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基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)“結(jié)構(gòu)-單元”教學(xué)模式

2022-11-09 08:34安徽省合肥市教育科學(xué)研究院許曉天郵編230071
關(guān)鍵詞:正數(shù)負(fù)數(shù)導(dǎo)圖

安徽省合肥市教育科學(xué)研究院 許曉天(郵編:230071)

安徽省合肥市行知學(xué)校 周向榮(郵編:230011)

教育部制定的《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2022 年版)于今年四月二十一日正式官宣,意味著基于新課程標(biāo)準(zhǔn)的義務(wù)教育階段新課程即將實施. 廣大教師迫切需要的是:新課程如何實施?本文對初中數(shù)學(xué)新課標(biāo)下,基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué),在課標(biāo)要求、知識結(jié)構(gòu)、“結(jié)構(gòu)-單元”教學(xué)、模式介紹和設(shè)計示例談?wù)勛约旱臉?gòu)想.

1 課標(biāo)要求

1.1 核心素養(yǎng)

新課程標(biāo)準(zhǔn)在“數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的構(gòu)成”中提出:數(shù)學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng),主要包括以下三個方面.

(1)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界

數(shù)學(xué)為人們提供了一種認(rèn)識與探究現(xiàn)實世界的觀察方式. 通過數(shù)學(xué)的眼光,能夠抽象出數(shù)學(xué)的研究對象及其屬性,形成概念、關(guān)系與結(jié)構(gòu).

(2)會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界

數(shù)學(xué)為人們提供了一種理解與解釋現(xiàn)實世界的思考方式. 通過數(shù)學(xué)的思維,可以揭示客觀事物的本質(zhì)屬性,建立數(shù)學(xué)對象之間、數(shù)學(xué)與現(xiàn)實世界之間的邏輯聯(lián)系;能夠根據(jù)已知事實或原理,合乎邏輯地推出結(jié)論,構(gòu)建數(shù)學(xué)的邏輯體系;能夠通過計算思維將各種信息約簡和形式化,進(jìn)行問題求解與系統(tǒng)設(shè)計;形成重論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與理性精神.

(3)會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實世界

數(shù)學(xué)為人們提供了一種描述與交流現(xiàn)實世界的表達(dá)方式. 通過數(shù)學(xué)的語言,能夠在現(xiàn)實生活與其他學(xué)科中構(gòu)建普適的數(shù)學(xué)模型[1].

“結(jié)構(gòu)”“邏輯”“體系”“系統(tǒng)”和“模型”等關(guān)鍵詞,凝煉了核心素養(yǎng)對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“整體性”要求. 核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生認(rèn)識現(xiàn)實世界的方式,界定了學(xué)生通過義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),達(dá)到的核心素養(yǎng)就是要“三會”,從而達(dá)到“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)人”認(rèn)識世界的“科學(xué)和理性”.

1.2 課程實施

新課程標(biāo)準(zhǔn)在“課程理念”的中提出:課程內(nèi)容組織,重點是對內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合,探索發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑[1].

強(qiáng)調(diào)知識內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化整合,從知識整體性、全面性、邏輯性和發(fā)展性上把握知識,是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要方式.

新課程標(biāo)準(zhǔn)在“學(xué)業(yè)質(zhì)量描述”中提出:

數(shù)學(xué)課程學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要從三個方面來評估學(xué)生核心素養(yǎng)達(dá)成及發(fā)展情況,第一條就是:以結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)知識主題為載體,在形成與發(fā)展“四基”的過程中所形成的抽象能力、推理能力、運算能力、幾何直觀和空間觀念等[1].

強(qiáng)調(diào)“結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)知識”為載體,形成學(xué)生“四基四能”的重要性.

