摘要:文章基于建構(gòu)主義的視角,深入解析其本質(zhì),并以“二元一次方程組”的教學(xué)為例,從啟動(dòng)階段、理解階段、應(yīng)用階段和創(chuàng)新階段這四個(gè)層次著重探討了有效實(shí)施建構(gòu)主義教學(xué),旨在增強(qiáng)學(xué)生的課堂參與度及意義建構(gòu)能力,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
關(guān)鍵詞:建構(gòu)主義;意義建構(gòu);二元一次方程組
1 意義建構(gòu)的內(nèi)涵
初中數(shù)學(xué)意義建構(gòu)指的是學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),通過(guò)參與數(shù)學(xué)活動(dòng)、探索數(shù)學(xué)概念和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,逐步建立起對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和意義.這一過(guò)程不僅僅是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單接受和記憶,更強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)自主探索和思維活動(dòng),將抽象的數(shù)學(xué)概念與具體的實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái),從而深化對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)和應(yīng)用的理解.具體來(lái)說(shuō),初中數(shù)學(xué)意義建構(gòu)的內(nèi)涵可以從以下幾個(gè)方面來(lái)理解和描述.
1.1 概念的形成與理解
意義建構(gòu)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí),不僅要理解定義和公式,更要通過(guò)具體的例子和情境理解其實(shí)際意義和應(yīng)用方法.例如,在學(xué)習(xí)代數(shù)中的變量概念時(shí),學(xué)生不僅需要掌握其符號(hào)表示和基本運(yùn)算規(guī)則,還要理解變量在數(shù)學(xué)問(wèn)題中的作用和意義,如未知數(shù)的代數(shù)表達(dá)和方程的求解過(guò)程.
1.2 知識(shí)的聯(lián)系與整合
意義建構(gòu)要求學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)到的不同數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)建立聯(lián)系并加以整合,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò).例如,在學(xué)習(xí)平行線的性質(zhì)時(shí),學(xué)生不僅要理解平行線的定義和性質(zhì),還要探討平行線的性質(zhì)與角度、三角形等幾何概念之間的關(guān)系,通過(guò)比較和推理形成完整的幾何推斷過(guò)程.
1.3 問(wèn)題的解決與應(yīng)用
意義建構(gòu)強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)應(yīng)用情境,將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去.例如,在解決日常生活中的測(cè)量問(wèn)題時(shí),學(xué)生需要理解長(zhǎng)度、面積和體積的數(shù)學(xué)概念,通過(guò)測(cè)量和計(jì)算實(shí)際物體的尺寸,理解數(shù)學(xué)與日常生活之間的緊密聯(lián)系.
1.4 思維的發(fā)展與創(chuàng)新
意義建構(gòu)強(qiáng)調(diào)通過(guò)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力.例如,在解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題或?qū)嶋H應(yīng)用中,學(xué)生需要進(jìn)行問(wèn)題分析、推理和解決方案設(shè)計(jì),通過(guò)不斷探索和嘗試,培養(yǎng)解決新問(wèn)題的能力.
2 意義建構(gòu)的教學(xué)案例分析
現(xiàn)以“二元一次方程組”的教學(xué)為例,采用建構(gòu)主義理論,通過(guò)以下四個(gè)階段的落實(shí)著力促進(jìn)學(xué)生概念意義建構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng).
2.1 啟動(dòng)階段:激情導(dǎo)入,為意義建構(gòu)做好鋪墊
教學(xué)環(huán)節(jié)1教學(xué)情境設(shè)計(jì),意義建構(gòu)的基礎(chǔ)
情境導(dǎo)入:首先課件呈現(xiàn)“明星剖析雞兔同籠問(wèn)題”的相關(guān)視頻,接著就古代數(shù)學(xué)方程方面的成就展開(kāi)闡述,無(wú)痕引出雞兔同籠問(wèn)題——“雞兔同籠,上有九頭,下有二十八足,則雞兔各幾何?”
師:雞兔同籠問(wèn)題中已知的是什么?
生1:上有九頭,下有二十八足.
師:要求的又是什么?
生2:雞兔各幾何?
師:我們?cè)撊绾吻蠼饽兀?/p>
生3:可以設(shè)雞與兔分別有x,y只,根據(jù)題設(shè)可得x+y=9,2x+4y=28.
設(shè)計(jì)意圖:意義建構(gòu)成功與否很大程度上取決于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的興趣,而情境又是將知識(shí)轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)的有利途徑.在本節(jié)課引入環(huán)節(jié),教師改變常規(guī)做法,采用“明星剖析雞兔同籠問(wèn)題”的相關(guān)視頻進(jìn)行新知導(dǎo)學(xué),通過(guò)挖掘生活中的數(shù)學(xué)元素引發(fā)學(xué)生的興趣,再以方程方面的成就加以渲染,以達(dá)到弘揚(yáng)數(shù)學(xué)文化和激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力的雙重效果,更重要的是為后續(xù)的參與意義建構(gòu)打下基礎(chǔ).
2.2 理解階段:搭建支架,實(shí)現(xiàn)自主的意義建構(gòu)
教學(xué)環(huán)節(jié)2思維支架建立,意義建構(gòu)的前提
師:所列方程是什么方程?是一元一次方程嗎?
生(齊):不是.
師(追問(wèn)):它與一元一次方程有什么不同嗎?
