2010年12月,作為教研員教學(xué)實(shí)踐活動,筆者到學(xué)校上課,上課年級是高一,課題是“數(shù)列的概念”。眾所周知,數(shù)列是高中數(shù)學(xué)的傳統(tǒng)內(nèi)容,教學(xué)設(shè)計(jì)似乎已沒有多少可創(chuàng)新的空間。但是,學(xué)無止境,教亦無止境。在備課的過程中,筆者對幾種版本的新課程教材作了研究對比,對新課程及其解讀進(jìn)行了再學(xué)習(xí),并引發(fā)了一些思考。筆者嘗試使教學(xué)設(shè)計(jì)回歸自然,追求課堂教學(xué)過程中的和諧平穩(wěn),力求避免一些人為雕琢的痕跡。這里,筆者就教學(xué)設(shè)計(jì)過程中的一些做法思考與廣大同仁交流,請批評指正。至于課堂教學(xué)過程及其反思,擬再另撰文交流。
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有關(guān)分析
1.1 教學(xué)內(nèi)容的定位
我們知道,“數(shù)列是刻畫離散現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型,在日常生活中有著重要應(yīng)用?!睌?shù)列是一種離散函數(shù),學(xué)習(xí)數(shù)列對深化函數(shù)的學(xué)習(xí)有著積極的意義;數(shù)列是以后學(xué)習(xí)極限、級數(shù)求和的基礎(chǔ)。因此,數(shù)列在高中數(shù)學(xué)中占有重要位置?!案拍钍撬季S的基本單位?!睌?shù)列的概念是學(xué)習(xí)數(shù)列的起點(diǎn)與基礎(chǔ),因而建立數(shù)列的概念是本章教學(xué)的重點(diǎn),更是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn);學(xué)生主動自我建構(gòu)概念,需要經(jīng)歷辨別、抽象、概括等過程,影響概念學(xué)習(xí)過程的因素又是多樣的,所以,數(shù)列特征的感知和描述,函數(shù)意義的概括和理解,是教學(xué)的難點(diǎn)。
1.2 學(xué)情分析
學(xué)生經(jīng)過高一近一個學(xué)期的學(xué)習(xí),特別是學(xué)習(xí)了重要內(nèi)容“函數(shù)的概念與基本初等函數(shù)”后,在觀察、抽象、概括等學(xué)習(xí)策略與學(xué)習(xí)能力方面,有了一定的基礎(chǔ)。況且,數(shù)列概念的學(xué)習(xí)并不需要很多的知識基礎(chǔ),可以說學(xué)習(xí)數(shù)列的概念并無知識上的困難。這些都是數(shù)列概念教學(xué)的有利條件。同時也要看到,剛剛開始高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生,其學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)還是很有限的,特別是概念的學(xué)習(xí),作為“固著點(diǎn)”的已有知識相對較少,一些學(xué)生還習(xí)慣于記憶,自己主動地建構(gòu)概念的意識還不夠強(qiáng),能力還不夠高。同時,在建立概念的過程中,學(xué)生在辨別各種刺激模式、抽象出觀察對象或事物的共同本質(zhì)特征,概括形成概念,并且用數(shù)學(xué)語言(符號)表達(dá)等方面,會表現(xiàn)出不同的水平,從而會影響整體的教學(xué)。故在教學(xué)中要積極面對這些差異,努力使全體同學(xué)都得到發(fā)展。
1.3 教法分析
從新課程教材的有關(guān)內(nèi)容和已有的教學(xué)經(jīng)歷經(jīng)驗(yàn)來看,學(xué)生獲得“數(shù)列的概念”的方式應(yīng)當(dāng)是“概念形成”:“同類事物的關(guān)鍵屬性可以由學(xué)生從大量同類事物的不同例證中獨(dú)立發(fā)現(xiàn)。”而且,“在概念形成方式進(jìn)行教學(xué)時,教師一定要扎扎實(shí)實(shí)地引導(dǎo)學(xué)生完成概念的形成的每一個步驟……”所以,創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生辨別、抽象、概括的“刺激模式”——問題情境,是實(shí)施數(shù)學(xué)教學(xué)活動的基礎(chǔ)。從而,本節(jié)課的教法應(yīng)是:在教師指導(dǎo)下的學(xué)生的自主探究與自我建構(gòu)學(xué)習(xí)——創(chuàng)設(shè)問題情境,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生完成觀察、辨別、抽象、概括、應(yīng)用、強(qiáng)化等一系列過程。自然地,對探究學(xué)習(xí)的過程,教師要舍得花時間,要傾注更多的精力,作出悉心的指導(dǎo)。
2 對教學(xué)設(shè)計(jì)幾個關(guān)鍵點(diǎn)的思考
