【摘 要】基于單元教學(xué)的高三第一輪知識(shí)復(fù)習(xí),在一般觀念的思維指引下,首先對(duì)具有某種內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的內(nèi)容進(jìn)行分析、重組、整合,形成相對(duì)完整的復(fù)習(xí)單元,接著以問(wèn)題鏈為載體,促進(jìn)一般觀念具象化、結(jié)構(gòu)化,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展系列化的單元復(fù)習(xí)活動(dòng)。這樣融合一般觀念而設(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈,能夠有效促進(jìn)知識(shí)整體化、方法系統(tǒng)化、復(fù)習(xí)過(guò)程自然化,凸顯復(fù)習(xí)課的邏輯性和系統(tǒng)性,從而發(fā)展學(xué)生的一般觀念,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
【關(guān)鍵詞】一般觀念;單元教學(xué);問(wèn)題設(shè)計(jì);三角函數(shù)
現(xiàn)行教材遵循一般觀念的思維引領(lǐng),以研究數(shù)學(xué)對(duì)象基本思路(背景—概念—要素—表示—分類(lèi)—關(guān)系—運(yùn)算—性質(zhì)—應(yīng)用)為線索,以數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯關(guān)系為基本依據(jù),將學(xué)習(xí)內(nèi)容組織成單元模塊進(jìn)行編排,再分課時(shí)展開(kāi)單元整體教學(xué)?;趩卧虒W(xué)的高三第一輪知識(shí)復(fù)習(xí)也應(yīng)遵循這“一定之規(guī)”,從整體著眼,以教材為基礎(chǔ),在一般觀念的引領(lǐng)下,對(duì)具有某種內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的內(nèi)容進(jìn)行分析、重組、整合,形成相對(duì)完整的復(fù)習(xí)單元。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展系列化的單元復(fù)習(xí)活動(dòng),幫助學(xué)生自然建構(gòu)知識(shí)脈絡(luò),夯實(shí)學(xué)生的“四基”,優(yōu)化知識(shí)復(fù)習(xí)效果,發(fā)展學(xué)生的一般觀念,切實(shí)讓高三第一輪知識(shí)復(fù)習(xí)成為提高學(xué)生“四能”的沃土。
一、一般觀念的概念界定
一般觀念是數(shù)學(xué)大概念的一種表現(xiàn)形式,是對(duì)內(nèi)容及其反映的數(shù)學(xué)思想和方法的進(jìn)一步提煉和概括,是對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的定義方式、幾何性質(zhì)指什么、代數(shù)性質(zhì)指什么、函數(shù)性質(zhì)指什么、概率性質(zhì)指什么等問(wèn)題的一般性回答,是研究數(shù)學(xué)對(duì)象的方法論,對(duì)學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的方式對(duì)事物進(jìn)行觀察、思考、分析以及發(fā)現(xiàn)和提出數(shù)學(xué)問(wèn)題等都具有指路明燈的作用。[1]
根據(jù)教學(xué)功能不同,一般觀念可以分為:(1)指向內(nèi)容“是什么”的一般觀念,如幾何圖形性質(zhì)是什么(圖形的形狀特征、大小度量及位置關(guān)系)。(2)指向內(nèi)容“怎么學(xué)”的一般觀念,如如何借助單位圓研究三角函數(shù),如何利用坐標(biāo)法研究幾何對(duì)象,如何建立曲線方程(通過(guò)實(shí)際背景抽象出曲線的幾何特征,再根據(jù)幾何特征建立適當(dāng)坐標(biāo)系求出標(biāo)準(zhǔn)方程,最后進(jìn)行方程與曲線等價(jià)性的驗(yàn)證),如何通過(guò)運(yùn)算研究數(shù)列問(wèn)題,如何研究幾何圖形的性質(zhì)(可由形到數(shù),通過(guò)觀察畫(huà)出的圖象,得到函數(shù)的一些性質(zhì),再通過(guò)代數(shù)變換加以驗(yàn)證;或由數(shù)到形,進(jìn)行代數(shù)變換,得出解析式的某些特征,然后翻譯為圖象性質(zhì))等。