摘 要:數(shù)學課程以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為導向,但常態(tài)課堂,特別是習題講評課中常有技能傳授替代能力培養(yǎng)的情況.本文以統(tǒng)計部分的習題講解為例,展示在常態(tài)講評課堂中教師通過對學生答題情況的深入分析,發(fā)現(xiàn)學生的真實問題和切實疑惑,設計適配學情的問題串,引導學生探究、思考,生成真實問題引領下的課堂,最終實現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標.
關鍵詞:問題串;問題引領;核心素養(yǎng)
《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》強調(diào)數(shù)學課程應以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為導向,但數(shù)學常態(tài)課堂中仍然會出現(xiàn)用技能傳授替代能力培養(yǎng)的情況,特別是“問題解決”的“習題講評”課.
在此類常態(tài)性“習題講評”過程里,教師通過對解題過程的分析讓學生理解答案、掌握方法,完成問題求解,之后再配合多解討論、變式訓練,完成解題訓練閉環(huán).這樣的講解模式以“問題求解”為主,確實有利于解題能力的訓練,但也會因為目標過于具體明確或內(nèi)容過于深刻豐滿,致使教師忙于直奔主題,急于在有限的時間內(nèi)完成所有內(nèi)容,更容易出現(xiàn)“教師講解答案即為講評”“學生知道答案即為理解”的課堂場景.于是,問題的發(fā)現(xiàn)、提出、分析,思維的發(fā)散、深入、提升,都無暇顧及,更談不上核心素養(yǎng)的培養(yǎng).
如何在“習題講評”中重視問題發(fā)現(xiàn),體現(xiàn)教師引領,實現(xiàn)素養(yǎng)目標?下面筆者就某次試卷講評課中遇到的一個統(tǒng)計題目展開分析與思考,以供研討.
1 原題重現(xiàn)
為增進學生對安全知識的了解,某校開展了兩次知識問答活動,從中隨機抽取了20名學生兩次活動的成績(百分制),并對數(shù)據(jù)(成績)進行整理、描述和分析.如圖是這20名學生第一次活動和第二次活動成績情況統(tǒng)計圖(某一個點的橫坐標代表第一次成績,縱坐標代表第二次成績).
(1)①學生甲第一次成績是85分,他兩次活動的平均成績是 """"分.
②學生乙第一次成績低于80分,第二次成績高于90分,請在圖中用“〇”圈出代表乙的點.
(2)為了解每位學生兩次活動平均成績的情況,A,B,C三位學生分別作出了每位學生的兩次活動平均成績的頻數(shù)分布直方圖(數(shù)據(jù)分成6組:70≤x<75,75≤x<80,80≤x<85,85≤x<90,90≤x<95,95≤x≤100).已知這三人中只有一人正確作出了統(tǒng)計圖,則作圖正確的是""" .
(3)假設有1 200名學生參加此次活動,估計兩次活動平均成績不低于90分的學生人數(shù).
2 試題分析
本題目為統(tǒng)計類綜合題,涉及統(tǒng)計圖信息讀取,頻數(shù)計算,通過樣本數(shù)據(jù)估計總體數(shù)據(jù)等問題.試題情境中要求學生能夠理解統(tǒng)計圖的橫、縱坐標的實際意義,并能夠通過對平均成績的理解在統(tǒng)計圖中找到對應的數(shù)據(jù),常規(guī)解答如下.
(1)①根據(jù)統(tǒng)計圖可直接得出該生第二次成績,即可求出平均分.
由統(tǒng)計圖可以看出,橫坐標為85的直線上只有一個點,其縱坐標為90.
這兩次的平均分為(85+90)÷2=87.5(分).
②符合要求的范圍在直線x=80的左側(cè),且在直線y=90的上方,圈出即可(如圖1).
(2)根據(jù)統(tǒng)計圖可得出落在各區(qū)間的頻數(shù),再與頻數(shù)分布直方圖對照即可得出答案.
第一次成績70≤x<75的點有6個,75≤x<80的點有2個,80≤x<85的點有1個,85≤x<90的點有2個,90≤x<95的點有5個,95≤x≤100的點有4個.
第二次成績70≤x<75的點有4個,75≤x<80的點有3個,80≤x<85的點有1個,85≤x<90的點有1個,90≤x<95的點有5個,95≤x≤100的點有6個.
B作圖正確.
(3)用總?cè)藬?shù)乘抽樣中兩次活動平均成績不低于90分的占比即可.
1 200名學生參加此次活動,兩次活動平均成績不低于90分的學生人數(shù)約為1 200×920=540(人).
