☉江蘇省宜興市丁蜀高級中學(xué) 吳湘蕓
數(shù)學(xué)知識往往呈現(xiàn)出局部性和精細(xì)性,而數(shù)學(xué)素養(yǎng)則偏重于整體性和聯(lián)系性,怎樣的數(shù)學(xué)知識能夠轉(zhuǎn)化并積淀為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)?怎樣的學(xué)習(xí)方式與教學(xué)策略能夠更好地促進(jìn)數(shù)學(xué)知識自然轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)?深度學(xué)習(xí)理念正是基于“四基”(基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗)發(fā)展“四能”(發(fā)現(xiàn)并提出問題的能力、分析和解決問題的能力),基于“四能”培育“六大核心素養(yǎng)”(數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)分析)以及“個性品質(zhì)”(學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)信心、思辯意識、文化認(rèn)同、價值欣賞),其本質(zhì)是為了幫助學(xué)生從“低階思維”走向“高階思維”.結(jié)合實踐,可以認(rèn)為數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)是指在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生帶著個性化的思考,迎接挑戰(zhàn)性的任務(wù),通過自主探究、合作交流、質(zhì)疑思辯、多元表達(dá),最終促進(jìn)關(guān)鍵能力的形成.在這個過程中教師應(yīng)尊重學(xué)生的差異化發(fā)展,因勢利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生主動參與,多維發(fā)展.因此,為學(xué)生的思維進(jìn)階設(shè)計合理的路徑尤為重要,如何來幫助學(xué)生實現(xiàn)上述目標(biāo),主要采取下述五個步驟來實施.
新課引入時,設(shè)置問題情境,有時可以用多媒體進(jìn)行教學(xué),用聲音、圖片給予學(xué)生最直觀的感受.學(xué)生通過認(rèn)真聽講、仔細(xì)閱讀,加深對知識點的印象.想要學(xué)得深入,必須通過課前預(yù)習(xí),查找資料,自己與課本對話等途徑.通過閱讀課本并思考問題:我已經(jīng)學(xué)了哪些知識?要學(xué)習(xí)的新知識有哪些?新舊知識有關(guān)聯(lián)嗎?遇到了什么困難?把不懂的地方用筆標(biāo)注,等待教師解答.利用上課前的時間多讀多思,達(dá)到深層次的學(xué)習(xí).
比如好好利用課本上每章的引言部分.例如:必修四《三角函數(shù)》這章開始時課本從自然界中的周期現(xiàn)象出發(fā):日出日落、寒來暑往、彈簧振子、圓上一點的運動、蘇州摩天輪(國內(nèi)最大的水上摩天輪)等,創(chuàng)設(shè)豐富的情境,通過對實際背景的分析、概括、抽象,建立三角函數(shù)的概念,從而學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度看待問題,用數(shù)學(xué)的方法研究問題,用數(shù)學(xué)的思維解決問題.
數(shù)學(xué)來源于生活,并能對生活起著十分重要的作用,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以從實際生活出發(fā)并結(jié)合課堂教學(xué)需求提出相應(yīng)問題,創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知水平的課堂情境,讓學(xué)生將“枯燥”的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和生活實際相結(jié)合,在現(xiàn)實中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),既能認(rèn)識到數(shù)學(xué)的現(xiàn)實價值,又能激發(fā)學(xué)生的好奇心、興趣性,進(jìn)而學(xué)生自主探究的主體意識明顯增強(qiáng).比如銀行利率、超市商品打折、商場送券消費等的最佳優(yōu)惠組合,管線市政工程的最佳線路選擇等,這些都是常用的與生活結(jié)合的實例,通過建立必要的引領(lǐng),步步深入,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣必然高漲.
在高中數(shù)學(xué)課堂中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生積極參與其中,不是簡單地聽課,而是學(xué)著用心思考問題,從學(xué)會學(xué)習(xí)開始,發(fā)揮大腦的潛力.課堂上以學(xué)生講為主,穿插小組合作討論,及時總結(jié),以鼓勵為主,爭取讓每位同學(xué)都有機(jī)會交流,耐心等待、善于傾聽,實現(xiàn)有效參與.
例1設(shè)實數(shù)x,y滿足,則的最小值是______.
解法1:令,滿足
(2)也可換元用基本不等式來求解:令3-sinθ=t,其中t∈(2,4),則sinθ=3-t,則(當(dāng)且僅當(dāng)時,取等號).
解法2:b,則ab=1,得到,則
解法3:當(dāng)x=0時,3x2-2xy=0.
當(dāng)x≠0時
學(xué)生提出多種解法,課堂氣氛熱鬧非常,并樂于和大家分享.通過各種方法的介紹不僅拓寬了解題思路,復(fù)習(xí)到各類知識點,更重要的是學(xué)生自愿且愉快地參與探討,對自己經(jīng)過實踐得出的結(jié)論印象更為深刻,從而大大提高了課堂效率.
學(xué)生在學(xué)習(xí)時經(jīng)常會遇到各種問題,一部分學(xué)生選擇沉默,只聽不問;另一部分學(xué)生較為積極,邊聽邊問.作為教師,在課堂中應(yīng)鼓勵學(xué)生暢所欲言;作為學(xué)生,有不懂的地方要多問教師,增加學(xué)習(xí)的機(jī)會.要讓學(xué)生懂得失敗并不可怕,不要因為失敗而感到羞愧,不要停下探索的腳步,要大膽實踐,會有老師和同學(xué)支持你.
