☉江蘇省海門(mén)市東洲國(guó)際學(xué)校 茅雅琳
“問(wèn)渠哪得清如許,為有源頭活水來(lái).”數(shù)學(xué)是思維的體操,要讓學(xué)生保持長(zhǎng)久的思維熱情,教師應(yīng)努力把課堂打造成充滿探究韻味,充分發(fā)揮知識(shí)魅力的智慧場(chǎng).本文借助分式一章的單元教學(xué)片段,詳細(xì)介紹了單元教學(xué)的具體實(shí)施策略及設(shè)計(jì)思考,深刻剖析了分課時(shí)教學(xué)與單元教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn),旨在給同行以借鑒和啟示.
在我們的日常教學(xué)中,經(jīng)常會(huì)有學(xué)生向我們?cè)V苦,他們認(rèn)為自己課上已經(jīng)認(rèn)真聽(tīng)講,積極思考,課后獨(dú)立完成作業(yè),而且正確率很高,但是每到單元檢測(cè)總是不盡如人意,學(xué)生非??鄲?,不知道問(wèn)題出在哪里.我們也為這樣的學(xué)生擔(dān)憂,努力幫助他們分析原因.經(jīng)過(guò)不斷探索和調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)原因可以歸結(jié)為傳統(tǒng)的分課時(shí)教學(xué)帶來(lái)的弊端.
傳統(tǒng)的分課時(shí)教學(xué),教師人為地將教學(xué)內(nèi)容碎片化,通常一節(jié)課只學(xué)習(xí)一個(gè)特定知識(shí)點(diǎn),并用此來(lái)解決單一的問(wèn)題,教師以講解為主,學(xué)生以聽(tīng)講為主,師生在課堂上目光短淺,主要集中在這一節(jié)課的內(nèi)容和方法上,缺少對(duì)前后知識(shí)的整體把控,課后的作業(yè)也只圍繞單一內(nèi)容展開(kāi),缺少前后知識(shí)的整合與綜合運(yùn)用.學(xué)生只要能夠聽(tīng)懂上課的內(nèi)容,就能應(yīng)付課后的作業(yè),而當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)每天作業(yè)能夠順利完成時(shí),就誤以為自己的學(xué)習(xí)沒(méi)有問(wèn)題.隨著時(shí)間的推移,學(xué)生解決綜合題的能力薄弱,數(shù)學(xué)思維不夠深入,不會(huì)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),分課時(shí)教學(xué)的弊端開(kāi)始顯現(xiàn).可以用圖1描述分課時(shí)教學(xué)的特點(diǎn):
圖1
為幫助學(xué)生走出困境,我們進(jìn)行了單元教學(xué)的嘗試,變“教教材”為“用教材教”,下面以人教版八年級(jí)上冊(cè)“分式”一章為例,介紹本章節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì),以及對(duì)單元教學(xué)的理解.
學(xué)生從小學(xué)到初中,已經(jīng)學(xué)習(xí)了分?jǐn)?shù)和整式,他們知道學(xué)習(xí)一種新的代數(shù)式,通常要研究它的定義、性質(zhì)及其運(yùn)算.至于方程,他們?cè)谛W(xué)就已經(jīng)有所接觸,七年級(jí)時(shí)也系統(tǒng)學(xué)習(xí)了一元一次方程及二元一次方程組,熟悉這些方程的基本解法.以上知識(shí)和方法的儲(chǔ)備,都可以作為分式這一章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行單元教學(xué),可以打通前后知識(shí)的聯(lián)系,讓已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)為新知識(shí)的學(xué)習(xí)奠基,幫助學(xué)生對(duì)整個(gè)單元的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法有個(gè)整體感知,利于后續(xù)的自主學(xué)習(xí),也利于數(shù)學(xué)思想方法的形成.
查閱教師教學(xué)用書(shū),本章內(nèi)容共分約15課時(shí),所涉內(nèi)容包括分式的概念、分式的基本性質(zhì)、分式的乘除、分式的加減、分式方程、整數(shù)指數(shù)冪及科學(xué)計(jì)數(shù)法.學(xué)習(xí)單元的內(nèi)容應(yīng)該如何劃分呢?
