福建省閩清縣第一中學(xué) (350800) 林 婷 林青松
數(shù)學(xué)課堂是由“預(yù)設(shè)”和“生成”兩個(gè)部分組成的.“預(yù)設(shè)”是教師根據(jù)學(xué)情和教學(xué)目標(biāo)有目的、有計(jì)劃地對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容所進(jìn)行的精心設(shè)計(jì);“生成”是課堂預(yù)設(shè)的升華,使課堂教學(xué)“順學(xué)而導(dǎo)”,是教學(xué)生命力與真正價(jià)值所在.數(shù)學(xué)教學(xué)過程具有復(fù)雜多變性,需要教師具有敏銳的課程意識(shí)、足夠的教學(xué)智慧,寓有形的預(yù)設(shè)于無形的、動(dòng)態(tài)的課堂教學(xué)中,營(yíng)造出有利于學(xué)生發(fā)展的原生態(tài)課堂,為核心素養(yǎng)的落實(shí)找到出口與支點(diǎn),從而完成數(shù)學(xué)教育立德樹人的目標(biāo).
教材是嚴(yán)肅的、權(quán)威的,但并非“至圣”的金科玉律,如果照本宣科,就算再高明的教師,也是不可能把課上得很精彩.因此,教師應(yīng)潛心鉆研教材,在研究教材的基礎(chǔ)上遵循學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的認(rèn)知規(guī)律,將教學(xué)內(nèi)容“問題化”,提出既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又具有探究?jī)r(jià)值的“問題”,通過師生之間對(duì)“問題”的互動(dòng)建構(gòu)與合作交流,提升學(xué)生的“問題”意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,從而促進(jìn)課堂生成.
案例1 人教A版必修第一冊(cè)“函數(shù)的零點(diǎn)與方程的解”教學(xué)片斷(引導(dǎo)學(xué)生探究零點(diǎn)存在性定理)
問題1 函數(shù)f(x)=x5+2x-1存在零點(diǎn)嗎?如果存在,是多少?
師:數(shù)學(xué)史上,數(shù)學(xué)家們希望能像求解低次方程那樣去解高次方程,但經(jīng)過長(zhǎng)期的探索,都沒有得到解決.1824年,挪威天才數(shù)學(xué)家阿貝爾(N.H.Abel,1802—1829)成功地證明了五次及以上的方程沒有根式解.那么,我們能否利用別的方法判斷函數(shù)有否零點(diǎn)呢?
生1:可利用函數(shù)圖象的性質(zhì)判斷函數(shù)的零點(diǎn).
圖1
問題2 圖1為某地區(qū)從0時(shí)到12時(shí)的溫度變化圖,假設(shè)氣溫是連續(xù)變化的,請(qǐng)用兩種不同的曲線將圖形補(bǔ)充成完整的函數(shù)圖象.在這段時(shí)間內(nèi),是否一定有某時(shí)刻的溫度是0℃?為什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)“兩種方法”,激發(fā)了學(xué)生的探究熱情.他們大膽嘗試、操作.—種、兩種、三種……,課堂出現(xiàn)了“未曾預(yù)約”的生成,其中包括在區(qū)間(a,b)內(nèi)只有單一零點(diǎn)的函數(shù)圖象(單調(diào)或不單調(diào)的),也有多個(gè)零點(diǎn)的函數(shù)圖象.教師對(duì)學(xué)生的各種畫法進(jìn)行展示(限于篇幅,文中只給出圖2(1)、圖2(2)兩種連接方法).
圖2(1) 圖2(2)
問題3 若0時(shí)的溫度與12時(shí)的溫度都在零上(下),是否一定有溫度為0℃的時(shí)刻?
問題4 對(duì)于一般的函數(shù)y=f(x),在區(qū)間[a,b]上有f(a)·f(b)<0,那么函數(shù)y=f(x)在(a,b)內(nèi)必存在零點(diǎn)嗎?
學(xué)生議論起來,一部分學(xué)生認(rèn)為“存在零點(diǎn)”,另一部分則回答“不一定”.
師:請(qǐng)大家舉例說明.
問題5 對(duì)于一般的函數(shù)y=f(x),滿足什么條件時(shí),函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)一定有零點(diǎn)?
(教師運(yùn)用“問題導(dǎo)學(xué)”,讓學(xué)生經(jīng)過火熱的思考,水到渠成地獲得了函數(shù)零點(diǎn)存在定理.)
問題6 請(qǐng)舉例回答如下問題:
(1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且滿足f(a)·f(b)>0,則f(x)在(a,b)內(nèi)有零點(diǎn)嗎?
(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且滿足f(a)·f(b)<0,函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)是否只有一個(gè)零點(diǎn)?
(3)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且滿足f(a)·f(b)<0,還需滿足什么條件時(shí),函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)恰有一個(gè)零點(diǎn)?
(4)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且在區(qū)間(a,b)內(nèi)恰有一個(gè)零點(diǎn).是否必有f(a)·f(b)<0?
教師從“溫度曲線”這一生活常識(shí)出發(fā),讓學(xué)生直觀感受某個(gè)時(shí)間段上溫度的變化,“區(qū)間”、“連續(xù)不斷”、“異號(hào)”等要素一應(yīng)俱全,為學(xué)生提供了探究性學(xué)習(xí)的好素材.通過設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣的“問題”引導(dǎo)學(xué)生探究,使學(xué)習(xí)過程成為在教師引領(lǐng)下“再創(chuàng)造”的過程,真正實(shí)現(xiàn)了“教教材”到“用教材教”.課堂靈動(dòng)充溢,順理成章地歸納、抽象、概括出問題的本質(zhì)屬性,生成了“函數(shù)零點(diǎn)存在定理”,提升了學(xué)生的直觀想象、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等核心素養(yǎng).
