【摘 要】在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師不僅要注重結(jié)論性評(píng)價(jià),更要重視過(guò)程性評(píng)價(jià),采用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)、發(fā)展性評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)方式,實(shí)施多元化的評(píng)價(jià)策略,實(shí)現(xiàn)以評(píng)價(jià)促學(xué)生發(fā)展?;凇皩?dǎo)問(wèn)”的高中數(shù)學(xué)綜合問(wèn)題評(píng)價(jià)策略可從以下四個(gè)方面展開(kāi):創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,導(dǎo)入環(huán)節(jié)凸顯情境激勵(lì)功能;誘發(fā)思考探究,解決問(wèn)題環(huán)節(jié)凸顯思維引導(dǎo)功能;歸納提煉總結(jié),反思提升環(huán)節(jié)凸顯生成積淀功能;拓展延伸問(wèn)題,運(yùn)用反饋環(huán)節(jié)凸顯體驗(yàn)強(qiáng)化功能。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)綜合問(wèn)題;評(píng)價(jià);策略;數(shù)列
【中圖分類號(hào)】G633.6? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號(hào)】1005-6009(2022)67-0019-04
【作者簡(jiǎn)介】殷偉康,江蘇省常熟市滸浦高級(jí)中學(xué)(江蘇常熟,215512)教師,正高級(jí)教師,江蘇省特級(jí)教師。
數(shù)學(xué)綜合問(wèn)題是指涉及數(shù)學(xué)知識(shí)、方法和能力的綜合性問(wèn)題,具有知識(shí)容量大、解題方法多、能力要求高等特點(diǎn),凸顯對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用,并要求學(xué)生具有一定創(chuàng)新能力。實(shí)施導(dǎo)問(wèn)式數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐,就是以“數(shù)學(xué)問(wèn)題解決”為主線,激發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂探究,通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析、引導(dǎo)、比較和評(píng)價(jià),培育學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師不僅要注重終結(jié)性評(píng)價(jià),更要重視過(guò)程性評(píng)價(jià),采用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)、發(fā)展性評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)方式,實(shí)施多元化的評(píng)價(jià)策略,實(shí)現(xiàn)以評(píng)價(jià)促學(xué)生發(fā)展。本文以人教版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第二冊(cè)第四章“數(shù)列”為例,闡述基于“導(dǎo)問(wèn)”的高中數(shù)學(xué)綜合問(wèn)題評(píng)價(jià)策略,發(fā)揮評(píng)價(jià)的育人功能。
一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,導(dǎo)入環(huán)節(jié)凸顯情境激勵(lì)功能
導(dǎo)入環(huán)節(jié)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)緊扣本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù),創(chuàng)設(shè)有利于激發(fā)探究欲望、富有數(shù)學(xué)思考價(jià)值的問(wèn)題情境,讓學(xué)生明晰學(xué)習(xí)任務(wù),產(chǎn)生濃厚的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。以下是筆者設(shè)計(jì)的“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和(一)”的課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)。
【問(wèn)題情境】古希臘畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的數(shù)學(xué)家經(jīng)常在沙灘上畫點(diǎn)或用小石子表示數(shù)。他們研究過(guò)三角形數(shù):1,3,6,10,15,……
【問(wèn)題1】如下頁(yè)圖1,若這個(gè)圖案有100層,你知道一共用了多少粒石子嗎?
生:1+2+3+…+100=(1+100)+(2+99)+(3+98)+…+(50+51)=101×50=5050。
師:高斯采用的是什么方法求和的?為什么要這么做?
生1:首尾配對(duì),將原來(lái)求100個(gè)不同數(shù)的和轉(zhuǎn)化為求50個(gè)相同數(shù)的和。
師:高斯算法的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)配對(duì)湊成相同的數(shù),變多步求和為一步相乘,即“將不同數(shù)的求和”化歸為“相同數(shù)的求和”。
【問(wèn)題2】第1層到第101層一共用了多少粒石子?
【問(wèn)題3】第1層到第n層一共用了多少粒石子?
師:很好,同學(xué)們運(yùn)用了分類討論思想進(jìn)行求解,將n分為偶數(shù)和奇數(shù)兩類情況進(jìn)行處理。這種方法體現(xiàn)了分類整合和轉(zhuǎn)化與化歸的思想。下面,請(qǐng)同學(xué)們思考是否一定要分類討論呢?怎樣避開(kāi)分類討論,又能達(dá)到“配對(duì)”,從而將“不同數(shù)的求和”化歸為“相同數(shù)的求和”呢?
