【摘 要】落實核心素養(yǎng)導向下的數(shù)學課程目標,主陣地在課堂。教學中,教師可以通過深入挖掘數(shù)學課程內(nèi)容中的育人元素,充分借助教學情境進行教學,發(fā)揮數(shù)學學科獨特的育人價值,構(gòu)建“有溫度”的數(shù)學課堂,落實立德樹人根本任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】中學數(shù)學;核心素養(yǎng);“有溫度”數(shù)學課堂;一次函數(shù)的圖象;教學案例
【中圖分類號】G633.6? 【文獻標志碼】·A? 【文章編號】1005-6009(2024)11-0011-04
【作者簡介】李龍梅,貴陽市第四十一中學(貴陽,550002)教師,一級教師。
“有溫度”的數(shù)學課堂指“教師在教學過程中深入挖掘中小學數(shù)學課程內(nèi)容中的育人元素,充分借助教學環(huán)境進行教學,從而發(fā)揮數(shù)學學科獨特的育人功能”[1]?!坝袦囟取钡臄?shù)學課堂旨在積極挖掘數(shù)學學科獨特的育人功能和價值,使得學生在數(shù)學學習過程中了解數(shù)學的價值,提高學習數(shù)學的興趣,增強學好數(shù)學的信心,樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀。
下面筆者以北師大版初中數(shù)學八上“一次函數(shù)的圖象”教學為例,對“有溫度”數(shù)學課堂的構(gòu)建進行探索。
一、核心素養(yǎng)導向下中學“有溫度”數(shù)學課堂的實施途徑
“有溫度”的數(shù)學課堂要結(jié)合課程內(nèi)容進行德育內(nèi)容的顯性呈現(xiàn)(理想信念教育、社會主義核心價值觀教育、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育、生態(tài)文明教育、心理健康教育)或隱性滲透(科學精神、科學方法、科學態(tài)度、科學探究能力、邏輯思維能力),可以圍繞以下幾個方面具體展開課堂教學。[2]
1.將“溫度”自然融入課程目標中
要實現(xiàn)有“溫度”的數(shù)學課堂,首先就要將“溫度”融入課程目標中,即以學生發(fā)展為本,以核心素養(yǎng)為導向,將“溫度”有機融入“四基”和“四能”中。
2.將“溫度”巧妙融入問題情境中
教師要結(jié)合《中小學德育工作指南》當中德育內(nèi)容的顯性呈現(xiàn)和隱性滲透兩個部分,通過精心設(shè)計問題情境,將“溫度”融入問題情境,凸顯問題情境的德育價值。
3.將“溫度”有機融入例題習題中
學生通過例題學習進而完成習題的基本情況是評價學生掌握數(shù)學知識、技能和方法程度,體現(xiàn)學生核心素養(yǎng)水平的主要途徑和手段。在例題習題中融入育人目標,可以讓學生親身經(jīng)歷“有溫度”的學習過程。
4.將“溫度”靈活融入課后作業(yè)中
在課后任務(wù)的設(shè)置中,課程育人的實效性能夠得以落地。此環(huán)節(jié)將“溫度”從課內(nèi)延伸到課外,學生在動手實踐過程中感悟數(shù)學學科的育人價值。
二、核心素養(yǎng)導向下中學“有溫度”數(shù)學課堂的教學案例
1.設(shè)置目標:素養(yǎng)導向,融入“溫度”
(1)掌握畫函數(shù)圖象的一般步驟:列表—描點—連線,能熟練地作出正比例函數(shù)的圖象,掌握正比例函數(shù)的圖象和性質(zhì);
(2)理解正比例函數(shù)的表達式與圖象之間的一一對應(yīng)關(guān)系,能夠在坐標系中把作為“數(shù)”的函數(shù)轉(zhuǎn)化為作為“形”的圖象,初步培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想;
(3)經(jīng)歷正比例函數(shù)圖象變化情況的探索過程,培養(yǎng)分類討論意識,提升學生的幾何直觀素養(yǎng);
(4)在問題的解決過程中,體驗自主學習、合作學習的快樂,從中獲得學習成就感;
(5)在探索過程中感受中華民族智慧的結(jié)晶,增強民族自豪感和文化自信,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和應(yīng)用意識。
2.創(chuàng)設(shè)情境:引出新知,醞釀“溫度”