教師在課堂教學(xué)中“有意”或“無意”的“錯(cuò)誤”,學(xué)生認(rèn)知過程中的偏差或失誤,我們稱之為教學(xué)中的“錯(cuò)誤資源”.由于學(xué)生的知識(shí)水平、思維方式等方面都存在著差異,課堂生成難免存在一定的偏頗與缺陷.教師應(yīng)樹立正確的“錯(cuò)誤”觀,并有效利用學(xué)生的錯(cuò)誤,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、討論,促使學(xué)生通過比較、分析、反思,不斷深化知識(shí)學(xué)習(xí),完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),提高對(duì)錯(cuò)誤的“免疫力”.
案例2高中數(shù)學(xué)新教材人教A版必修第一冊(cè)“基本不等式的應(yīng)用”教學(xué)片斷
對(duì)于上述錯(cuò)解,若不加以詳細(xì)分析就將其束之高閣,必然會(huì)挫傷學(xué)生的自信心.因此教師因勢(shì)利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生從失敗走向成功.
解決了以上問題之后,教師圍繞問題特征引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究.
多好的生成性資源啊!在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)善于利用“錯(cuò)誤資源”,探尋錯(cuò)誤背后所隱含的教育價(jià)值,使之成為新的教學(xué)契機(jī).通過互動(dòng)交流,深度探究,促使學(xué)生在正確與錯(cuò)誤的矛盾中碰撞,引發(fā)知錯(cuò)、改錯(cuò)、防錯(cuò)的良性反應(yīng),對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的情感體驗(yàn),并從中審視與體驗(yàn),幫助學(xué)生建構(gòu)起正確的認(rèn)知結(jié)構(gòu),在“錯(cuò)誤—發(fā)現(xiàn)—探究—?dú)w真”的良性循環(huán)中提升思維品質(zhì),涵育數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng).
數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程既需要有一個(gè)對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握、加工與理解的認(rèn)識(shí)過程,也需要有一個(gè)對(duì)該過程進(jìn)行積極的監(jiān)控、調(diào)節(jié)的反思過程.引導(dǎo)學(xué)生解后反思,對(duì)自己的思維過程進(jìn)行再驗(yàn)證、再認(rèn)識(shí),在不斷地提出問題又不斷地解決問題的過程中,促使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),從而迸發(fā)思維的靈性,為演繹高效課堂、培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力創(chuàng)設(shè)良機(jī).
(這是我校高三數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí)單元考試的一道填空題,題目不難,但錯(cuò)的很多.)
講評(píng)課上,教師請(qǐng)一位答錯(cuò)的學(xué)生說說如何得出結(jié)果.
生1:由于函數(shù)f(x)為奇函數(shù),因此f(0)=0,得lga=0,故a=1.
為了讓學(xué)生從根本上認(rèn)識(shí)錯(cuò)因,改正錯(cuò)誤,教師引導(dǎo)學(xué)生反思:
反思1 求出a的值后,我們還應(yīng)該考慮什么?
“這結(jié)果與已知條件矛盾!”學(xué)生一臉疑惑:“利用f(0)=0怎么會(huì)出錯(cuò)呢?”
教師不動(dòng)聲色,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生反思:
反思2f(0)=0對(duì)所有奇函數(shù)都成立嗎?若不是,請(qǐng)舉出反例.
學(xué)生通過反思,體會(huì)到:由于函數(shù)f(x)中含有參數(shù)a,因此無法確定其定義域是否包含0.在未確定函數(shù)定義域是否含有0時(shí),不能盲目應(yīng)用f(0)=0求參數(shù)的值.
反思4 滿足什么條件的函數(shù)才是奇函數(shù)呢?
反思5 本題對(duì)今后解決這一類問題有什么啟發(fā)呢?
生3:(1)解決函數(shù)問題應(yīng)該優(yōu)先考慮定義域,在a沒有確定的情況下,無法確定x=0是否在定義域內(nèi);(2)判斷函數(shù)的奇偶性用定義求解最可靠.
師:非常好!由以上解法我們還可以得到一個(gè)啟示:對(duì)于等式恒成立問題,可以運(yùn)用待定系數(shù)法求解參變量的值.
案例3中,教師利用學(xué)生的錯(cuò)解作為反面教材,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思,通過相互交流,深層思考.師生在互動(dòng)對(duì)話中經(jīng)歷了從錯(cuò)誤走向正確認(rèn)識(shí)的過程,不僅加深了學(xué)生對(duì)概念內(nèi)涵的認(rèn)識(shí),而且能促使學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)成為一種有目標(biāo)有策略的主動(dòng)行為,不斷地發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,生成新的問題的“生長(zhǎng)點(diǎn)”,推動(dòng)學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)不斷走向深度學(xué)習(xí).
總之,只有合理、恰當(dāng)?shù)靥幚砗妙A(yù)設(shè)與生成的關(guān)系,科學(xué)而藝術(shù)地把握動(dòng)態(tài)生成資源,使之成為學(xué)生掌握知識(shí)、培養(yǎng)情感、提升能力的生長(zhǎng)點(diǎn),才能打造出基于學(xué)生主體的孕育數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué).