利用“數(shù)對”確定位置的學科本質是“用一個有序數(shù)對描述一個點的位置”,其具體觀念包括:(1)確定位置是基于參照物,發(fā)現(xiàn)并利用關鍵維度對平面上點的位置的量化表達;(2)平面上確定點的位置需要兩個維度;(3)利用圖形上點的位置變化能夠有效刻畫圖形的運動。此外,能夠促進學生始終思考、指向概念理解的基本問題是“在二維平面上,如何確定一個點的位置”。
基本問題是支架,是學生持續(xù)探索的載體,對具體觀念的理解與遷移是目標,而評價標準是鏈接具體觀念與基本問題的支點,能夠有效引領學生的自主探索與深度感悟。那么,學生能否自主建構評價標準?如何明確評價標準與問題解決之間的關系?如何引導學生以標準為引領,實現(xiàn)對基本問題的持續(xù)探索與思考,最終實現(xiàn)對具體觀念的理解呢?
大單元視角下,“確定位置”作為“方向與位置'單元的第一課時,無論是根據(jù)具體觀念確定的基本問題,還是需要解決的數(shù)學問題,都指向了“準確地找到一個點的位置”,而這便可以成為成功標準或者評價標準,引領學生自主探索,促進學生對核心概念的理解,發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。筆者通過前測發(fā)現(xiàn),學生能夠在確定位置的問題解決過程中,自主建構“準確地找到一個點的位置”的評價標準,并以評價標準為引領,持續(xù)探索,最終實現(xiàn)對基本問題的深度思考,理解核心概念。
基于以上理解,筆者借助“創(chuàng)作編程作品‘小魚游起來’”的真實問題情境,激發(fā)學生自主探索準確描述小魚出發(fā)點位置的評價標準和方法,最終抽象出“數(shù)對”,完成對問題的解決。
一、真實情境激發(fā)探究,孕伏評價標準
本節(jié)課創(chuàng)設了“創(chuàng)作編程作品‘小魚游起來’”的真實問題情境。這個情境源于信息課上,學生學習編程知識,教師讓學生利用編程口令,設計一個海底世界小魚游起來的編程作品。
(一)從跨學科的真實情境到數(shù)學課的真實問題
信息課上的編程任務,其本質也是利用橫縱軸的距離確定一個點的位置,這與數(shù)學課上利用數(shù)對確定位置的方法其實是一致的。另外,編程也是學生比較熟悉且感興趣的學習活動。因此,借助這個信息課上的編程情境,能夠激發(fā)學生產(chǎn)生準確描述小魚出發(fā)點位置的需求。
上課伊始,教師播放了一個“小魚游起來”的編程作品,自然實現(xiàn)了從真實情境到真實問題的轉化:“如何準確確定小魚出發(fā)的位置?”
以下為該環(huán)節(jié)教學片段。
師:徐老師想在學校組織一個制作“小魚游起來”的編程活動,要求同學們制作的小魚要從統(tǒng)一的指定地點出發(fā)。為了更好地完成這個編程作品,我們第一步應該做什么呢?
生1:我們需要知道小魚從哪個地方出發(fā)。
生2:第一步需要確定小魚的出發(fā)位置。
生3:我們需要知道小魚出發(fā)位置與邊線的距離。
師:(出示小魚游動的長方形區(qū)域)如果我們可以把小魚看成一個點,把小魚游動的區(qū)域看成長方形。要準確地描述出這個點在長方形區(qū)域的什么位置,你們打算怎么描述?
此時,教師順勢呈現(xiàn)第一個學習任務。
學習任務一:介紹小魚出發(fā)的位置
學習建議:
1.獨立嘗試,在圖上畫一畫、量一量、標一標。
2.將介紹小魚位置的文字寫在橫線上。
【設計意圖】本環(huán)節(jié),教師通過呈現(xiàn)信息課上的編程任務,引導學生思考如何完成任務,進而將編程任務轉化為可以探索的數(shù)學問題:如何在長方形區(qū)域,準確確定一個點的位置?這為后面的探索提供了核心問題。
(二)從真實問題到初建評價標準
基于“確定小魚位置”的真實問題,在學生正式探索“學習任務一”之前,教師引導學生思考:“我們要編制什么樣的信息?什么樣的描述可以幫助我們準確找到小魚的出發(fā)點呢?”在對真實問題的思考中,孕伏“確定位置”的評價標準,并以評價標準引領學生后續(xù)的探索、交流與思考。
師:我們要編制什么樣的信息?
