曾榮
摘 要:在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,常由于教學(xué)滯留于低水平數(shù)學(xué)認(rèn)知任務(wù)、忽視學(xué)生的心理及發(fā)展特征、忽視學(xué)生已有的認(rèn)知及能力基礎(chǔ)等原因,從而在問題設(shè)置、情境創(chuàng)設(shè)、研究方法等方面出現(xiàn)一些“過度稚化”的現(xiàn)象. 本文針對這些現(xiàn)象,分析內(nèi)在原因,并提出改進(jìn)策略。
關(guān)鍵詞:過度稚化;問題診斷;改進(jìn)策略
稚化原指幼稚化、兒童化,是指在教學(xué)活動中,有意識地返回到與學(xué)生相仿的思維勢態(tài), 設(shè)身處地地揣摩切合學(xué)生心態(tài)的一種教學(xué)藝術(shù),但在實際教學(xué)時,“如果過分強(qiáng)調(diào)兒童的需要和興趣,必然會影響知識的系統(tǒng)性和整體性,破壞學(xué)科本身內(nèi)在的邏輯聯(lián)系”,容易產(chǎn)生教學(xué)“過度稚化”的現(xiàn)象.筆者認(rèn)為,過度稚化是指教學(xué)中,教師忽視學(xué)生的年齡、心理、學(xué)段特征,忽視學(xué)生已有的知識儲備和能力基礎(chǔ),單純地為了迎合學(xué)生低層次學(xué)習(xí)的需要,而出現(xiàn)思維要求低下、教學(xué)行為單一、教學(xué)任務(wù)遠(yuǎn)離學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”的現(xiàn)象.課堂教學(xué)的“過度稚化”常表現(xiàn)在問題設(shè)置、情境創(chuàng)設(shè)、研究方法等方面.
滯留于低水平數(shù)學(xué)認(rèn)知任務(wù),導(dǎo)致問題設(shè)置過度稚化
案例1 在“不等關(guān)系與不等式”一節(jié),一位教師為了說明“如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd”這個命題中正數(shù)的條件,設(shè)置了這樣的問題:若5>2,-2>-3,則5×(-2)>2×(-3)嗎?
問題診斷 學(xué)生在初中時已經(jīng)學(xué)習(xí)了不等式的基本性質(zhì),所以問題1對高中學(xué)生來說,很容易便能一眼識破. 這樣的問題,脫離學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)和認(rèn)知水平,停留在低水平數(shù)學(xué)認(rèn)知任務(wù)上,導(dǎo)致問題設(shè)置過度稚化. 雖說也能幫助教師順利地完成性質(zhì)的講解,但課堂上波瀾不驚,激發(fā)不了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,不能促使學(xué)生深層次地進(jìn)行思考,對學(xué)生思維能力的提升幫助不大.
改進(jìn)策略 前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基認(rèn)為,學(xué)生有兩種發(fā)展水平:第一種水平是現(xiàn)有發(fā)展水平,第二種水平是潛在發(fā)展水平,這兩種水平之間的距離就是“最近發(fā)展區(qū)”. 教學(xué)中,教師應(yīng)在學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平的基礎(chǔ)上,設(shè)置符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的高水平的認(rèn)知任務(wù). 高水平數(shù)學(xué)認(rèn)知任務(wù)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)探究能力、創(chuàng)新能力和數(shù)學(xué)洞察力. 任務(wù)具有非常規(guī)性、情景性、開放性、創(chuàng)新性等特征,需要學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜的非算法式思維,并隨時調(diào)控自己的認(rèn)知活動,需要較高程度的認(rèn)知努力.
在案例1中,如果我們將原問題改變?yōu)槿缦聠栴}:“由lg>lg,5>2,得5lg>2lg,得lg>lg,所以>,以上推理錯在哪里?”改變后的問題承載的任務(wù)雖與原問題相同,但問題提出的形式、依托的載體均發(fā)生了改變. 這種符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的高認(rèn)知水平數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)為學(xué)生提供了運(yùn)用高水平的思維和推理的機(jī)會,它能促使學(xué)生圍繞問題展開積極思考. 在思考過程中,它能引發(fā)學(xué)生的思維向?qū)⒁獙W(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行正向遷移,同時也有利于將原有的知識體系融入新的知識結(jié)構(gòu)之中.
■忽視學(xué)生的心理及發(fā)展特征,導(dǎo)致情境創(chuàng)設(shè)過度稚化
案例2 筆者曾聽過一節(jié)公開課“數(shù)系的擴(kuò)充”,教者為了讓學(xué)生了解數(shù)系擴(kuò)充史,花了大量的時間,根據(jù)數(shù)系擴(kuò)充的歷程制作了flash動畫在課堂上播放(截圖如下).
問題診斷 教者創(chuàng)設(shè)這一情境,意圖通過動畫介紹數(shù)系擴(kuò)充史,同時激發(fā)學(xué)生的童心,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但在實際教學(xué)后發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生熱情不高,沒能達(dá)到預(yù)想的效果. 課后與學(xué)生交流,有部分學(xué)生表示:初中學(xué)“實數(shù)”時已經(jīng)接觸過類似的情境,動畫也太幼稚了. 顯然,這種情境不符合高中生的年齡及心理特征,對于高中生來說顯得過度稚化了.
改進(jìn)策略 數(shù)學(xué)問題情境是學(xué)生掌握知識、提高能力、發(fā)展心理品質(zhì)的有效載體,它有利于溝通現(xiàn)實問題與數(shù)學(xué)模型之間的聯(lián)系. 教師為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境是應(yīng)該提倡的,但不能簡單地認(rèn)為情境就是生活情境、背景情境.創(chuàng)設(shè)情境主要目的是數(shù)學(xué)化活動過程. 也就是說,學(xué)生要經(jīng)歷數(shù)學(xué)化的思維,運(yùn)用數(shù)學(xué)語言,建立數(shù)學(xué)模型,解決數(shù)學(xué)問題,獲得數(shù)學(xué)知識和技能. 若情境與教學(xué)內(nèi)容相距甚遠(yuǎn),致使學(xué)生在課堂上花費(fèi)很長時間從事一些思維價值不高的非數(shù)學(xué)性質(zhì)的活動,使高水平認(rèn)知任務(wù)的學(xué)習(xí)時間所剩無幾,則其價值不大. 教師在創(chuàng)設(shè)情境時,應(yīng)充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、已有的知識儲備,做到因材施教,同時還要考慮學(xué)生的發(fā)展?jié)撃?,要將情境中的問題置于學(xué)生學(xué)習(xí)的“最近發(fā)展區(qū)”.
筆者在執(zhí)教該課時,設(shè)置了如下的兩則閱讀材料作為教學(xué)情境,并提出相關(guān)問題.
閱讀材料1 我們把一個數(shù)集連同相應(yīng)的運(yùn)算及結(jié)構(gòu)叫做一個數(shù)系. 在數(shù)的發(fā)展過程中,數(shù)集從自然數(shù)集擴(kuò)充到實數(shù)集大致經(jīng)歷了以下過程,如圖:
問題1:閱讀以上材料,結(jié)合社會生活發(fā)展的需要思考數(shù)系的擴(kuò)充過程,并在空格內(nèi)填入適當(dāng)?shù)臄?shù)集.
問題2:從數(shù)學(xué)內(nèi)部發(fā)展的需要來看,每一次認(rèn)知沖突的出現(xiàn)就帶來了一次新的數(shù)系擴(kuò)充. 你能結(jié)合數(shù)系的擴(kuò)充過程總結(jié)數(shù)系的擴(kuò)充需要遵循哪些原則嗎?
問題3:在我們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,是否還存在類似的認(rèn)知沖突呢?
閱讀材料2 16世紀(jì),意大利數(shù)學(xué)家卡爾丹(G.Cardano,1501-1576)在討論問題“將10分成兩部分,使兩者的乘積等于40”時,認(rèn)為把答案寫成“5+和5-”就可以滿足要求:
問題4:卡爾丹的解釋在實數(shù)集范圍內(nèi)能成立嗎?為什么?
以閱讀材料的形式創(chuàng)設(shè)問題情境,為學(xué)生提供了自主發(fā)現(xiàn)的機(jī)會.通過閱讀交流,學(xué)生對數(shù)系的擴(kuò)充過程便有了一種整體性認(rèn)識,并自然地猜想到數(shù)系可能會因為新的認(rèn)知沖突的出現(xiàn)而進(jìn)一步擴(kuò)充.
忽視學(xué)生已有的認(rèn)知及能力基礎(chǔ),導(dǎo)致研究方法過度稚化
案例3 傳統(tǒng)的函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象的研究方法:通過五點(diǎn)作圖法或計算機(jī)軟件作出函數(shù)y=sinx,y=sin(x+1),y=sin(x-1)的圖象,比較它們的位置關(guān)系,歸納出參數(shù)φ對函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)圖象的影響.相同的方法研究參數(shù)A,ω對函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)圖象的影響.
