姜玉娟
[摘? 要] 新課標背景下的數(shù)學教學應將學生放在首位,踐行“以生為本”的理念是實施課堂教學的基礎. 研究者以“函數(shù)的平均變化率”的教學為例,分別從如下四個方面展開教學與分析:關注學情,用問題制造認知沖突;精心預設,科學點撥促思維發(fā)展;尊重差異,深入探究揚長避短;轉換立場,從學生的視角看問題.
[關鍵詞] 以生為本;平均變化率;教學
隨著新課改的推進,“以生為本”理念成為廣大教育工作者的共識. 不論是課堂導入,還是探究活動,抑或例題講解、練習訓練與歸納總結等,都需要將學生放在課堂教學的首要位置. 教師應給予學生充足的探索時間與空間,引發(fā)學生獨立思考與自主學習,以促進學生思維能力、交流能力與表達能力的協(xié)同發(fā)展. 本文以“函數(shù)的平均變化率”的教學為例淺談如何踐行“以生為本”理念.
關注學情,用問題制造認知沖突
踐行“以生為本”理念,首先要了解學生,對學生的思維水平與學習經驗有一個宏觀的認識. 維果斯基研究發(fā)現(xiàn),每一個人的認知存在兩個水平,分別為已有水平與可能達到的水平. 已有的認知水平主要表現(xiàn)為能獨立自主地解決問題,有可能達到的認知水平主要表現(xiàn)為無法獨立完成任務,但通過學習可解決問題,處于這兩個水平之間的為最近發(fā)展區(qū). 在教學中,教師需根據(jù)學生的最近發(fā)展區(qū)來挖掘潛能,驅動學生的探索欲.
立足學情,把握好教學進度與難度,設計處于學生最近發(fā)展區(qū)的問題,能讓課堂張弛自如. 尤其是借助學生感興趣的教學方式,如小組合作、同桌交流、組間討論等方式實施教學,可讓學生在自由開放的環(huán)境中對問題進行自主探索與發(fā)現(xiàn),這對發(fā)展學生的探究能力與數(shù)學精神具有重要意義.
教學片段一
問題1 (借助多媒體播放游樂場過山車的視頻,過山車時快時慢,乘客時而安靜時而尖叫.)大家坐過過山車嗎?
生(眾):坐過.
師:坐過山車給你們帶來了什么感覺?
生1:太緊張刺激了,想起來就興奮.
生2:俯沖的速度太快,小心臟有點吃不消.
問題2 河南商丘的銀杏樹歷經2000多年的生長,現(xiàn)在已經達到20多米高了;雨后春筍能在2天內長出15 cm. 你們覺得銀杏樹和春筍的生長速度,誰更快一些?
生(眾):春筍.
師:為什么呢?
生3:相同的時長內,春筍生長的高度要大于銀杏樹生長的高度.
問題3 觀察以上兩個情境,會發(fā)現(xiàn)有些變化比較明顯,有些變化卻不容易被發(fā)現(xiàn),怎樣用數(shù)學來刻畫這些變化呢?
分析 前面兩個問題情境是學生熟悉的生活現(xiàn)象,問題的提出瞬間就拉近了學生與知識的距離,學生的思維也變得活躍. 第三個問題情境則從專業(yè)的角度來啟發(fā)學生的思維,成功引發(fā)了學生認知沖突,讓學生對這些現(xiàn)象產生了探索欲. 整體來看,每一個問題都是在“以生為本”的基礎上,從最近發(fā)展區(qū)出發(fā)而設計的,激活了學生的思維,讓學生迅速進入了探索狀態(tài),尤其是第三個問題的提出,讓學生產生了進一步探索的欲望,感知本節(jié)課學習的重要性與必要性.
學貴有疑,好的問題就是學生思維的載體. 上述三個問題由淺入深、循序漸進,為學生的思維發(fā)展搭建了“腳手架”,讓學生對本節(jié)課的教學充滿期望. 眾所周知,疑是思維的起點,是探究的原動力,在問題的引領下,學生很快就能進入探索狀態(tài).
精心預設,科學點撥促思維發(fā)展
學習是一個復雜的智力活動過程,受遺傳、環(huán)境、家庭、社會等綜合因素的影響,每個學生的知識基礎與思維能力不盡相同,教師要在充分了解學情、教情與考情的基礎上設計教學方案,讓有效課堂在精心預設與動態(tài)發(fā)展中生成. 新課標一再明確學生是課堂的主人,在課堂中占有主體地位. 因此,教師在進行課堂預設時,須將學生的主體參與度考慮進去,讓課堂在有效互動中動態(tài)生成.
雖說課堂是動態(tài)變化的,不論多么精心的預設都有可能遇到“意外”,但這并不是讓教師忽略預設的“借口”. 事實證明,真正的課堂教學是有計劃、有目的、有組織的活動,預設相當重要,這是踐行“以生為本”理念的前提與基礎. 在精心預設的背景下,學生會更加積極地參與教學活動,并在活動中做好傾聽、合作、表達與總結工作,這是促進學生個體成長的重要途徑.
如圖1所示,精心預設可分為原行為階段、新設計階段與新行為階段,每一個階段的過渡都離不開反思的作用.
教學片段二
課前,教師精心預設本節(jié)課,預期通過六個逐層遞進的問題與一些圖形為學生創(chuàng)造一個寬闊的思維場域,在學生對問題的逐個分析中適當引導與點撥,以促進學生思維的發(fā)展.
預設問題如下:
問題4 (展示籃球運動員姚明的照片)大家認識這是誰嗎?(生:姚明.)