生1:要能夠準確找到小魚出發(fā)點的位置。
生2:還要讓別人看得懂。
生3:信息描述要特別準確。
師:我們的信息要讓大家能夠找到小魚出發(fā)點的位置。我們就朝著這個方向努力吧!
【設計意圖】本環(huán)節(jié),通過“如何確定小魚的位置”核心問題的提出,引發(fā)學生初步思考問題成功解決的標準究竟是什么。教師以問題解決為支點,撬動學生思考評價標準;在“能夠準確找到小魚出發(fā)點的位置”這一目標的基礎上,孕伏確定位置的評價標準。這個標準不是教師提供的,是由學生根據(jù)問題的需要自主初步建構的。
二、利用不同作品激發(fā)促進學生獨立反思與小組交流,感悟評價標準
在學習任務一的引領下,學生經(jīng)過獨立研究,呈現(xiàn)了四種典型且不同的確定位置的描述方法(圖1)。在對這些作品進行獨立思考、小組交流、全班分享的過程中,評價標準逐漸浮出水面。
圖1
(一)根據(jù)初步確定的標準,進行自我反思
在獨立思考的過程中,學生根據(jù)初步制訂的標準“能夠準確找到小魚出發(fā)點的位置”,在對照其他方法和自己的方法進行反思時,尤其是對于方法一和方法二(圖 ① 和圖 ② ),他們會發(fā)現(xiàn)自己只用一個方向或者一個方向上的距離描述小魚出發(fā)點的位置,這種描述是不準確的。根據(jù)這樣的描述找到的并不是一個點的位置。在初步制訂的標準引導下,學生嘗試進行改進。在這個過程中,有學生在另外兩種方法的啟發(fā)下,可能找到改進的方向,也有學生還不能發(fā)現(xiàn)或者改進,帶著這樣的疑問,在后面的小組交流與評價中繼續(xù)思考。
(二)引導學生在不同作品的對比中,更加明晰平價標準
此環(huán)節(jié),教師選擇四種不同的典型作品,引導學生根據(jù)初步制訂的評價標準,對四種方法進行小組內的討論與評價,讓學生既感受初步確定的標準的價值,也感悟到進一步完善標準的方向。
首先,學生獨立閱讀四幅作品,并進行嘗試,依據(jù)最初的標準“能夠我到小魚出發(fā)點的位置”去進行評價,發(fā)現(xiàn)利用有些信息可以我到小魚的出發(fā)點,而有些是找不到的。不同的方法,為什么可以或者不可以“確定小魚出發(fā)點的位置”?學生既感受到了初步標準為問題解決帶來的啟發(fā);同時,也在方法的討論中,再次聚焦確定小魚出發(fā)點的位置的要素是什么,進一步明晰評價標準。
以下為該環(huán)節(jié)教學片段。
學習任務二
1.獨立認真閱讀每種方法。2.根據(jù)信息在圖中畫一畫、標一標,嘗試找到相應的位置。3.簡練地寫出你對這種方法的評語。4.四人一小組交流,將這幾種方法按照滿意度進行評價。
師:同學們描述的是同一個點的位置,為什么描述的信息都不太一樣?這些信息能讓我們找到小魚出發(fā)點的位置嗎?一起來根據(jù)你們最初說的“能夠找到小魚出發(fā)點的位置”這個標準來評價評價吧!
