摘? ? 要:復習課既需要把書讀薄,融通理解已學知識,又需要在原有基礎上,讓經(jīng)驗積累更豐厚,讓數(shù)學思想領悟更深刻,即需要把書重新讀厚.這就要求教師必須:立足于查漏補缺,幫助學生串點成線,復習題組要少而精;設置統(tǒng)一的問題情境,搭建合適的腳手架,讓學生逐步解決問題;基于學生的個體差異,確定共性學習內容,營造個性化學習的環(huán)境.教師要利用好課堂生成性資源,以營造“知識融合、過程圓融、課堂交融”的學習氛圍,使學習達到至簡境界.
關鍵詞:初中數(shù)學;至簡數(shù)學;數(shù)學復習
融通,即融會貫通,“融”是過程,“通”是效果.從“教”的角度而言,教師需要圓融理解知識,并精心預設學習內容,從而讓復雜的問題變簡單、讓零亂的思維成系統(tǒng),達到把厚書讀薄的目的.從“學”的角度而言,學生需要深度參與、積極思考、多方聯(lián)系,將簡單問題拓展開來,創(chuàng)新研究,用系統(tǒng)的思維解決千變萬化的問題,達到把書重新讀厚的目的.這種“教師的厚→學生的薄→學生的厚”,就是以融通的方法達到至簡效果的過程.
至簡數(shù)學主張“讓學生學簡單的數(shù)學,讓學生簡單地學數(shù)學,讓學生學得不簡單”[1].復習課既需要把書讀薄,讓學生完成對基礎知識的消化吸收,又需要把書讀厚,從數(shù)學思想方法的歸納、解決問題的經(jīng)驗等方面讓學生的積累變得更豐厚.它是知識融合的主陣地.以下,筆者以人教版義務教育教科書《數(shù)學》七年級下冊(以下簡稱“教材”)幾個不同章節(jié)的復習課為例,談談如何為學生創(chuàng)設融通學習環(huán)境,以達到至簡效果的實施路徑.
一、融通學習內容,讓學生學簡單的數(shù)學
知識融通理解的程度取決于能把新知識與多少舊知識關聯(lián)起來.對同一知識背景,一個人在頭腦中建立的連接越多,他對這一知識的掌握就會越扎實,運用也會越熟練,并且在建立知識連接的過程中,對相關聯(lián)知識的理解也會越深刻.復習課中,學生已經(jīng)學習過要復習的知識與技能,也積累了許多經(jīng)驗,只是比較散亂,部分細節(jié)有所遺忘.因此,教師應立足于查漏補缺,幫助學生串點成線.這就要求承載復習基礎知識和技能的題組要少而精.
以教材第十章“統(tǒng)計調查”的復習為例,教師可設計如下選擇題.
小明想調查七年級學生的身高情況,他選取了七年級1班作為樣本.以下認識正確的是(? ? )
A.調查表中需要設計班級、學號、姓名、性別、家庭住址、身高、電話號碼等項目
B.被調查的七年級1班學生是樣本
C.七年級1班共60人,身高在160~165cm的學生共13人,占樣本的比例約為21.7%,由此可得出其對應的扇形統(tǒng)計圖中的圓心角度數(shù)約為78.12°
D.七年級1班身高的最大值為175cm,最小值為150cm,畫頻數(shù)分布直方圖時,確定組距為5cm,則正好可分為5組
E.畫頻數(shù)分布直方圖時,身高在160~165cm的學生共13人,則畫出來的小長方形面積代表頻數(shù)13
上述問題分別對應學生的以下認識疑點:1.如何針對需要統(tǒng)計的內容設計一份問卷表?2.在抽樣調查的過程中,什么是總體、樣本、個體(即到底是應該回答對象還是對象的屬性)?3.畫扇形圖時如何計算圓心角的度數(shù)(樣本容量設計為50、100這類數(shù)據(jù)時,計算出來的頻率為有限小數(shù),圓心角度數(shù)為有理數(shù);但若將樣本容量設計為60,仍如此計算,就會因計算出來的頻率為無限小數(shù),從而出現(xiàn)偏差)?4.畫頻數(shù)分布直方圖時,如何合理設置組距與組數(shù)?5.畫頻數(shù)分布直方圖時,對縱軸所表示含義的理解(縱軸表示的應是[頻數(shù)組距],即小矩形面積對應的才是頻數(shù),只是因為所畫出的小矩形是等距的,故小矩形面積之比與高之比相同,因此往往將縱軸直接用頻數(shù)表示).
