點,又必須先確定點的坐標.
點的坐標如何確定?以自變量x
的值為橫坐標、相應的函數(shù)值y
為縱坐標來確定.
(2)列表時,引導學生明確如何列表,自變量x
的值如何選取才恰當,函數(shù)y
的值如何確定.
(3)描點時,引導學生明確如何建立平面直角坐標系,描的是哪幾個點.
(4)連線時,提問“為什么要連線?怎樣連線?”引導學生明確列表時只恰當?shù)剡x取了自變量x
的五個值,從而只描出了其中的五個點,事實上該函數(shù)的自變量x
可以取任何實數(shù),從而滿足該函數(shù)的點有無數(shù)個,根據(jù)線是由點形成的,連線其實就是補描出無數(shù)個滿足該函數(shù)的點.
練習1
利用上面的方法,在平面直角坐標系中畫一次函數(shù)的圖像.
練習2
點(-2,1),(0.
5,3),(4,0)在上面所畫的圖像上嗎?為什么?教學說明:
(1)通過練習1,學生進一步掌握畫一次函數(shù)圖像的基本步驟和方法,并再次感知一次函數(shù)的圖像是一條直線.
實際上,這個事實已經(jīng)被人們所證實.
由此得到①一次函數(shù)y
=kx
+b
(k
,b
為常數(shù),k
≠0)的圖像是一條直線;②一次函數(shù)y
=kx
+b
(k
,b
為常數(shù),k
≠0)的圖像也稱為直線y
=kx
+b
(k
,b
為常數(shù),k
≠0).
(2)通過練習2,學生掌握兩種判斷方法,即①從表達式(數(shù))上判斷,②從圖像(形)上判斷;并從中得到函數(shù)的表達式(數(shù))與圖像(形)之間的關(guān)系,一是滿足函數(shù)表達式的每一對x
,y
的值所確定的點都在圖像上,二是圖像上每一點的橫坐標x
、縱坐標y
都滿足函數(shù)表達式.
問題5
既然一次函數(shù)的圖像是一條直線,那么有沒有簡單的畫法?能否用更少的點來畫呢?追問1
那么選取哪兩個點呢?追問2
如何求直線與坐標軸的兩個交點坐標?追問3
選直線與坐標軸的兩個交點一定是最恰當?shù)膯幔?p>例2在平面直角坐標系中畫一次函數(shù)y
=-3x
+3的圖像.
練習3
在平面直角坐標系中畫一次函數(shù)y
=16-0.
8x
和y
=2x
的圖像.
教學說明:
通過問題5引導學生理解“兩點法”的數(shù)學原理.
通過追問1,學生觀察之前畫的兩個一次函數(shù)圖像,充分討論與交流,明確通常選取“直線與坐標軸的兩個交點”更加方便、準確,效果更好.
通過追問3引導學生思考如何確定“恰當?shù)膬牲c”.
通過例2和練習3,學生掌握“兩點法”的畫圖方法.
練習4
前面已求得香的長度y
(cm)與燃燒時間x
(min)之間的函數(shù)表達式為y
=16-0.
8x
(0≤x
≤20),請畫出其圖像,并觀察其特征,用數(shù)學語言描述.
教學說明:
使學生感受一次函數(shù)是刻畫現(xiàn)實世界的有效模型,一次函數(shù)的圖像是對函數(shù)變化規(guī)律的直觀表達,自變量和因變量的取值受實際問題的限制,圖像是直線的一部分(線段).
問題6
本節(jié)課研究了哪些問題?需要注意哪些問題?還有哪些需要進一步研究的問題?教學說明:
以“問題”作為課堂梳理總結(jié)的載體,引導學生再學習、再探究、再思悟,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的能力,給學生一個充分展示自我的平臺,學生的認識會有質(zhì)的飛躍.
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這就需要教師能靈活利用教材(客體),把教材的內(nèi)容轉(zhuǎn)化到現(xiàn)實情境和日常生活中,從而更好地抽象出數(shù)學問題,吸引學生的注意力,激發(fā)學生的求知欲,提升學生的生活經(jīng)驗,讓學生看到數(shù)學的內(nèi)在本質(zhì)和自身魅力.
新課標也指出:“數(shù)學教學要強化情境設計與問題提出,發(fā)揮情境設計對學生主動參與教學活動的促進作用,使學生在活動中逐步發(fā)展核心素養(yǎng).
”例如,本課例以現(xiàn)實生活中點燃一支香為情境,觀察香的長度隨時間變化的方式,使抽象的函數(shù)知識以具體直觀的形象呈現(xiàn).
