初中階段是學生學習數(shù)學的關(guān)鍵時期,對于學生理解數(shù)學概念,有效內(nèi)化知識尤為重要。隨著教育改革的深入,教師在教學過程中逐漸認識到,成功的數(shù)學教學離不開對學生的智力激勵和知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。先行組織者作為一種高效的教學工具,近年來在初中數(shù)學教學中得到了廣泛的應(yīng)用。它通過提供引導性材料,幫助學生將新舊知識有效鏈接,從而促進學生對數(shù)學概念的深刻理解和長期記憶。文章探討了先行組織者的概念,提出了基于先行組織者的初中數(shù)學概念課教學策略,以供參考。
一、先行組織者概述
先行組織者這一概念最初由教育心理學家奧蘇貝爾提出,其核心是在學習新內(nèi)容之前,由教師提供一種引導性材料,旨在幫助學生擴展認知結(jié)構(gòu),構(gòu)建新舊知識之間的聯(lián)系。其中,“先行”意味著在學習新內(nèi)容之前進行,“組織者”則指教師經(jīng)過精心設(shè)計后,用于引導學生學習的材料。這種材料可以是概念展示、法則描述、圖像等,它以學生易于理解的方式提前呈現(xiàn),目的是營造積極的學習氛圍,助力學生對知識進行有效鏈接和內(nèi)化。當學生面臨新的認知挑戰(zhàn)時,先行組織者能夠搭建新舊知識之間的橋梁。在初中數(shù)學概念課教學中,先行組織者不僅是學習內(nèi)容的前奏,還是啟迪學生思維、豐富學生學習體驗的有效手段。
二、基于先行組織者的初中數(shù)學概念課教學策略
(一)鏈接舊知識與新知識
在基于先行組織者的初中數(shù)學概念課教學中,為了幫助學生構(gòu)建數(shù)學知識體系,教師的教學要緊密圍繞教材框架展開。其中,鏈接舊知識與新知識是至關(guān)重要的一環(huán)。
以蘇教版初中數(shù)學九年級上冊第二章“對稱圖形——圓”為例。圓是初中數(shù)學課程的核心內(nèi)容之一,學生在探索圓的過程中,往往從相關(guān)概念的認識開始,如圓的定義、點與圓的關(guān)系等,進而基于這些基礎(chǔ)概念學習圓的其他知識點?;诖?,教師在教學中可以將學生先前所學的知識,與當前課程的新知識相鏈接。通過這一過程,學生能夠重新審視和鞏固已學知識,從而理解圓的概念,掌握點與圓的關(guān)系。
在該章節(jié)的教學中,教師首先要讓學生對圓的概念有清晰認知,即圓是點到一個固定點(圓心)距離相等的所有點組成的閉合曲線。隨后,教師可以引導學生探討點與圓的三種基本位置關(guān)系(點位于圓內(nèi)、圓上及圓外),讓學生明確在不同情況下,點到圓心的距離與圓半徑之間的數(shù)值關(guān)系所蘊含的特殊規(guī)律。接下來,教師要引導學生運用已掌握的幾何知識,借助點、線等基本元素與關(guān)系,深入理解圓的定義,并以此為基礎(chǔ),進一步探究圓的性質(zhì)與定理。例如,在證明四個點共圓時,學生要有從定義出發(fā)簡化問題、追溯點與圓心之間距離等基本關(guān)系的能力,這不僅是知識遷移的體現(xiàn),還是將先前的數(shù)學思想方法融入新情境的實踐。在此過程中,舊知識不斷被新情境激活,知識結(jié)構(gòu)在新認識中得以鞏固和發(fā)展。鏈接舊知識與新知識的教學策略拓展了學生思維的深度與廣度,使數(shù)學概念的學習更為有序和有條理。最后,在學生掌握圓的定義后,教師可以鼓勵學生通過實際作圖、測量等方式,觀察點和圓心之間的距離變化,用實踐驗證理論,使學習過程更加直觀和具體。
(二)使用視覺工具
在初中數(shù)學教學過程中,為了便于學生理解,教師通常會將抽象的數(shù)學概念以形象、直觀的方式展現(xiàn)出來?;谙刃薪M織者策略,教師通過運用圖像等視覺工具來構(gòu)建知識體系,能夠幫助學生建立與既有知識的聯(lián)系,加深學生對新概念的理解。