分式的概念是本章研究的基礎(chǔ),沒(méi)有清晰正確的對(duì)分式概念的理解,后續(xù)的探討都屬無(wú)源之水,無(wú)本之木.正確認(rèn)識(shí)分式,明確分式與分?jǐn)?shù)、分式與整式之間的區(qū)別與聯(lián)系是本章首先需要解決的問(wèn)題.至于負(fù)整數(shù)指數(shù)冪,將在進(jìn)行分式的除法運(yùn)算時(shí)出現(xiàn),負(fù)整數(shù)指數(shù)的出現(xiàn)將冪指數(shù)的范圍從自然數(shù)擴(kuò)大到整數(shù),實(shí)現(xiàn)了整數(shù)指數(shù)冪范圍的擴(kuò)充.
本章大量的內(nèi)容集中在分式的運(yùn)算,而要類(lèi)比分?jǐn)?shù)的運(yùn)算研究分式的運(yùn)算,需要有一定的理論依據(jù),其中分式運(yùn)算的理論依據(jù)是分式的基本性質(zhì),此性質(zhì)又是通過(guò)類(lèi)比分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)而來(lái)的.作為完整的知識(shí)體系,不得不提分式方程,因?yàn)樵趯?shí)際生活中,有大量的實(shí)際問(wèn)題需要借助分式方程這個(gè)數(shù)學(xué)模型得以解決.分式方程具有整式方程不可替代的特殊作用,體現(xiàn)了很好的數(shù)學(xué)建模思想,它是實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)問(wèn)題之間的紐帶.
通過(guò)以上分析,我們將“分式”一章劃分為四個(gè)單元,第一單元為構(gòu)建分式章節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖;第二單元為分式的運(yùn)算,包含分式的基本性質(zhì)和分式的加減乘除運(yùn)算;第三單元為整數(shù)指數(shù)冪,包含負(fù)整數(shù)指數(shù)冪及科學(xué)計(jì)數(shù)法;第四單元為分式方程,包含分式方程及應(yīng)用分式方程解決實(shí)際問(wèn)題.
作為“分式”第1課時(shí)的單元教學(xué),我們將教學(xué)目標(biāo)定位為“認(rèn)識(shí)分式,會(huì)用類(lèi)比的方法探究本章的主要內(nèi)容,建構(gòu)本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)”.
師:小學(xué)里我們接觸過(guò)分?jǐn)?shù),現(xiàn)在我將分母中的數(shù)用字母表示,可以稱(chēng)之為什么呢?
生1:可以稱(chēng)之為“分式”.
師:請(qǐng)告訴我這個(gè)名稱(chēng)的由來(lái).
生2:因?yàn)樗头謹(jǐn)?shù)類(lèi)似,都是商的形式,所以都用了“分”字.又因?yàn)樗鼈兊牟顒e在于分母中出現(xiàn)了字母,想到前面學(xué)習(xí)時(shí),老師講過(guò),從數(shù)到式是代數(shù)的一大飛躍,這里將數(shù)改成了式,因此稱(chēng)之為“分式”.
師:這名同學(xué)分析得非常透徹,他用類(lèi)比的方法研究新出現(xiàn)的代數(shù)式.但是類(lèi)比并非簡(jiǎn)單的生搬硬套,在知識(shí)遷移的過(guò)程中要注重兩者的區(qū)別,你們認(rèn)為分?jǐn)?shù)與分式的最大區(qū)別是什么呢?
生3:兩者的最大區(qū)別就在于分式的分母中出現(xiàn)了字母.
師:那么在今后對(duì)分式的研究中,有什么需要提醒同學(xué)們注意的呢?
生4:要注意分式的分母不能為0.
師:確實(shí),在分?jǐn)?shù)的學(xué)習(xí)中,我們也知道分母不能為0,但是因?yàn)榉謹(jǐn)?shù)的分母是具體的數(shù),我們一目了然,而分式的分母用字母表示,我們必須時(shí)刻提醒自己,不能忽略分母不為0這個(gè)隱含條件.
點(diǎn)評(píng):這里對(duì)于分式形式定義的理解用了較長(zhǎng)的時(shí)間,我們認(rèn)為這是必要的.教師沒(méi)有簡(jiǎn)單的給予,而是讓學(xué)生自己命名,在學(xué)生給出“分式”這個(gè)名稱(chēng)后,教師通過(guò)設(shè)置問(wèn)題鏈進(jìn)行不斷設(shè)問(wèn)和追問(wèn),其目的就是引導(dǎo)學(xué)生思考名稱(chēng)的由來(lái),深入挖掘其中涵蓋的基本思想,幫助學(xué)生提煉出類(lèi)比意識(shí),明確本章學(xué)習(xí)的基本方法就是類(lèi)比.其次,分式最重要的隱含條件就是分母不為0,這也是學(xué)生在本章學(xué)習(xí)中最易產(chǎn)生的錯(cuò)誤所在,不管是后期對(duì)分式值的研究,還是在分式方程的求解過(guò)程中,都必須滿足分母不為0這個(gè)前提條件,這是本章研究之根本.在分式定義的研究中,不得忽視這個(gè)條件,后續(xù)也將不斷提及,重復(fù)鞏固.
