鄭蓓 王艷君
[摘 要]在“方程”教學(xué)中,通過運(yùn)算、測量、統(tǒng)計(jì)、推理、模型、運(yùn)用等學(xué)習(xí)方式和操作活動,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法和技能經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生能用這些思想方法和技能經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行更有廣度、更有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)。
[關(guān)鍵詞]方程;深度學(xué)習(xí);數(shù)與代數(shù)
[中圖分類號] G623.5[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1007-9068(2023)17-0067-03
教學(xué)中經(jīng)常會看到學(xué)生能夠通過模仿解決同類問題,但他們在面對變式題時卻束手無策。這種現(xiàn)象說明了:知道事實(shí)不等于理解,會背概念不等于理解,會做題不等于理解?;谛W(xué)數(shù)學(xué)知識體系的特征,以及高學(xué)段學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的特點(diǎn),筆者結(jié)合“數(shù)與代數(shù)”教學(xué)中富有挑戰(zhàn)和探究意義的“方程”內(nèi)容,探尋驅(qū)動學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。
一、整體把握,融通知識,建立知識體系框架
梳理不同學(xué)段“方程”相關(guān)知識點(diǎn)(見表1)后發(fā)現(xiàn),若能將這些知識有效梳理與合理整合,科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)過程,就能使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)整體化,學(xué)生不僅得到知識鏈,還能提升數(shù)學(xué)思維能力、創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用能力。
只有厘清不同學(xué)段的教學(xué)目標(biāo),從整體上把握知識間的邏輯關(guān)系,才能在教學(xué)中找準(zhǔn)前后知識的連接點(diǎn),明確知識的表現(xiàn)形式有何區(qū)別,明確哪些知識是互通的,又是怎樣關(guān)聯(lián)的,才能為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此,教師要從整體上把握并整合教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建完整的知識體系框架,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“再發(fā)現(xiàn)、再感悟、再創(chuàng)造”的數(shù)學(xué)探究過程,進(jìn)而將相關(guān)知識“串成線,鋪成面,形成體”。
二、操作體驗(yàn),內(nèi)化數(shù)感,助力抽象概括
“方程”內(nèi)容本身比較抽象,學(xué)生缺乏相關(guān)的知識經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)該內(nèi)容時,教師需注重?cái)?shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,創(chuàng)設(shè)能促進(jìn)學(xué)生觀點(diǎn)分享、激發(fā)學(xué)生思考的情境,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。
[教學(xué)片段] 認(rèn)識方程
1.加法的方程
師(出示天平圖: 180克蘋果+120克的香蕉=300克;圖略):請說出圖中的等量關(guān)系。
師:取下180克的蘋果,天平變成什么樣?用式子表示這個現(xiàn)象。
師:現(xiàn)在將一個未知重量的蘋果放入盤中,天平可能會出現(xiàn)什么情況?
生1:x+120=300。
生2:x+120<300。
生3:x+120>300。
2.乘法的方程
師(出示天平圖;圖略):放入2個重量相等但未知重量的蘋果,天平平衡。
