蔣軍宏
[摘? 要] “學材再建構(gòu)”是對現(xiàn)有的教學材料進行重組、調(diào)整,以提高課堂教學效率的一種教學方法. “學材再建構(gòu)”后的教學內(nèi)容不再是獨立、零散的知識點,而是從一根藤蔓上長出來的“葡萄”,有著清晰的脈絡. 文章從“學材再建構(gòu)”的定義出發(fā),通過對三位教師執(zhí)教“二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)”的教學展開分析與調(diào)整,與同行分享.
[關(guān)鍵詞] 學材再建構(gòu);教學;二次函數(shù)
李庾南老師將“以學生為主體,讓學生在合作中學會學習與發(fā)展”作為“自學·議論·引導”的核心理念. 該理念堅持“學材再建構(gòu)、學法三結(jié)合、學程重生成(簡稱“三學”)”的原則,將課堂教學定位成“有規(guī)則的自由”[1]. 通過幾十年的踐行,該教學理念獲得了優(yōu)異的成果,對新課標背景下的數(shù)學教學具有重要的指導意義. 本文就“三學”之首的“學材再建構(gòu)”的實施措施展開分析.
“學材再建構(gòu)”的定義
從廣義的角度來說,學材涵蓋了和學習有關(guān)的所有信息、資源與材料等,而數(shù)學源自生活,因此有生活的地方就有數(shù)學,即存在“學材”;狹義的學材是指課堂中應用到的一些與教學直接相關(guān)的材料,如教材、教輔資料等. 從長遠的發(fā)展來看,廣義理解“學材再建構(gòu)”對促進學生的成長有著重要的意義.
“學材再建構(gòu)”致力于優(yōu)化學習資源問題. 之所以將它置于“三學”之首,是因為它是從教學內(nèi)容的角度對課堂教學進行革新,而“學法三結(jié)合”“學程重生成”則是從教學方法與路徑的角度對課堂教學進行革新. 從一定意義上來說,教學內(nèi)容的革新起到了前導性作用. 注重“三學”之間的聯(lián)系,能有效地撬動新課改的整體格局.
例談“學材再建構(gòu)”的實施
學生的實際認知水平是進行“學材再建構(gòu)”的依據(jù). 教師根據(jù)學情“初建”學材,對學材進行合理的增強或弱化處理,可讓學生更容易接納新知[2]. 一次偶然的機會,筆者有幸聆聽了三位名師對“二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)”的同課異構(gòu),感觸頗深,現(xiàn)將教學過程簡要摘錄下來并展開分析與思考.
(一)教學簡錄
1. 第一位教師
第一步:帶領學生一起回顧二次函數(shù)的相關(guān)知識,順勢引出課題.
第二步:引導學生從y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì)的研究出發(fā),分析y=x2的圖象與性質(zhì),觀察其表達式與圖象特征. 要求學生先自主畫圖,而后小組合作交流進行校對,并在學生列表環(huán)節(jié),提出以下問題. ①列表時怎樣取值?②當x分別等于a或-a時,y取什么值?由此有什么發(fā)現(xiàn)?教師將一名學生所畫的函數(shù)圖象投影在白板上,并借助幾何畫板進行演示,讓學生明白圖象為曲線而非直線.
第三步:讓學生通過觀察,歸納圖象特征.
第四步:要求學生自主畫出y= -x2的圖象,并回答以下問題. ①說說y=-x2的圖象特征. ②比較y=x2與y=-x2兩個函數(shù),當自變量x的取值相同時,這兩個函數(shù)的函數(shù)值之間存在什么關(guān)系?這說明了什么?這兩個函數(shù)有什么異同點?
2. 第二位教師
第一步:復習和回顧與二次函數(shù)相關(guān)的性質(zhì)與特征.
第二步:切入主題,從特殊的y=x2著手,引導學生自主研究y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì).
第三步:具體研究函數(shù)y=x2的圖象與性質(zhì),并通過觀察表達式想象圖象的樣子,思考列表的取值. 教師則借助幾何畫板展示為什么連線后呈現(xiàn)的是曲線. 此過程要求學生自主分析函數(shù)圖象的性質(zhì)與特征.
3. 第三位教師
第一步:回顧各種函數(shù)以及各種函數(shù)的表達式,并要求學生寫出自己認為的最簡單的二次函數(shù).
第二步:切入研究主題,帶領學生從特殊的y=x2的圖象與性質(zhì)著手,研究函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì).
第三步:思考如下問題. ①關(guān)于y=x2的圖象,從形式上看具有怎樣的特征?②列表時有什么值得注意的地方?③分析描點、連線之后為什么會形成曲線(可利用幾何畫板).
第四步:用相同的方法,研究同一平面直角坐標系中函數(shù)y=-x2的圖象與性質(zhì).
第五步:自主總結(jié)函數(shù)y=x2與y=-x2的圖象與性質(zhì)的異同點.
