(江蘇省蘇州市陽山實驗初級中學(xué);江蘇省蘇州相城經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)漕湖學(xué)校)
江蘇省蘇州市高新區(qū)數(shù)學(xué)教研活動以年級組為單位,分為三個教改組分別組織活動.每次活動由教改組負責(zé)人提前一周告知開課教師具體課題,開展同課異構(gòu)活動.課后集中組織研討,先由開課教師介紹課堂教學(xué)設(shè)計,簡單總結(jié)上課情況,再由部分教師代表點評,提出可行性的建議等.同課異構(gòu)是最常見、最有效的教學(xué)研討形式之一,這樣的組織形式比較接地氣,對一線教師提高研讀教材教法和課堂教學(xué)設(shè)計水平有很大的幫助.在一次八年級數(shù)學(xué)教改組活動中,由教師A和教師B分別執(zhí)教蘇科版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》八年級上冊第五章第二節(jié)“平面直角坐標系”第2課時教學(xué)研討課,為方便起見,在下文中,將教師A執(zhí)教課程稱為“課例1”,將教師B執(zhí)教課程稱為“課例2”.筆者在觀課、研課活動中,有很多收獲,也引發(fā)一些思考.現(xiàn)筆者對兩節(jié)課部分教學(xué)環(huán)節(jié)做以對比評析,并從文本研讀、為何而教、學(xué)情分析、揭示本質(zhì)等方面反思數(shù)學(xué)課堂探究活動的設(shè)計,談?wù)勅绾翁嵘骄炕顒拥脑O(shè)計內(nèi)涵,引發(fā)學(xué)生在數(shù)學(xué)活動中自主探究、揭示本質(zhì)、生長能力.
課例1復(fù)習(xí)回顧平面直角坐標系各象限及坐標軸上點的坐標符號特征,設(shè)計了5道練習(xí)題,主要考查學(xué)生運用點的坐標特征分別確定點的坐標、字母的取值范圍或解決有關(guān)點到坐標軸的距離問題.課例2復(fù)習(xí)回顧平面直角坐標系第1課時的主要內(nèi)容,直接引入新課.
【對比及評析】課例1出示5道練習(xí),提出8個具體問題,由學(xué)生解決.問題涵蓋了點的坐標、點的位置和點到坐標軸的距離等知識點,既有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的正用,也有逆用,以具體問題引導(dǎo)學(xué)生充分復(fù)習(xí)回顧上一課時學(xué)習(xí)的平面直角坐標系的具體知識,為本節(jié)課數(shù)學(xué)探究活動做知識準備.課例2采用問答的形式,簡要回顧上節(jié)課所學(xué)要點,直接引入新課.兩節(jié)課都復(fù)習(xí)回顧了平面直角坐標系中點的坐標特征,都側(cè)重數(shù)學(xué)知識的前后聯(lián)系及邏輯順序,從數(shù)學(xué)內(nèi)部結(jié)構(gòu)引出探究的內(nèi)容,并為本節(jié)課探究點的平移、對稱等運動特征做知識準備.課例1的創(chuàng)設(shè)情境環(huán)節(jié),本質(zhì)是點的位置確定點的數(shù)量(有序?qū)崝?shù)對)及點的數(shù)量決定點的位置,對于這一數(shù)學(xué)本質(zhì),教師的引導(dǎo)歸納不夠,導(dǎo)致學(xué)習(xí)活動呈現(xiàn)的結(jié)果為“解題”活動,又因題量太大,師生在練習(xí)及講評環(huán)節(jié)用時較長,喧賓奪主,引入效果大打折扣.課例2情境創(chuàng)設(shè)過于簡潔,所提問題是對上節(jié)課主要知識點的羅列敘述,沒有抓住新、舊知識的切入點,思維價值不高,無法有效引發(fā)學(xué)生自主復(fù)習(xí)舊知,調(diào)動探究新知的內(nèi)驅(qū)力,導(dǎo)入效果一般.
