倪行舟
(福清市??谥袑W(xué),福建 福清 350300)
傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)往往只重視教師的教,而忽視了學(xué)生的學(xué),這妨礙了學(xué)生獨(dú)立思維能力的培養(yǎng),不利于學(xué)生高階思維能力的提升。新課改要求對初中的數(shù)學(xué)教學(xué)活動加以設(shè)計,且在設(shè)計過程中要充分考慮這一階段學(xué)生的性格特點(diǎn)、知識水平、興趣愛好、思維方式等。單元實(shí)質(zhì)上是一個知識系統(tǒng),同一單元內(nèi)的知識內(nèi)容具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,且各知識點(diǎn)所反映的思想邏輯相同,在單元內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)知識價值遷移,因此,單元教學(xué)設(shè)計可以使學(xué)生在較為復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu)中拓展思維,從而解決實(shí)際中非理想情況下的難題。
滲透邏輯性是初中數(shù)學(xué)知識的突出特點(diǎn),其存在的前提是要以公理性形式存在。所以,無論教材怎樣編制和改編,這種邏輯性都會明顯地或潛藏地決定著初中數(shù)學(xué)教材的編制形式,其原因是,數(shù)學(xué)的邏輯性是一種科學(xué)的表征,同時是一種證明某種特定的數(shù)學(xué)知識真理的保證。在數(shù)學(xué)教學(xué)活動開展過程中,無論采用何種教學(xué)方式,都必須符合特定的條件,從而達(dá)到預(yù)期的效果。單元結(jié)構(gòu)的教學(xué)設(shè)計,指的是要對整個單元內(nèi)的知識進(jìn)行設(shè)計研究,分析并發(fā)現(xiàn)各分散知識點(diǎn)間的邏輯聯(lián)系和關(guān)聯(lián)方式,尤其要特別注意其中一些關(guān)聯(lián)和路徑在教科書上或?qū)W生心理上以潛在的狀態(tài)存在,這些需要數(shù)學(xué)教師注意的地方便成為了利用數(shù)學(xué)單元結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計的基本條件,可分為教材分析、學(xué)情分析和教師能力分析三個方面。
運(yùn)用正確的方式解讀教材,將單元內(nèi)的全部知識歸結(jié)為一個整體,從整體上研究分析其內(nèi)部的邏輯架構(gòu),從而明確其核心與外圍要素,需要特別注意的是,要找出知識核心要素和外部其他要素之間的邏輯關(guān)聯(lián)路徑,即數(shù)學(xué)方法的起源,將這些聯(lián)系路徑灌輸?shù)綄W(xué)生的大腦中,從而使學(xué)生建立數(shù)學(xué)邏輯和數(shù)學(xué)觀念。這樣,一個單元的知識架構(gòu)體系由此形成,該體系涵蓋了單元中的全部知識元素。在構(gòu)建核心要素和外圍要素之間的關(guān)聯(lián)時,教師一定要特別注意和深入探究一些潛在的聯(lián)系和路徑,它們通常是數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)觀念的發(fā)源地,只有這樣才能讓單元結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)發(fā)揮出理想的教學(xué)效果,使數(shù)學(xué)課堂教學(xué)達(dá)到更高的教學(xué)質(zhì)量。在一個特定的數(shù)學(xué)單元中,數(shù)學(xué)知識的核心要素即為探究出一個基本的理論和方法、基本聯(lián)系與思想,并且能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到解釋學(xué)生過去、現(xiàn)在以及將來的很多特殊事實(shí)當(dāng)中。
教材分析理清了一個單元內(nèi)數(shù)學(xué)知識的核心要素和外圍要素之間的聯(lián)系以及或明或暗的聯(lián)系途徑,這為教師分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況奠定了基礎(chǔ),數(shù)學(xué)教師要在此基礎(chǔ)上分析學(xué)生的知識掌握狀況,以及在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時那些繞不過去的心理環(huán)節(jié)(包括疑、知、情、意等個性特點(diǎn))。在學(xué)情分析過程中,教師可以采取換位思考方式了解學(xué)生的思維特點(diǎn)和心理變化過程,從而對學(xué)生進(jìn)行積極引導(dǎo),讓他們依照自己的思路去發(fā)現(xiàn)并理解單元內(nèi)知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián),建立屬于自己的知識架構(gòu)與學(xué)習(xí)方式。這樣,教師在進(jìn)行單元結(jié)構(gòu)設(shè)計時,就會優(yōu)先考慮學(xué)生的心理環(huán)節(jié),使之與知識結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)想形成整體,將主觀心理與客觀知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合,提升單元設(shè)計效果和數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