課前學生自主閱讀課本第81頁閱讀材料《中國古代漏刻》。課堂上,教師邊播放“漏刻的設(shè)計原理”視頻,邊講述漏刻的歷史,在學生感受中國古代勞動人民的生活智慧的同時,引導學生思考“漏刻中浮子升高的高度[h]與所經(jīng)歷的時間[t]的關(guān)系為[h=kt(k為比例常數(shù))],若令比例常數(shù)[k=2],將其一般化為正比例函數(shù)[h=2t],如何繪制出此函數(shù)的圖象,從而形象直觀地展示時間和浮子升高的高度之間的關(guān)系?”從而引出函數(shù)圖象的概念:把一個函數(shù)的自變量的每一個值與對應(yīng)的函數(shù)值分別作為點的橫坐標和縱坐標,在直角坐標系內(nèi)描出相應(yīng)的點,所有這些點組成的圖形叫做該函數(shù)的圖象。
【設(shè)計意圖】學生通過對上述情境的分析,能夠初步體會學習函數(shù)圖象的必要性,激發(fā)了學生的學習欲望,提升了學生的文化自信,增強了學生的民族自信心和自豪感,以此讓學生體會“有溫度”的數(shù)學文化,進入“有溫度”數(shù)學課堂的醞釀階段。
3.動手操作:自主探索,保持“溫度”
教師將漏刻中浮子升高的高度[h]與所經(jīng)歷的時間[t]建立正比例函數(shù)模型,讓學生探索正比例函數(shù)的圖象,根據(jù)函數(shù)表達式[h=2t],完成下表并在直角坐標系中描出相應(yīng)的點,觀察這些點的特點。(見表1)
【設(shè)計意圖】上述教學既是對正比例函數(shù)的復(fù)習鞏固,又讓學生初步建立有序數(shù)對與圖象的對應(yīng)關(guān)系。較之教材中的原有例題,富有文化背景的問題情境,在解決問題的過程中既引導學生解決為何描點以及如何選點的困惑,又引導學生加深對于“數(shù)組”和“點”之間一一對應(yīng)的直觀感受,還使得“溫度”從導入部分延續(xù)到探索部分,使課堂持續(xù)“保溫”。
【課堂例題】在古代漏刻模型的基礎(chǔ)上,進一步畫出正比例函數(shù)[y=2x]的完整圖象。
【設(shè)計意圖】從“漏刻”模型中抽象出一般的正比例函數(shù)模型,通過例題讓學生經(jīng)歷正比例函數(shù)圖象的畫圖過程,初步了解畫函數(shù)圖象的一般步驟:列表—描點—連線。在從特殊到一般的過程中,學生進一步發(fā)展自身抽象能力。
4.例題拓展:任務(wù)驅(qū)動,提升“溫度”
任務(wù)1:做一做(獨立完成,重在體驗)
(1)作出正比例函數(shù)[y=-3x]的圖象;
(2)在所畫的圖象上任取幾個點,找出它們的橫坐標和縱坐標,并驗證它們是否都滿足關(guān)系式[y=-3x]。
任務(wù)2:議一議(小組討論,促進思考)
(1)滿足關(guān)系式[y=-3x]的x,y所對應(yīng)的點([x,y])都在正比例函數(shù)[y=-3x]的圖象上嗎?
(2)正比例函數(shù)[y=-3x]的圖象上的點([x,y])都滿足關(guān)系式[y=-3x]嗎?
(3)正比例函數(shù)[y=kx](k為常數(shù))的圖象有何特點?你是怎樣理解的?
(4)既然我們得出正比例函數(shù)[y=kx](k為常數(shù))的圖象是一條直線。那么在畫一次函數(shù)圖象時有沒有什么簡單的方法呢?
任務(wù)3:畫一畫(獨立完成,實踐操作)
在同一直角坐標系內(nèi)畫出[y=x],[y=3x],[y=-12x],[y=-4x]的圖象。
任務(wù)4:說一說(小組討論,培養(yǎng)表達能力)
(1)上述四個函數(shù)中,隨著[x]的增大,[y]的值分別如何變化?圖象分別經(jīng)過哪些象限?
(2)正比例函數(shù)[y=x]和[y=3x]中,隨著[x]值的增大,[y]的值都增加了,其中哪一個增加得更快?你能解釋其中的道理嗎?
(3)正比例函數(shù)[y=-12x]和[y=-4x]中,隨著[x]值的增大,[y]的值都減小了,其中哪一個減小得更快?你是如何判斷的?
【設(shè)計意圖】上述探究過程都是基于前面的課前導入和新知探究。前兩個環(huán)節(jié)側(cè)重于數(shù)學課堂德育內(nèi)容的顯性呈現(xiàn)方面,比如通過古代漏刻模型,讓學生感受中國古代勞動人民的生活智慧,從而樹立學生的民族自豪感和文化自信,培養(yǎng)學生的愛國情懷。此環(huán)節(jié)由顯性呈現(xiàn)轉(zhuǎn)向隱性滲透,在任務(wù)驅(qū)動下,培養(yǎng)學生愛思考、重體驗、善表達的優(yōu)良學習品質(zhì),發(fā)展學生的科學探究能力。
5.課堂練習:鞏固新知,維持溫度
【課堂練習】中國古代計時工具“漏刻”,蘊含了古代勞動人民的生活智慧,漏刻中浮子升高的高度[h]是所經(jīng)歷的時間[t]的正比例函數(shù),即h = kt(k>0)。
(1)已知兩點A(t1,h1),B(t2,h2)在函數(shù)h = kt的圖象上,當t1<t2時,試判斷對應(yīng)的函數(shù)值h1與h2的關(guān)系。
(2)圖1是函數(shù)h = kt(k>0)的圖象,求該正比例函數(shù)的表達式。
(3)隨著[時間]t的增大,[h]的值如何變化?
