[摘? 要] 文章從美國(guó)教育評(píng)價(jià)專(zhuān)家韋伯提出的DOK理論出發(fā),分析其在解題教學(xué)中的可行性. 在DOK理論的指導(dǎo)下結(jié)合實(shí)例從學(xué)情分析、例題選取、教學(xué)模式確定、細(xì)目表編制與教學(xué)行為表現(xiàn)等五方面開(kāi)展解題教學(xué)探討,最后給出一些個(gè)人思考.
[關(guān)鍵詞] DOK理論;解題教學(xué);教學(xué)行為;學(xué)情分析
關(guān)于DOK理論
DOK(Depth of?搖 Knowledge)理論是1997年美國(guó)教育評(píng)價(jià)專(zhuān)家韋伯提出的“知識(shí)深度”分級(jí)模式. 該理論和方法主要指向教學(xué)任務(wù)、活動(dòng)和問(wèn)題的設(shè)計(jì),是推動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和積極參與的學(xué)習(xí)工具. DOK理論將學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平分成回憶與重現(xiàn)、技能與概念、策略性思維、拓展性思維等四個(gè)等級(jí)[1],研究者根據(jù)其不同等級(jí)的思維要求設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)、活動(dòng)和問(wèn)題,使得教育實(shí)踐者能夠設(shè)計(jì)有質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)任務(wù)、活動(dòng)和問(wèn)題. 具體的每個(gè)等級(jí)的認(rèn)知水平如表1所示.
基于DOK理論的解題教學(xué)可行性分析
解題教學(xué)是高中數(shù)學(xué)課堂中的一種常規(guī)的教學(xué)行徑,其目的是鞏固基礎(chǔ)知識(shí),滲透數(shù)學(xué)思想方法以及發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng). 事實(shí)上,當(dāng)前不少教師由于缺乏解題方面的理論指導(dǎo),仍然習(xí)慣采用“教師示范+學(xué)生模仿”的模式,忽視因材施教,忽視解題思維過(guò)程的呈現(xiàn),缺少對(duì)題目素材的理解和重構(gòu),缺乏對(duì)例題進(jìn)行追本溯源以及拓展等,使得解題教學(xué)未能達(dá)到預(yù)期的效果. 目前,DOK理論已經(jīng)從評(píng)價(jià)領(lǐng)域延伸到課堂教學(xué)領(lǐng)域,成為美國(guó)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)重要的理論和方法. DOK理論指導(dǎo)下的課堂教學(xué)在我國(guó)也漸漸得到眾多教育工作者的認(rèn)可. 在解題教學(xué)中,教師可以在DOK理論的四個(gè)等級(jí)的指引下,根據(jù)學(xué)生不同等級(jí)的思維要求開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)與教學(xué)問(wèn)題,學(xué)生則圍繞著具有明顯層次性的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)主題,積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程[2]. 這樣的數(shù)學(xué)課堂充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教育理念,與新課標(biāo)倡導(dǎo)的“人人都獲得良好的數(shù)學(xué)教育,不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”的教育理念是相吻合的.
基于DOK理論的解題教學(xué)探討
鑒于DOK理論的權(quán)威性以及DOK理論在解題教學(xué)中的可行性,筆者結(jié)合所教班級(jí)(高二)實(shí)際做了一次嘗試并取得了不錯(cuò)的效果.
1. 學(xué)情分析
教師做好學(xué)情分析的目的是能夠在教學(xué)過(guò)程中做到有的放矢,做到真正意義上的因材施教,從而提高教學(xué)的有效性,也有利于教師更好地把握和操作教學(xué)過(guò)程. 本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是一個(gè)縣重點(diǎn)中學(xué)的高二物理類(lèi)強(qiáng)基班(沖擊全國(guó)名校強(qiáng)基的班級(jí)),他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及智力水平在年級(jí)中都是最好的. 通過(guò)高中一年多的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),他們的數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理等核心素養(yǎng)都得到了不同程度的提升. 他們?cè)诖酥耙呀?jīng)學(xué)習(xí)了橢圓以及標(biāo)準(zhǔn)方程、橢圓的幾何性質(zhì)并補(bǔ)充了弦長(zhǎng)公式. 通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),旨在進(jìn)一步熟練運(yùn)用橢圓弦長(zhǎng)公式解決問(wèn)題,滲透數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸等數(shù)學(xué)思想,提升學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理等核心素養(yǎng).
2. 例題選取
章建躍博士曾說(shuō)過(guò),簡(jiǎn)單試題更能體現(xiàn)教師的教學(xué)基本功,難度不高的試題更有利于開(kāi)展教學(xué),更有利于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成. 在解題教學(xué)中,教師對(duì)例題的琢磨與開(kāi)發(fā)在一定程度上體現(xiàn)著教師的教學(xué)智慧,解題教學(xué)過(guò)程是數(shù)學(xué)知識(shí)、方法與能力的培養(yǎng)過(guò)程,更是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的過(guò)程[3].結(jié)合學(xué)生實(shí)際,打算選用如下題目作為例題:
(1)當(dāng)θ=60°時(shí),求線段AB的長(zhǎng);
(2)當(dāng)θ為何值時(shí),線段AB取得最小值,并求最小值;
(3)當(dāng)θ為何值時(shí),△AOB的面積取得最大值,并求最大值.
本例第(1)問(wèn)入手容易,第(2)、(3)問(wèn)以第(1)問(wèn)為基礎(chǔ),由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、一維到二維的變化,要求學(xué)生在掌握弦長(zhǎng)公式的基礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)引入變量構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)并求函數(shù)最值的解題思想. 這兩個(gè)小問(wèn)對(duì)于初學(xué)圓錐曲線的學(xué)生而言是一個(gè)不小的挑戰(zhàn).
3. 教學(xué)模式確定
解題教學(xué)在長(zhǎng)期的實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)了許多解題教學(xué)模式,如技能訓(xùn)練模式、變式探究模式、模型建構(gòu)模式、問(wèn)題開(kāi)放模式等,這些模式在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)目標(biāo)方面存在一定的差異,在發(fā)展學(xué)生某些關(guān)鍵能力方面各有優(yōu)勢(shì)[4]. 比如,技能訓(xùn)練模式能培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯推理能力. 事實(shí)上,對(duì)于高一或高二起點(diǎn)較高的解題教學(xué),仍然要從低起點(diǎn)入手,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行適度拓展,逐步發(fā)展到該數(shù)學(xué)主題在高考中的難度要求. 因此,筆者在本節(jié)課中主要采用的是技能訓(xùn)練模式和變式探究模式,并結(jié)合課堂內(nèi)容設(shè)計(jì)了多個(gè)“問(wèn)題串”引導(dǎo)學(xué)生思考,開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維,提升學(xué)生的素養(yǎng).
4. 細(xì)目表編制
高一、高二的解題教學(xué)不能簡(jiǎn)單地只是答案講解,更不能就題論題. 根據(jù)DOK理論及本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),筆者對(duì)本節(jié)課的解題教學(xué)進(jìn)行了定位,如表2所示.
5. 教學(xué)行為表現(xiàn)
建構(gòu)主義理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)不是由教師把知識(shí)簡(jiǎn)單地傳遞給學(xué)生,而是學(xué)生以已有經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)與外部世界的相互作用而主動(dòng)建構(gòu)的過(guò)程.運(yùn)用DOK理論開(kāi)展解題教學(xué),應(yīng)立足學(xué)生實(shí)際,體現(xiàn)“動(dòng)與靜”結(jié)合的教學(xué)形態(tài)實(shí)現(xiàn)有意義的數(shù)學(xué)課堂■,“動(dòng)”體現(xiàn)教師依據(jù)新課標(biāo)、新教材和學(xué)情,精心編制符合課堂主題且層次明顯的例題并通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)一系列有價(jià)值的“問(wèn)題串”,在課堂中進(jìn)行交流、討論和思辨,以及在探究、感悟和主動(dòng)建構(gòu)中提升素養(yǎng);“靜”則體現(xiàn)學(xué)生在課堂中靜心“思考”,必要時(shí)教師應(yīng)給予恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥,讓學(xué)生在思考問(wèn)題的過(guò)程中逐步實(shí)現(xiàn)思維的遷移以及創(chuàng)新能力的提升.
(1)DOK1? 回憶與重現(xiàn)
教師在例題講解前,首先讓學(xué)生回憶圓錐曲線中求弦長(zhǎng)的公式與步驟,以及在解析幾何問(wèn)題中學(xué)習(xí)直線與圓時(shí)求最值的方法(幾何法、函數(shù)法)與步驟;然后教師做好規(guī)范的板書(shū),為學(xué)生解答例題奠定知識(shí)基礎(chǔ).值得注意的是,此步驟只注重方法與步驟的重現(xiàn),因此思維要求較低,提出問(wèn)題后可以讓基礎(chǔ)較弱的學(xué)生回答,給予他們學(xué)好數(shù)學(xué)的信心.
(2)DOK2? 技能與概念
對(duì)于例題的第(2)問(wèn),求的是線段AB的最小值,可以引導(dǎo)學(xué)生分析線段AB長(zhǎng)度的變化是受何因素影響的,從而考慮引入直線l的斜率k作為變量表示線段AB的長(zhǎng)度,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問(wèn)題進(jìn)行解決. 教師要對(duì)學(xué)生的解答過(guò)程做好形成性評(píng)價(jià),及時(shí)糾正學(xué)生思維出現(xiàn)的偏差并引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行反思. 下面是例題第(2)問(wèn)的教學(xué)實(shí)錄.
師:線段AB的變化受什么因素的影響?
生1:受θ的影響.
師:可以引入某個(gè)變量將直線l表示出來(lái)嗎?
師:可以用k表示出線段AB的長(zhǎng)度嗎?
師:如何求AB關(guān)于k的函數(shù)的最值呢?
師:大家要清楚我們的目標(biāo)是“求AB的最小值”,此時(shí)為什么沒(méi)有最小值?問(wèn)題在哪兒?
學(xué)生分小組討論,約兩分鐘后,數(shù)學(xué)課代表舉起了手.
師:生5考慮問(wèn)題非常仔細(xì),當(dāng)設(shè)直線的斜率k時(shí),不要漏了斜率k不存在的情形.
(3)DOK3? 策略性思維
學(xué)生掌握了引入直線斜率k作為變量表示線段長(zhǎng)度并轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問(wèn)題的方法. 此時(shí)提出例題的第(3)問(wèn),分析問(wèn)題并尋求解決問(wèn)題的路徑.
師:第(2)問(wèn)其實(shí)就是引入k作為變量并將AB表示成關(guān)于k的函數(shù),利用求函數(shù)最值的方法順利解決. 現(xiàn)在我們一起來(lái)探討第(3)問(wèn),先小組內(nèi)討論三分鐘,然后各小組談?wù)勛约旱目捶?
約兩分鐘后,第2組的組長(zhǎng)舉起了手.
師:生6說(shuō)得很好!有什么要提醒大家注意的嗎?
生7:別忘了斜率k不存在的情形……
師:還有其他建立目標(biāo)函數(shù)的方法嗎?
此時(shí)第3組的代表說(shuō)出了他的做法:
令筆者感到欣慰的是,在此之前筆者還未提及直線橫截距式的設(shè)法,學(xué)生卻在這里用上了,而且能夠靈活地用x軸把△AOB的面積分割為上下兩部分進(jìn)行求解. 這里可以認(rèn)為,學(xué)生在第(2)問(wèn)的基礎(chǔ)上,從引入變量表示線段到表示面積,解法得到了遷移,創(chuàng)新意識(shí)得到了很好的體現(xiàn).此時(shí)筆者提醒到“x=my-1可以表示斜率不存在的情形,但不能表示斜率為0的情形”的局限性.