從整體來看,處理好學(xué)生與教材之間的整合關(guān)系是初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動的基本內(nèi)容,所以,數(shù)學(xué)教師的單元結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計能否有效地運(yùn)用于課堂教學(xué),除對教材和學(xué)情的剖析以外,還需要對教師的教學(xué)能力加以分析。教師的能力與教師的意志決心密不可分,能力的高低體現(xiàn)了教師投入的情感和意志。數(shù)學(xué)單元結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計的有效性已經(jīng)在多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐中得以驗(yàn)證,但若這種教學(xué)設(shè)計不能被教師完全理解;又或自己從心理和思想上認(rèn)為對教材的整體分析和對學(xué)生的學(xué)情分析會使簡單的教學(xué)工作變得煩瑣;或是對創(chuàng)新的單元教學(xué)模式?jīng)]有信心,難以從這樣的教學(xué)模式中激發(fā)出一股強(qiáng)大的教學(xué)動力;或者不想改變已經(jīng)適應(yīng)的固化教學(xué)方式,他們將不會選擇單元結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)模式服務(wù)于自己的教學(xué)課堂,盡管在創(chuàng)新教學(xué)要求下也曾嘗試應(yīng)用單元整合教學(xué),由于沒有全身心投入,課堂效果不甚理想。數(shù)學(xué)知識的關(guān)聯(lián)特征決定了數(shù)學(xué)教學(xué)要從全局出發(fā),構(gòu)建數(shù)學(xué)知識的整體結(jié)構(gòu)。因此,單元結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)對于提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效果以及學(xué)生的學(xué)習(xí)效率具有重要作用,教師要設(shè)法通過學(xué)習(xí)、實(shí)踐、反思與修正,來提升自身教學(xué)能力,從而掌握、完善單元教學(xué)方法,并根據(jù)各單元數(shù)學(xué)知識的特點(diǎn),積極運(yùn)用到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中。
單元教學(xué)講究數(shù)學(xué)知識、方法、思想邏輯上的關(guān)聯(lián)性;教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)活動的銜接性和整合性;教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)水平以及認(rèn)知能力的發(fā)展性。單元知識結(jié)構(gòu)是相鄰零散知識組合成的整體知識結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是知識點(diǎn)之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性、知識量精簡、教學(xué)手段靈活、教學(xué)效果明顯快速。在一元二次方程教學(xué)中,涉及前后鄰近教學(xué)內(nèi)容時,單元結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)可以將前后相鄰的因式分解法、直接開平方法、配方法和公式法知識點(diǎn)進(jìn)行有效整合,由此,單元教學(xué)可以成為一元二次方程教學(xué)實(shí)踐的應(yīng)然選擇[1]。
從宏觀設(shè)計方面看,單元教學(xué)作為教學(xué)形式之一,單元結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心要素和外圍要素以及知識結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)與普通的教學(xué)形式保持一致,包括數(shù)學(xué)知識技能和思維方法的學(xué)習(xí)內(nèi)容目標(biāo)、指向?qū)W生情感態(tài)度的情緒發(fā)展目標(biāo),以及指向內(nèi)容習(xí)得和情緒發(fā)展的教學(xué)組織等方面[2]。