課例1選用教材上的例題開展探究活動,通過在第一象限內(nèi)確定等腰三角形ABC頂點的問題,變式設(shè)計5個探究活動,分別將等腰三角形ABC左右平移、上下平移、復(fù)合平移(兩次平移)、沿y軸翻折、沿x軸翻折,探究、討論點的坐標變化情況,形成結(jié)論.探究結(jié)束后,設(shè)計相應(yīng)的當堂反饋,應(yīng)用結(jié)論解決簡單的問題.課例2設(shè)計兩個數(shù)學(xué)探究活動,活動1先由學(xué)生在平面直角坐標系中畫出4個點A(1 , 3),B(- 1,3),C(- 1,-3),D(1 , -3),觀察4個點的位置關(guān)系,然后探究點關(guān)于坐標軸的對稱問題,由特殊的位置關(guān)系得到特殊的數(shù)量關(guān)系,歸納、概括,形成一般結(jié)論;活動2讓學(xué)生把點(1 , 2)向左或向右平移,再向上或向下平移,觀察點平移前后橫、縱坐標的變化,探究點在坐標系中的平移問題,歸納、概括,生成一般結(jié)論.每個探究活動后都跟進設(shè)計了“基礎(chǔ)訓(xùn)練”與“能力提升”兩個層次的練習(xí),應(yīng)用并鞏固結(jié)論.
【對比及評析】課例1以教材上例3為活動素材,把“數(shù)學(xué)實驗室”中點的對稱探究融入其中,設(shè)計5個探究活動,分別探究圖形平移、圖形對稱時對應(yīng)點之間的坐標關(guān)系.教材上例3的編寫意圖是把平面圖形放入平面直角坐標系,通過畫圖操作,感受平面直角坐標系中平面圖形運動引起的點的數(shù)量關(guān)系變化及規(guī)律,架起圖形與數(shù)量關(guān)系互通的橋梁,探究圖形位置變化與點坐標變化之間的關(guān)系.教師A對教材的把握準確,問題設(shè)計具有啟發(fā)性,充分挖掘教材的教學(xué)價值,探究活動組織有序,學(xué)生主動探究,教學(xué)效果顯著.
教師B自主創(chuàng)新設(shè)計探究活動,突出對點的研究,把握本節(jié)課的教學(xué)重點,通過“畫點—觀察—探究—歸納”的活動路徑,獲得點在平移、對稱時的坐標變化規(guī)律.這樣的活動設(shè)計,開門見山、直奔主題,把圖形問題具體化、簡單化,為學(xué)生的探究鋪好了臺階,直指探究活動結(jié)果,易于學(xué)生探究發(fā)現(xiàn),并總結(jié)相關(guān)結(jié)論,單從教學(xué)效果來看,數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)簡單、快速、高效.但其設(shè)計也存在明顯弊端.例如,不利于學(xué)生感受從一般到特殊的數(shù)學(xué)思想方法,不利于學(xué)生整體把握本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容的來龍去脈,不利于學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展.
本節(jié)課是研究一類具有特殊位置關(guān)系下的點的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)該遵循先從一般到特殊(研究對象)、再從特殊到一般(研究方法)的研究路徑.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》(以下簡稱《標準》)指出,問題情境的設(shè)計、教學(xué)過程的展示、練習(xí)的安排等要盡可能地讓所有學(xué)生都能主動參與,提出各自解決問題的策略,豐富數(shù)學(xué)活動的經(jīng)驗,提升思維水平.探究活動應(yīng)該是學(xué)生獨立、自主完成的數(shù)學(xué)活動,師生共同參與毋容置疑,但是過多干預(yù)學(xué)生的探究,有礙學(xué)生自主探究能力的發(fā)展,不利于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提升.探究活動的設(shè)計應(yīng)符合學(xué)生的認知規(guī)律,注重挖掘知識的生長點與延伸點,明確探究活動的目的,精心設(shè)計問題情境,引發(fā)學(xué)生積極主動參與活動,教師適時、適度參與其中,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識的形成、發(fā)展及應(yīng)用過程,使學(xué)生感受探究之趣、收獲之悅,體悟數(shù)學(xué)思想,生長數(shù)學(xué)思維.
課例1的例題是對教材上例3的變式設(shè)計,即逐步弱化第一象限條件的限制,從點的視角去探究圖形在平面直角坐標系內(nèi)的運動,觀察并分析平移、翻折的運動特征,以此進一步強化平面直角坐標系內(nèi)點在平移、翻折運動時數(shù)量的變化規(guī)律.課例2的例題選自教材上的“數(shù)學(xué)實驗室”第3題,學(xué)生按要求畫出已知線段平移后的圖形,寫出平移后線段端點的坐標,探究線段上任意一點平移后坐標變化的本質(zhì),歸納平面直角坐標系上圖形平移運動中點的橫、縱坐標變化與點的位置變化之間的關(guān)系,揭示平移運動的本質(zhì).