(二)教學分析
1. 關(guān)注“學材再建構(gòu)”
關(guān)于函數(shù)的教學,傳統(tǒng)機械的教學流程為“畫圖—觀察—歸納—應用”,教學方法基本遵循從形到數(shù),再由數(shù)到式的規(guī)律. 這種教學方法的優(yōu)點在于,能快速獲得函數(shù)圖象,壓縮出更多的時間來分析函數(shù)的性質(zhì)與應用,提高應試技巧. 然而,它的弊端也比較明顯,學生的思維一直流連于函數(shù)的表層,對其一般研究方法與基本內(nèi)容難以有深入的理解與掌握,更無法體驗和感悟“形”“數(shù)”“式”之間的關(guān)系.
二次函數(shù)的教學基于一次函數(shù)與反比例函數(shù)知識的學習. 三位教師在課堂伊始都采用了“回顧舊知,引發(fā)新知”的教學方法,學生從自身的函數(shù)知識、研究方法與經(jīng)驗出發(fā),這就為新知學習奠定了基礎. 三位教師執(zhí)教的共同點在于,采取反常規(guī)的方法啟發(fā)學生從解析式出發(fā),分析出函數(shù)值與自變量的取值范圍,而后順利抽象出函數(shù)圖象,對函數(shù)圖象的形成產(chǎn)生一定的判斷.
在此過程中,三位教師對“學材”的“初建”都融入自身獨到的見解、思想與主張,試圖讓學生能更好地突破教學重點與難點,以便更好地接納新知.
2. 注重方法指導
三位教師對學生的學習與思維習慣、合作意識等都高度重視,體現(xiàn)了教師在課堂中的喚醒、激勵與組織作用. 從學生對知識與技能的掌握程度到學習方法的指導,教師都給學生創(chuàng)設了一個“帶得走的學習方法”. 三節(jié)課都改變了傳統(tǒng)的讓學生通過大量的解題訓練來提高應試能力的教學方法,三節(jié)課都引導學生從函數(shù)的本質(zhì)出發(fā),進行學習方法與研究技巧的理解與掌握. 如此獲得的學習能力能讓學生受益終生.
3. 主張“以生為本”
新課標引領下的初中數(shù)學課堂需建立在“以生為本”的基礎上進行教學,上面三位教師都基于學生的實際情況,貫徹落實了“因材施教”“以生為本”“以學定教”理念,大力推廣合作學習,幫助學生提升了學習能力.
觀察課堂的實施過程,三節(jié)課都是讓學生在自主提取原有信息的基礎上引發(fā)新知,真正地將學生視為課堂的主人. 學生在此過程中,不僅獲得了知識與技能,而且獲得了探究與解決問題的方式、方法與能力等,還在自主探索中積累了活動經(jīng)驗,提煉了數(shù)學思想方法,感知了數(shù)學學科的嚴謹性、探索性與創(chuàng)造性特征.
(三)教學調(diào)整
引導學生親歷二次函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì)的探索過程是本節(jié)課的教學重點. 基于學生的實際認知水平,本節(jié)課可從“學材再建構(gòu)”的角度進一步進行教學調(diào)整,讓學生從更深層次理解并掌握函數(shù)的基本內(nèi)容、研究方法等,進一步體驗數(shù)、形、式之間的聯(lián)系.
1. 探索y=x2的圖象與性質(zhì)
第一步:根據(jù)解析式進行分析與猜想.
從解析式出發(fā),讓學生思考自變量與函數(shù)的取值范圍,即從“式”到“數(shù)”的過程. 引導學生思考:根據(jù)x為所有實數(shù),且y≥0的條件,能否猜想出函數(shù)y=x2的圖象特征?
設計說明?此過程需要教師給予學生充足的探索時間,讓學生結(jié)合自身原有的認知結(jié)構(gòu),進行知識與經(jīng)驗的正遷移,學生則在互動、探索與交流過程中獲得一定的猜想. 如函數(shù)y=x2的圖象經(jīng)過原點,除原點外的其他點均在x橫上方,不存在最高點,原點就是該圖象的最低點,圖象關(guān)于y軸對稱,圖象可以向上無限延伸……
第二步:列表感知解析式從“數(shù)”到“形”的過程.
要求學生思考:列表時自變量該如何取值?為什么?若以列表來計算結(jié)論,是否可以驗證以上猜想?觀察表格中的數(shù)據(jù),能否進一步猜想出函數(shù)y=x2圖象的更多特征?
設計說明?列表計算時,學生通過觀察、驗證、體驗自主學習帶來的成果,進一步總結(jié)出新的學習經(jīng)驗,這為幫助學生建立學習信心奠定了基礎,能激發(fā)學生自主探究的內(nèi)驅(qū)力.
第三步:描點驗證.
讓學生親歷動手操作的過程,將表格中所呈現(xiàn)出的各對x和y的對應值在平面直角坐標系中描畫出來,然后從左向右順次用平滑的曲線連接.