上述設計按照章節(jié)順序復習了學生的易錯點,教師在講解點評時,可順勢串聯(lián)起該章節(jié)的知識結構:統(tǒng)計調查的主要過程,如何收集數(shù)據(jù),用劃記法整理數(shù)據(jù),全面調查與抽樣調查的基礎知識,描述數(shù)據(jù)時四種統(tǒng)計圖各自的適用范圍,扇形圖、頻數(shù)分布直方圖的畫法等.
基礎知識與基本技能是淺層次的復習內容,主要是梳理結構和回顧知識要點.因此對應的例題應該既精簡又全面,即通過改善教師的教,把復雜的東西講簡單,把雜亂的東西理清楚,以達到“讓學生學簡單的數(shù)學”的目的.
二、融通教學流程,讓學生簡單地學數(shù)學
至簡數(shù)學主張在數(shù)學課堂教學中,聚焦一個對象、遵循一個原則、解決一個問題.學生缺乏數(shù)學學習興趣,往往是因為教師在課堂中設置了大量毫無關聯(lián)的練習,沒有對學習內容形成聚焦.而學生對數(shù)學學習產生畏難情緒,則往往源自于問題的梯度設置過大,學生跳一跳仍無法達到其認知的最近發(fā)展區(qū).教師如果能設置統(tǒng)一的問題情境,從一個問題出發(fā),在已知與未知之間搭建適當?shù)哪_手架,作好鋪墊,讓學生逐步解決問題,就可以融通教學流程,讓學生簡單地學數(shù)學.
在教材的學習內容中,適合學生解決的實際問題中蘊含的數(shù)量關系,可以通過二元一次方程的整數(shù)解、二元一次方程組、一元一次方程、不等式(組)等多種途徑解決.這種將實際問題數(shù)學化的過程就是數(shù)學抽象,而合理分析抽象后的數(shù)學問題、選擇合適模型去解決問題的過程,就是數(shù)學建模.解法屬于基本技能,既可借助數(shù)學運算素養(yǎng)解決,又可借助工具解決,不應該是章節(jié)復習課的重點.
基于這一認識,筆者在“二元一次方程組”的章節(jié)復習中,以某一方程組為核心,添加實際情境或數(shù)學情境,設置“一意性”的問題串,整合整章節(jié)內容.
(1)已知落地風扇200元/臺,水冷風扇300元/臺,小明買了若干臺風扇,一共用了2000元,則兩種風扇他各買了多少臺?
(2)請你添加一個條件,使得小明只有唯一的購買方案,并根據(jù)你添加的條件,求出答案.
【設計意圖】第一,從基礎知識與基本技能層面而言,此情境素材可用于復習二元一次方程(組)的概念、二元一次方程的整數(shù)解以及解二元一次方程組的基本方法.第二,對于200x+300y=2000,應該先化簡為2x+3y=20,再進行后續(xù)運算,這種化繁為簡的意識正是數(shù)學運算素養(yǎng)的體現(xiàn).第三,從數(shù)學思想方法層面而言,開放型問題更能培養(yǎng)學生的抽象與建模素養(yǎng).這一例題,從總價的角度可得到一個等量關系,另一個等量關系則可從其他角度來設置,例如總數(shù)量、總利潤等,具有很強的擴展性,但其核心是找到兩個不同的等量關系,并用合適的數(shù)學語言表達出來.二元一次方程組就是將兩個不同的數(shù)量關系抽象化的結果.