本環(huán)節(jié)設(shè)置畢達(dá)哥拉斯學(xué)派研究的問(wèn)題情境,自然地提出了本節(jié)課的核心問(wèn)題,讓學(xué)生抽象出求和的本質(zhì)是“構(gòu)建相同和”。在教學(xué)過(guò)程中,教師用贊許的語(yǔ)言給予鼓勵(lì),激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的熱情。通過(guò)創(chuàng)設(shè)階梯式問(wèn)題,造成認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)探究的意識(shí),適當(dāng)評(píng)價(jià),激活了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,促進(jìn)學(xué)生自主探究和深度學(xué)習(xí),促使學(xué)生進(jìn)一步把握數(shù)學(xué)本質(zhì)和建構(gòu)新知識(shí)。
二、誘發(fā)思考探究,解決問(wèn)題環(huán)節(jié)凸顯思維引導(dǎo)功能
解決問(wèn)題環(huán)節(jié)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)凸顯思維引導(dǎo)功能,采用多元的評(píng)價(jià)方式,構(gòu)建交流互動(dòng)平臺(tái)。教師要診斷、評(píng)價(jià)學(xué)生的探究結(jié)果,使學(xué)生能夠及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和方向,引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo);更要引導(dǎo)、評(píng)價(jià)學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)過(guò)程和表現(xiàn),使學(xué)生關(guān)注活動(dòng)結(jié)果背后的知識(shí)和數(shù)學(xué)思想方法,通過(guò)不斷地提問(wèn)和追問(wèn),促使學(xué)生帶著問(wèn)題去探究。以下是筆者設(shè)計(jì)的“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和(一)”課堂教學(xué)中的解決問(wèn)題環(huán)節(jié)。
【問(wèn)題4】梯形面積公式是如何推導(dǎo)的?為什么要“倒置”形成一個(gè)全等的梯形?梯形面積公式的推導(dǎo)過(guò)程體現(xiàn)了怎樣的研究策略?能否借助這樣的策略研究“石子堆”問(wèn)題?
生2:如圖2,把“全等三角形”倒置,與原圖構(gòu)成平行四邊形。平行四邊形中的每行石子的個(gè)數(shù)均為n+1個(gè),共n行,共有n(n+1)粒石子。所以原圖案中共有[n(n+1)2]粒石子。
師:畢達(dá)哥拉斯學(xué)派就是利用拼平行四邊形的方法求從1開(kāi)始的連續(xù)自然數(shù)之和。同學(xué)們能否用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)表示求解過(guò)程呢?
師:這種推導(dǎo)方法叫作倒序相加法。通過(guò)倒序相加,我們知道所求的和可以用首項(xiàng)、末項(xiàng)和項(xiàng)數(shù)來(lái)表示;數(shù)列中任意的第k項(xiàng)與倒數(shù)第k項(xiàng)的和都等于首項(xiàng)與末項(xiàng)的和。
生4:只要在原式上再加一個(gè)1+2+…+n,得到求2n個(gè)數(shù)的和的問(wèn)題。重構(gòu)分組,分成n組k+(n-k+1),其中1≤k≤n,k∈N*,即轉(zhuǎn)化為n個(gè)n+1的和。
師:很好!高斯算法的目的是將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為偶數(shù)個(gè)數(shù)的和,其本質(zhì)是對(duì)算式分組重構(gòu)。
【問(wèn)題5】根據(jù)前面的探索,請(qǐng)同學(xué)們自主解決更一般性的問(wèn)題。在公差為d的等差數(shù)列[an]中,前n項(xiàng)和Sn=a1+a2+…+an,如何求Sn呢?
師:很好!同學(xué)們經(jīng)歷了“觀察—?dú)w納—猜想”,不過(guò)這一結(jié)論是否正確,還需證明。該如何證明呢?
師:生6運(yùn)用倒序相加法求和,已經(jīng)學(xué)會(huì)舉一反三。生7利用通項(xiàng)公式,用a1,d,n來(lái)表示an,將Sn的算式進(jìn)行重構(gòu)分組,再運(yùn)用問(wèn)題3的結(jié)論進(jìn)行求和,已能將學(xué)到的知識(shí)靈活運(yùn)用。
在評(píng)價(jià)互動(dòng)中,教師以肯定的診斷性評(píng)價(jià)滿足了學(xué)生的成就動(dòng)機(jī),引導(dǎo)學(xué)生將高斯配對(duì)求和方法與梯形面積公式的推導(dǎo)方法相關(guān)聯(lián),進(jìn)行類比推理,使學(xué)生學(xué)習(xí)向著本節(jié)課的結(jié)果性目標(biāo)和體驗(yàn)性目標(biāo)邁進(jìn)。同時(shí),教師要以簡(jiǎn)練的數(shù)學(xué)語(yǔ)言做評(píng)價(jià),引導(dǎo)學(xué)生從聚集項(xiàng)數(shù)的處理中抽象出倒序相加法,使學(xué)生從不同思維角度推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式。這樣的教學(xué)評(píng)價(jià)使學(xué)生經(jīng)歷“觀察—?dú)w納—猜想—證明”的過(guò)程,凸顯了思維引導(dǎo)的作用。
三、歸納提煉總結(jié),反思提升環(huán)節(jié)凸顯生成積淀功能
反思提升就是對(duì)問(wèn)題理解及問(wèn)題解決過(guò)程中所運(yùn)用的知識(shí)與技能、思想與方法的體驗(yàn)進(jìn)行有目的的反思和提升。該環(huán)節(jié)應(yīng)凸顯評(píng)價(jià)的生成積淀功能,通過(guò)反思評(píng)價(jià),加深學(xué)生對(duì)新知、新方法與原有知識(shí)、方法間的關(guān)聯(lián)體驗(yàn),領(lǐng)悟新知的本質(zhì),使其掌握新方法的要領(lǐng),在深度體驗(yàn)中積淀數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。下面,是筆者在“求解數(shù)列的通項(xiàng)公式”教學(xué)中設(shè)計(jì)的反思提升環(huán)節(jié)。
師:本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了求解數(shù)列的通項(xiàng)公式哪些方法?