師:對(duì)于新的代數(shù)式,我們都要研究其運(yùn)算,分式自然也不例外.我們同樣會(huì)研究分式的加減乘除,分式的乘除你將如何進(jìn)行?
生5:兩個(gè)分式相乘,我們把分子相乘,分母相乘,再進(jìn)行約分.
師:分式的加減你將如何進(jìn)行?
生6:兩個(gè)分式相加減,分母不變,分子相加減.
生7:不對(duì),同分母分式相加減才能這樣做,如果是異分母分式相加減,必須先通分,轉(zhuǎn)化為同分母的分式,然后加減.
師:你們?cè)谡麄€(gè)回答的過(guò)程中,運(yùn)用了類(lèi)比的方法得出了分式的有關(guān)運(yùn)算法則,這些運(yùn)算法則是否正確?通分和約分的依據(jù)又是什么呢?數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要注意有理有據(jù).
生8:分式的通分和約分的依據(jù)是分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì).
生9:不對(duì),分式的通分和約分的依據(jù)是分式的基本性質(zhì).
師:是的,分式的基本性質(zhì)是分式變形及其運(yùn)算的基礎(chǔ),請(qǐng)同學(xué)們嘗試寫(xiě)出分式的基本性質(zhì).
師:同學(xué)們有什么需要補(bǔ)充嗎?
生11:要添上c≠0,b≠0.
師:作為已知分式,必定包含b≠0這個(gè)隱含條件才有必要進(jìn)行后續(xù)的研究.在我們利用分式的基本性質(zhì)對(duì)分式進(jìn)行變形時(shí),乘或除以的數(shù)不能為0,否則分母出現(xiàn)了0,分式就沒(méi)有了意義,所以我們特別需要羅列出來(lái)的條件是c≠0.
點(diǎn)評(píng):本章主要的學(xué)習(xí)方法就是類(lèi)比,類(lèi)比并非生搬硬套,而是要根據(jù)具體的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整.分式的有關(guān)運(yùn)算法則與分?jǐn)?shù)類(lèi)似,分式的基本性質(zhì)也與分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)有異曲同工之妙,以上簡(jiǎn)單的方法遷移沒(méi)有花過(guò)多的時(shí)間,至于分式基本性質(zhì)的研究,教師仍采用追問(wèn)的方式處理,讓學(xué)生再次意識(shí)到,對(duì)分式的研究仍須建立在分式有意義這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行,同時(shí)意識(shí)到有思考的類(lèi)比才是合理的、可行的.
師:實(shí)際問(wèn)題中,有時(shí)需要用分式表示某些量,或者需要列分式方程解決實(shí)際問(wèn)題.例如:一艘輪船在靜水中的最大航速為30km/h,它以最大航速沿江順流航行90km所用時(shí)間,與以最大航速逆流航行60km所用時(shí)間相等,則江水的流速為多少?
生12:設(shè)江水流速為xkm/h,由題意得:
師:這是什么方程?
生13:這是分式方程.
師:怎樣的方程稱(chēng)之為分式方程?
生14:分母中含未知數(shù)的方程即為分式方程.
師:如何解分式方程呢?
生15:去分母,將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,然后解整式方程即可.
師:有何注意點(diǎn)嗎?對(duì)于分式的研究我們是在哪個(gè)前提條件的基礎(chǔ)上展開(kāi)的?
生16:我知道了,求出整式方程的解后,我們還要驗(yàn)證原分式方程的分母是否為0.
師:這里去分母所達(dá)到的目的是將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,原來(lái)分式方程有分母不為0這個(gè)隱含條件,而現(xiàn)在的整式方程缺失了這個(gè)隱含條件,擴(kuò)大了未知數(shù)的取值范圍,所以必須驗(yàn)根,看求得的整式方程的解是否保證原分式方程分母不為0.