(3)已知[x+32y-10]與[x+y-8]互為相反數(shù),求滿足條件的x、y值.
【設計意圖】這一問題是從純數(shù)學情境的角度,抽象出方程組模型,還附帶有對非負數(shù)性質的理解.此外,將原方程的系數(shù)同除200后,出現(xiàn)了分數(shù),這加大了運算的技巧性.
(4)已知關于x、y的二元一次方程組[2x+3y=5m ①x+y=2m? ? ?②]的解滿足3x-2y=4,求m的值.
【設計意圖】第一,此題解題方法較多,既可通過原方程組加減消去字母m,又可通過后面的條件代入消元消去x或y,還可將方程①×(-5)、方程②×13,再兩式相加,直接得到3x-2y=m=4.而若將三個式子聯(lián)立,就得到了三元一次方程組.但通法都是應用消元思想,只是首消的元不同而已.這可促使學生對消元思想有更深入的理解.第二,從技能訓練的角度來看,可訓練學生解含字母參數(shù)的二元一次方程組.而為達到訓練的目的,還可將條件更改為“滿足3x-2y<4”,以加強方程與不等式的聯(lián)系.
(5)小明從網(wǎng)站上查到,某商家正在開展促銷活動,落地風扇199元/臺,水冷風扇299元/臺,且買滿200元減15元,買滿300元減30元,小明仍用不超過2000元去購買風扇,則他最多可購買多少臺?
【設計意圖】學習數(shù)學知識的目的是為了解決問題,而不是訓練解題套路.開放型問題可讓學生從方程、不等式等多種不同的模型中,尋找適合的方法解決問題.此問題并不一定需要建立方程或不等式模型,使用單純的列舉法也能解決問題,但學生對多種方法的嘗試正是積累建模經(jīng)驗的過程.
數(shù)學思想方法的感悟是在解決問題的過程中逐漸積累的,問題情境的連續(xù)性、核心問題的一致性、教學流程的圓融性可加速這一感悟過程.上述設計中的每一個問題均建立在對同一式子進行變化的基礎上,每一個問題又代表不同的類別.由此,既能讓學生積累更多的學習經(jīng)驗,又能讓學生感悟解方程和列方程解決實際問題的通性通法——合理消元、巧妙建模,自然而然地將數(shù)學思想方法融入對知識的回顧與鞏固之中,從而達到“讓學生簡單地學數(shù)學”的目的.
三、融通主體客體,讓學生學得不簡單
復習課除了要回顧基礎知識、訓練基本技能外,也需要對知識適當拓展延伸,還需要對基本數(shù)學思想和基本活動經(jīng)驗作適當?shù)臍w納與提升.但由于每個學生的經(jīng)驗基礎有差異,復習課在確定共性學習內容、整體鞏固提升的同時,還必須追求個性化的學習,讓每個學生都能有不同的收獲.個性化學習必然要求學生積極主動地參與教學,這一過程也是學生融合新老經(jīng)驗的過程.具體做法很多,如教師可讓學生自主整理章節(jié)思維導圖,自主整理筆記本、錯題本,自編章節(jié)練習題,站上講臺指導其他學生復習等.但由于學生認知水平有限,高效的復習課應該是教師選定主體素材,引導學生積極參與,共同完成復習過程.
以“平面直角坐標系”的復習為例,這一章是函數(shù)模塊的起始章節(jié),知識點眾多,有許多解決問題的經(jīng)驗在二次函數(shù)中仍然通用,若讓學生自主復習,則會出現(xiàn)類別繁雜且思維含量不夠的現(xiàn)象.這就可采用教師選定母題、學生補充完善的方式,師生共同復習.
母題:△AOB位于平面直角坐標系中(圖略),且A、O兩點的坐標分別是A(1,5),O(0,0)[2].
在實際教學中,筆者提供這一基本圖形,讓學生補充問題,并在學生的積極參與下,整理出以下問題.