3 學情分析
本題為八年級下學期期末復習練習第20題,來源于2022年北京市二模,滿分6分.全班35人滿分,4人得5分,2人得4分,2人得3分,班級滿分率約為81.45%,得分率約為94.6%.未得到滿分的8人中,有6人第(2)問答錯,4人第(3)問答錯.
單從得分率來看,此題不需要安排集體講評,但由于題目條件的呈現(xiàn)形式較為新穎,且本題除最后一問以外,都是填空題或選擇題,無法看到學生的解題方法,且從統(tǒng)計圖中獲取平均成績的方法是難點,答案并不清晰且有缺陷,因而需要安排講評.
4 教學片段
習題講評的目標不能局限于獲得特定的知識和技能,教師應該通過精心的設計,引導學生將單個知識技能的學習上升到思維習慣的自覺培養(yǎng),思維品質(zhì)的自覺提升層面.這樣的課堂設計通常以有引導性的“問題串”來實現(xiàn),用問題的層層遞進,推動問題的深入解決,包括針對實際情況不斷追問,促進學生重復“發(fā)現(xiàn)—反思—總結(jié)”的過程,讓問題串的設計和應用對已獲得的結(jié)果做出推廣和拓展,從而促進認識的不斷發(fā)展與深化.[1]
問題串1.
師:第 20題第(1)問我們班的正確率是100%,看來大家都能從圖中找到甲、乙兩人的兩次活動成績.請問兩次的活動成績是從哪里獲取的?
生:圖里標注了橫軸意義是學生的第一次成績,縱軸是第二次成績.
師:那怎么看到每人的成績呢?
生:圖里的一個點就代表一位學生,就像平面直角坐標系里的點,點的橫坐標表示他第一次成績,縱坐標表示他第二次成績.
反思分析1.
此題第(1)問里的兩小問都是填空題,沒有解答過程的展示.同樣做對的學生對這個問題的認知理解是不一樣的,那么解題之后反思和總結(jié),再把自己的方法用語言表述出來,可以讓學生明確這個問題對應的知識點,引導他們形成“回頭看”的習慣,不僅要會做,還要知道原理.
這個學生的回答已經(jīng)用數(shù)學語言來描述了這個問題的解決過程,讓大家看到第(1)問的本質(zhì)就是坐標問題,實現(xiàn)了代數(shù)與統(tǒng)計內(nèi)容的遷徙、類比,從問題中抽象出了“坐標系模型”.對第(1)問的理解會對第(2)問的解決起到引導作用.
問題串2.
師:第(2)問中提出了確定兩次活動的平均成績,那么從哪里可以得到平均成績呢?
生:每個學生活動的平均成績就是兩次成績之和除以2,則由第(1)問可得平均成績=(點的橫坐標+縱坐標)÷2.
師:那你算出這20個學生的平均成績了嗎?
生:圖中很多點的橫縱坐標沒有給出準確值,所以不能算出所有學生的平均成績.
師:我看你第(2)問是正確的,沒有平均成績,你是怎么做出來的呢?
生:我是采取了估算,然后排除錯誤答案的方法.我先看到圖中有四個點的橫、縱坐標都沒有超過75(如圖2),那么估算他們的平均成績一定也不會超過75,所以第一組的頻數(shù)不可能是3,所以排除A;然后再看95≤x≤100這組,也找到這樣四個點,橫、縱坐標都在這個范圍,所以最后一組的頻數(shù)應該是4,因而答案是B.
師:為什么直接判斷這兩組,不按照順序依次判斷?
生:因為我沒法確定每個平均成績的值,但是可以根據(jù)一些位置較為明顯的點的橫、縱坐標的取值范圍判斷平均成績的范圍,就是不等式的原理,70≤x<75,70≤y<75,則70≤x+y2<75,這兩組正好有這樣的點.
師:很好,你們解題中進行了方法優(yōu)選,很快就能得到答案了.但是第一組的頻數(shù)你們說不會是3,那么為什么是6呢?剛才不是只找到4個坐標滿足“70≤x<75,70≤y<75,則70≤x+y2<75”的點嗎?另外兩個點在哪里?
教師組織學生課堂討論,歸納發(fā)現(xiàn)“70≤x<75,70≤y<75,則70≤x+y2<75”的逆命題是假命題,平均成績滿足第一組的還有可能有兩個(如圖3).
反思分析2.
學生給出的方法“性價比”很高,雖然無法準確計算每個平均成績,但我們也可以通過合情推理得到第一組和最后一組的正確頻數(shù),從而進行答案選擇,可以快速解決問題.
