[摘? 要] “自學(xué)·議論·引導(dǎo)”教學(xué)理念,歷經(jīng)四十載的實(shí)踐與研究,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中獲得了豐碩的成果. 隨著新課改的推進(jìn)與“雙減政策”的落地,該理念對(duì)如今的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更具指導(dǎo)意義. 文章以“同底數(shù)冪的乘法”教學(xué)為例,具體從“三學(xué)”的角度來(lái)闡述學(xué)材再建構(gòu),自然切入主題;學(xué)程重生成,巧妙揭示新知;學(xué)法三結(jié)合,建構(gòu)鞏固新知;課堂總提煉,提升思維能力.
[關(guān)鍵詞] “自學(xué)·議論·引導(dǎo)”;學(xué)材;學(xué)程;學(xué)法;課堂教學(xué)
作者簡(jiǎn)介:盧波意(1983—),本科學(xué)歷,中學(xué)一級(jí)教師,從事初中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)與研究工作,曾獲無(wú)錫市青年數(shù)學(xué)教師基本功大賽三等獎(jiǎng).
李庾南老師提出的學(xué)法三結(jié)合、學(xué)材再建構(gòu)與學(xué)程重生成(簡(jiǎn)稱“三學(xué)”)是“自學(xué)·議論·引導(dǎo)”教學(xué)的核心[1],尤其是在“雙減”的背景下,對(duì)師生的教與學(xué)提出了更高的要求. 想要師生在有限的時(shí)間內(nèi)最大限度地達(dá)到效益最大化,必然離不開各種先進(jìn)的教學(xué)理念與手段的輔助. 事實(shí)證明,“三學(xué)”法的應(yīng)用,是賦能數(shù)學(xué)課堂教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的催化劑.
“同底數(shù)冪的乘法”作為冪運(yùn)算的基礎(chǔ),不僅是后繼學(xué)習(xí)的基石,還是物理、化學(xué)等學(xué)科的基本運(yùn)算方法. 因此,本章節(jié)的教學(xué),對(duì)學(xué)生的發(fā)展具有重要意義. 基于以上認(rèn)識(shí),筆者在“自學(xué)·議論·引導(dǎo)”理念的指導(dǎo)下,踐行“三學(xué)”思想,呈現(xiàn)以下形態(tài)的教學(xué)過程.
<D:\Jzianhi\龍?jiān)矗?.13\數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版202303\aa-1.jpg> 學(xué)材再建構(gòu),自然切入主題
“三學(xué)”中的學(xué)材再建構(gòu)是指在教學(xué)過程中,教師結(jié)合學(xué)情,將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組、整合,如將一些學(xué)法相近或內(nèi)容互通、互逆的一些知識(shí)整合在一起,實(shí)施單元教學(xué)[2]. 這種教學(xué)方式,不僅是將知識(shí)的結(jié)論呈現(xiàn)給學(xué)生,更注重知識(shí)的形成過程. 學(xué)材再建構(gòu)也可以理解為將一些零碎的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地聯(lián)系到一起,讓學(xué)生能更加清晰地明確知識(shí)間的聯(lián)系,幫助學(xué)生建構(gòu)完整的認(rèn)知體系. 實(shí)踐證明,這種教學(xué)方式對(duì)促進(jìn)學(xué)生思維的成長(zhǎng)具有直接影響.
本節(jié)課中,不少教師會(huì)選擇將“同底數(shù)冪的乘法”與“冪的乘方和積的乘方”等內(nèi)容整合到一起實(shí)施教學(xué). 一般安排為:課時(shí)一,從乘方的意義與乘法運(yùn)算律的應(yīng)用出發(fā),獲得同底數(shù)冪的乘法,再?gòu)某朔降囊饬x和同底數(shù)冪的乘法中,獲得冪的乘方和積的乘方;課時(shí)二和課時(shí)三,一般安排學(xué)生進(jìn)行運(yùn)算性質(zhì)相關(guān)的練習(xí). 這種單元化的教學(xué)設(shè)計(jì),能讓學(xué)生對(duì)三條性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系形成較為深刻的印象,同時(shí)也能充分感知知識(shí)的發(fā)展過程.
實(shí)踐中,筆者也應(yīng)用了以上整合方式對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué),收效尚可. 為了踐行“雙減政策”,在原有基礎(chǔ)上獲得更進(jìn)一步的突破,以提高教學(xué)效益,筆者又進(jìn)行了新的學(xué)材整合的嘗試,具體如下:
第一課時(shí),師生一起探討同底數(shù)冪乘法的相關(guān)知識(shí);第二課時(shí),要求學(xué)生結(jié)合以上研究方法和經(jīng)驗(yàn),探索“冪的乘方與積的乘方”的內(nèi)容;第三課時(shí),安排運(yùn)算性質(zhì)的相關(guān)練習(xí).