問題診斷 教學(xué)時,從特殊到一般,利用合情推理的方式進(jìn)行數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)是一種常見的數(shù)學(xué)研究的方法. 初三學(xué)習(xí)二次函數(shù)圖象的變換,高一學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)圖象的變換均是采用的這種方法. 在這一背景下,如延續(xù)使用這種操作,雖簡單易行,也容易為學(xué)生接受,但思維容量不大,且不利于揭示變換的本質(zhì),不利于全面的、科學(xué)的數(shù)學(xué)研究方法的滲透. 對于思維能力和探究能力不斷提升的高一學(xué)生來說,這種研究方法顯得過于單一、稚化.
改進(jìn)策略 “授人以魚,不如授人以漁”,數(shù)學(xué)教學(xué)除了要傳授學(xué)生必要的數(shù)學(xué)知識,還應(yīng)該幫助學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法. 數(shù)學(xué)作為一門科學(xué),它的研究方法與其他科學(xué)的研究方法應(yīng)該是相通的. 教學(xué)時,教師應(yīng)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生通過合情推理、演繹推理、實驗操作等研究方法獲取新知,并在探究中形成科學(xué)的探究方法.
對于案例3,筆者在執(zhí)教時采用了合情推理與演繹推理相結(jié)合并伴以實驗操作的方式,具體探究過程如下(僅以研究參數(shù)φ和A為例):
(1)研究參數(shù)φ對函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)圖象的影響
由于學(xué)生在學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的圖象時,已經(jīng)將具體結(jié)論一般化到y(tǒng)=f(x)與y=f(x+a)的圖象的關(guān)系,而三角函數(shù)作為一種特殊的函數(shù),它也遵循一般函數(shù)所具備的特征,所以我們完全可以采用一種“演繹推理”式的方式直入主題.具體操作時筆者設(shè)置了如下的問題串:
①三角函數(shù)與一般函數(shù)f(x)之間存在什么關(guān)系?三角函數(shù)與二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等特殊函數(shù)在研究對象和研究方法方面有哪些共性?
②函數(shù)y= f(x-1)與y= f(x)的圖象有什么關(guān)系?
③函數(shù)y=sin(x-1)與y=sinx的圖象有什么關(guān)系?
為了讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識到兩者之間的關(guān)系,可以用幾何畫板作圖的方式進(jìn)行驗證.
(2)研究參數(shù)A對函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)圖象的影響
傳統(tǒng)的“合情推理”式的教學(xué)方法滲透了數(shù)形結(jié)合思想,實際操作時是從形開始,依圖識性,采用的是歸納推理的形式. 筆者在教學(xué)時為了增大學(xué)生的思維容量,揭示問題的本質(zhì),嘗試采用了一種“從數(shù)入手,先理性思考,再作圖驗證”的方式,具體操作如下:
①理性思考. 問題: y=2sinx,y=sinx與函數(shù)y=sinx相比,什么性質(zhì)發(fā)生了改變?(值域發(fā)生了改變)
②得出具體結(jié)論. 問題:函數(shù)性質(zhì)的變化會帶來函數(shù)圖象相應(yīng)地發(fā)生怎樣的改變?你能說出其中的理由嗎?(函數(shù)y=2sinx圖象上橫坐標(biāo)為t的點(diǎn)的縱坐標(biāo)等于函數(shù)y=sinx的圖象上橫坐標(biāo)為t的點(diǎn)的縱坐標(biāo)的2倍,因此函數(shù)y=2sinx圖象可以看做是由函數(shù)y=sinx圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍(橫坐標(biāo)不便)而得到的).
③作圖驗證. 教師通過幾何畫板現(xiàn)場作圖,清晰地反映出圖象的變換.
④一般化. 函數(shù)y=sin(x+φ)(其中φ≠0)的圖象可以看做是將函數(shù)y=sinx的圖象上所有點(diǎn)向左(當(dāng)φ>0)或向右(當(dāng)φ<0)平行移動φ個單位長度而得到的.
以上教學(xué)研究方法,有利于揭示變換的本質(zhì),同時滲透科學(xué)的研究方法,對學(xué)生良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成有一定的幫助作用.
“稚化”是一種教學(xué)藝術(shù),但只有正確揣摩學(xué)生的心理狀態(tài),把握學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),恰當(dāng)?shù)卮_定符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的高認(rèn)知水平數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù),才能有效避免“過度稚化”現(xiàn)象的出現(xiàn),提高課堂的有效性.