(1)將平面直角坐標系補充完整,寫出點B的坐標.
【考查要點】復習平面直角坐標系的基礎概念.
(2)將△AOB先向左平移3個單位再向上平移2個單位,得到△A′O′B′,作圖并寫出這三點的坐標.
【考查要點】復習了“用坐標表示平移”的知識.學生甚至仿效教材第80頁第10題,提出了平移[2]個單位的問題.
(3)求△AOB的面積.
【考查要點】復習平面直角坐標系內求三角形面積(母題為教材第80頁第9題),主要用“補”的方法,二次函數(shù)背景下求三角形面積也常用這種方法.
(4)在x軸正半軸上找一點C,使S△AOC=S△AOB.
【考查要點】仍是復習面積問題,但屬于已知面積求點的坐標,涉及坐標與距離的轉換.
(5)在坐標軸上找到一點D,使△BOD的面積為5個單位.
【考查要點】雖然仍是復習面積問題,但需要分類討論.
(6)用合適的方法描述A、B兩點間的位置關系.
【考查要點】教材“用坐標表示地理位置”一節(jié),介紹了兩種表示地理位置的方法,分別是借助平面直角坐標系和“方位+距離”的方法.此題中點B恰在點A的東南方向3[2]個單位的位置(母題為教材第75頁練習2).
(7)另作一點E,使A、O、B、E四點可連成平行四邊形.
【考查要點】復習在平面直角坐標系中形成平行四邊形的問題,比較常見的方法是用平移的思想去解決,這也是二次函數(shù)背景下綜合題的常見考查類型.
由上可知,學生在復習前已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗,當教師激發(fā)了他們的學習主動性時,他們就會迸發(fā)出強大的能量.從學生補充的內容來看,這節(jié)復習課已經(jīng)達到了至簡數(shù)學“讓學生學得不簡單”的效果.當然,學生提出的問題,大多是他們做過或見過的題目,教師還可在點評復習的基礎上,適度補充拓展,豐富他們的學習經(jīng)驗.
(8)經(jīng)過點B且平行于x軸的直線交AO于點M,求點M的坐標.
【考查要點】在平面直角坐標系中求三角形面積,常用的方法是“割”或“補”,因為學生還沒有學習一次函數(shù)知識,故此時只能用“補”的方法,但在已知面積和點的坐標的基礎上,學生自然也可求得“割”出的三角形的底或高,并將線段長度轉化為坐標.
學習過程中,“學”是模仿,“習”是踐行.教師融合學習內容、圓融教學流程,可讓“學”變得簡單;學生主動參與、積極反思,將已有經(jīng)驗連點成線、連線成面,可讓“習”變得簡明.上述復習過程,就是在教師的引導下,學生主動融合已有解題經(jīng)驗的過程.不管學生能在課堂上補充多少內容,這種從已經(jīng)做過的習題中收集、整理、遴選問題并融入母題的過程,就是新舊知識融通的過程,就是令已積累的活動經(jīng)驗更清晰簡明的過程.
“讓學生學簡單的數(shù)學”解決的是“學什么”的問題,需要教師融通理解教學內容;“讓學生簡單地學數(shù)學”解決的是“怎么學”的問題,需要教師合理預設學習過程;“讓學生學得不簡單”解決的是“學到什么程度”的問題,需要師生共同參與,利用好課堂生成性資源.只要師生堅持共同營造這種“知識融合、過程圓融、課堂交融”的學習氛圍,學習將變成一件簡單而快樂的事情,也必然能達到至簡境界.
參考文獻:
[1]鄧凱,張青.由一節(jié)公開課管窺“至簡數(shù)學”的基本理念[J].中學數(shù)學(初中版),2021(5):10-13.
[2]陳春濤.數(shù)學的章節(jié)起始和章節(jié)復習都應融會貫通[J].教學月刊·中學版(教學參考),2019(1/2):7-10.