設計說明?描點時,學生不僅能自主驗證、分析函數(shù)圖象上點的特征,還能從直觀形象中感知到y(tǒng)=x2的圖象變化趨勢與軸對稱性. 學生因親歷了從“數(shù)”到“形”的變化過程,深切地體悟到了函數(shù)中“數(shù)”與“形”相統(tǒng)一的重要特性,這為提煉函數(shù)思想奠定了基礎.
第四步:總結(jié)與歸納y=x2的圖象與性質(zhì).
帶領學生分別從y=x2的圖象形狀、對稱軸、開口方向、頂點、從左到右的變化趨勢和性質(zhì)等方面進行總結(jié)歸納.
設計說明?學生經(jīng)歷了分析、猜想、實踐、驗證與體悟的過程,不僅能自主概括出y=x2的圖象與性質(zhì),還進一步明確了遇到實際問題時,該從哪些方面探索函數(shù)的圖象與性質(zhì).
2. 探索提煉函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì)
邊操作邊思考:當自變量取值相同時,以上三個函數(shù)值之間存在怎樣的關(guān)系?列表是否能驗證你的結(jié)論?請在同一平面直角坐標系中畫出上面三個函數(shù)的圖象,并分別剖析圖象與性質(zhì)的共性部分.
第二步:總結(jié)函數(shù)y=ax2(a>0)的圖象與性質(zhì).
第三步:總結(jié)二次函數(shù)y=ax2(a<0)的圖象與性質(zhì).
該如何借助以上探究經(jīng)驗,探索y=ax2(a<0)的圖象與性質(zhì)特征呢?
設計說明 根據(jù)平面內(nèi)關(guān)于x軸對稱的點的坐標特征,可從y=x2的圖象與性質(zhì)聯(lián)想到y(tǒng)=-x2的圖象與性質(zhì),從而提煉出二次函數(shù)y=ax2(a<0)的圖象與性質(zhì)特征.
3. 總結(jié)與延伸
第一步:研究過程的總結(jié).
可從以下兩方面著手:①本節(jié)課主要研究了二次函數(shù)的哪些方面(用表格總結(jié))?②通過本節(jié)課的學習,思考該如何研究二次函數(shù)(從特殊到一般的推廣).
第二步:新知的遷移與猜想.
思考:如果將y=ax2的圖象(拋物線)進行上、下、左、右平移,那么解析式之間存在怎樣的聯(lián)系?
設計說明?引導學生從知識、方法與過程等角度進行課堂總結(jié),這樣有利于學生梳理課堂上所掌握的知識,為建構(gòu)良好的知識網(wǎng)絡服務;數(shù)學思想方法的滲透,能讓學生從知識的學習轉(zhuǎn)化為能力的獲得;遷移與猜想可有效激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,為促進學生的全面發(fā)展奠定基礎[3].
(四)教學總結(jié)
以上教學方法的分析與調(diào)整,是基于學生的實際認知水平與知識特點而進行的“學材再建構(gòu)”過程. 調(diào)整后的教學方法更突出了學生對知識獲取的過程與方法、體驗以及探究經(jīng)驗的積累,這為促進學生實現(xiàn)從“要我學”到“我要學”奠定了基礎.
縱觀調(diào)整后的教學方法,由淺入深地從簡單且特殊的y=x2出發(fā),讓學生在類比思想、歸納思想與數(shù)形結(jié)合思想的幫助下建構(gòu)了新知.
①類比思想. 通過類比一次函數(shù)來分析二次函數(shù),從最簡單的y=ax2(a≠0)開始,分a>0與a<0兩種情況進行研究. ②數(shù)形結(jié)合思想. 整個研究過程,數(shù)形結(jié)合思想貫穿始終,從最開始畫圖研究y=x2開始,而后了解其性質(zhì),學生的思維經(jīng)歷了由“式”到“數(shù)”再到“形”的過程. ③歸納思想. 課堂中從歸納函數(shù)y=ax2(a>0)的圖象特點開始,到歸納出y=ax2(a<0)的圖象特征,隨著猜想的形成,在后續(xù)學習中學生從幾個函數(shù)圖象的關(guān)系出發(fā),又自主歸納出了函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象通過怎樣的平移可獲得函數(shù)y=a(x-h(huán))2+k(a≠0)的圖象.
數(shù)學思想方法的介入,使得學生不僅獲得了相應的知識與技能,而且獲得了研究函數(shù)圖象的數(shù)學思想方法,這是一種能力的提升.
總之,“學材再建構(gòu)”的關(guān)鍵是引導學生自主將新知納入原有的認知結(jié)構(gòu)中,這就需要教師在充分了解學情的基礎上對教學進行高質(zhì)量的“初建”,在課堂上與學生“共建”,從而真正地提高教學質(zhì)量,發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng).
參考文獻:
[1]李庾南,馮衛(wèi)東. 學材再建構(gòu),在結(jié)構(gòu)中教與學[J]. 數(shù)學通報,2018,57(08):17-22+30.
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[3]曹才翰,章建躍. 數(shù)學教育心理學[M]. 北京:北京師范大學出版社,2006.