【對比及評析】我們先對教材上的例3與“數(shù)學(xué)實驗室”活動內(nèi)容做簡要分析.上文已指出例3架起了圖形與數(shù)量互通的橋梁,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想方法,使學(xué)生感受到圖形的運動變化引起的位置變化可以用數(shù)量關(guān)系來刻畫.反之,數(shù)量的變化也能用圖形的位置變化來描述.“數(shù)學(xué)實驗室”活動內(nèi)容是例3的延續(xù),目的是以具體的操作實例,欣賞圖形對稱之美,并理解圖形平移、對稱的本質(zhì)特征,透過現(xiàn)象探究本質(zhì),歸納、概括,形成一般結(jié)論.基于以上分析,課例1對教材的理解與把握準確,教師A通過對例題進行多層次、多維度的變式設(shè)計,用問題引領(lǐng)學(xué)生積極參與操作、觀察、思考,逐步揭示問題本質(zhì),積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,提升數(shù)學(xué)能力.課例2的例題設(shè)計僅圍繞平移運動展開,從本節(jié)課的教學(xué)重點來看,整體性不足,例題教學(xué)效果稍有欠缺.
課例1的板書設(shè)計如圖1所示.
圖1
課例2的板書設(shè)計如圖2所示.
圖2
【對比及評析】課例1的板書形式為行列式,設(shè)計簡潔美觀,是對本節(jié)課探究結(jié)論的加工與提煉.課例2的板書形式為圖文結(jié)合式,設(shè)計規(guī)范、實用、美觀,數(shù)形結(jié)合,富有啟發(fā)性、示范性.眾所周知,正確、具體、形象的板書能夠幫助學(xué)生正確理解和牢固掌握數(shù)學(xué)知識,抓住學(xué)習(xí)重點.板書是視覺接受信息的主要渠道,優(yōu)秀的板書有利于學(xué)生的視覺記憶,有利于學(xué)生記錄課堂筆記,有利于課后復(fù)習(xí)、理解、鞏固所學(xué)內(nèi)容.板書的一般原則是精煉完整、規(guī)范準確、清晰美觀、啟發(fā)思維等.綜上所述,課例2的板書設(shè)計能直觀體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的脈絡(luò),教學(xué)重點突出,條理清晰,易于學(xué)生理解、識記,很好地概括、總結(jié)了本節(jié)課的教學(xué)要點.數(shù)形結(jié)合,注重發(fā)展學(xué)生的幾何直觀,有助于學(xué)生探索解決問題的思路,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng).
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動設(shè)計的立足點是文本研讀.對于本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的理解,可以通過文本研讀達成.本章內(nèi)容編排的線索為“數(shù)量描述大千世界的各種變化—數(shù)量的變化與位置變化有著密切關(guān)系—物體位置的確定—平面直角坐標系—在平面直角坐標系中用有序?qū)崝?shù)對描述點的位置和位置的變化”.本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)是把一些簡單的圖形置于平面直角坐標系中,進行平移、翻折、旋轉(zhuǎn)等運動,引導(dǎo)學(xué)生用點的坐標來描述運動后的圖形位置,探究運動后的圖形與原圖形的對應(yīng)點坐標的關(guān)系,為后續(xù)函數(shù)圖象的學(xué)習(xí)做好鋪墊.教師應(yīng)帶著教什么、為什么教、如何教的問題,研讀文本、研究圖文內(nèi)容編寫的背景與意圖.本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容中的例3及“討論”體現(xiàn)了《標準》中關(guān)于“坐標與圖形運動”的有關(guān)要求,有利于感悟數(shù)形的聯(lián)系,在平面直角坐標系的背景下深化對圖形對稱性的認識.平面直角坐標系是發(fā)展學(xué)生空間觀念的重要載體,教學(xué)設(shè)計應(yīng)該重視利用教材提供的素材,深入挖掘其教學(xué)價值,并適度開發(fā)和利用其他教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生感悟坐標思想、發(fā)展空間觀念.