其中用不等式表示的原理,非常清晰地解釋了判斷原則,體現(xiàn)了靈活使用數(shù)學方法解決問題的能力.但是如果分析到此為止,那就是答案的講解,讓學生習慣于“只知道做,不知道想”的解題模式.教學應該促進學生更為積極地去進行思考,并能逐步學會想得更清晰、更全面、更深、更合理.[2]
問題串3.
師:解決剛才這個問題時,我們使用代數(shù)式x+y2來表示平均成績,用不等式組n≤x+y2<m來表示每一組的范圍,這其實是用數(shù)的方式來詮釋了題中的文字條件,請問你還能用其他方法表示這些條件嗎?
生:可以用形,平均成績=x+y2就是x,y之間的關系,也就是一次函數(shù)關系,是一條直線,那么每一組的邊界就可以用這些直線表示.畫出這些直線,就能得到每一組的形的范圍,那就可以直接看出含在范圍中的點的頻數(shù).
師:到底是哪些直線?
生:y=140-2x,y=150-2x,y=160-2x,…,y=190-2x,y=200-2x,
就是直線y=-2x+2m(m=分點值),應該是一組平行線.
師:很好,大家試著畫出這些直線,看看是否能更加直觀地得到答案.
教師組織學生畫圖觀察.
生:老師,我畫出的直線是這樣的(如圖4),這樣可以直觀看出夾在兩條直線之間的點的數(shù)量了.
師:確實很直觀,大家再看看這幅圖,是不是可以呼應前面的分析,驗證答案B正確?
反思分析3.
通過這組問題串,引導學生從數(shù)的角度進入到形的方法,直觀地體現(xiàn)分組情況,既是一題多解,更是培養(yǎng)多角度觀察、分析、描述問題的能力,鞏固數(shù)形結(jié)合的基本方法.
同時,驗證答案的需求,可以吸引學生再次反思、對比不同方法,引導他們發(fā)現(xiàn)問題,即所作直線與坐標軸交點位置與計算值不一致.
問題串4.
生:雖然我畫的直線與坐標軸交點坐標不對,但相對于點來說位置沒錯,所以不影響判斷點的分組.
師:怎么保證相對位置正確?
生:經(jīng)過特殊點(70,70),(75,75),…,(90,90),(100,100)且與坐標軸夾銳角為45°就可以,因為直線斜率k的值為-1,所以這些特殊點位置是對的.
師:很好,那這些直線坐標軸交點計算與作圖矛盾產(chǎn)生的原因是什么?
學生討論后發(fā)現(xiàn),本題圖的坐標軸單位長度設置不一致導致了矛盾.學生展示調(diào)整后的作圖,驗證確實不影響分組頻數(shù).
生:老師,根據(jù)這個圖,我發(fā)現(xiàn)答案B也不對.第二組、第三組、第四組的頻數(shù)應該是1、1、3(如圖5).
師:確實,看來B只能算是有部分正確,作為選擇題來說的唯一選擇,但不是正確答案.
反思分析4.
問題串4是得到答案之后的追問,是在真實問題情境中產(chǎn)生的真實問題.其實,這個問題不是設計出來的,而是由情境生成,引導學生發(fā)現(xiàn)的.這樣的過程,將“情境設計”和“問題提出”連接起來,促進了學生主動參與教學活動,提升學生的“發(fā)現(xiàn)問題”意識[3],同時培養(yǎng)學生的“質(zhì)疑”能力.
5 結(jié)語
核心素養(yǎng)的提升,應該由教學的實施者、參與者共同實現(xiàn).在常態(tài)習題講評中,教師設計的問題串能夠創(chuàng)設讓所有學生參與思考,主動反思的氛圍,引導學生發(fā)現(xiàn)問題,理解問題的來由,針對問題調(diào)動學生從不同角度觀察、嘗試不同方案,發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì),不局限于問題的預設和單純的問題解答,通過合作、討論解決問題串,不斷深化對問題的認知.
如此的習題講評,以問題為中心點,不忽視相關問題的發(fā)生,將發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的能力(簡稱“四能”)培養(yǎng)形成閉環(huán)[4],互為引導、互為掣肘,從而真正實現(xiàn)習題講評的素養(yǎng)目標.
參考文獻
[1]鄭毓信.從“問題解決”到“問題引領的數(shù)學教學”——國際視野下的中國數(shù)學教育(1)[J].中學數(shù)學月刊,2024(1):1-4+9.
[2]鄭毓信.數(shù)學教育視角下的“核心素養(yǎng)”[J].數(shù)學教育學報,2016(3):1-5.
[3]鄭毓信.從“情境學習理論”到“數(shù)學教學中的情境設置”——國際視野下的中國數(shù)學教育(2)[J].中學數(shù)學月刊,2024(2):1-6.
[4]中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2022.