(3)指向內(nèi)容所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)基本思想方法的一般觀念,如三角函數(shù)性質(zhì)是圓幾何性質(zhì)(主要是對(duì)稱(chēng)性)的直接反映;向量是溝通幾何與代數(shù)的橋梁;培養(yǎng)解析幾何的數(shù)學(xué)思維方式(先用幾何眼光觀察,再用代數(shù)解決幾何問(wèn)題);同一事物的不同形式之間一定存在內(nèi)在聯(lián)系,可以相互轉(zhuǎn)化;空間問(wèn)題平面化;函數(shù)思想統(tǒng)領(lǐng)方程、不等式;定義一種運(yùn)算就要研究運(yùn)算律,這是代數(shù)的核心思想;導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)性質(zhì)的工具等。[2]由此可見(jiàn),一般觀念具有數(shù)學(xué)基本思想和具體研究策略雙重屬性。
二、一般觀念引領(lǐng)下的單元教學(xué)設(shè)計(jì)策略
單元教學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于找到串聯(lián)、整合、重構(gòu)內(nèi)容的邏輯。在一般觀念的引領(lǐng)下進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì),可將散布在教材中具有關(guān)聯(lián)的知識(shí)按“是什么”的一般觀念組織在一起,形成單元教學(xué)內(nèi)容。另外,在“怎么學(xué)”“數(shù)學(xué)基本思想方法”的一般觀念指導(dǎo)下確定教學(xué)思路,開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。一般觀念是單元整合的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn),使得單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施有邏輯可循,同時(shí)為教師進(jìn)行單元教學(xué)實(shí)踐提供了整體思路,實(shí)現(xiàn)單元教學(xué)“上接下聯(lián)”(即上接學(xué)科核心素養(yǎng),下聯(lián)課時(shí)教學(xué)目標(biāo))。
三、一般觀念引領(lǐng)下的知識(shí)復(fù)習(xí)建構(gòu)要點(diǎn)
高三第一輪知識(shí)復(fù)習(xí),是對(duì)之前獲得的知識(shí)、方法以及經(jīng)驗(yàn)的重組與深化。高三學(xué)生在“研究什么”“如何發(fā)現(xiàn)”“如何研究”“如何推導(dǎo)”“如何解決”等一般觀念上已經(jīng)積累了一定的元認(rèn)知,復(fù)習(xí)時(shí)將一般觀念融于系統(tǒng)性、層次化的數(shù)學(xué)對(duì)象研究過(guò)程,可以喚醒學(xué)生對(duì)知識(shí)和方法的認(rèn)知,促成知識(shí)體系的自然建構(gòu),學(xué)生“四能”的培養(yǎng)也就在一般觀念的引領(lǐng)下水到渠成。
因此,一般觀念引領(lǐng)下的高三第一輪知識(shí)復(fù)習(xí)建構(gòu)的關(guān)鍵,主要是內(nèi)容的選擇和組織,以及內(nèi)容所反映的一般觀念的深化。
1.立足教材,以一般觀念為思維指引,劃分單元及課時(shí)內(nèi)容
顯性化的復(fù)習(xí)內(nèi)容不應(yīng)該是離散的、不連貫的碎片化知識(shí),也不應(yīng)該是數(shù)學(xué)概念、定理、公式、法則的簡(jiǎn)單堆砌,而應(yīng)該圍繞結(jié)構(gòu)化、有聯(lián)系的數(shù)學(xué)核心概念及其所反映的一般觀念進(jìn)行精心選擇并合理重組,將復(fù)習(xí)課組織為連續(xù)的、邏輯連貫的學(xué)習(xí)進(jìn)程。