從微觀設(shè)計方面看,可以將單元結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計劃分為內(nèi)容整合設(shè)計、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計和教學(xué)過程設(shè)計三個階段。初中一元二次方程單元結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計是將分散課時中的因式分解法、直接開平方法、配方法、公式法四個解題方法進(jìn)行整合,形成串聯(lián)的單元知識結(jié)構(gòu);將知識技能、思想方法和情緒發(fā)展設(shè)定為一元二次方程的教學(xué)目標(biāo);沿著“基于情境的模型初構(gòu)—基于沖突的認(rèn)知深入—基于同化的新知確立—基于遷移的意義理解—基于實(shí)踐的觀念內(nèi)化”來展開過程設(shè)計。
在開啟新的單元教學(xué)之前,教師首先要全面分析該單元的教材內(nèi)容,按照重要性劃分內(nèi)容板塊,突出單元知識要點(diǎn)。確定一元二次方程的核心問題:一是如何解一元二次方程,二是如何根據(jù)數(shù)字系數(shù)特征優(yōu)化求解;明確一元二次方程的教學(xué)目標(biāo):一是幫助學(xué)生建立方程解題思維,能夠獨(dú)立求得方程解,二是讓學(xué)生明白解開高層次方程的思路是降次,將簡單的題目作為研究解法的出發(fā)點(diǎn),進(jìn)而學(xué)習(xí)開平法、配方法、公式法以及因式分解法等一般解題方法[3]。教師可將理解并掌握一元二次方程的多種解法作為基本教學(xué)目標(biāo),根據(jù)目標(biāo)設(shè)置教學(xué)任務(wù),并充分利用生活實(shí)例教學(xué),讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用到日常生活當(dāng)中,這種教學(xué)方法能夠有效地激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,體現(xiàn)學(xué)以致用的思想。例如,一塊長方形菜地的面積是150 平方米,為了改變用地需求,需要將地長縮短5 米使之變成正方形菜地,問原來的長方形菜地的長和寬分別是多少?菜地測量對初中生來講就是生活中的實(shí)際問題,學(xué)生會抱著解決生活問題的心態(tài)積極投入列式解題當(dāng)中。
在課程開始之前,教師可以針對已學(xué)內(nèi)容提出相關(guān)問題,幫助學(xué)生創(chuàng)建知識的關(guān)聯(lián)性,以便對后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容做到更好的銜接。例如,提問學(xué)生“我們學(xué)習(xí)了一元二次方程的概念,接下來要學(xué)習(xí)什么內(nèi)容?”“回憶之前學(xué)過的一元一次方程,學(xué)習(xí)的路徑是什么?”通過課前提問方式,從概念→解方程→應(yīng)用,搭建學(xué)習(xí)的知識結(jié)構(gòu),為后續(xù)學(xué)習(xí)埋下伏筆。在課堂進(jìn)行過程中設(shè)置具體題目讓學(xué)生現(xiàn)場解答,并提出問題:“你是如何寫出這個方程的?”“你還能嘗試著多舉幾個符合題意的方程嗎?你是怎么想到的?”通過逆向引導(dǎo)設(shè)計,從方程解的概念出發(fā),探尋滿足方程的另一個解,避免直接求解,滲透從特殊到一般的思想[4]。學(xué)生構(gòu)造不同的方程解法為本節(jié)課解方程學(xué)習(xí)提供不同的素材,取材于學(xué)生又教授于學(xué)生,提升學(xué)生學(xué)習(xí)成就感。
設(shè)計差異教學(xué)是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)單元教學(xué)設(shè)計的重要措施之一。每個學(xué)生都是獨(dú)立的個體,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、概念理解能力、知識接受與銜接能力以及表達(dá)能力都存在差異,從而導(dǎo)致同一堂課學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度參差不齊,這就要求教師在單元教學(xué)設(shè)計時事先了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況,并將學(xué)生的現(xiàn)有學(xué)習(xí)狀況作為單元教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù)。包括了解學(xué)生認(rèn)知水平、思維特點(diǎn)、數(shù)學(xué)觀念、數(shù)學(xué)價值傾向以及數(shù)學(xué)課堂中學(xué)生所表現(xiàn)出的個體差異等,都是設(shè)計差異教學(xué)的基本前提。