(4)DOK4? 拓展性思維
解答了例題的三個(gè)小問(wèn)后,筆者引導(dǎo)學(xué)生分析以上問(wèn)題間的聯(lián)系以及解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn). 此時(shí)要回到本節(jié)課的主題——從求橢圓的弦長(zhǎng)出發(fā),到弦長(zhǎng)的最值,再到面積的最值,思維上具有明顯的遞進(jìn)關(guān)系,可以抓住該主題從變更題目的條件(如問(wèn)題的一般化)以及題目的設(shè)問(wèn)(如探索性問(wèn)題)等視角進(jìn)行拓展.
設(shè)計(jì)意圖:?jiǎn)栴}1是例題第(1)問(wèn)的一般化,由此歸納出橢圓的通徑性質(zhì);問(wèn)題2是以探索性問(wèn)題的形式對(duì)弦長(zhǎng)公式運(yùn)用的逆向考查;問(wèn)題3是對(duì)弦長(zhǎng)公式運(yùn)用的進(jìn)一步考查——兩條有關(guān)系的直線與橢圓的交點(diǎn)圍成的四邊形面積的最值. 在DOK理論的指導(dǎo)下,先采用技能訓(xùn)練模式,再通過(guò)變式探究模式進(jìn)行深度拓展達(dá)到了該主題在高考中的難度,如拓展中的問(wèn)題2、問(wèn)題3與2012年高考北京卷(文科)第19題、2013年高考浙江卷(理科)第21題、2020年新高考Ⅱ卷第21題等可謂難度相當(dāng)、考法相似. 其實(shí),例題是人教A版(2019年版)選擇性必修第一冊(cè)第114頁(yè)練習(xí)2的改編題,旨在讓學(xué)生體會(huì)到很多高考題都是源于教材但又高于教材的命題思路,更讓學(xué)生明白:在教師的引導(dǎo)下,只要自己努力學(xué)習(xí),就能掌握必備知識(shí)、提高關(guān)鍵能力與發(fā)展核心素養(yǎng),在高考中取得好成績(jī)就是水到渠成的事情.? 這樣的課堂教學(xué)給予學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心是巨大的.
結(jié)束語(yǔ)
成熟的教育教學(xué)理論對(duì)指導(dǎo)我們教學(xué)的作用無(wú)疑是巨大的,因此我們要善于接納新理論,敢于運(yùn)用新理論開(kāi)展教學(xué). 北京市十一中學(xué)校長(zhǎng)李希貴先生認(rèn)為:DOK理論最大的意義就是提供了思維復(fù)雜性的參照,是衡量個(gè)體認(rèn)知或思維深度的一把尺子,我們知道它、關(guān)注它,教學(xué)也許就能更上一層樓. 因此,基于DOK理論的解題教學(xué)的開(kāi)展,先要認(rèn)真學(xué)習(xí)該理論的內(nèi)涵與意義,掌握它的操作要領(lǐng). 而且,不僅要求學(xué)生積極參與,更要求教師以應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高階思維能力的培養(yǎng)為教學(xué)導(dǎo)向,通過(guò)編制一系列層次性明顯的數(shù)學(xué)問(wèn)題,助推學(xué)生從普通思維逐漸向策略性思維和拓展性思維發(fā)展,這樣的教學(xué)才是對(duì)提高學(xué)生關(guān)鍵能力、發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)具有積極意義的.
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基金項(xiàng)目:廣東省教育科學(xué)規(guī)劃2021年度“強(qiáng)師工程”項(xiàng)目重點(diǎn)課題“基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)解題研究”(課題編號(hào):2021ZQJK069).
作者簡(jiǎn)介:陳應(yīng)全(1979—),本科學(xué)歷,中學(xué)高級(jí)教師,從事高中數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究工作.