為了將教材有機(jī)地融合到實(shí)際教學(xué)中,筆者經(jīng)過反復(fù)揣摩、分析與思考,設(shè)計(jì)了如下教學(xué)過程,以帶領(lǐng)學(xué)生自然而然地進(jìn)入“同底數(shù)冪的乘法”的研究中去.
情境創(chuàng)設(shè):為了提高生活質(zhì)量,相關(guān)部門準(zhǔn)備將街心花園一塊長(zhǎng)、寬分別為p,b米的長(zhǎng)方形花圃往兩邊分別加寬a,c米.
問題1:若想求出擴(kuò)大后的花園面積,你能想到幾種方法?
問題2:觀察不同的表示方法,說(shuō)說(shuō)它們之間的聯(lián)系.
問題3:怎樣從數(shù)學(xué)的角度來(lái)辨析不同表示方法之間的關(guān)系?
設(shè)計(jì)意圖? 教材中提到與“街心花園”相關(guān)的內(nèi)容,教師結(jié)合這個(gè)點(diǎn),提出三個(gè)問題,成功地吸引了學(xué)生的注意力,讓學(xué)生對(duì)知識(shí)產(chǎn)生了探究欲,并初步感知整式運(yùn)算學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義. 此情境,不僅揭示了整式乘法與因式分解之間的互逆運(yùn)算,而且“積化和”也是后繼將會(huì)涉及的整式乘法,而“和化積”則為因式分解.
此過程中,利用教材所呈現(xiàn)的內(nèi)容,經(jīng)過重組,順利引出本堂課的教學(xué)主題,學(xué)生通過對(duì)這三個(gè)問題的分析,自然而然地過渡到“同底數(shù)冪的乘法”的研究中去.
問題4:若加寬后的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)、寬分別是33,32,能否用式子來(lái)表示加寬后的長(zhǎng)方形的面積?
學(xué)生列式為33×32.
問題5:這個(gè)式子屬于什么運(yùn)算(乘法)?式子中的乘數(shù)具備什么特征(冪)??jī)蓚€(gè)冪之間有什么聯(lián)系?
教師若基于初始的三個(gè)問題,直接提出“我們?cè)谥耙呀?jīng)研究了整式的加減法,今天我們一起來(lái)學(xué)習(xí)整式的乘法以及與之關(guān)系密切的因式分解,并一起來(lái)探討同底數(shù)冪的乘法”或向?qū)W生直接呈現(xiàn)33×32這個(gè)式子,而后切入本節(jié)課的研究主題,這種教學(xué)方式顯然有點(diǎn)生硬.
為了讓學(xué)生從心理上更加流暢地接受本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,教師可在原有問題的基礎(chǔ)上進(jìn)行改編,讓學(xué)生對(duì)知識(shí)產(chǎn)生親切感. 如將長(zhǎng)方形的邊長(zhǎng)p與a+b+c改成32與33,引導(dǎo)學(xué)生感知“長(zhǎng)方形的面積可以從一個(gè)同底數(shù)冪的乘法式子”中獲得.
當(dāng)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的教學(xué)主題有了一定的了解與認(rèn)識(shí)后,教師也無(wú)須著急帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)式子進(jìn)行運(yùn)算,可以從進(jìn)一步了解同底數(shù)冪的運(yùn)算具備怎樣的特點(diǎn)的角度去分析,引導(dǎo)學(xué)生從以下三個(gè)問題著手探究:①這個(gè)式子是什么運(yùn)算?②式子中的乘數(shù)是什么形式?③式子中乘數(shù)之間兩個(gè)冪具備怎樣的關(guān)系?
隨著問題的探究,學(xué)生逐步弄清該式為一種乘法運(yùn)算,是冪的乘法運(yùn)算,是同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算,由此抽象出此類運(yùn)算的特征,提煉出運(yùn)算名稱——同底數(shù)冪的乘法.
學(xué)程重生成,巧妙揭示新知
“自學(xué)·議論·引導(dǎo)”教學(xué)法指導(dǎo)下的“三學(xué)”課堂,主張開放、互動(dòng)的形態(tài). 其實(shí),課堂教學(xué)本就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,隨著教學(xué)的推進(jìn),常會(huì)出現(xiàn)預(yù)設(shè)之外的情況,此時(shí)也是課堂動(dòng)態(tài)生成的契機(jī). 因此,教師應(yīng)注重課堂教學(xué)的動(dòng)態(tài),注重知識(shí)的生成,以彰顯數(shù)學(xué)教學(xué)的生機(jī)與活力.