學(xué)生七嘴八舌地闡述,不亦樂(lè)乎.
師:下列方程與x+y=9,2x+4y=28這兩個(gè)方程有何共同點(diǎn)?小組合作討論后闡述你們的判斷依據(jù).
①4x-y=7;②5x+2=7;
③3x=xy+2;④3x+4y=z;
⑤5x+2y=6;⑥4x+π=0.
學(xué)生展開(kāi)探討,氣氛熱烈,很快有了一定的認(rèn)識(shí).
師:剛才大家的討論很激烈,分析也很透徹.現(xiàn)在,你能類比一元一次方程為上述兩個(gè)方程命名嗎?
生4:是不是可以稱之為“二元一次方程”?
師:大家覺(jué)得他的命名如何?
學(xué)生紛紛點(diǎn)頭,教師適時(shí)板書(shū)部分課題“二元一次方程”.
師:類比一元一次方程的定義,試著定義二元一次方程,可以嗎?
…………
師:回到雞兔同籠問(wèn)題,既然需要同時(shí)滿足這兩個(gè)條件,那么可以用一個(gè)大括號(hào)將方程x+y=9和2x+4y=28結(jié)合起來(lái),得到x+y=9,2x+4y=48,這樣就構(gòu)成了什么?
生5:二元一次方程組.
師:觀察x+y=9,2x+4y=48,你能試著概括其概念嗎?
學(xué)生七嘴八舌地描述,最后在教師的點(diǎn)撥與啟發(fā)下完整概括.
師:以下方程組是二元一次方程組的有.
①x+y=5,y=7+z;②x+3y=4,2x+5y=7;③xy=2,x+y=3;
④5y=15,3x+2y=8;⑤x=9,y=8.
學(xué)生在掌握知識(shí)和原理基礎(chǔ)上回答.
師(追問(wèn)):你是以什么標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷的?
設(shè)計(jì)意圖:教師以“設(shè)問(wèn)+追問(wèn)”為支架,引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析和比較,并能在類比和對(duì)比的過(guò)程中順利完成其共性的歸納,這樣由學(xué)生自主歸納而得的概念才是記憶深刻的.教師又以辨析題引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,最終使學(xué)生在強(qiáng)化與辨析中厘清概念本質(zhì),實(shí)現(xiàn)自主的意義建構(gòu).
2.3 應(yīng)用階段:合作學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)共同意義建構(gòu)
教學(xué)環(huán)節(jié)3教學(xué)方法的深入,意義建構(gòu)的實(shí)施
師:下面就通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)的方式分別列舉上述“雞兔同籠”問(wèn)題中所有符合兩個(gè)方程實(shí)際意義的結(jié)果,并填寫(xiě)表1和表2.
學(xué)生展開(kāi)探索,并積極填寫(xiě)表格,之后自主自發(fā)地合作討論生成二元一次方程的解的概念.
師:二元一次方程的解與一元一次方程的解有何區(qū)別?究竟什么是二元一次方程組的解呢?
生7:二元一次方程的解很多,有無(wú)數(shù)個(gè).
生8:二元一次方程的解都是成對(duì)的.
師:現(xiàn)在你覺(jué)得在解決“雞兔同籠”問(wèn)題時(shí),哪種方法更好呢?
生9:二元一次方程更簡(jiǎn)單一點(diǎn).
…………
設(shè)計(jì)意圖:這里,教師以合作學(xué)習(xí)為策略,引導(dǎo)學(xué)生積極參與、主動(dòng)研究和深度思考,親歷從列舉到歸納再到運(yùn)用的探究過(guò)程,借助類比的方法輕松歸納得出概念,同時(shí)在對(duì)比中獲取結(jié)論,并能在探討中感受到二元一次方程的簡(jiǎn)潔.整個(gè)過(guò)程充分彰顯學(xué)生的主體地位,在充分對(duì)話中參與概念意義建構(gòu),最終實(shí)現(xiàn)深度的群體意義建構(gòu).
2.4 創(chuàng)新階段:拓展整合,實(shí)現(xiàn)個(gè)體意義的重構(gòu)
教學(xué)環(huán)節(jié)4知識(shí)拓展整合,意義建構(gòu)的落實(shí)
師:現(xiàn)在回歸課始數(shù)值簡(jiǎn)化之前的“雞兔同籠”問(wèn)題,你是否有了新的想法,能用一個(gè)方程來(lái)表示嗎?
…………
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)情境化的問(wèn)題設(shè)計(jì)來(lái)照應(yīng)課始,引導(dǎo)學(xué)生在合作探究中鞏固新知,體會(huì)建模思想.
師:最后,讓我們一起來(lái)回顧一下今天這節(jié)課,學(xué)習(xí)的知識(shí)有哪些?你有了什么新認(rèn)識(shí)?你覺(jué)得后續(xù)我們即將學(xué)習(xí)什么?又會(huì)用什么方法學(xué)習(xí)呢?
在師生互動(dòng)和生生交流中生成了圖1.
設(shè)計(jì)意圖:教師用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的提煉和整合過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生在高水平思維的參與與投入下厘清章節(jié)知識(shí)脈絡(luò),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的整體建構(gòu),并以思維導(dǎo)圖促進(jìn)學(xué)生深層意義的獲得,完善學(xué)生的認(rèn)知視角,同時(shí)為后續(xù)的學(xué)習(xí)作足準(zhǔn)備.