基于上述分析,筆者認(rèn)為,“數(shù)列的概念”的教學(xué)設(shè)計(jì)有三點(diǎn)不容忽視,或者說,這三個方面把握的恰當(dāng)與否是教學(xué)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。
其一,設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境?!啊稑?biāo)準(zhǔn)》把數(shù)列視為反映自然規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型,要求在教學(xué)中通過日常生活中的實(shí)例,講解數(shù)列的概念和幾種表示方法?!币虼嗽O(shè)計(jì)的問題情境應(yīng)是“大量的”、蘊(yùn)含數(shù)列概念的“本質(zhì)屬性的”,與學(xué)生的“距離較近的”、學(xué)生比較“感興趣的”的社會生活或數(shù)學(xué)實(shí)例。與此同時,要設(shè)計(jì)出在學(xué)生觀察、辨別、抽象、概括等一系列活動過程中的教師角色與行為:如何啟發(fā)引導(dǎo),如何調(diào)控探究過程,甚至對啟發(fā)提問用語(包括語氣、口氣、神情,等等)都要作出精心的設(shè)計(jì)。
其二,處理好數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系。這是由函數(shù)在中學(xué)數(shù)學(xué)中的地位所決定的。“克萊因認(rèn)為函數(shù)為數(shù)學(xué)的‘靈魂’,應(yīng)該成為中學(xué)數(shù)學(xué)的‘基石’”。南京師范大學(xué)涂榮豹教授認(rèn)為,數(shù)學(xué)教學(xué)要把握大觀點(diǎn),函數(shù)的觀點(diǎn)就是大觀點(diǎn),教學(xué)要“……用函數(shù)的觀點(diǎn)把握學(xué)過的知識,然后把它納入到函數(shù)里面去……”
“《標(biāo)準(zhǔn)》……特別指出要體現(xiàn)數(shù)列是一種特殊函數(shù),通過列表、圖象、通項(xiàng)公式表示數(shù)列,把數(shù)列融于函數(shù)之中?!雹佟靶抡n程特別要求把數(shù)列的學(xué)習(xí)與研究放置到函數(shù)的大背景之下,既可以用函數(shù)的觀點(diǎn)方法來研究數(shù)列,指導(dǎo)數(shù)列的學(xué)習(xí),又能夠深化對函數(shù)的進(jìn)一步的深刻理解。那么,作為數(shù)列的起始課,作為數(shù)列學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的基本概念的教學(xué),如何體現(xiàn)這一重要觀點(diǎn)呢?是先數(shù)列,還是先函數(shù)?還是在數(shù)列概念的教學(xué)過程中,讓函數(shù)半路“殺出”來,硬湊在數(shù)列的“旁邊”?這恐怕都不妥,因?yàn)楹瘮?shù)是數(shù)列的“根”,數(shù)列是“特殊的”函數(shù)。筆者認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)讓數(shù)列去“尋根問祖”,自然地融入函數(shù),讓數(shù)列還其本來面目,讓數(shù)列的概念得以深化,讓函數(shù)的內(nèi)涵得以進(jìn)一步豐富發(fā)展。而滲透于其問的學(xué)生主動觀察與猜想,探索與求證,正是發(fā)展其思維能力的最佳時機(jī)和重要過程。
其三,教學(xué)設(shè)計(jì)要考慮整體性。數(shù)列的概念名詞較多:定義、分類、符號、圖象、與函數(shù)關(guān)系、通項(xiàng)公式……教學(xué)過程中逐條拋出顯然是不合適的。那樣會使概念知識失去本身固有的聯(lián)系,加重學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān),試圖通過概念的教學(xué),發(fā)展學(xué)生思維能力也將大打折扣。如何保持?jǐn)?shù)學(xué)活動的整體性與連續(xù)性,讓每一個概念適時地自然地生長出來,并將它們連為一體,是值得探索的。
3 教學(xué)過程設(shè)計(jì)的幾個節(jié)點(diǎn)分析與思考
基于上述分析,筆者認(rèn)為,在備課過程中既要目標(biāo)明確,突出主線,又要顧及到各個節(jié)點(diǎn)的銜接與過渡,平衡各種矛盾,從而從整體上把握一堂課的教學(xué)設(shè)計(jì),構(gòu)建和諧的課堂活動過程。
3.1 整體把握問題情境的設(shè)計(jì)
概念課的問題情境設(shè)計(jì),無疑是教學(xué)的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。筆者給出以下問題情境:
情境1 舉世矚目的第16屆亞運(yùn)會在廣州落下帷幕,中國奪得199枚金牌。是自1982年奪得金牌總數(shù)第一以后,連續(xù)八屆蟬聯(lián)金牌總數(shù)第一。這8次取得的金牌數(shù)依次是
61,94,183,125,129,150,165,199.