這樣的情境有利于調(diào)動學生的學習興趣,促進學生自覺主動地將現(xiàn)實問題引入到數(shù)學內(nèi)部進行探究和求解,學會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界.
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新課標也指出:“數(shù)學新知識的學習要注重來龍去脈,要展現(xiàn)‘知識背景→知識形成→揭示聯(lián)系’的過程,讓學生經(jīng)歷數(shù)學觀察、數(shù)學思考、數(shù)學表達、概括歸納、遷移運用等學習過程.
”這就要求教師為學生提供充分的思考空間,營造“平等的對話交往、合作的探究學習”課堂氛圍,增強學生的學習體驗,積累基本活動經(jīng)驗.
例如,本課例就知識生成而言,“函數(shù)→橫坐標、縱坐標→點→集合→圖形→圖像”的認知經(jīng)驗的調(diào)取與遷移是知識生成的關(guān)鍵,為師生共同經(jīng)歷“一次函數(shù)表達式→列表(橫、縱坐標)→描點→連線(集合)→圖像”的探究路徑提供重要經(jīng)驗.
整個探究活動充分展現(xiàn)師生多元對話互動,遵循從具體到抽象、從特殊到一般的原則,體現(xiàn)數(shù)學知識之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,使學生能夠從中了解一次函數(shù)圖像的產(chǎn)生與來源、結(jié)構(gòu)與關(guān)聯(lián)、價值與意義.
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而師生主體間取得共識的數(shù)學教學過程,從本質(zhì)上來說是教師促進學生思維發(fā)展、人格完善的過程,促進學生思維發(fā)展的重要載體是“問題”,有了問題,學生就有了思考、討論和展示的機會.
新課標也指出:數(shù)學教學要重視設計合理問題.
問題的設置要有利于考查對數(shù)學概念、性質(zhì)、關(guān)系、規(guī)律的理解、表達和應用,注重考查學生的思維過程,避免死記硬背、機械刷題.
”因此,教師在教學中可以提出能引發(fā)學生思考的數(shù)學問題,激起學生認知沖突,促進學生積極探究,同時也可以引導學生提出合理問題,培養(yǎng)學生會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界,增強學生認識真實世界、解決真實問題的能力.
例如,本課例中的教學活動始終圍繞問題展開,其中“如何列表?表中x
值如何選???”“怎樣描點?描多少個點?”“為什么要連線?怎樣連線?”等問題很有挑戰(zhàn)性,極大地調(diào)動了學生的探究熱情,激發(fā)了學生的思維活力,讓學生從“知其然”到“知其所以然”“知何由以知其所以然”.
再如,在“概念引思”和“總結(jié)感悟”環(huán)節(jié)中,教師鼓勵學生質(zhì)疑問難,敢于提出問題、發(fā)表自己的觀點,培養(yǎng)學生的問題意識和創(chuàng)新意識,喚起學生的內(nèi)驅(qū)力,讓數(shù)學思考更具主動、數(shù)學思維更有深度.
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新課標也指出:“義務教育數(shù)學課程應使學生通過數(shù)學的學習,形成和發(fā)展面向未來社會和個人發(fā)展所需要的核心素養(yǎng).
”因此,在數(shù)學教學中,教師不僅要促進學生理解和掌握數(shù)學的基礎知識和基本技能,還要讓學生體會和運用數(shù)學的思想與方法,獲得數(shù)學的基本活動經(jīng)驗,形成積極的情感、態(tài)度和價值觀,逐步形成核心素養(yǎng).
例如,本課例在“先行組織”環(huán)節(jié),通過復習一次函數(shù)的表達式和函數(shù)的圖像,借助華羅庚的名言“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休”引入一次函數(shù)的圖像;“實踐體悟”環(huán)節(jié)中,通過練習2教會學生不僅應從圖像上看問題,還要從函數(shù)表達式上看問題;對于一次函數(shù),從列表到描點,從函數(shù)表達式到直線圖像,這些都充分體現(xiàn)和應用了“數(shù)形結(jié)合”的思想.
又如在“模型探究”環(huán)節(jié),通過描出幾個點的位置,猜想所有點的位置;通過先畫出從情境中抽象出的一個一次函數(shù)圖像進行猜想,再畫出例題、習題中的幾個不同的一次函數(shù)圖像進行驗證,然后歸納得出所有一次函數(shù)圖像是一條直線的普遍結(jié)論,學生理解函數(shù)圖像與表達式的對應關(guān)系,增強幾何直觀,提升觀察、比較、抽象和概括的能力,發(fā)揮數(shù)學學科的育人價值,促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展.