(圖1)
【設(shè)計意圖】課堂習題旨在鞏固學生對正比例函數(shù)圖象的性質(zhì)的掌握,保持學生學習的好奇心,提高學生分析問題的靈活性,發(fā)展學生的邏輯思維能力。練習三個小問的難度由淺入深,符合學生的認知規(guī)律,同時照顧到不同層次的學生。學生通過練習,進一步熟練了正比例函數(shù)圖象的作法,對正比例函數(shù)圖象的一般特征有了更清楚的認識。此環(huán)節(jié)承接上一環(huán)節(jié),通過課堂練習,進一步培養(yǎng)學生的科學精神、科學態(tài)度、邏輯思維能力等,進入“有溫度”數(shù)學課堂的維持階段。
6.歸納總結(jié):升華新知,延伸溫度
教師讓學生分別從知識和方法兩方面談?wù)勈斋@與困惑。
知識方面:(1)[k]越大,直線越靠近y軸;(2)圖象必經(jīng)過(0,0)和(1,k)這兩個點。
方法方面:函數(shù)圖象的基本研究方法,以及數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想。
【課后思考】回顧古代漏刻模型,你認為浮子升高的高度與哪些因素有關(guān)?
【設(shè)計意圖】上述環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學生的歸納概括能力,升華數(shù)形結(jié)合思想、化歸思想及分類討論思想。通過對正比例函數(shù)圖象內(nèi)容的總結(jié),在“獲”與“惑”的表達過程中引導學生回顧本節(jié)學習所得。情境首尾呼應(yīng),再次重溫古代漏刻模型,使得課堂持續(xù)“保溫”,對應(yīng)問題的思考有助于課后創(chuàng)新性探究作業(yè)的完成,進入“有溫度”數(shù)學課堂的延伸階段。
7.創(chuàng)新作業(yè):兼顧差異,升華溫度
為了更好地體現(xiàn)“以人為本”的教育宗旨,筆者設(shè)計了不同層次的作業(yè)題,分為銜接題(供完成必做題有一定困難的學生選擇)、必做題和選做題(供學有余力的學生選擇),以及創(chuàng)新題(通過對于文中閱讀材料《中國古代漏刻》的再次學習,自行上網(wǎng)查找相關(guān)資料,每個學習小組設(shè)計并制作一個漏刻模型,談一談其中比例常數(shù)的確定與哪些因素有關(guān),完成一份學習報告)。小組探究過程中,和課前引入的古代計時工具“漏刻”相呼應(yīng),將“溫度”有機融入課后習題中,增強學生的科學探究能力和邏輯思維能力。
【設(shè)計意圖】通過三層次作業(yè)的設(shè)計,滿足不同群體學生學習的需要;通過創(chuàng)新型題目的設(shè)計,使得學生運用所學知識,通過動手實踐感受數(shù)學學科的實踐價值和魅力,增強民族自豪感和文化自信,進入“有溫度”數(shù)學課堂的升華階段。
上述研究以“一次函數(shù)的圖象”教學為例,初步嘗試構(gòu)建“有溫度”數(shù)學課堂,將“溫度”貫穿中學數(shù)學課堂,分別將其融入課程目標、問題情境、例題習題以及課后作業(yè)當中去,先后經(jīng)歷了中學數(shù)學課堂當中“溫度”的醞釀、延續(xù)、擴展、維持、延伸、升華階段。本研究以教材中閱讀材料作為原始素材,進一步加工深挖,從而創(chuàng)設(shè)數(shù)學課堂“溫度”維度。未來還可以進一步通過故事游戲、社會生活、數(shù)學文化、跨學科問題等多方面來探尋原始素材,進行“有溫度”數(shù)學課堂的實踐探索。
【參考文獻】
[1]嚴虹.核心素養(yǎng)視閾下中小學“三度”數(shù)學課堂構(gòu)建的一些思考[J].數(shù)學通訊,2023(9):6-9.
[2]李龍梅,嚴虹.核心素養(yǎng)視閾下中小學“三度”數(shù)學課堂構(gòu)建的再思考[J].興義民族師范學院學報,2023(4):64-69.