生:公式法、累加法、累乘法、構(gòu)造法。
師:構(gòu)造法的要領(lǐng)是什么?
生:運(yùn)用待定系數(shù)法構(gòu)造等比數(shù)列。
師:理解得很透徹,那么你能說(shuō)出運(yùn)用待定系數(shù)法構(gòu)造數(shù)列的求通項(xiàng)公式的常見(jiàn)類型嗎?
通過(guò)對(duì)構(gòu)造法的追問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生理解構(gòu)造法的本質(zhì)和操作流程,促使累加法、累乘法、構(gòu)造法等新方法生成于學(xué)生的親身體驗(yàn)和對(duì)體驗(yàn)的反思中。這樣的課堂評(píng)價(jià)凸顯生成積淀功能。在反思中,鼓勵(lì)學(xué)生博采眾長(zhǎng),借鑒他人的成功經(jīng)驗(yàn),尋求更簡(jiǎn)潔的問(wèn)題解決思路和思維通道,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的生長(zhǎng)。
四、拓展延伸問(wèn)題,運(yùn)用反饋環(huán)節(jié)凸顯體驗(yàn)強(qiáng)化功能
在課堂教學(xué)的最后,教師應(yīng)對(duì)問(wèn)題適當(dāng)拓展延伸,及時(shí)檢驗(yàn)評(píng)價(jià),反饋改進(jìn);學(xué)生則可以嘗試運(yùn)用,完善內(nèi)化。該環(huán)節(jié)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)凸顯體驗(yàn)強(qiáng)化功能,設(shè)計(jì)拓展問(wèn)題檢測(cè)題,采用關(guān)聯(lián)性目標(biāo)的評(píng)價(jià),加深學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。以下是筆者設(shè)計(jì)的“求解數(shù)列的通項(xiàng)公式”課堂教學(xué)中的反饋內(nèi)化環(huán)節(jié)。
師:相鄰兩項(xiàng)和的類型問(wèn)題前面學(xué)過(guò)嗎?回想一下斐波那契數(shù)列的通項(xiàng)公式是如何求解的。
師:很好,上述兩位同學(xué)的解法都是運(yùn)用待定系數(shù)法構(gòu)造出等比數(shù)列,生2運(yùn)用了轉(zhuǎn)化與化歸思想。構(gòu)造法是解決這類遞推數(shù)列問(wèn)題的通法,同學(xué)們要逐步掌握構(gòu)造等比數(shù)列的操作要領(lǐng)。再回想一下求解斐波那契數(shù)列的通項(xiàng)公式的另一種方法是什么?
生3:運(yùn)用特征方程進(jìn)行求解。或者觀察前幾項(xiàng)式子的結(jié)構(gòu)特征,猜想通項(xiàng),再應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法加以證明。
反饋內(nèi)化環(huán)節(jié)重在變換條件或結(jié)論,歸納和提煉出更多具有相關(guān)性、相似性的新問(wèn)題。通過(guò)適當(dāng)評(píng)價(jià),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,拓展深化學(xué)生對(duì)新知和新方法的理解的深度與廣度。根據(jù)學(xué)生的反饋活動(dòng)表現(xiàn),教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生調(diào)整思維方向,通過(guò)構(gòu)造法進(jìn)行求解,從而進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)“遞推關(guān)系”與“構(gòu)造等比數(shù)列”間的關(guān)聯(lián)的認(rèn)識(shí)。這樣的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)凸顯體驗(yàn)強(qiáng)化功能。反饋練習(xí)是建立在反思基礎(chǔ)上的新的思維生長(zhǎng)點(diǎn),教師要突出通性、通法的輻射、遷移的作用,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)構(gòu)造法求解數(shù)列的通項(xiàng)公式的體驗(yàn)。
總之,學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是在潛移默化、不斷浸潤(rùn)中形成的。基于“導(dǎo)問(wèn)”的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué),應(yīng)提倡問(wèn)題層次化、思維深度化,運(yùn)用合理的評(píng)價(jià)策略,發(fā)揮教師評(píng)價(jià)的引導(dǎo)功能,讓學(xué)生用心體驗(yàn)與感悟,發(fā)展高階思維能力,培育數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
【參考文獻(xiàn)】
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