問題5 從照片不難看出他很高,有誰知道他的具體身高是多少嗎?(生:2.26米.)
問題6 有誰研究過他的身高生長情況嗎?(生:沒有.)
問題7 (借助微視頻介紹姚明的出生地、生活小故事與身高生長情況,呈現(xiàn)他的身高隨年齡變化的曲線圖,如圖2所示.)觀察微視頻,我們對姚明有了一定的了解,從圖來看,有什么特點?(生:13~17歲時身高增長速度特別快.)
問題8 在13~17歲時,他的身高曲線有什么特點?(生:特別陡峭.)
問題9 在上一個教學環(huán)節(jié)中,我們討論了同一時間段內,春筍與銀杏樹的增長速度,并明確春筍的生長速度較快. 現(xiàn)在觀察圖2所示的曲線,發(fā)現(xiàn)BC這一段特別陡峭,堪稱“峭壁”. 我們可以用什么數(shù)學量來量化這段“峭壁”呢?
教學片段三
問題12 若無限小的話,會出現(xiàn)什么情況?(學生的想法很豐富,教師適當引導,為后續(xù)“無限小區(qū)間”的教學奠定基礎.)
問題13 用平均變化率來衡量某種量變化的程度,是否精準?(不少學生認為是精準的)
此時教師展示圖3,引導學生自主發(fā)現(xiàn)平均變化率所刻畫的“陡峭”并不精確,這與生活實際中的物體(質量、速度等)的平均類似.
以上教學環(huán)節(jié),在教師的精心預設與恰當引導下,學生對本節(jié)課所學的概念的理解更加透徹,并在心中種下了一顆種子:究竟該用怎樣的量來描述陡峭程度更準確呢?正因為如此,學生對接下來的教學充滿了期待.
尊重差異,深入探究揚長避短
哈佛大學的加德納教授提出多元智能理論,他認為每一個學生都擁有不同程度的九種智力,各個智力因素之間因為組合不同而表現(xiàn)出不一樣的智力水平. 在多元智能理論的指導下,每一個學生都擁有不同的特長、心理傾向與學習風格. 教師應關注學生客觀存在的個體差異,并最大化地尊重學生的這種差異,盡可能張揚學生的個性,提升教學實效.
教學片段四
有甲乙兩個容器,虹吸管將甲容器內的水吸到乙容器內,經過t秒后,甲容器內水的體積為V(t)=5e-0.1t(cm3),第一個10秒內,甲容器內水的體積V的平均變化率是多少?
學生應用平均變化率公式解題,在此基礎上,教師設計如下問題要求學生探究:①結論中的“-”號是什么意思?②如果探究對象是乙容器,水體積的平均變化率的符號是正還是負?③第二個10秒內,甲容器內水體積的平均變化率是多少?與之前相比發(fā)生了怎樣的改變?這些結論分別代表了什么意思?
這些問題是不少學生的“軟肋”,有些學生因為沒有完全理解題意,運算素養(yǎng)又不夠,導致解題失敗. 因此,教師放緩教學進度,給予學生更多的鼓勵與引導. 尤其是關于“-”號的意思,要讓學生在充分理解的基礎上進入下一輪探究.
當研究對象換成乙容器時,水體積的平均變化率則變成“+”號,這意味著乙容器內水量處于增加的趨勢. 由此可見,前兩個問題探究的是水體積平均變化率正負符號相對應的情況. 最后一個問題的探究,需要從水體積的平均變化率的大小出發(fā),根據(jù)結論獲得第二個10秒內水體積的平均變化率與甲容器內水量的變化速度相關.
在教學中,教師讓學生計算后再討論. 學生經過積極互動與交流,不僅訓練了語言表達能力,還提升了數(shù)學邏輯思維與推理能力. 一些認知水平較差的學生,受群體的影響積極傾聽、交流、跟進,取得了不錯的教學成效. 因此,充分尊重學生的個體差異是促進學生個性發(fā)展的重要舉措.
轉換立場,從學生的視角看問題
踐行“以生為本”理念,首當其沖的是要站在學生的立場觀察與思考問題,這是從真正意義上理解學生的手段. 教師轉換立場,可有針對性地提出合理的教學意見,培養(yǎng)學生的“四基”與“四能”. 當然,這也是信任學生,為學生提供自由空間的舉措. 學生通過交流、糾錯、互評等方式能不斷促使自身成長.
教學片段五
當師生共同探索完“函數(shù)f(x)=2x+1與g(x)=-2x在區(qū)間[-3,-1]和[0,5]內的平均變化率”后,教師再引導學生探索“一次函數(shù)f(x)=kx+1在[m,n]內的平均變化率”,鼓勵學生自主解決問題.
學生經探索獲得結論:直線的平均變化率只與該直線的斜率相關,和其他任何量都沒有關系.
追問:直線的斜率與平均變化率一樣,是否可以稱斜率就是平均變化率呢?
在實踐中,不少學生主動提出斜率是零或者不存在的情況,這是超越教師課前預設的情形,純屬“意外”. 但教師沒有回避情形,而是順應學生的思維包容這些“節(jié)外生枝”,與學生共同比較分析,讓學生盡可能從已有的材料中進行猜想與推測,并加以驗證. 這不僅體現(xiàn)了“以生為本”理念,還發(fā)展了學生的創(chuàng)新意識.
總之,在課堂教學中,一定要將學生放在首位踐行“以生為本”理念,這既是激發(fā)學生思考與探索的基礎,也是培養(yǎng)與發(fā)展學生創(chuàng)新能力的關鍵.