教學(xué)過程中,學(xué)生常會(huì)呈現(xiàn)出一些新穎的想法或有建設(shè)性的問題,教師應(yīng)抓住這些預(yù)設(shè)外的想法與問題作為教學(xué)的契機(jī),沿著學(xué)生的思維進(jìn)入深層次的探究. 本節(jié)課中,為了帶領(lǐng)學(xué)生順利獲得同底數(shù)冪乘法的一般形式,教師可作如下處理:
問題1:請(qǐng)大家列舉一些與“同底數(shù)冪乘法”有關(guān)的例子.
若學(xué)生的列舉過于單一,毫無(wú)創(chuàng)意可言,教師還可適當(dāng)?shù)丶右宰穯柌⑦M(jìn)行啟發(fā).
問題2:剛剛大家所列舉的一些同底數(shù)冪乘法的例子,我觀察了一下,都是底數(shù)為整數(shù)的情況,有沒有同學(xué)能列舉出底數(shù)非整數(shù)的例子?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,教師還可順著學(xué)生的思維,繼續(xù)提出:
問題3:從以上例子來(lái)看,大家列舉的底數(shù)均為正數(shù),有沒有哪位同學(xué)能列舉底數(shù)為非正數(shù)的例子呢?
問題4:同底數(shù)冪相乘的式子,底數(shù)一定是我們列舉的那些數(shù)嗎?是否存在其他情況呢?底數(shù)可以是哪些數(shù)?若想推廣底數(shù)的一般形式,該如何表示(引出字母a表示底數(shù))?大家能列舉一些底數(shù)為a的例子嗎?
問題5:同底數(shù)冪相乘的指數(shù)一定是2,3,4,…嗎?指數(shù)可以是什么范圍的數(shù)(正整數(shù)范圍)?若要將指數(shù)推廣到一般,該如何表示?
當(dāng)學(xué)生使用同一個(gè)字母來(lái)表示兩個(gè)指數(shù)時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生探索指數(shù)是否一定相等,以及兩個(gè)指數(shù)能否使用不同的字母表示的問題.
問題6:底數(shù)與指數(shù)均推廣到一般狀態(tài)后,同底數(shù)冪相乘的情況又可以怎么表示呢?
設(shè)計(jì)意圖? 從乘法、冪的乘法與同底數(shù)冪的乘法三個(gè)層次出發(fā),引出底數(shù)分別為整數(shù)、分?jǐn)?shù)、正負(fù)數(shù)的情況. 鑒于學(xué)生對(duì)“用字母表示數(shù)”的廣泛意義存在一定的認(rèn)識(shí),此時(shí)再將底數(shù)從“特殊推廣到一般”就顯得更加合乎情理了.
對(duì)于學(xué)生而言,用字母表示指數(shù)冪比較陌生,因此會(huì)感到這部分知識(shí)較抽象、難理解. 若教師引導(dǎo)學(xué)生類比底數(shù),找出指數(shù)具備怎樣的特征,則能讓教學(xué)變得更加流暢,學(xué)生很快就能獲得借用字母表示數(shù)的能力,順利解決將指數(shù)推廣到一般的問題,從而得到同底數(shù)冪乘法的一般形式,即am·an. 值得注意的是,探究過程中不可忽略底數(shù)a,以及指數(shù)m,n的實(shí)際意義.
練習(xí)設(shè)計(jì):計(jì)算32×33,a2·a3,3m×3n(m,n為正整數(shù)),要求說(shuō)出每一步的計(jì)算依據(jù).
設(shè)計(jì)意圖? 當(dāng)學(xué)生獲得同底數(shù)冪乘法的一般形式后,會(huì)對(duì)其應(yīng)用產(chǎn)生更加深刻的理解,此練習(xí)設(shè)計(jì)則從學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),鼓勵(lì)學(xué)生自主探索幾個(gè)典型式子的運(yùn)算. 學(xué)生說(shuō)出每一步運(yùn)算依據(jù)的同時(shí),就是深化理解知識(shí)的過程.
從冪的定義出發(fā),32就是兩個(gè)3相乘;33就是三個(gè)3相乘,32×33是五個(gè)3相乘. 將底數(shù)3轉(zhuǎn)化為字母a,計(jì)算a2·a3,參照以上計(jì)算過程,則為五個(gè)a相乘.
隨著前三個(gè)練習(xí)的完成,教師可引導(dǎo)學(xué)生將運(yùn)算結(jié)果與式子中的底數(shù)和指數(shù)進(jìn)行比較,感知它們之間存在怎樣的聯(lián)系,并利用這種聯(lián)系充分發(fā)揮想象,猜想出am·an的結(jié)論.
問題7:猜想am·an的結(jié)論,并加以證明.
問題8:隨著兩個(gè)同底數(shù)冪相乘的研究,大家是否存在什么疑問或想法?
