徐敏紅
意義建構(gòu)是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)的核心環(huán)節(jié),它是由學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)背景,以原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長點(diǎn),對(duì)外部信息進(jìn)行主動(dòng)的選擇、加工、處理和轉(zhuǎn)換,體驗(yàn)在數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造中充實(shí)而深刻、豐富而完整的學(xué)習(xí)歷程,從而領(lǐng)悟數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)文化的過程.下面談?wù)劰P者對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)中意義建構(gòu)的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐.
一、意義建構(gòu)的基礎(chǔ)——師生的情感交流與情感共鳴
寬松、和諧、民主的課堂學(xué)習(xí)氣氛是意義建構(gòu)的基礎(chǔ),是學(xué)生樹立信心、主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過程的前提.
情感是課堂教學(xué)的潤滑劑、催化劑.
課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)充溢師生情感交流,引起師生情感共鳴、思維共振.
1.相互尊重.師生的關(guān)系是“我-你”關(guān)系,即“主體與主體”的關(guān)系,只有教師與學(xué)生互相尊重,真誠交往,共同探索真理,交流人生體驗(yàn),才能建立和諧、民主的師生關(guān)系,實(shí)現(xiàn)雙方主體性的建構(gòu)和發(fā)展.
2.以情激情.教師要以情動(dòng)人,用自己的積極情感去感染學(xué)生,
營造富于人情味的學(xué)習(xí)氛圍
,讓學(xué)生深切體會(huì)到教師的鼓勵(lì)與肯定.
3.全員參與.意義建構(gòu)強(qiáng)調(diào)讓每個(gè)學(xué)生都能體驗(yàn)到“我是集體活動(dòng)的重要一員”,讓每個(gè)學(xué)生體驗(yàn)到課堂數(shù)學(xué)活動(dòng)本身的樂趣,享受思維的幸福感,產(chǎn)生愉悅的情感體驗(yàn).
二、意義建構(gòu)的載體——問題情境
“問題是數(shù)學(xué)的心臟.”心理學(xué)研究表明,學(xué)生的思維總是由問題開始,在解決問題中得到發(fā)展.問題情境包含兩層含義:一是問題,問題是指學(xué)生個(gè)體與已有認(rèn)知產(chǎn)生矛盾沖突,不能理解或不能正確解答的結(jié)構(gòu);二是情境,即數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生或應(yīng)用的具體環(huán)境.
問題情境的設(shè)置要考慮學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)結(jié)構(gòu),符合維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論,引起學(xué)生的關(guān)注,激發(fā)學(xué)生探索的欲望.具體如下.
【案例1】函數(shù)的概念教學(xué).(蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·數(shù)學(xué)·必修1)
問題背景:事物都是運(yùn)動(dòng)變化著的,我們可以感受到它們的變化.如
清晨,太陽從東方冉冉升起;
溫度隨時(shí)間在悄悄地改變;
隨著二氧化碳的大量排放,地球正在逐漸變暖;
中國的國內(nèi)生產(chǎn)總值逐年增長
……
問題1:在初中,我們是如何認(rèn)識(shí)函數(shù)這個(gè)概念的?學(xué)過哪些函數(shù)?
[讓學(xué)生就問題1略加討論,作為討論的一部分,教師出示教材中的3個(gè)例子(出示具體的問題情境:人口統(tǒng)計(jì)表、自由落體運(yùn)動(dòng)公式、溫度曲線圖),并提出問題2]
問題2:在上述3個(gè)問題中,有無共同的特點(diǎn)?是否確定了函數(shù)關(guān)系?為什么?
(通過對(duì)問題2的討論,幫助學(xué)生回憶初中所學(xué)的函數(shù)概念,再引導(dǎo)學(xué)生回答問題1)
問題3:能否用集合的觀點(diǎn)來重新解釋函數(shù)的概念?
問題4:如何用集合的語言來闡述上述3個(gè)例子中的共同特點(diǎn)?
得出結(jié)論:函數(shù)是建立在兩個(gè)非空數(shù)集之間的單值對(duì)應(yīng),即一個(gè)輸入值確定一個(gè)輸出值.
(1)結(jié)論是不是正確地概括了例子的共同特征?
(2)比較上述認(rèn)識(shí)和初中函數(shù)概念有無本質(zhì)上的差異?
(3)一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等是否也具有上述特征?
(4)你能進(jìn)一步舉出一些函數(shù)的例子嗎?它們具有上述特征嗎?