例如:根據(jù)作品一和作品二信息描述。
作品一:
作品二:
學生發(fā)現(xiàn)按照這兩個信息去找,不能找到小魚出發(fā)點的位置。按照這些信息,找到的是一個區(qū)域的很多點或者是一條線上的很多點。因此在寫評語的時候,學生就會寫找不到小魚出發(fā)點的位置或者描述得不具體。
例如:根據(jù)作品三和作品四描述。
學生發(fā)現(xiàn)根據(jù)這兩條信息在圖中就能夠找到小魚出發(fā)點的位置,學生對于這兩個信息描述任務評價是準確且能找到小魚出發(fā)點的位置。
學生根據(jù)信息在圖中嘗試找小魚的出發(fā)點的過程,實際上既是對最初建立的標準的一種感悟過程,同時也是對標準進一步完善的思考過程。學生在用標準評價這些作品的時候,提出的評語主要包括“找不到”“確定”“具體”“準確”等。由此可見,學生對“唯一確定點的位置”的評價標準逐漸明確了。
【設計意圖】通過獨立閱讀與在圖上根據(jù)信息嘗試找到小魚出發(fā)點位置的過程,學生使用自己建立的標準去嘗試解決問題。學生在解決問題的過程中,初步感悟到確定位置的要素是什么,進一步明確評價標準。
(三)通過不同小組觀點可視化,促進依據(jù)評價標準的交流
為了能夠“看見”各組對每種方法是如何評價的,最終正式提出確定位置的評價標準,形成集體的共識,教師讓每個小組對每個方法的評價結果進行投票。從各組投票分布情況看,對于方法一和方法二的評價意見,基本上是一致的,給了一顆星,只有個別組對方法二給了兩顆星。這說明對于方法一和方法二,學生的意見比較統(tǒng)一,都認為這兩種方法不能找到小魚出發(fā)點的位置。
教師在巡視中,聽到有幾個小組對于作品三是很認可的,他們認為,把四個方向的距離都描述出來,那么小魚的出發(fā)點就準確鎖定了。對于作品三,也有幾個小組表示,雖然可以確定小魚出發(fā)點的位置,但是給的距離太多,有點啰唆,給兩個垂直方向的距離就能確定小魚出發(fā)點的位置,所以作品三的方法有些不簡潔。
通過各小組內部的討論與交流,學生對各種作品的評價逐漸成熟,形成共識。同時,學生也感受到了依據(jù)評價標準進行交流分享的價值,為后續(xù)全班的分享交流積累了活動經(jīng)驗,為正式形成評價標準奠定了基礎。
【設計意圖】在小組交流過程中,每個學生用呈現(xiàn)的典型方法進行嘗試,以探索能否根據(jù)不同方法的描述準確找到小魚出發(fā)點的位置。更重要的是,在獨立探索之后,教師引導學生寫出對每一種方法的“評語”,而寫“評語”的過程其實是學生進一步感悟評價標準的過程。
三、全班分享促進作品反思,正式形成評價標準
當將所有小組的評價結果直觀呈現(xiàn)后,能夠讓集體對每一種方法的評價更加直觀、可視化,為后續(xù)的交流提供豐富的話題與能量。更重要的是,在不同方法的評價與對比中,能夠激發(fā)碰撞出新的認識,從而促進評價標準的進一步完善。因此,在小組評價后,教師引導學生進行全班分享,促進學生對不同作品的深度認知與反思,從而促進更加完善的評價標準的形成。
(一)在不成功作品的分析中,發(fā)現(xiàn)評價標準
在交流過程中,教師引導學生首先聚焦作品一和作品二。這兩個作品的共性是不能“唯一確定”小魚出發(fā)點的位置。在“不成功”的辨析中,能夠激發(fā)學生對確定位置的“維度”進行辨析與思考。
生:我最想說說方法一。根據(jù)這個描述不能找到小魚出發(fā)點的位置,因為他只給了西北方向,西北方向有很多個點呢。
師:她說西北方向有多個點,什么意思?能上來指一指嗎?
生:西北方向可以是這里,也可以是這里(一邊指一邊說)。
師:這樣的描述能找到小魚出發(fā)點的位置嗎?
生:不能。
師:我看方法二你們也不是很認可,為什么?誰來說說?
生:這個方法也不能找到小魚出發(fā)點的位置,你們看,她說小魚在左邊2cm,左邊2cm不是只有這一個點,你們看,我們可以沿著左側2cm的地方,找到很多點(畫出了一條線),這條線上的點都離左側2cm 。
師:看來這兩種方法確定的都不是一個點的位置,而是多個點,所以就不能找到小魚出發(fā)點的位置了。剩下的這兩種方法好像大家還是挺認可的,大家說說吧。
同時,圍繞為方法二打出2顆星的小組,教師追問了學生的想法:“雖然不能確定,但是縮小了范圍”,學生從這個角度對方法二和方法一進行了進一步的比較,因此有些小組給方法二打了2顆星。這個討論其實也很有價值,學生在不斷逼近正確的標準。
(二)在成功作品的分享中,優(yōu)化評價標準
在作品三和作品四的交流分享中,學生能夠實現(xiàn)從“唯一”確定位置到“唯一且簡潔”確定位置的評價標準發(fā)展,實現(xiàn)評價標準的持續(xù)優(yōu)化。
生1:我們小組覺得標出4個數(shù)據(jù)的是能夠找到小魚出發(fā)點的位置的。你們看方法三,從四個方向距離標出來,一定是這個點,不會是別的。
生2:我不同意你的說法,我覺得2個數(shù)據(jù)就夠了,用不著4個。就像方法三這樣,左邊2cm,就是這些點,又知道距離上邊1cm,那就是這個點了。(圖3)
圖3
生3:我認為4個數(shù)的方法更好,應該更準確。
師:看來大家產(chǎn)生分歧了。我們一起來看看這兩種方法,如果只有“左邊 2cm 處”這一個條件,能不能確定小魚出發(fā)點的位置?