學(xué)生交流想法,并自主獲得其性質(zhì)為am·an·…·ap=am+n+…+p(m,n,p為正整數(shù)).
設(shè)計(jì)意圖? 學(xué)生在積極參與中,不僅體會(huì)到乘方的實(shí)際意義、逆運(yùn)算以及乘法結(jié)合律,還在探究過程中獲得了成就感,當(dāng)教師提出“加以證明”的要求時(shí),不僅為學(xué)生指明了探索的方向,還有效培養(yǎng)了學(xué)生用文字語(yǔ)言與符號(hào)語(yǔ)言進(jìn)行知識(shí)互譯的能力. 問題8的提出,讓學(xué)生從兩個(gè)同底數(shù)冪相乘的角度出發(fā),進(jìn)一步推廣到同底數(shù)冪乘法運(yùn)算性質(zhì).
學(xué)法三結(jié)合,建構(gòu)鞏固新知
學(xué)法三結(jié)合需要將學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)、小組合作與班級(jí)交流有機(jī)地融合在一起,應(yīng)用到教學(xué)中. 學(xué)生通過自主觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納,能將知識(shí)內(nèi)化到自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,但每個(gè)學(xué)生都存在個(gè)體差異,在知識(shí)整理與消化的過程中存在顯著的差別,這就需要教師為學(xué)生提供合作交流的機(jī)會(huì),讓每個(gè)學(xué)生都提出自己的想法,并在組員的相互交流中取長(zhǎng)補(bǔ)短、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),深刻理解知識(shí).
練習(xí)訓(xùn)練:觀察下列式子,說(shuō)說(shuō)哪些式子可以用同底數(shù)冪相乘運(yùn)算性質(zhì)進(jìn)行運(yùn)算.
(1)x6+x6;(2)x·x6;
(3)22×36;(4)xn·xn+1.
問題1:(2)(4)兩個(gè)式子為同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算,它們的底數(shù)分別是什么?指數(shù)是什么?大家能直接說(shuō)出這兩個(gè)算式的結(jié)論嗎?獲得這個(gè)結(jié)論的依據(jù)是什么?
問題2:要求每個(gè)學(xué)生自主出一道類似(2)(4)兩個(gè)式子的題目,小組內(nèi)解答,并將解題中存在的問題羅列出來(lái).
問題3:同底數(shù)冪乘法的運(yùn)算,需要注意些什么問題?
設(shè)計(jì)意圖? 讓學(xué)生在練習(xí)訓(xùn)練中理解同底數(shù)冪乘法的運(yùn)算,弄清該運(yùn)算的性質(zhì)與特點(diǎn). 教師幾個(gè)問題的提出,不僅幫助學(xué)生回顧了同底數(shù)冪乘法的特點(diǎn),還讓學(xué)生開動(dòng)腦筋自主出題,在合作交流中完成了計(jì)算. 這種帶著問題的練習(xí)訓(xùn)練,有效地揭示了底數(shù)為任意數(shù),指數(shù)為正整數(shù),底數(shù)與指數(shù)可以用字母或多項(xiàng)式表示等性質(zhì).
學(xué)生回答底數(shù)、指數(shù)分別是什么,結(jié)論是如何得到的過程,就是深化理解這種運(yùn)算性質(zhì)的過程. 在適當(dāng)時(shí)機(jī),教師還可以引導(dǎo)學(xué)生做一些補(bǔ)充填空的練習(xí),如710=72×7 (? ),a7=a·a (? )·a (? ),以此來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維.
課堂總結(jié)提煉,提升思維能力
課堂小結(jié)是一節(jié)課的點(diǎn)睛之筆,是幫助學(xué)生理清知識(shí)結(jié)構(gòu)的主要環(huán)節(jié). 在課堂尾聲,教師引導(dǎo)學(xué)生回顧一堂課的學(xué)習(xí)過程與方法,可對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生一個(gè)全局性的認(rèn)識(shí),積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),為后繼學(xué)習(xí)提供研究方法[3]. 本節(jié)課中,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生從所學(xué)知識(shí)、方法等方面出發(fā),總結(jié)如下:
學(xué)生通過總結(jié),能更加清晰地認(rèn)識(shí)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,為今后的學(xué)習(xí)積累了研究經(jīng)驗(yàn).
總之,“自學(xué)·議論·引導(dǎo)”是一種集“教法”與“學(xué)法”于一體的理念,教師可結(jié)合學(xué)情與教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),因勢(shì)利導(dǎo)地將這種教學(xué)方法貫穿課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),讓學(xué)生在豐富的教學(xué)活動(dòng)中感知教材的再建構(gòu)、學(xué)程的生成以及學(xué)法三結(jié)合的優(yōu)勢(shì),為思維能力的提升奠定基礎(chǔ).
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