以三角函數(shù)單元復(fù)習(xí)為例,內(nèi)容編排應(yīng)遵循研究函數(shù)的基本思路“背景—概念—要素—表示—分類(lèi)—關(guān)系—運(yùn)算—性質(zhì)—應(yīng)用”,但是三角函數(shù)的研究方法又具有特殊性,那就是一以貫之地發(fā)揮單位圓的作用。同角三角函數(shù)關(guān)系、誘導(dǎo)公式、三角恒等變換是單位圓特殊對(duì)稱(chēng)性、旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性的解析表示,同樣是借助單位圓這個(gè)腳手架展開(kāi)研究。三角函數(shù)圖象與性質(zhì)的研究?jī)?nèi)容與其他基本初等函數(shù)類(lèi)似,但由于三角函數(shù)的這些性質(zhì)與單位圓的幾何性質(zhì)緊密關(guān)聯(lián)(這些性質(zhì)反映單位圓上的點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)其坐標(biāo)的數(shù)量化和變化規(guī)律),基于邏輯的連貫性,教材借助單位圓的幾何直觀作圖,并重點(diǎn)研究三角函數(shù)的周期性等整體性質(zhì)。三角函數(shù)應(yīng)用中,如函數(shù)y=Asin([ωx+φ])圖象與性質(zhì)研究,主要是通過(guò)與函數(shù)y=sinx建立聯(lián)系,從代數(shù)變換的角度得出相關(guān)性質(zhì),拆除單位圓這個(gè)腳手架,研究視角從幾何直觀上升至代數(shù)推理,思維從感性上升至理性。
基于上述分析,可發(fā)現(xiàn)三角函數(shù)研究過(guò)程中的共性,即遵循函數(shù)的研究思路,以單位圓為腳手架展開(kāi)探究。由此提煉出以下一般觀念:(1)如何研究三角函數(shù)?利用單位圓,發(fā)揮腳手架作用。(2)函數(shù)性質(zhì)是什么?變化中的不變性和規(guī)律性,主要研究單調(diào)性、奇偶性、周期性、特殊取值、對(duì)稱(chēng)性。(3)三角函數(shù)的性質(zhì)是圓的幾何性質(zhì)(主要是對(duì)稱(chēng)性)的直接反映。(4)如何研究幾何圖形的性質(zhì)?可由形到數(shù),通過(guò)觀察畫(huà)出的圖象,得到函數(shù)的一些性質(zhì),再通過(guò)代數(shù)變換加以驗(yàn)證;或由數(shù)到形,進(jìn)行代數(shù)變換,得出解析式的某些特征,然后翻譯為圖象性質(zhì)。
本文以內(nèi)容所體現(xiàn)的一般觀念為思維指引,重構(gòu)三角函數(shù)復(fù)習(xí)單元:三角函數(shù)的定義和基本性質(zhì)(第一單元)、三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)(第二單元)、三角函數(shù)的應(yīng)用(第三單元)。綜合復(fù)習(xí)實(shí)際安排課時(shí)內(nèi)容如下:任意角、弧度制及三角函數(shù)的概念(1課時(shí)),同角三角函數(shù)的關(guān)系和誘導(dǎo)公式(1課時(shí)),三角恒等變換(1課時(shí)),三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)(2課時(shí)),函數(shù)y=Asin([ωx+φ])的圖象與性質(zhì)(2課時(shí)),三角函數(shù)模型的應(yīng)用(1課時(shí))。
2.以問(wèn)題鏈為載體,促進(jìn)一般觀念具象化、結(jié)構(gòu)化
一般觀念是高度抽象的,其與具體對(duì)象的關(guān)聯(lián)以及在解決問(wèn)題中的引導(dǎo)作用并不是顯而易見(jiàn)的。一般觀念也不可能是一蹴而就地學(xué)會(huì),而是要經(jīng)歷從接觸到熟悉領(lǐng)悟再到自覺(jué)運(yùn)用的“生長(zhǎng)”過(guò)程。[3]因此,復(fù)習(xí)過(guò)程中需要借助具體的研究對(duì)象,以問(wèn)題為載體,將一般觀念融于有邏輯、有結(jié)構(gòu)的問(wèn)題鏈中,通過(guò)問(wèn)題鏈給出一般觀念的明確提示,并適當(dāng)變化問(wèn)題情境,讓學(xué)生應(yīng)用一般觀念解決問(wèn)題。