情境2 某家庭記錄2010年內(nèi)前9個月的用電量(單位:度)依次是:
110,120,90,80,62,80,103,115,84.
情境3 據(jù)開學(xué)體檢記錄,本班學(xué)號1~5的同學(xué)的身高(單位:cm)依次是
172,173,169,177,176。
情境4 某種細(xì)胞,如果每個細(xì)胞每分鐘分裂為2個,那么每過1分鐘后,1個細(xì)胞分裂的個數(shù)依次為
1,2,4,8,16,…
情境5
正奇數(shù)按從小到大的順序排列如下:
1,3,5,7,9,11,…
情境6π的不足近似值的前7項(xiàng)依次為
3,3.1,3.14,3.141,3.1415,3.14159,3.141592.
筆者認(rèn)為,這一組問題情境的設(shè)計(jì),有以下幾個特點(diǎn):一是充分聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活與數(shù)學(xué)背景,特別是剛剛閉幕的第16屆亞運(yùn)會金牌數(shù)、該班部分同學(xué)的身高,是學(xué)生身邊的“數(shù)學(xué)”或熱門話題,意在引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;二是注意問題情境的“數(shù)學(xué)含量”,即考慮問題情境為數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù)。比如,情境1、2、3是有窮數(shù)列,情境4、5是無窮數(shù)列;情境4是等比,情境5是等差;情境4、5有通項(xiàng)公式,情境6則容易發(fā)展為無通項(xiàng)公式的例子;情境2畫出圖象后易于觀察用電量的變化(體會數(shù)列的圖象表示);三是考慮問題情境的“節(jié)約環(huán)?!?,即問題情境要能多次使用,具有多重功能,聯(lián)系課堂教學(xué)的每一個環(huán)節(jié),支持整堂課的教學(xué)活動全程。下圖表示了教學(xué)設(shè)計(jì)將全部知識點(diǎn)串為一體,并且問題情境支持了整堂課數(shù)學(xué)活動的全程(虛線箭頭表示知識出現(xiàn)的順序及聯(lián)系):
3。2 突出學(xué)生的主動發(fā)現(xiàn)與求證探索
如前所述,把數(shù)列融入函數(shù)中,無論對于數(shù)列自身的學(xué)習(xí)與研究,還是深化對函數(shù)的理解,都具有重要的意義。蘇教版教材是這樣描述的:“數(shù)列可以看成以正整數(shù)集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})為定義域的函數(shù)a=f(n),當(dāng)自變量按照從小到大的順序依次取值時,所對應(yīng)的一列函數(shù)值?!?br/> 教學(xué)顯然不能照本宣科,將結(jié)論直接告知給學(xué)生。筆者認(rèn)為,作為數(shù)列起始課數(shù)列概念的教學(xué),在引入數(shù)列概念之后,自然地及時地把數(shù)列納入函數(shù),并以此促進(jìn)學(xué)生的主動發(fā)現(xiàn)與自覺求證的意識和能力,是值得嘗試探索的。筆者試圖這樣處理:在學(xué)生畫出情境2中的數(shù)列的圖象后,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想函數(shù):“面對數(shù)列的列表與圖象表達(dá),你想到什么——這個數(shù)列也可以用列表表示,還可以用圖象表達(dá),你聯(lián)想到什么——我們已經(jīng)學(xué)過的知識,哪一個可以用列表法,又可以用圖象法表達(dá)……”在學(xué)生感悟出“數(shù)列就是函數(shù)”后。筆者進(jìn)一步追問:“數(shù)列是函數(shù)——你能說出為什么嗎——函數(shù)的要素是什么——如何說明一個對應(yīng)是函數(shù)呢——要說明數(shù)列是函數(shù),就要說明什么——請以問題情境2和問題情境5為例驗(yàn)證……”
待學(xué)生理解“數(shù)列就是函數(shù)”并嘗試說明理由后,再讓學(xué)生體會數(shù)列是“特殊”的函數(shù)到底“特”在哪里,并引出通項(xiàng)公式,便是水到渠成的事了。
3.3 強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程的和諧自然