生4:不能。
師:怎么才能鎖定這個點?還需要什么數(shù)據(jù)?
生5:還要知道與上面的距離。
師:下面可以嗎?
生6:也行。
師:再知道距離上邊1cm,能鎖定小魚出發(fā)的這個點了嗎?
生7:可以了。
生8:已經(jīng)足以確定這個點了。
師:“足以確定”這個詞用得好。這2個數(shù)據(jù)就可以了,就不用4個數(shù)據(jù)了。
師:現(xiàn)在我們回頭看看,當初你們說的標準是能找到小魚出發(fā)點的位置,現(xiàn)在能說說能找到出發(fā)點需要什么條件嗎?
生9:確定的要是一個點。
師:也就是要準確地確定唯一點的位置。如何才能唯一確定呢?
生10:只需要橫縱兩個方向上的距離。
師:那我們把最初定的標準完善一下,應該是根據(jù)信息能找到這個點,同時要信息盡可能地少。
在小組交流過程中,學生再次對不同的方法進行了反思。圍繞方法一和方法二,學生對“準確確定位置”的標準越來越清晰;通過方法三和方法四的對比,在原有標準的基礎上,豐富了“簡潔”的內涵。在全班分享交流的過程中,確定位置的評價標準正式形成了。
【設計意圖】學生圍繞最初制訂的標準展開思考與交流,不管是自主研究,還是小組合作交流,始終以“能準確找到小魚出發(fā)點的位置”為標準進行判斷。學生在對四種不同的方法進行評價的時候,經(jīng)歷了“一個要素確定很多點一四個要素確定一個點一兩個要素(橫縱方向)確定一個點”的認知發(fā)展過程。在這個過程中,評價標準由問題解決(如何確定小魚出發(fā)點的位置)的標準轉化為確定位置(確定唯一點的位置)的標準。至此,確定位置的評價標準最終形成。
四、在問題解決后回顧反思,優(yōu)化并遷移評價標準
通過對學習任務二的討論,學生慢慢發(fā)現(xiàn)了確定唯一點的位置的要素是什么。這個時候,教師及時讓學生反思。
以下為該環(huán)節(jié)教學片段。
師:同學們,我們回頭看看最初的這個問題和你們制訂的標準,通過剛才的討論,你們又受到什么新啟發(fā)?
生1:我知道了只給一個方向,不能找到小魚的出發(fā)點,會有很多點。
生2:要想確定小魚出發(fā)點的位置,只要橫縱兩個方向的距離就可以了,不需要四個方向的距離。
師:根據(jù)你們的思考,在二維平面上,如何確定一個“點”的位置?對你將來確定位置有什么啟發(fā)?
生3:數(shù)據(jù)要盡可能少,找到的點要唯一。
生4:如果將來不用橫縱兩個方向的距離,還有沒有其他方法?
生5:如果不是二維平面確定一個“點”的位置,是三維的空間,怎么辦?
【設計意圖】問題解決后的回顧反思,是給學生一次再思考的機會,也是基于標準的反思和方法優(yōu)化,讓學生再一次感受評價標準的力量。同時,也引導學生對基本問題進行思考,同時聯(lián)想新情境、新問題,實現(xiàn)基于理解的遷移與應用,發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。
回顧整節(jié)課,引導學生在問題解決的全過程中,經(jīng)歷了自主建構評價標準的完整過程。
評價標準是問題解決過程中的重要部分,既來源于問題解決的需求,又融于問題解決的過程。本節(jié)課通過引導學生建立評價標準,并始終用標準進行評價與反思,進而完善標準的過程,實現(xiàn)對基本問題的思考,促進對核心概念的理解。同時,評價標準的建立不是一蹴而就的,需要經(jīng)歷一個不斷發(fā)現(xiàn)和不斷完善的過程。學生在解決問題的過程中,借助初步標準進行評價,在分享交流互動中反思評價標準是否清晰,進而再完善,讓評價標準經(jīng)歷孕伏、感受、發(fā)現(xiàn)與確定的全過程。教師在教學中,要從基本問題出發(fā),以評價標準為支點,引發(fā)學生對新問題、新情境的思考,實現(xiàn)基于理解的遷移應用,從而真正促進核心素養(yǎng)的發(fā)展。