師:看圖說等量關(guān)系,并用式子表示。
生4:2×1個蘋果的質(zhì)量=300(克),2x=300。
3.乘加混合
師(出示天平圖;圖略):()+40=100。放入3個重量相等,但未知重量的核桃,天平會出現(xiàn)幾種情況?請用式子記錄。
生5:3x+40=100。
生6:3x+40<100。
生7:3x+40>100。
……
【教學(xué)思考】通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的現(xiàn)實(shí)情境——調(diào)天平、寫式子,從已知到未知,引導(dǎo)學(xué)生猜想所有結(jié)果,并經(jīng)歷看一看、擺一擺、說一說、寫一寫等活動過程,使學(xué)生借助加法、乘法、乘加混合三個層次的等量關(guān)系,明確等式與不等式的區(qū)別,初步感知方程。學(xué)生最終能夠獲得操作經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識,達(dá)到了深度學(xué)習(xí)的基本要求。
三、剖析探究,數(shù)形結(jié)合,發(fā)展形象思維
學(xué)習(xí)是一個漸進(jìn)的過程,教師要遵循學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律,讓學(xué)生經(jīng)歷知識的發(fā)展過程。教師設(shè)計(jì)的每一個探究環(huán)節(jié)都要起到引領(lǐng)的作用,特別是在“式與方程”此類抽象知識的教學(xué)上,探究體驗(yàn)的必要性顯得更為重要,因?yàn)樗芤龑?dǎo)學(xué)生根據(jù)信息從數(shù)學(xué)角度提出合理的問題和得出有價值的結(jié)論。
[教學(xué)片段]認(rèn)識方程
1.第一次分類:等式、不等式
師:黑板上貼滿了在研究天平環(huán)節(jié)記錄的許多相等或不相等的式子,嘗試自主分類。分類標(biāo)準(zhǔn)為一類相等,另一類不相等。
2.第二次分類:含有未知數(shù)、沒有未知數(shù)
師:這些等式都是以前我們學(xué)習(xí)中常見的嗎?請?jiān)俜诸悾从袩o未知數(shù)來分。
3.總結(jié)概念,得出結(jié)論
師:什么是方程?請小組討論。
師:動手試一試,尋找方程與等式之間的關(guān)系。你可以試著將所有等式和方程分別圈起來。
師:你們發(fā)現(xiàn)了什么?(明確:方程與等式之間的關(guān)系與區(qū)別)
師:判斷這些式子是不是方程。a-20,2x=16,5M+32=47,5x>10,6x÷9=4。
……
【教學(xué)思考】方程的概念,以及方程與等式的關(guān)系對學(xué)生來說是非常抽象的知識點(diǎn)。課堂上師生之間的交流與對話,學(xué)生上臺自己將等式和不等式分類擺放后圈出方程式,都是用“表象”來幫助學(xué)生深度學(xué)習(xí)。兩次分類活動沒有刻意的安排,沒有 “陷阱”,顯得真實(shí)而自然,但細(xì)細(xì)琢磨,是通過層層推進(jìn)的探究過程推動學(xué)生一步一步走向知識的深處。學(xué)生在這樣的探究過程中,能夠發(fā)展形象思維能力。
四、深度表達(dá),激發(fā)思考,形成應(yīng)用意識
課堂上所有互動的目的都是為了促進(jìn)學(xué)生的思考與表達(dá)。經(jīng)歷“數(shù)量關(guān)系引領(lǐng)—發(fā)現(xiàn)、提出數(shù)量關(guān)系—分析數(shù)量關(guān)系”的過程,可以促進(jìn)學(xué)生對數(shù)量關(guān)系有準(zhǔn)確性的評判。學(xué)生在相互交流的過程中,可以不斷修正、完善自己的認(rèn)知策略和思考方法,從多角度重新審視和思考自己的認(rèn)知結(jié)果。
數(shù)學(xué)知識總是密切關(guān)聯(lián)的,教師要以知識間的內(nèi)在聯(lián)系設(shè)計(jì)有梯度和深度的問題串,以問題串為切入口,促使學(xué)生由此及彼,將未知轉(zhuǎn)為已知,全方位理解知識的內(nèi)涵;教會學(xué)生觀察分析、抽象概括、歸納演繹,以幫助學(xué)生在解決問題時能更清晰地將學(xué)到的知識轉(zhuǎn)化成自身能力,并用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z言表達(dá)出來。
[教學(xué)片段]用方程解決問題
師:(1)楊樹有30棵,楊樹棵數(shù)比柳樹2倍少10棵,柳樹有多少棵?(2)柳樹有20棵,楊樹的棵數(shù)比柳樹2倍少10棵,楊樹有多少棵?