首先,融合一般觀念來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)性的問(wèn)題鏈,能讓學(xué)生更直觀地感知一般觀念及內(nèi)隱化的數(shù)學(xué)基本思想和方法,有效發(fā)揮“暗線”的育人價(jià)值,使得“只可意會(huì)不可言傳”的一般觀念具象化、結(jié)構(gòu)化。接著,重構(gòu)的具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的單元復(fù)習(xí)內(nèi)容使學(xué)生有機(jī)會(huì)不斷接觸、反復(fù)領(lǐng)悟,充分感受一般觀念在研究數(shù)學(xué)對(duì)象、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題中的思想引領(lǐng)作用,更有力地培養(yǎng)學(xué)生的理性思維,使學(xué)生的“四基”“四能”得以升華。
數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈?zhǔn)歉鶕?jù)教學(xué)內(nèi)容及所蘊(yùn)含的思維脈絡(luò),立足學(xué)生認(rèn)知水平而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、層次性、結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題序列[4],是激活學(xué)生數(shù)學(xué)思維,深化一般觀念,驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維進(jìn)階,培育核心素養(yǎng)的重要學(xué)習(xí)形態(tài)。
數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈由橫向的主干問(wèn)題及縱向的追問(wèn)組成,具體設(shè)計(jì)步驟如下:首先以整體到局部的結(jié)構(gòu)化思想為指導(dǎo),融合學(xué)習(xí)任務(wù)及所蘊(yùn)含的思維主線來(lái)設(shè)置主干問(wèn)題,搭建問(wèn)題鏈整體框架,構(gòu)建思維層次;接著細(xì)化局部,設(shè)計(jì)追問(wèn),延展思維深度。主干問(wèn)題是驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的核心問(wèn)題,追問(wèn)是遵循學(xué)生認(rèn)知過(guò)程,聯(lián)結(jié)主干問(wèn)題思維跨度,指引學(xué)生深入思考的重要問(wèn)題。[5]
四、一般觀念引領(lǐng)下的知識(shí)復(fù)習(xí)建構(gòu)案例
1.復(fù)習(xí)片段一:三角函數(shù)的定義
三角函數(shù)定義的復(fù)習(xí)需引導(dǎo)學(xué)生再次回顧研究一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的基本思路的一般觀念。
引導(dǎo)語(yǔ):現(xiàn)實(shí)世界中存在著各種各樣周而復(fù)始變化的現(xiàn)象,你能舉例說(shuō)出其中一兩個(gè)實(shí)例嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生能說(shuō)出圓周運(yùn)動(dòng)、潮汐現(xiàn)象、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)等。
主干問(wèn)題:圓周運(yùn)動(dòng)是這類(lèi)現(xiàn)象的代表。如圖1所示,將單位圓“放在”直角坐標(biāo)系中,單位圓上點(diǎn)P以點(diǎn)A為起點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)[α]角,你能建立一個(gè)函數(shù)模型,刻畫(huà)點(diǎn)P的位置關(guān)系變化情況嗎?
師生活動(dòng):利用幾何畫(huà)板,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察終邊變化,發(fā)現(xiàn)終邊與單位圓交點(diǎn)坐標(biāo)呈規(guī)律性變化,且任意給定一個(gè)角[α],它的終邊OP與單位圓交點(diǎn)P的坐標(biāo),無(wú)論是橫坐標(biāo)x還是縱坐標(biāo)y都是唯一確定的。
追問(wèn)1:你能說(shuō)一說(shuō)三角函數(shù)的定義嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生自主說(shuō)出三角函數(shù)的定義。
追問(wèn)2:如果點(diǎn)P與原點(diǎn)的距離為r,那么[sinα]的值為多少?