可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)背景和學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)建立一元二次方程,與學(xué)生換位思考,想象學(xué)生面對方程題時可能會產(chǎn)生的解題思路,或者在解題過程中將會遇到的困難,意識到學(xué)生之間存在思路差異,只有結(jié)合不同學(xué)生的不同情況開展差異化的創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計,才能滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,幫助每一位同學(xué)順利達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。比如,有的同學(xué)對數(shù)字較為敏感、邏輯能力較強(qiáng),在解答應(yīng)用題時,能夠很容易地找出題目中所隱藏的等量信息,利用一元二次方程輕松解答問題;而有的學(xué)生邏輯能力較弱,導(dǎo)致尋找等量信息的時間延長,解題緩慢。對于第一類學(xué)生,教師可以逐步提升題目難度,設(shè)計階梯式學(xué)習(xí)任務(wù),滿足他們較高層次的學(xué)習(xí)需要,在一步步完成任務(wù)中獲得成就感;針對第二類學(xué)生,教師則可以降低要求,適當(dāng)為他們設(shè)計相對簡單的題目,在循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)中樹立信心。
首先,要處理好“破”和“立”的關(guān)系。單元對于大部分教師和學(xué)生就是教材中用于劃分知識章節(jié)的固有單元,單元結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)則要求師生要從觀念上重新認(rèn)識單元,突破“單元主義”“課時主義”的固化思維,運(yùn)用整合思維模式和學(xué)習(xí)方法來重新建立知識架構(gòu),善于發(fā)現(xiàn)知識之間的邏輯關(guān)系,整合零散知識內(nèi)容,并組合成一個新的單元,構(gòu)建高效靈活的數(shù)學(xué)課堂。
其次,要協(xié)調(diào)好“大”和“小”的關(guān)系。單元的大小并非絕對,例如,在整個函數(shù)單元中,一元二次方程即是小單元,而相對于一元二次方程單元中的某一課時來說就成了大單元。初中教師在一元二次方程教學(xué)過程中,要讓學(xué)生明白一元二次方程與二次函數(shù)、一元二次不等式、一元多次方程間都存在緊密聯(lián)系,使他們對單元的動態(tài)和發(fā)展能夠有更好的把握。
最后,要聯(lián)結(jié)好“表”和“里”的關(guān)系。單元結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計是對知識內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法兩方面的整合,而當(dāng)單元教學(xué)實(shí)際應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中時,大多數(shù)學(xué)教師認(rèn)為單元設(shè)計只是對知識內(nèi)容進(jìn)行整合設(shè)計,而忽視了整合學(xué)習(xí)方法和思維。因此,正確的單元結(jié)構(gòu)設(shè)計不應(yīng)只關(guān)注表面,也要深挖內(nèi)在,既要對零散知識加以整合設(shè)計,又要關(guān)注學(xué)生的思維和方法,讓其可持續(xù)影響到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中[5]。
數(shù)學(xué)“單元教學(xué)設(shè)計”是一種比較理想的“教學(xué)結(jié)構(gòu)”,大量的數(shù)學(xué)課堂實(shí)踐證明,單元結(jié)構(gòu)教學(xué)能夠在多種數(shù)學(xué)教學(xué)情況中提高教學(xué)質(zhì)量,通過對相關(guān)聯(lián)知識的整合設(shè)計,在很大程度上降低了教學(xué)難度、減輕了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。單元教學(xué)設(shè)計要求教師在開展數(shù)學(xué)教學(xué)之前,對授課內(nèi)容和教學(xué)活動實(shí)施進(jìn)行仔細(xì)的思考和規(guī)劃,認(rèn)真研究和全面分析教什么、怎樣教,以及為完成教學(xué)目標(biāo)怎樣系統(tǒng)設(shè)計可行性教學(xué)方案。作為初中數(shù)學(xué)教師,要緊緊抓住單元教學(xué)主題,立足于大局,以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)開展教學(xué)活動,積極探索一條可行的單元教學(xué)設(shè)計之路。