(作為例子,可以討論課本P24的練習(xí))
問題5:如何用集合的觀點(diǎn)來表述函數(shù)的概念?
問題6:你認(rèn)為對(duì)一個(gè)函數(shù)來說,最重要的是什么?初中的函數(shù)定義和今天函數(shù)的定義有什么區(qū)別?
問題7:能否用函數(shù)模型來進(jìn)一步描述和解釋我們周圍的世界?
三、意義建構(gòu)的過程——高層次思維
發(fā)展數(shù)學(xué)思維是數(shù)學(xué)教育的核心.在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師一般在教學(xué)之初先講解所要學(xué)習(xí)的概念和原理,而后再讓學(xué)生去做一定的練習(xí),嘗試去解答有關(guān)的習(xí)題,其潛在的假設(shè)是學(xué)與做是兩個(gè)過程,必須先學(xué)了,先知道了,才能去做,去解決有關(guān)的問題.
意義建構(gòu)則要求學(xué)生通過高層次思維活動(dòng)來學(xué)習(xí),而教師則以相反的思路來設(shè)計(jì)教學(xué),針對(duì)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容設(shè)計(jì)出具有思考價(jià)值的、有意義的問題,讓學(xué)生去思考、去嘗試解決.學(xué)生不斷思考,不斷對(duì)各種信息進(jìn)行加工、轉(zhuǎn)換,形成新的假設(shè)或猜想,并通過一定的方式作出檢驗(yàn).在這過程中,教師可以提供一定的支持和引導(dǎo),組織學(xué)生討論、合作,但不能妨礙學(xué)生的獨(dú)立思考,而應(yīng)配合、促進(jìn)他們思考解決問題.意義建構(gòu)對(duì)教學(xué)提出了各種不同的思路和方案,但“通過問題解決來學(xué)習(xí)”是一條核心思路.
【案例2】《直線與平面平行的判定定理》教學(xué)設(shè)計(jì)片斷
(蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·數(shù)學(xué)·必修2,教材對(duì)其證明不作要求).
(1)怎樣判斷直線與平面線面平行?能否直接使用定義?
(2)教室里黑板面與天花板面所在的平面的交線與教室地面有何關(guān)系?(平行)
為什么平行?理由是什么?
(3)怎樣去判斷平面外一條直線與這個(gè)平面平行?
也即證明這條直線與這個(gè)平面內(nèi)的任何一條直線都無公共點(diǎn).
(4)“任何一條”是一個(gè)無限問題,要證明一條直線與無限條在一個(gè)平面內(nèi)有不同位置關(guān)系的直線都沒有公共點(diǎn),幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的.但“無限”是否可以向“有限”轉(zhuǎn)化去解決呢?
(5)從“有限”的最特殊的情況做起,平面外的一條直線與平面內(nèi)的一條直線無交點(diǎn),線線是否平行?(得出兩種情形:異面或平行)
(6)若平面外的一條直線與平面內(nèi)的一條直線異面,線面是否平行?(舉反例,否定)
若平面外的一條直線與平面內(nèi)的一條直線平行,線面是否平行?(有沒有反例?好像舉不出來)
(7)再舉反例試試看:假設(shè)不平行,那么直線與平面必相交,這時(shí)直線與平面必有一個(gè)交點(diǎn).現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們判斷一下這個(gè)交點(diǎn)與平面內(nèi)的這條直線有什么位置關(guān)系?(在直線上或直線外)
若點(diǎn)在直線上,有什么結(jié)論?(平面外的直線與平面內(nèi)的直線相交)可能嗎?(不可能,與題設(shè)矛盾)
若點(diǎn)在直線外,有什么結(jié)論?(平面外的直線與平面內(nèi)的直線異面)可能嗎?(不可能,與題設(shè)矛盾)
這說明了什么?
(8)能否歸納出線面平行的判斷方法?
上述意義建構(gòu)的整個(gè)思維過程,充分體現(xiàn)了在解決問題時(shí)化“抽象”為“具體”、化“無限”為“有限”、化“一般”為“特殊”,“分類”與“反駁”以及“正難則反”的高級(jí)思維軌跡.這里用到“異面直線的判定”,更體現(xiàn)了將新問題化歸為學(xué)生能解決的問題的思維方法.