師生活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生辨析三角函數(shù)兩種定義方式(“單位圓定義”與“終邊上點(diǎn)的坐標(biāo)比定義”)的區(qū)別與聯(lián)系。
課堂小結(jié):你能將本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容對(duì)照研究函數(shù)的基本思路進(jìn)行歸類(lèi)嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生能說(shuō)出基本思路“背景—概念—要素—表示—分類(lèi)—關(guān)系—運(yùn)算—性質(zhì)—應(yīng)用”,并將復(fù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸類(lèi)整理,形成知識(shí)的復(fù)習(xí)結(jié)構(gòu)。
課后思考:按照研究一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的基本思路抽象出概念后,我們還可以研究三角函數(shù)的哪些問(wèn)題?
【設(shè)計(jì)意圖】基于單元教學(xué)的復(fù)習(xí)課起始課,重在勾起學(xué)生對(duì)過(guò)往知識(shí)的回憶,回想起整個(gè)單元的研究?jī)?nèi)容、研究方法,然后運(yùn)用一般觀念將內(nèi)容與方法串連成線,構(gòu)建單元知識(shí)與方法的整體結(jié)構(gòu)脈絡(luò)。在概念的抽象環(huán)節(jié),問(wèn)題設(shè)計(jì)要起點(diǎn)低一些,坡度緩一些,同時(shí)要遵循一般觀念的思維指引,且符合知識(shí)自然發(fā)生發(fā)展。通過(guò)層層遞進(jìn)的追問(wèn),學(xué)生經(jīng)歷了重要概念的建構(gòu)過(guò)程,循序漸進(jìn)地將思維引向綜合。課后思考題的設(shè)計(jì),要為思考留白,發(fā)揮學(xué)生思維的主動(dòng)性,幫助學(xué)生養(yǎng)成一般性思考問(wèn)題的習(xí)慣。
2.復(fù)習(xí)片段二:三角函數(shù)基本性質(zhì)
三角函數(shù)基本性質(zhì)的復(fù)習(xí)在“如何研究三角函數(shù)性質(zhì)”“三角函數(shù)的性質(zhì)是圓的幾何性質(zhì)(主要是對(duì)稱(chēng)性)的直接反映”等一般觀念指引下展開(kāi)知識(shí)建構(gòu)。
主干問(wèn)題1:上節(jié)課我們回顧了三角函數(shù)研究思路中的概念、要素、表示、分類(lèi)等內(nèi)容,若從“關(guān)系”著手,根據(jù)以往學(xué)習(xí)基本初等函數(shù)的經(jīng)驗(yàn),我們可以研究三角函數(shù)的哪些關(guān)系呢?
師生活動(dòng):學(xué)生回顧以往基本初等函數(shù)學(xué)習(xí)過(guò)程中涉及的“關(guān)系”(如指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的關(guān)系),共同歸納出以同一個(gè)角作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的同角三角函數(shù)的關(guān)系,以兩個(gè)不同角(如[α]與[-α],[α]與[π±α],[α]與[π2±α],[α]與[2kπ+α])作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的三角函數(shù)的關(guān)系,三個(gè)角[([α-β])、[α]、[β]]的正弦、余弦之間關(guān)系等。
追問(wèn)1:如何發(fā)現(xiàn)并證明這些關(guān)系式?
師生活動(dòng):遵循研究三角函數(shù)性質(zhì)的一般觀念,首先,學(xué)生根據(jù)圓的幾何性質(zhì)得到同角三角函數(shù)的基本關(guān)系,接著,教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)以單位圓為腳手架(即基于幾何直觀,再到代數(shù)驗(yàn)證的一般觀念),從圖形特征(主要是圓的特殊對(duì)稱(chēng)性)入手,根據(jù)角度之間的關(guān)系找到對(duì)應(yīng)終邊的關(guān)系,轉(zhuǎn)化坐標(biāo)關(guān)系,再轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的關(guān)系這一探究過(guò)程去轉(zhuǎn)化化歸。
主干問(wèn)題2:三個(gè)角之間的關(guān)系又該如何證明?你能以cos([α-β])與[α]、[β]的正弦、余弦之間關(guān)系為例嘗試證明嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生先在單位圓中表示出三個(gè)角([α-β])、[α]、[β]以及相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo),由向量的數(shù)量積公式入手進(jìn)行關(guān)系推導(dǎo),接著教師引導(dǎo)學(xué)生從圓的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性角度,表示出角([α-β]),再利用兩點(diǎn)間距離公式將三個(gè)角的坐標(biāo)關(guān)系聯(lián)系起來(lái)。
追問(wèn)2:如何推導(dǎo)sin([α+β])與[α]、[β]的正弦、余弦之間的關(guān)系?