以蘇教版初中數(shù)學七年級上冊第二章第一節(jié)“正數(shù)與負數(shù)”為例。教師在教學中可以借助貼近生活的圖像,讓學生在生動的語境中感受和理解正負數(shù)的概念。具體而言,教師可以靈活運用數(shù)軸圖、多彩的溫度計和表示資產(chǎn)與負債的柱狀圖等多種視覺輔助工具,以吸引學生的注意,為他們理解正負數(shù)概念及其應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
首先,在介紹正負數(shù)時,教師可以引導學生觀察數(shù)軸上的點,感知其位置變化。通過這種視覺化的呈現(xiàn)方式,學生能夠清晰地看到正數(shù)和負數(shù)分別分布在數(shù)軸的兩側(cè),從而深刻理解正負數(shù)分類及其相對性的關(guān)鍵特點。同時,教師將數(shù)值置于數(shù)軸上的具體位置,如用溫度計上升或下降的數(shù)值來示例,可以有效幫助學生理解正負數(shù)表示的意義。其次,在闡述正數(shù)與負數(shù)代表意義相反的量時,教師可以制作對比圖表,展示貨幣的收入和支出、電梯在樓層中的上升和下降等生活中常見的對立現(xiàn)象。這樣能使學生直觀看到正負數(shù)在表示不同方向或?qū)α⒏拍顣r的實際應(yīng)用,從而更精確、靈活地運用正數(shù)和負數(shù)來描述現(xiàn)實生活中的多種現(xiàn)象。圖像化的教學策略為學生提供了一個清晰的視覺框架,能夠加深他們對數(shù)學概念間區(qū)分與聯(lián)系的理解。最后,在引導學生理解負數(shù)的意義時,教師可以借助具象化的教學工具。例如,教師利用債務(wù)和資產(chǎn)的圖表,將抽象的負數(shù)概念與生活中的具體情況相聯(lián)系,讓學生明白其不僅作為數(shù)學符號存在,還在現(xiàn)實生活場景中承載著實質(zhì)性的意義,具備廣泛的應(yīng)用價值。
教師通過將富有創(chuàng)造力的視覺元素融入數(shù)學概念教學之中,不僅能消除學生對數(shù)學的畏懼心理,還能激勵他們持續(xù)探索數(shù)學世界,建立堅實的數(shù)學概念基礎(chǔ),并在此基礎(chǔ)上發(fā)展出高階的數(shù)學思考和應(yīng)用能力。這既符合學生認知發(fā)展的規(guī)律,又能滿足學生學習數(shù)學的視覺化和直觀化需求,是數(shù)學概念課教學中不可或缺的教學策略。
(三)創(chuàng)設(shè)貼近生活的教學情境
情境作為連接現(xiàn)實世界與數(shù)學思維的橋梁,能夠有效激發(fā)學生的興趣,為學生提供更加豐富的學習體驗。在基于先行組織者的數(shù)學概念課教學中,教師可以積極創(chuàng)設(shè)貼近生活的教學情境,以幫助學生在良好的情境中提高學習效率、達成學習目標。
以蘇教版初中數(shù)學七年級上冊第二章第三節(jié)“數(shù)軸”為例。在教授數(shù)軸概念時,教師可以通過創(chuàng)設(shè)貼近日常生活的場景,如溫度計的讀數(shù),讓學生直觀感受并理解數(shù)軸上的點與有理數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系。首先,教師可以利用溫度計的示意圖引入課題,詢問學生對溫度計讀數(shù)的了解程度,并通過互動啟發(fā)他們的思維,引導他們意識到日常生活中的溫度變化與數(shù)軸上正負數(shù)的緊密聯(lián)系。其次,教師可以利用多媒體設(shè)備展現(xiàn)三個分別代表零上、零度和零下的溫度計圖像,引導學生理解正數(shù)、零和負數(shù)在數(shù)軸上的分布規(guī)律,鼓勵學生描述、解釋這些圖像所反映的溫度值,幫助學生逐步構(gòu)建起對數(shù)軸的直觀印象,進而準確理解和掌握對數(shù)軸的功能。最后,教師可以指導學生利用類似方法正確繪制數(shù)軸,并在數(shù)軸上標記指定的有理數(shù)。教師還可以要求學生根據(jù)給定的有理數(shù)在數(shù)軸上找到相應(yīng)的點,并讀出這些點所代表的數(shù)值。通過實踐操作,學生不僅能掌握數(shù)軸圖的繪制技巧,學會在數(shù)軸上定位不同有理數(shù)的方法,還能提高通過視覺信息還原數(shù)學概念的能力。