生1:我是用列算式的方法解這兩道題。
生2:兩道題都用列方程法解決。
生3:第(1)題用列方程的方法,第(2)題用列算式的方法。
師:你比較贊同誰的想法?請和同桌說說你的理由。
……
【教學(xué)思考】教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),主動選擇用方程解決問題的學(xué)生是極少數(shù)。原因有二:一是學(xué)生不能非常順暢地運(yùn)用新知識,原有的算術(shù)思維根深蒂固,代數(shù)思維又還未與自身的思考方式融合,學(xué)生需要一定的內(nèi)化時間;二是學(xué)生目前遇到的問題比較簡單,用算術(shù)方法做起來也沒什么難度,所以學(xué)生體驗(yàn)不到方程的優(yōu)勢。本環(huán)節(jié)中,教師引導(dǎo)學(xué)生對比分析不同的方法,通過“你比較贊同誰的想法?說說你的理由”引導(dǎo)學(xué)生對不同方法進(jìn)行辨析,讓學(xué)生中在對比中體會到方程的優(yōu)勢,幫助學(xué)生由“算術(shù)思維”向“代數(shù)思維”的轉(zhuǎn)變。這樣,從自己不理解、不確定的地方找原因,從新舊知識的聯(lián)系、比較上找方法,從數(shù)學(xué)知識的形成過程上提升思維。學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力必然會逐步增強(qiáng),問題意識、創(chuàng)新能力、邏輯思維能力也得到發(fā)展。
五、構(gòu)建模型,策略遷移,優(yōu)化思維方法
在不斷經(jīng)歷知識的“再創(chuàng)造、再升華”的過程中,學(xué)生慢慢學(xué)會用自己的方式理解方程知識,在整理與反思中構(gòu)建知識體系,面對“用方程解決問題”時(不論是整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)還是百分?jǐn)?shù)),都能準(zhǔn)確運(yùn)用合適的策略解決問題。因此,教師要讓運(yùn)用合適的策略解決問題成為學(xué)生的思考方式,并讓這樣的思維方式常態(tài)化。比如,可利用單元整體知識,讓學(xué)生的思維走向自主建構(gòu)的結(jié)構(gòu)化;引導(dǎo)學(xué)生在思維碰撞中逐漸獲取數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),并將其融入自己的認(rèn)識結(jié)構(gòu),使學(xué)生接觸的零散的、粗糙的數(shù)學(xué)知識和經(jīng)驗(yàn)得以條理化。長此以往,學(xué)生才會自覺地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想去思考問題、分析問題、解決問題。
[教學(xué)片段]用方程解決問題的變式練習(xí)
師:你是根據(jù)什么列出第(1)題的方程的?
生1:根據(jù)“楊樹的棵數(shù)比柳樹的2倍少10棵”列出方程。
師(出示變式練習(xí),略):對這兩道題的解法,你有什么想說的嗎?
師:長方形的周長是60厘米,其中長是寬的2倍,長和寬各多少厘米?
師:你會根據(jù)什么列出方程的?
生2:利用周長公式列方程。
師(出示變式練習(xí),略):對這兩道題的解法,有什么想說的嗎?
……
【教學(xué)思考】學(xué)生知識的獲得過程是一個再創(chuàng)造的過程。學(xué)生根據(jù)題意表達(dá)出來的各種數(shù)量關(guān)系將解題的策略分為兩大類:抓關(guān)系句、利用公式。借此結(jié)論,學(xué)生遇到類似問題時,就能很快選擇合適的策略來分析與思考,然后用符號將相關(guān)聯(lián)的事件聯(lián)系起來,列出方程,解決問題。學(xué)生在這個過程中提高了解題能力,使思維結(jié)構(gòu)化,實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。
由此可見,深度學(xué)習(xí)不是掌握簡單的解題能力,也不是學(xué)習(xí)具體的某個數(shù)學(xué)知識技能,它是一個累積深化、應(yīng)用創(chuàng)造的過程,是數(shù)學(xué)方法、思想、經(jīng)驗(yàn)等方面的綜合學(xué)習(xí)。隨著學(xué)生認(rèn)知水平和自身能力的不斷發(fā)展,不同學(xué)段的深度學(xué)習(xí)也是不一樣的。在中高學(xué)段,可借助抽象、推理、模型的數(shù)學(xué)思想來豐盈,那么能體現(xiàn)這些數(shù)學(xué)思想的“式與方程”板塊的知識就成了這個階段學(xué)生需掌握的核心知識。
總之,以上幾點(diǎn)策略,旨在突出學(xué)生思維能力的培養(yǎng),促使學(xué)生的學(xué)習(xí)探究過程成為有效、主動的建構(gòu)過程,提高學(xué)生多角度、多方位尋求分析問題和解決問題的能力,通過準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點(diǎn),形成創(chuàng)新意識。這樣的數(shù)學(xué)教學(xué)過程,能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識時獲取技能與方法,以及思維能力和創(chuàng)新意識,學(xué)生最終掌握的數(shù)學(xué)知識才是鮮活的、可遷移的,這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)才是有價值的,這樣才能實(shí)現(xiàn)真正的深度學(xué)習(xí)。
(責(zé)編 金 鈴)