師生活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生借助誘導(dǎo)公式進(jìn)行余弦與正弦的互化,即sin([α+β])=[cosπ2-(α+β)]=[cosπ2-α-β],學(xué)生再將[β]用[-β]替換即可得到兩角和正弦公式。
追問(wèn)3:[sin2α]又該如何推導(dǎo)?[cos2α]和[tan2α]呢?
師生活動(dòng):學(xué)生從替換的角度推導(dǎo)公式,這是兩角和三角公式的應(yīng)用。
追問(wèn)4:[sinα2]需要重新推導(dǎo)嗎?[cosα2]和[tanα2]呢?
師生活動(dòng):學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)[α]與[α2]為二倍角關(guān)系,可以看成是二倍角公式的應(yīng)用。
追問(wèn)5:輔助角公式又可以看成是什么公式的應(yīng)用呢?你能舉例說(shuō)明嗎?
師生活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生以[12sinα+32cosα]為例,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行變式[sinα+3cosα]等,再變式到一般情況。
課堂小結(jié):觀察今天復(fù)習(xí)的這些三角恒等式,你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律了嗎?
師生活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生歸納,誘導(dǎo)公式“誘導(dǎo)”的是[α]的終邊與[π2±α]、[π±α]的終邊成軸對(duì)稱(chēng)、中心對(duì)稱(chēng)關(guān)系,三角恒等變換是旋轉(zhuǎn)任意角的誘導(dǎo)公式,反映的是圓的特殊對(duì)稱(chēng)性和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性。在研究方法上,上述三角公式本質(zhì)上是圓的基本性質(zhì)的解析表示,因此這些公式可以借助單位圓的幾何直觀,用旋轉(zhuǎn)變換的方法統(tǒng)一起來(lái),即把角[α]的終邊旋轉(zhuǎn)整數(shù)周([2kπ+α]),旋轉(zhuǎn)特殊角([π±α],[π2±α]),旋轉(zhuǎn)任意角[β]([α+β])的三角公式。
課后思考:按照研究函數(shù)的基本思路,三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)又該如何研究?
【設(shè)計(jì)意圖】將內(nèi)容及研究方法具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的復(fù)習(xí)內(nèi)容整合成一個(gè)單元,易于揭示誘導(dǎo)公式、三角恒等變換的本質(zhì)(即圓的基本性質(zhì)的解析表示),讓學(xué)生感受對(duì)稱(chēng)、變換的思想。三角恒等變換公式的推導(dǎo)具有層次性:兩角差的余弦公式是第一層,推導(dǎo)兩角和與差、二倍角的三角公式是第二層,積化和差、和差化積、半角公式等是第三層。第三層公式可以看成是第一、第二層公式的應(yīng)用,且第二、第三層公式的證明可拆除單位圓這個(gè)腳手架。兩個(gè)主干問(wèn)題的設(shè)計(jì),從“關(guān)系”的角度將兩種擁有共同屬性的內(nèi)容自然銜接,接著通過(guò)追問(wèn)突出這種循序漸進(jìn)的探究過(guò)程。追問(wèn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)為“如何發(fā)現(xiàn)”“如何推導(dǎo)”,一般觀念給出明確提示,側(cè)重思路的指引,讓學(xué)生反復(fù)體會(huì)單位圓的腳手架作用。學(xué)生在經(jīng)歷公式發(fā)現(xiàn)、推導(dǎo)、關(guān)聯(lián)的過(guò)程中自然構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。課堂小結(jié)、課后思考是單元教學(xué)的固定結(jié)構(gòu),旨在回歸一般觀念,引領(lǐng)學(xué)生應(yīng)用一般觀念進(jìn)行后續(xù)內(nèi)容的研究,發(fā)展學(xué)生的一般觀念。
五、一般觀念引領(lǐng)下的單元復(fù)習(xí)教學(xué)反思
1.一般觀念促進(jìn)知識(shí)自然建構(gòu)