點(diǎn)評(píng):分式有意義、分式的運(yùn)算及解分式方程中,需要時(shí)刻關(guān)注的一個(gè)條件就是分母不為0,雖然本節(jié)課已經(jīng)不斷進(jìn)行提醒、點(diǎn)撥,但是因?yàn)閷W(xué)生是首次接觸分式,忽略這一條件是難免的,需要教師在課堂中不斷喚醒學(xué)生對(duì)分母不為0的認(rèn)知.
梳理單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖:
圖2
點(diǎn)評(píng):借助這幅單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,學(xué)生可以很直觀地看出分式、分式方程都是為解決實(shí)際問(wèn)題而服務(wù)的,直觀體會(huì)數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,又服務(wù)于生活.同時(shí),用分式和分式方程來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,又體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中重要的建模思想.與分?jǐn)?shù)的研究相類(lèi)比,本章節(jié)也將研究分式的定義、性質(zhì)及其運(yùn)算.這幅單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖有利于學(xué)生在頭腦中架構(gòu)本章研究的主要內(nèi)容.從這個(gè)結(jié)構(gòu)圖中還可以看出,學(xué)習(xí)新知的基本方法就是將其轉(zhuǎn)化為舊知來(lái)進(jìn)行,例如,分式方程的解決策略就是轉(zhuǎn)化為整式方程,而用類(lèi)比的方法學(xué)習(xí)新知時(shí),要注意新、舊知識(shí)之間的聯(lián)系與區(qū)別.
這樣的結(jié)構(gòu)圖,既讓學(xué)生明確了本章的主要內(nèi)容,又了解了學(xué)習(xí)方法,明確了探究的思路.對(duì)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言,因?yàn)橛辛藢?duì)整章內(nèi)容的把控,對(duì)后續(xù)所學(xué)內(nèi)容做到了心中有數(shù),消除了他們的畏懼心理,用良好的心態(tài)迎接新知的學(xué)習(xí).對(duì)自學(xué)能力強(qiáng)的學(xué)生而言,在梳理章節(jié)結(jié)構(gòu)圖的過(guò)程中,明確了學(xué)習(xí)的方法、研究的思路及研究的內(nèi)容,可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí),拓展提升.章節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的梳理讓不同的學(xué)生得到了不同的發(fā)展,真正體現(xiàn)以生為本.
從本節(jié)課的教學(xué)可以看出,教師借助精心的問(wèn)題設(shè)計(jì),將蟄伏于學(xué)生內(nèi)心的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)方法有效激活,學(xué)生完全有能力進(jìn)行分式章節(jié)的系列研究.本節(jié)課中,從宏觀的角度研究分式,借助梳理知識(shí)框架把握章節(jié)基本結(jié)構(gòu),注重?cái)?shù)學(xué)思想方法的歸納、總結(jié)和提煉,教學(xué)效果良好.單元教學(xué)對(duì)教師來(lái)講也是一種挑戰(zhàn),教師首先必須正確把握整個(gè)學(xué)段的教學(xué)內(nèi)容,其次需要厘清前后學(xué)段知識(shí)之間的聯(lián)系,同時(shí)要了解本學(xué)段學(xué)生的特點(diǎn),明確需要和能夠培養(yǎng)學(xué)生哪些方面的能力.在這些前提下,打破教材的局限,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)和重組.
我們對(duì)“分式”一章實(shí)施了單元教學(xué),和其他章節(jié)的分課時(shí)教學(xué)相比較,學(xué)生普遍感覺(jué)課堂更加專(zhuān)注投入,課后作業(yè)的正確率有所降低,但是單元檢測(cè)成績(jī)良好,知識(shí)遺忘速度減緩,學(xué)習(xí)方法的梳理和選擇有跡可循.和分課時(shí)教學(xué)進(jìn)行對(duì)比,單元教學(xué)立足于完整的知識(shí)體系,先站在高觀點(diǎn)下進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的把握和梳理,再對(duì)具體的知識(shí)和方法進(jìn)行逐一分析、探究和完善.在單元學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生腦海中的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖不斷得到充實(shí)和豐盈,可以用圖3描述它的特點(diǎn):
圖3
不同的教學(xué)方式各有利弊,我們不必拘泥于單一的教學(xué)方式,而是應(yīng)該根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,靈活地選擇不同的教學(xué)方法,讓數(shù)學(xué)課堂靈動(dòng)起來(lái),讓數(shù)學(xué)思維飛揚(yáng)起來(lái),讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)火熱起來(lái).