本節(jié)課是概念課,在引人數(shù)列的概念之后,還有一些概念名詞需要學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)理解:數(shù)列的分類、數(shù)列的圖象、數(shù)列是函數(shù)、數(shù)列的通項(xiàng)、有關(guān)應(yīng)用……圍繞這些教學(xué)內(nèi)容的數(shù)學(xué)活動的各個環(huán)節(jié),將存在一個如何銜接過渡的問題。教學(xué)過程既要突出重點(diǎn),突出每個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)與探究,各個擊破,又要力求保持整個教學(xué)活動過程的連續(xù)性與系統(tǒng)性。
基于這樣的考慮,本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì),力求保持各個環(huán)節(jié)的平穩(wěn)過渡與自然銜接。比如,在建立數(shù)列的概念后,對數(shù)列的分類(有窮、無窮數(shù)列)回到開始創(chuàng)設(shè)的問題情境中去印證,然后將情境2中的數(shù)列用表格和圖象表示,借以誘導(dǎo)學(xué)生猜想出“數(shù)列是函數(shù)”,此時,再將情境5引申變化,讓學(xué)生去印證自己的猜想。再如,從驗(yàn)證“數(shù)列是函數(shù)”的過程中,適當(dāng)?shù)刈儞Q問題的探究角度,提出新的問題,從中自然產(chǎn)生通項(xiàng)公式的概念,然后,再次開發(fā)情境5,設(shè)計(jì)新問題,強(qiáng)化通項(xiàng)公式的應(yīng)用……學(xué)生的知識的自我主動建構(gòu)也在過程中自然形成。
3.4 悉心啟發(fā),讓知識從學(xué)生的頭腦中流淌出來
南京師范大學(xué)涂榮豹教授指出:“數(shù)學(xué)教學(xué)啟發(fā)的最主要也是最基本的方法,是運(yùn)用‘元認(rèn)知揭示語’發(fā)問……從用隱蔽性強(qiáng)的弱暗示提示語進(jìn)行啟發(fā),到用隱蔽性逐步減弱的強(qiáng)暗示提示語進(jìn)行啟發(fā),用這樣的‘分級提問’來達(dá)到對不同層次的引導(dǎo)。”筆者的理解是,提問應(yīng)當(dāng)從“元認(rèn)知”提問出發(fā),“由遠(yuǎn)及近”:讓學(xué)生思考一段時間,然后教師提出一個稍接近目標(biāo)的問題,再讓學(xué)生思考,然后教師再提出更接近目標(biāo)的問題……使全體學(xué)生都得到思考與思維的發(fā)展,讓知識從學(xué)生的頭腦中自然流淌出來。
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì),筆者把對學(xué)生啟發(fā)引導(dǎo)的提示語作為備課的重要內(nèi)容之一,嘗試設(shè)計(jì)從“元認(rèn)知”提問開始的分級提問。比如,在數(shù)列概念的引入過程中,當(dāng)給出一組問題情境之后,筆者的提問語是:“考察這一組問題,你看出什么,想到了什么——這些問題有何共同特點(diǎn)——從數(shù)學(xué)的角度觀察思考——問題的主要對象是什么,有何共同特點(diǎn)——去掉“依次”會怎樣——什么叫一定順序,交換其中兩個不同的數(shù),是否發(fā)生改變……”力求由暗及明,由遠(yuǎn)及近,階梯遞進(jìn),使全體學(xué)生都能夠得到思考與探究的機(jī)會。
4 結(jié)束語
不教而教,學(xué)生皆謂“我自然”,是教學(xué)追求的最高境界教學(xué)設(shè)計(jì)要立足學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際,把準(zhǔn)學(xué)生學(xué)習(xí)的“最近發(fā)展區(qū)”,讓學(xué)生在知識自然生長的狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)怎樣,有怎樣的學(xué)習(xí)傾向,數(shù)學(xué)知識的生長點(diǎn)在哪……在充分了解學(xué)生的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體的、滿足學(xué)生自我發(fā)展需求的活動過程,使教學(xué)設(shè)計(jì)反璞歸真,才能構(gòu)建和諧“綠色”課堂,教學(xué)過程才可能自然而然
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作者簡介渠東劍(1962- ),男,江蘇省豐縣人,江蘇省南京市秦淮區(qū)教學(xué)研究室中學(xué)數(shù)學(xué)教研員,中學(xué)高級教師,江蘇省特級教師,在省級以上發(fā)表教育教學(xué)論文50余篇。研究方向:新課程背景下區(qū)域教研與教師專業(yè)發(fā)
中學(xué)數(shù)學(xué)雜志(高中版)2011年3期