四、意義建構(gòu)的控制——自我監(jiān)控與反思
自我監(jiān)控與反思的過程是意義建構(gòu)由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的有效途徑.通過回味與反思,使學(xué)生體驗(yàn)從不同角度、不同知識(shí)和方法處理解決問題,把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),揭示解題規(guī)律,體驗(yàn)成功,使學(xué)生擁有突破感和成功感.學(xué)生通過對(duì)問題探究解決過程的反思,認(rèn)識(shí)到自己思維過程和老師與其他同學(xué)的思維過程之間的差距,認(rèn)識(shí)到自己所走的彎路,從而使自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化.
猜想①:若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2上一點(diǎn),則過點(diǎn)P的切線方程是x0x+y0y=r2.
猜想②:若P(x0,y0)是圓(x-a)2+(y-b)2=r2上一點(diǎn),則過P的切線方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
(2)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與圓有何位置關(guān)系?還相切嗎?
(3)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),過P作圓的切線,求兩切點(diǎn)所在直線方程.
猜想③:若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),過P作圓的切線,則兩切點(diǎn)所在直線方程是x0x+y0y=r2.
(4)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2內(nèi)一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與圓有何位置關(guān)系?它具有怎樣的幾何意義?你能通過研究得出類似的結(jié)論嗎?
使學(xué)生不斷體驗(yàn)成功的樂趣是意義建構(gòu)不斷深化的重要保障,成功既是參與學(xué)習(xí)的結(jié)果,更是參與學(xué)習(xí)的起點(diǎn),教師通過自然障礙或有意識(shí)設(shè)置懸念,使學(xué)生心理上形成一種強(qiáng)烈的求知欲,產(chǎn)生企盼、渴知的心理狀態(tài),欲答不能,欲罷不忍,而一次次逾越挫折,更使學(xué)生感到成功的可貴,自我體驗(yàn)更加深刻.教師應(yīng)成為意義建構(gòu)過程中深謀遠(yuǎn)慮的設(shè)計(jì)者、組織者、指導(dǎo)者和評(píng)估者,在教學(xué)方式上,不是停留在掌握知識(shí)的外部推動(dòng),而是注重培養(yǎng)學(xué)生內(nèi)在的心智動(dòng)力.把人格的完善、情感的豐富、精神的提升作為教育的本質(zhì)要素,是學(xué)生獲得可持續(xù)發(fā)展以及終身學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ).
若點(diǎn)在直線上,有什么結(jié)論?(平面外的直線與平面內(nèi)的直線相交)可能嗎?(不可能,與題設(shè)矛盾)
若點(diǎn)在直線外,有什么結(jié)論?(平面外的直線與平面內(nèi)的直線異面)可能嗎?(不可能,與題設(shè)矛盾)
這說明了什么?
(8)能否歸納出線面平行的判斷方法?
上述意義建構(gòu)的整個(gè)思維過程,充分體現(xiàn)了在解決問題時(shí)化“抽象”為“具體”、化“無限”為“有限”、化“一般”為“特殊”,“分類”與“反駁”以及“正難則反”的高級(jí)思維軌跡.這里用到“異面直線的判定”,更體現(xiàn)了將新問題化歸為學(xué)生能解決的問題的思維方法.
四、意義建構(gòu)的控制——自我監(jiān)控與反思
自我監(jiān)控與反思的過程是意義建構(gòu)由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的有效途徑.通過回味與反思,使學(xué)生體驗(yàn)從不同角度、不同知識(shí)和方法處理解決問題,把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),揭示解題規(guī)律,體驗(yàn)成功,使學(xué)生擁有突破感和成功感.學(xué)生通過對(duì)問題探究解決過程的反思,認(rèn)識(shí)到自己思維過程和老師與其他同學(xué)的思維過程之間的差距,認(rèn)識(shí)到自己所走的彎路,從而使自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化.
猜想①:若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2上一點(diǎn),則過點(diǎn)P的切線方程是x0x+y0y=r2.
猜想②:若P(x0,y0)是圓(x-a)2+(y-b)2=r2上一點(diǎn),則過P的切線方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
(2)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與圓有何位置關(guān)系?還相切嗎?
(3)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),過P作圓的切線,求兩切點(diǎn)所在直線方程.
猜想③:若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),過P作圓的切線,則兩切點(diǎn)所在直線方程是x0x+y0y=r2.
(4)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2內(nèi)一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與圓有何位置關(guān)系?它具有怎樣的幾何意義?你能通過研究得出類似的結(jié)論嗎?
使學(xué)生不斷體驗(yàn)成功的樂趣是意義建構(gòu)不斷深化的重要保障,成功既是參與學(xué)習(xí)的結(jié)果,更是參與學(xué)習(xí)的起點(diǎn),教師通過自然障礙或有意識(shí)設(shè)置懸念,使學(xué)生心理上形成一種強(qiáng)烈的求知欲,產(chǎn)生企盼、渴知的心理狀態(tài),欲答不能,欲罷不忍,而一次次逾越挫折,更使學(xué)生感到成功的可貴,自我體驗(yàn)更加深刻.教師應(yīng)成為意義建構(gòu)過程中深謀遠(yuǎn)慮的設(shè)計(jì)者、組織者、指導(dǎo)者和評(píng)估者,在教學(xué)方式上,不是停留在掌握知識(shí)的外部推動(dòng),而是注重培養(yǎng)學(xué)生內(nèi)在的心智動(dòng)力.把人格的完善、情感的豐富、精神的提升作為教育的本質(zhì)要素,是學(xué)生獲得可持續(xù)發(fā)展以及終身學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ).
若點(diǎn)在直線上,有什么結(jié)論?(平面外的直線與平面內(nèi)的直線相交)可能嗎?(不可能,與題設(shè)矛盾)
若點(diǎn)在直線外,有什么結(jié)論?(平面外的直線與平面內(nèi)的直線異面)可能嗎?(不可能,與題設(shè)矛盾)
這說明了什么?
(8)能否歸納出線面平行的判斷方法?
上述意義建構(gòu)的整個(gè)思維過程,充分體現(xiàn)了在解決問題時(shí)化“抽象”為“具體”、化“無限”為“有限”、化“一般”為“特殊”,“分類”與“反駁”以及“正難則反”的高級(jí)思維軌跡.這里用到“異面直線的判定”,更體現(xiàn)了將新問題化歸為學(xué)生能解決的問題的思維方法.
四、意義建構(gòu)的控制——自我監(jiān)控與反思
自我監(jiān)控與反思的過程是意義建構(gòu)由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的有效途徑.通過回味與反思,使學(xué)生體驗(yàn)從不同角度、不同知識(shí)和方法處理解決問題,把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),揭示解題規(guī)律,體驗(yàn)成功,使學(xué)生擁有突破感和成功感.學(xué)生通過對(duì)問題探究解決過程的反思,認(rèn)識(shí)到自己思維過程和老師與其他同學(xué)的思維過程之間的差距,認(rèn)識(shí)到自己所走的彎路,從而使自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化.
猜想①:若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2上一點(diǎn),則過點(diǎn)P的切線方程是x0x+y0y=r2.
猜想②:若P(x0,y0)是圓(x-a)2+(y-b)2=r2上一點(diǎn),則過P的切線方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
(2)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與圓有何位置關(guān)系?還相切嗎?
(3)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),過P作圓的切線,求兩切點(diǎn)所在直線方程.
猜想③:若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2外一點(diǎn),過P作圓的切線,則兩切點(diǎn)所在直線方程是x0x+y0y=r2.
(4)若P(x0,y0)是圓x2+y2=r2內(nèi)一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與圓有何位置關(guān)系?它具有怎樣的幾何意義?你能通過研究得出類似的結(jié)論嗎?
使學(xué)生不斷體驗(yàn)成功的樂趣是意義建構(gòu)不斷深化的重要保障,成功既是參與學(xué)習(xí)的結(jié)果,更是參與學(xué)習(xí)的起點(diǎn),教師通過自然障礙或有意識(shí)設(shè)置懸念,使學(xué)生心理上形成一種強(qiáng)烈的求知欲,產(chǎn)生企盼、渴知的心理狀態(tài),欲答不能,欲罷不忍,而一次次逾越挫折,更使學(xué)生感到成功的可貴,自我體驗(yàn)更加深刻.教師應(yīng)成為意義建構(gòu)過程中深謀遠(yuǎn)慮的設(shè)計(jì)者、組織者、指導(dǎo)者和評(píng)估者,在教學(xué)方式上,不是停留在掌握知識(shí)的外部推動(dòng),而是注重培養(yǎng)學(xué)生內(nèi)在的心智動(dòng)力.把人格的完善、情感的豐富、精神的提升作為教育的本質(zhì)要素,是學(xué)生獲得可持續(xù)發(fā)展以及終身學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ).