范瑜峰
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年版)》就課程目標明確提出了“四基”要求,把“基本思想和基本活動經(jīng)驗”確定為教學目標。數(shù)學活動經(jīng)驗是學習者在參與數(shù)學活動的過程中所形成的感性知識、情境體驗和應(yīng)用意識?;凇皢栴}取向”的教學設(shè)計是指對數(shù)學的好奇和求知欲、數(shù)學學習活動中獲得的成功體驗和解題策略。筆者嘗試通過設(shè)計問題啟迪學生探究、感悟,積累數(shù)學活動經(jīng)驗。在問題求解中獲得解決數(shù)學方法,通過經(jīng)驗的積累上升到抽象,從而達到思維的可持續(xù)發(fā)展,敬請同行指正。
一、創(chuàng)設(shè)學習平臺,提升學習能力
數(shù)學活動經(jīng)驗的取得,應(yīng)該是一個自我經(jīng)歷、自主探究的過程。教學設(shè)計必須注重學生主觀能動性的發(fā)揮,立足“從生活中來、到生活中去”,通過創(chuàng)設(shè)多樣化的探究情境,引導學生將學習興趣主動融人生活實踐中去。通過教師的啟發(fā)引導,讓學生在課前開展充分的、開放性的自主探究,從而喚起學生的學習興趣,使求知成為一種獲取數(shù)學活動經(jīng)驗的直接內(nèi)動力。
[案例1]蘇科版《數(shù)學》“多邊形內(nèi)角和”。
教學策略:創(chuàng)設(shè)探究情境,由生活體驗導入新知。
(多媒體演示)小明沿廣場小路,從A處開始按逆時針方向沿圖1中的路線走一圈,返回到A處。
問題1:該小路圍成了什么圖形?圖中五個內(nèi)角的和是多少度?
問題2:小明由一條路轉(zhuǎn)入另一條路,身體轉(zhuǎn)過一個角度走完一圈,求身體轉(zhuǎn)過的角度和,即∠1+∠2+∠3+∠4+∠5。
問題3:如何理解“轉(zhuǎn)過”的幾何意義?請用幾何語言敘述。
問題4:探究該圖形內(nèi)角和、外角和的求解方法?你發(fā)現(xiàn)了什么?
教學啟示:基于實踐的思考,小明五個華麗的“轉(zhuǎn)身”幫助學生形成結(jié)構(gòu)性、完整性的思維。本案例設(shè)計的問題引導學生主動參與觀察、分析、思考、歸納出五邊形內(nèi)角和、外角和的求解方法,由五邊形的探索方法類比探究六邊形、n邊形邊數(shù)與內(nèi)角和、外角和的數(shù)量關(guān)系,幫助學生理解幾何圖形的基本特征,把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系,突破學習難點。
二、深度挖掘,注重知識生成過程
數(shù)學活動經(jīng)驗的取得必須依靠深入思考的探究活動,但經(jīng)驗的探究不僅僅通過參與活動和簡單思考就可以實現(xiàn)的而更著重依賴于情景的宴踐與認知,依賴于對數(shù)學思想方法的學習和體驗。
由疑惑展開探究,學生在自主探究的基礎(chǔ)上展開觀察、猜想、驗證、推理、歸納等一系列數(shù)學體驗。教學設(shè)計貼近學生思維的最近發(fā)展區(qū),關(guān)注學生的數(shù)學思維訓練,由形象化、直觀化回歸到更有深度、更理性的探究上來,提升學生的思維水平,讓不同層次的學生都得到不同的發(fā)展。
[案例2]蘇科版“垂直于弦的直徑”。
教學策略:教學設(shè)計靠近學生直觀感受,由直覺猜想到邏輯證明,引領(lǐng)學生數(shù)學思考漸人佳境。
問題1:如圖2,如何證明點A與點B關(guān)于直線MN對稱?
問題2:⊙0是軸對稱圖形嗎?為什么?如果是,它的對稱軸是什么?
問題3:思考圖3中有哪些位置關(guān)系?可能會有哪些等量關(guān)系?