例2已知各項均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若,則an=______.
課上師生一起討論這道題的錯誤原因和注意點.
師:其他同學(xué)有別的想法嗎?
師:部分同學(xué)未想到表達(dá)式的化簡.
生3:我也得到了這個表達(dá)式Sn=an+1.接下去寫出Sn-1=an,兩式相減,得到an+1=2an,所以我的答案是an=2n.
師:有一部分同學(xué)都是這樣做的,覺得很成功,那么錯在哪里了呢?
生4:他忽略了n的范圍.事實上,從而an+1=2an(n≥2).在已知條件的式子中令n=1計算出a2=2,所以
師:同學(xué)們在做有關(guān)數(shù)列的題目時經(jīng)常忽略n的范圍.還有別的解法嗎?
生5:還可以這樣化簡Sn=an+1=Sn+1-Sn,得出Sn+1=2Sn(n∈N*),所以{Sn}是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列.則有,所以
師:看到Sn與an的關(guān)系式,應(yīng)該要有兩種思路,可以去求Sn的通項公式,也可以去求an的通項公式,要根據(jù)題意靈活選擇解法,注意細(xì)節(jié).
師生、生生之間通過不斷交流,在很輕松的環(huán)境下愉快地學(xué)習(xí),通過動腦、動口、動手,體現(xiàn)自身特點,實現(xiàn)深度學(xué)習(xí).
成功不在于某一道題的解答,而在于從解題中得到思維的促進(jìn)、能力的提升.教師通過示范演示,教會學(xué)生從實踐中掌握技能、提升經(jīng)驗,在課堂中展示交流、實際演練,在做中學(xué),學(xué)中做,注重知識遷移并即刻進(jìn)行應(yīng)用,這實際上也是檢驗學(xué)習(xí)成果的一種方式.
例3(1)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+3(a+2)x+1既有極大值又有極小值,求實數(shù)a的取值范圍.
(2)已知函數(shù)f(x)=x4+ax3+2x2+b(a,b∈R)在x=0處有極值,求實數(shù)a的取值范圍.
學(xué)生經(jīng)過相互討論,列出式子,并計算答案.然后分成若干小組,一人出題,一人解答,一人批改,一人總結(jié).最后教師選擇部分成果當(dāng)場展示、評價.
生1:已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+3(a+2)x+1沒有極值,求實數(shù)a的取值范圍.
生2:已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+3(a+2)x+1在(-1,1)既有極大值又有極小值,求實數(shù)a的取值范圍.
生3在參考書上看到一題,然后把它改編:
(3)關(guān)于x的方程x2-ax+1=0在(1,2)內(nèi)有解,求實數(shù)a的取值范圍.
每位學(xué)生對知識點的認(rèn)識、解答、應(yīng)用都有自己不同的看法,教師應(yīng)在課堂中留給他們足夠的時間讓他們認(rèn)真思考,在有效的環(huán)境下讓彼此的想法相互碰撞,并不一定要設(shè)計得非常完美,結(jié)果也不需要非常成功,只要在主動參與中獲得深刻經(jīng)驗,就是高效課堂.學(xué)生根據(jù)自己的需要,制定學(xué)習(xí)目標(biāo),課后有計劃地安排時間自主學(xué)習(xí).讓探究成為常態(tài),讓探究成為習(xí)慣.
學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí),對自己的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行審視和分析,找到自身的薄弱點,改進(jìn)自己的學(xué)習(xí).課后堅持記錄錯題,有針對性地多加練習(xí),實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí).利用課余時間在已學(xué)的知識技能上有更深層次的探求,形成學(xué)習(xí)成果.教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生時時反思,養(yǎng)成反思的習(xí)慣,提高反思的能力.
例4 在學(xué)習(xí)《弧度制》時,可讓學(xué)生查閱弧度制的由來,了解到嚴(yán)格的弧度概念是由瑞士數(shù)學(xué)家歐拉引入.學(xué)生通過學(xué)習(xí)三角學(xué)的歷史,對三角函數(shù)產(chǎn)生興趣;通過了解歐拉的事跡,發(fā)現(xiàn)他的許多成果竟然是在他右眼失明以至雙目失明后完成的;通過學(xué)習(xí)他勤奮的態(tài)度、頑強(qiáng)的毅力和孜孜不倦的治學(xué)精神,從中得到熏陶,激勵自己不斷前行.
基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計應(yīng)該從“教”的設(shè)計走向“學(xué)”的設(shè)計.也就是“學(xué)”的設(shè)計要先于“教”的設(shè)計,重于“教”的設(shè)計,“教”的設(shè)計應(yīng)圍繞“學(xué)”的設(shè)計,服務(wù)于“學(xué)”的設(shè)計.具體而言,數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計的重心應(yīng)該由通常的情境設(shè)計、任務(wù)設(shè)計、例題和習(xí)題設(shè)計走向數(shù)學(xué)問題及其解決策略的設(shè)計,促進(jìn)個性化的深度學(xué)習(xí),實現(xiàn)差異化的長效發(fā)展,最終積淀出終身受益的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).