教師通過創(chuàng)設(shè)貼近生活的教學情境,能讓學生深刻體會數(shù)與形之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,認識到數(shù)軸不僅是數(shù)學抽象概念的體現(xiàn),還是連接數(shù)學世界與真實世界的橋梁,從而提高學生通過數(shù)學視角去解讀和理解周圍環(huán)境中的各種現(xiàn)象的能力。
(四)采用故事教學法
在基于先行組織者的初中數(shù)學概念課教學中,故事教學法是一種行之有效的教學方法。它不僅能簡化數(shù)學概念的學習,增進學生對新概念的理解,還能促使學生將新知識與已有經(jīng)驗相融合,幫助學生構(gòu)建完整的知識體系。
以蘇教版初中數(shù)學七年級上冊第二章第四節(jié)“絕對值與相反數(shù)”為例。教師在講授絕對值概念時,若直接切入定義和性質(zhì),可能會讓學生感到抽象難懂。為解決這一難題,教師可以巧妙運用日常生活中的小故事來引入該數(shù)學概念。比如,教師可以講述小明駕車出游的情境,讓學生在貼近生活的場景中自然而然地接觸并理解絕對值的概念。在教師描述小明先向東行駛20千米再向西行駛30千米的過程時,學生可以在這一故事場景中領(lǐng)悟正負數(shù)的意義及相對運動的概念。隨后,教師可以引導學生嘗試用有理數(shù)表達小明的行駛距離,以此加深學生對絕對值作為距離概念的理解,即數(shù)軸上任意點到原點的距離總是非負的。在這一教學過程中,教師可以通過串聯(lián)有理數(shù)的計算、絕對值的定義、數(shù)軸上點的意義和實際生活中的場景描述,讓學生在認知上獲得連貫和一致性的體驗。這既符合學生從具體到抽象的認知規(guī)律,又能滿足他們的學習需求。
(五)運用交互式教學軟件
在初中數(shù)學概念課的教學中,教師運用交互式教學軟件是一種重要且有效的教學手段。交互式教學軟件生動有趣,能加深學生對知識的理解,提高學生的學習熱情。基于先行組織者的策略,這種技術(shù)輔助手段被視為連接已有知識與新概念的橋梁,有助于學生在認識上實現(xiàn)從具體到抽象的跨越。
以蘇教版初中數(shù)學九年級上冊第一章“一元二次方程”為例。該章節(jié)內(nèi)容涵蓋了配方法、公式法和因式分解法等多種方程的解法。傳統(tǒng)的板書演示往往會讓學生感到枯燥,難以集中專注力。而交互式教學軟件能提供動態(tài)的實例演示,通過直觀的畫面引導學生逐步了解方程求解的邏輯。例如,軟件可以展示如何將標準形式的方程轉(zhuǎn)化為配方完成形式,并將每一個步驟都以動畫的形式呈現(xiàn),從而使抽象的數(shù)學操作變得具體可感。同時,這些軟件具備豐富的交互功能,允許學生主動探索和檢驗解題過程中的每個環(huán)節(jié)。在教師的指導下,學生可以通過拖拽、點擊等操作,在使用軟件學習的過程中加深對方程構(gòu)造的認識,如在求解過程中選擇正確的配方系數(shù)、檢驗因式分解結(jié)果的正確性等。這種生動的互動過程能顯著提高學生的課堂參與度,提高學生的學習效率。
此外,在讓學生理解一元二次方程解法的難點上,交互式教學軟件同樣展現(xiàn)出其獨特優(yōu)勢。軟件內(nèi)置的模擬解題環(huán)節(jié)能讓學生在不同情境下運用已學方法實踐方程求解,并立即獲得反饋,從而牢固地掌握一元二次方程求解方法的思路與技巧,提高解題時的邏輯思維能力。
結(jié)語
文章闡述了先行組織者的內(nèi)涵及其在初中數(shù)學概念教學中的應(yīng)用策略。實踐證明,先行組織者策略在拓展學生的認知深度與廣度方面有諸多益處。首先,先行組織者能有效連接學生現(xiàn)有認知結(jié)構(gòu)與新學習內(nèi)容,加深學生對知識的理解和記憶。其次,先行組織者能讓學生在更加寬松和自然的學習環(huán)境中,以更高的熱情探索數(shù)學世界。最后,先行組織者能為教師提供豐富的教學方法和手段,促進教學質(zhì)量和學生學習效率的雙重提高。
(作者單位:常州市鄒區(qū)中學)