問題4:如圖3,連接OA、OB,用數(shù)學語言表述幾個條件和結(jié)論,請折疊紙片演示,寫出推理過程。
教學啟示:由軸對稱圖形的原有知識經(jīng)驗基礎(chǔ)上建構(gòu)新知,把“等腰三角形是軸對稱圖形”作為探究的固著點,讓學生折紙重疊“動”起來,在實驗中感悟,明晰幾何原理,教學設(shè)計使課堂有趣,幾何推理變抽象為具體,將數(shù)學思維引向深入。
三、縱深思考,拓展思維水平
有效的教學設(shè)計在于根據(jù)學生的年齡特征、各階段的認識水平和知識特點,逐步滲透方法訓練,把一類問題一眼看“穿”,數(shù)學思維訓練螺旋上升,將舊知識提高深化或延伸擴展,進行思維訓練的變通,將學生的知識與以往的學習能力融會貫通,真正學會高效解決問題,理解數(shù)學,揭示本質(zhì)。
[案例3]蘇科版“圓周角復習”。
教學策略:內(nèi)外關(guān)聯(lián),站在圓的結(jié)構(gòu)特征高度,延伸拓展,復習圓周角的相關(guān)知識內(nèi)容。
問題1:如圖4,在⊙0中,直徑AB=10,弦AC=6,CD平分∠ACB交⊙0于點D。(1)求BC、AD、BD長;(2)求CD的長。
問題2:如圖4,在⊙0中,AB為⊙0的直徑,弦AC=6,CD平分∠ACB⊙O于點D,AD =52,求AB、BC、CD的長。
問題3:如圖4,在⊙0中,直徑AB=10,弦AC=6,CD平分∠ACB交⊙0于點D,試探求線段AC、BC、CD之間的數(shù)量關(guān)系。
問題4:如圖5,在⊙0中,點C為劣弧AB上一點,∠ADB=60°,CD平分∠ACB交⊙0于點D。(1)判斷△ADB的形狀;(2)試探求線段AC、BC、CD之間的數(shù)量關(guān)系。
問題5:請類比上述問題,提出新問題。教學啟示;通過條件轉(zhuǎn)換特征,類比結(jié)論,搭建思維坡度,提出問題,再探究,借原題發(fā)揮,把相關(guān)聯(lián)的知識點進行有機整合,以點帶面,形成一個解題策略的交織網(wǎng)點,融會貫通知識體系。宴現(xiàn)“由知識取向”向“能力取向”的轉(zhuǎn)化。
四、領(lǐng)悟本質(zhì),探求自然解法
學習數(shù)學需要充分地經(jīng)歷觀察、思考、比較的過程,從數(shù)學現(xiàn)象中去個別的、非本質(zhì)的屬性,抽象出共同的本質(zhì)屬性,多層次、多角度地認識問題,掌握通法,這也印證了張景中院士所說的“一種方法解很多題,要好過很多方法解一個題”的真諦。
[案例4]蘇科版“一次函數(shù)圖像與性質(zhì)的探究”。
教學重點:理解關(guān)于直線ι:y1=k1x+b1,直線ι2:y2=k2x+b2,如果k1=k2,則有直線ι2∥ι2。
問題1:(1)畫函數(shù)y=-2x,y=-2x+l,y=-2x-3的圖像;(2)畫函數(shù)y=3x,y=3x+4的圖像。
問題2:觀察圖中所畫直線,發(fā)現(xiàn)了什么?得出什么結(jié)論?
問題3:如圖6,直線AB: y=3x+4,直線PO: y=3x,取點P(}4),過點P作PQ⊥x軸于點Q,發(fā)現(xiàn)了什么?
問題4:如何通過平移直線AB得到直線PO、CD的位置?
教學啟示:設(shè)計問題串引導學生畫圖探究,經(jīng)歷了認識一次函數(shù)模型特征的認識過程,觀察歸納從“形”的視角去驗證推理,理解一次函數(shù)的系數(shù)“k”與對應(yīng)直線的位置關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系,真正體驗了“描點
平行
猜想 反思
發(fā)現(xiàn)”,這種類似于研究的教學設(shè)計,旨在將直線位置的探究權(quán)交給學生,凸現(xiàn)了數(shù)學“火熱思考”的生成過程,生長了圖形,生成了新的數(shù)學活動經(jīng)驗。
五、成其必然,積累情感經(jīng)驗
許多數(shù)學活動都會要求學生有多種經(jīng)驗參與其中,不僅有操作的經(jīng)驗、探究的經(jīng)驗,也有思考的經(jīng)驗,更需要有應(yīng)用的意識。富于智慧的教學設(shè)計,要引導學生經(jīng)歷反思推廣的過程,數(shù)學活動經(jīng)驗的積累需要學生的自我反思,真正喚起學生的主體意識。
[案例5]蘇科版“反比例函數(shù)的圖像畫法”。
教學策略:由本源性的數(shù)學問題引導學生理解雙曲線的結(jié)構(gòu)特征,理解“形”與“數(shù)”的對應(yīng)關(guān)系。
問題1:回憶:什么樣的函數(shù)是反比例函數(shù)?如何定義?
問題2:你學習了反比例函數(shù),還準備研究它的哪些知識?
問題3:研究函數(shù)的圖像,你已經(jīng)具備了哪
.些有效途徑和經(jīng)驗?
問題4:畫出函數(shù)y=4/x的圖像。
問題5:有學生畫的圖7、圖8,函數(shù)圖像正確嗎?為什么?
問題6:如何說明你的圖像正確?你不畫圖像,能否猜出它的大致形狀?
教學啟示:此案例的教學設(shè)計旨在積累分析圖像特征的活動經(jīng)驗,提升學生對反比例函數(shù)圖像的想象和判斷力。問題設(shè)計中沒有交流互助的學習環(huán)節(jié),從宏觀到微觀,從大致到精致,在精確作圖中發(fā)現(xiàn)問題,找出錯因,自我糾正,更有效地增加了學生的自信心,形成研究函數(shù)圖像的新經(jīng)驗,體會數(shù)學學習的智慧價值。
基于問題驅(qū)動思考,思考如何發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,形成了什么可以借鑒的經(jīng)驗,實現(xiàn)對數(shù)學的認知從量變到質(zhì)變的跨越。教學設(shè)計嘗試構(gòu)建一個“自然、和諧、高效”的生態(tài)課堂,以“問題探究”為突破口,調(diào)動學生的積極性,挖掘?qū)W生的潛能。通過“如何學”的思考,深入理解數(shù)學,思考幫助學生促進“積極地學”,通過問題引導去觸及數(shù)學的深層結(jié)構(gòu),更新積累數(shù)學活動的經(jīng)驗。
數(shù)學學習是需要學生親身經(jīng)歷體驗學習過程的活動;通過學生親身經(jīng)歷,獲得最具本質(zhì)和價值的數(shù)學活動經(jīng)驗。教育家陶行知做了這樣一個比喻:我們要有自己的經(jīng)驗做“根”,以這經(jīng)驗所發(fā)現(xiàn)的知識做“枝”,然后別人的知識才能接得上去,別人的知識方才成為我們知識有機體的一個部分。因此,在教學中嘗試讓學生在親歷中體驗,在體驗中累積,讓經(jīng)驗的“根”長得更深。