在一般觀念的思維引領(lǐng)下開(kāi)展基于單元教學(xué)的高三第一輪復(fù)習(xí)課,要對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的研究?jī)?nèi)容及研究方法關(guān)聯(lián)性上加強(qiáng)指導(dǎo),以問(wèn)題鏈為載體,設(shè)計(jì)適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知水平,展現(xiàn)知識(shí)、方法內(nèi)在聯(lián)系的問(wèn)題,從而引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷前后一致、邏輯連貫的復(fù)習(xí)過(guò)程。這樣設(shè)計(jì)的復(fù)習(xí)過(guò)程,凸顯知識(shí)發(fā)展過(guò)程中的邏輯和知識(shí)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),有效促進(jìn)知識(shí)的整體化和方法的系統(tǒng)化,使得復(fù)習(xí)過(guò)程自然化。
2.一般觀念幫助學(xué)生形成專(zhuān)家思維
一般觀念反映的是專(zhuān)家的一種思維方式,一般觀念引領(lǐng)下的單元教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生具備解決真實(shí)問(wèn)題的專(zhuān)家思維為核心目標(biāo)的教學(xué)。通過(guò)重組的單元教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生有機(jī)會(huì)反復(fù)體驗(yàn)知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中的一般觀念,對(duì)知識(shí)背后的邏輯、方法關(guān)聯(lián)有更深刻的體會(huì)。一系列緊密聯(lián)系的問(wèn)題鏈將一般觀念具象化,可以讓學(xué)生體會(huì)問(wèn)題解決過(guò)程中的專(zhuān)家思維,幫助學(xué)生構(gòu)建解決實(shí)際問(wèn)題的思維支架,而不僅僅是記住結(jié)論。如此,學(xué)生在面對(duì)新問(wèn)題時(shí)就能從模仿自然過(guò)渡到應(yīng)用,最終學(xué)會(huì)像專(zhuān)家那樣思考。
數(shù)學(xué)教育很重要的一個(gè)方面是概念和定理形成背后蘊(yùn)含的一般觀念的深化與發(fā)展。一般觀念可以說(shuō)是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,它為建構(gòu)學(xué)生基本知識(shí)結(jié)構(gòu)、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題提供了思維的方向和策略。在一般觀念教學(xué)的指引下,學(xué)生必然能獲得更深刻的知識(shí)理解,發(fā)展數(shù)學(xué)思維,從而做到提出問(wèn)題更有方向性,解決問(wèn)題更具策略性。運(yùn)用一般觀念指導(dǎo)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與探究活動(dòng),應(yīng)成為教師進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新的又一重要課題。
參考文獻(xiàn):
[1]章建躍. 學(xué)會(huì)提問(wèn)(之五)[J]. 中小學(xué)數(shù)學(xué)(高中版),2022:封四,64.
[2]黃暉明. 一般觀念為統(tǒng)領(lǐng) 方法體系成自然:例析一般觀念下高三數(shù)學(xué)第二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)[J]. 理科考試研究,2023(7):2-5.
[3]章建躍. 核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中數(shù)學(xué)教材變革(續(xù)4):《普通高中教科書(shū)·數(shù)學(xué)(人教A版)》的研究與編寫(xiě)[J]. 中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,2019(10):7-11.
[4]唐恒鈞,張維忠. 數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)的理論與實(shí)踐[M]. 上海:華東師范大學(xué)出版社,2021:49.
[5]黃暉明. 數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈:讓課堂煥發(fā)思維活力:例析“兩個(gè)過(guò)程合理性”下的探究性問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)[J]. 中小學(xué)數(shù)學(xué)(高中版),2022(9):39-42.
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