為什么教是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的基本問題之一,理清教學(xué)內(nèi)容的來龍去脈及本質(zhì)尤為重要.從內(nèi)容編排上來看,學(xué)習(xí)了平面直角坐標系中關(guān)于點的坐標后,必然會跟進研究相關(guān)點之間的位置與數(shù)量關(guān)系,為后續(xù)研究函數(shù)圖象做鋪墊.從應(yīng)用方面來看,平面直角坐標系在生產(chǎn)、生活、數(shù)學(xué)研究等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,學(xué)習(xí)很有必要.從數(shù)學(xué)內(nèi)部功能方面來看,平面直角坐標系是點與數(shù)軸關(guān)系的延續(xù)和發(fā)展,它架起了數(shù)與形之間的橋梁,使我們在代數(shù)問題和幾何問題之間建立起聯(lián)系,互通解決.我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.可見數(shù)與形的關(guān)系密切,在一定的條件下,數(shù)與形可以相互轉(zhuǎn)化、相互滲透,進而使復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡單化,抽象的數(shù)學(xué)問題具體化.課例1在情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)設(shè)置多個練習(xí),意在引導(dǎo)學(xué)生回顧點的位置與數(shù)量的關(guān)系,充分體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的思想方法,感受點的位置與點的數(shù)量可以相互轉(zhuǎn)化,以此引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容:特殊點的位置與特殊點的數(shù)量.這樣的切入既說明探究的必要性,又指明探究的內(nèi)容與方法,探究活動自然生成.
前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基認為,學(xué)生的發(fā)展水平包含學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平和“最近發(fā)展區(qū)”,前者是出發(fā)點,后者是定向點.教學(xué)的設(shè)計應(yīng)當充分發(fā)揮學(xué)生現(xiàn)有認知水平,在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)幫助學(xué)生內(nèi)化認知結(jié)構(gòu),促成學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”向現(xiàn)實水平轉(zhuǎn)化.在實際教學(xué)中,學(xué)生很難形成系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性的知識體系,部分學(xué)生會用零散的知識分析、解決問題,很多學(xué)生不知道如何實施探究,很難形成有效的認知策略,思維訓(xùn)練與提升則更無從談起.教師要考慮學(xué)生知道了什么,希望學(xué)生探究的問題與學(xué)生的現(xiàn)實水平有多大距離,應(yīng)該設(shè)計哪些問題或活動引發(fā)學(xué)生深入探究、生長知識.例如,在教學(xué)例3與“討論”時追問在平面直角坐標系中點(3 ,-1)與點(2 ,1) 的位置與數(shù)量關(guān)系,以此引導(dǎo)學(xué)生在畫圖操作中感受圖形位置變化與數(shù)量變化的關(guān)系,觀察思考圖形平移、翻折變化下的數(shù)量關(guān)系,掌握探究圖形平移、對稱的一般方法,逐步理解沿坐標軸方向進行兩次平移的變化規(guī)律及沿坐標軸兩次對稱的變化規(guī)律,抓住數(shù)學(xué)知識的生長點、延伸點,生長數(shù)學(xué)能力.因此,探究活動的設(shè)計要基于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),根據(jù)數(shù)學(xué)知識的特征與聯(lián)系,優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)活動,搭建思維的腳手架,以問題引領(lǐng)學(xué)生探究并獲得新知,使數(shù)學(xué)知識的生長自然、優(yōu)質(zhì).
新加坡數(shù)學(xué)教育家李秉彝先生說過,數(shù)學(xué)教育必須做到“上通數(shù)學(xué),下達課堂”.所謂上通數(shù)學(xué)就是理解數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵,揭示數(shù)學(xué)本質(zhì).平面直角坐標系的本質(zhì)在于用“數(shù)”所滿足的方程來表示點的運動軌跡,即數(shù)形結(jié)合的思想.基于本質(zhì)的理解,數(shù)學(xué)探究活動的設(shè)計若有的放矢,學(xué)生必然學(xué)有所獲.揭示數(shù)學(xué)本質(zhì)是數(shù)學(xué)探究活動的落腳點,也是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的落腳點.因此,在常態(tài)課、公開課、研討課,甚至是優(yōu)課賽的教學(xué)設(shè)計中,都應(yīng)該重視挖掘教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)價值,通過建構(gòu)數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)結(jié)、精心設(shè)計探究活動等途徑,透過現(xiàn)象揭示數(shù)學(xué)本質(zhì),使學(xué)生在濃郁的數(shù)學(xué)味中,享受課堂、生長能力.