1.2.1 注重教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化

新課程標(biāo)準(zhǔn)在“整體把握教學(xué)內(nèi)容”中提出:

教學(xué)內(nèi)容是落實教學(xué)目標(biāo)、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的載體. 在教學(xué)中要重視對教學(xué)內(nèi)容的整體分析,幫助學(xué)生建立能體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)、對未來學(xué)習(xí)有支撐意義的結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)知識體系. 一方面了解數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生與來源、結(jié)構(gòu)與關(guān)聯(lián)、價值與意義,了解課程內(nèi)容和教學(xué)內(nèi)容的安排意圖;另一方面強(qiáng)化對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,關(guān)注數(shù)學(xué)概念的現(xiàn)實背景,引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)概念、原理及法則之間的聯(lián)系出發(fā),建立起有意義的知識結(jié)構(gòu). 通過合適的主題整合教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生學(xué)會用整體的、聯(lián)系的、發(fā)展的眼光看問題,形成科學(xué)的思維習(xí)慣,發(fā)展核心素養(yǎng)[1].

強(qiáng)調(diào)“教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化”是落實教學(xué)目標(biāo),發(fā)展核心素養(yǎng)的重要方式. 強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識之間的邏輯關(guān)系,形成結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)知識,對學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)本質(zhì)和未來學(xué)習(xí)有著重要支撐作用.

1.2.2 重視單元整體教學(xué)設(shè)計

新課程標(biāo)準(zhǔn)在“選擇能引發(fā)學(xué)生思考的教學(xué)方式”中提出:

改變過于注重以課時為單位的教學(xué)設(shè)計,推進(jìn)單元整體教學(xué)設(shè)計,體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,以及學(xué)習(xí)內(nèi)容與核心素養(yǎng)表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)[1].

強(qiáng)調(diào)推進(jìn)“單元整體教學(xué)”,是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要教學(xué)方法,要求合理整合教學(xué)內(nèi)容,分步落實到教學(xué)活動的每個環(huán)節(jié).

總之,新課程標(biāo)準(zhǔn)從“課程理念”“學(xué)業(yè)質(zhì)量描述”“整體把握教學(xué)內(nèi)容”和“選擇能引發(fā)學(xué)生思考的教學(xué)方式”四個方面,對知識內(nèi)容“結(jié)構(gòu)化”“單元整體”教學(xué)進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)和建議,明確“結(jié)構(gòu)化”教學(xué)的意義,“單元整體教學(xué)”的設(shè)計要求,可以幫助學(xué)生“用整體的、聯(lián)系的、發(fā)展的眼光看問題,形成科學(xué)的思維習(xí)慣,發(fā)展核心素養(yǎng)”.

2 知識結(jié)構(gòu)

2022 年版義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)“教學(xué)內(nèi)容”結(jié)構(gòu)化,其實,還有其他教學(xué)內(nèi)容如:主題、方法、思維等結(jié)構(gòu)化. 由于我們國家課程標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了教學(xué)內(nèi)容,只是各版本呈現(xiàn)或表述有一定差異. 因此,教學(xué)內(nèi)容是我們教學(xué)的共同基礎(chǔ),其它結(jié)構(gòu)都是在此知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上形成的,并且知識結(jié)構(gòu)具有“整體、邏輯和發(fā)展”上引導(dǎo)學(xué)生的功能,是學(xué)生學(xué)習(xí)和把握學(xué)習(xí)內(nèi)容,提高素養(yǎng)的重要和無法替代的重要結(jié)構(gòu). 因此,我們教師要對初中數(shù)學(xué)所有教學(xué)內(nèi)容有一個整體的掌握,也就是:初中數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu). 課程標(biāo)準(zhǔn)指出義務(wù)教育教學(xué)內(nèi)容有:“數(shù)與代數(shù)”“圖形與幾何”“統(tǒng)計與概率”和“綜合與實踐”四個學(xué)習(xí)領(lǐng)域,初中數(shù)學(xué)每個學(xué)習(xí)領(lǐng)域按照章節(jié)先后的邏輯順序進(jìn)行. 參考滬科版現(xiàn)用教科書教學(xué)內(nèi)容章節(jié)安排,繪制《初中數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)圖》如圖1 所示.

圖1

這是四大領(lǐng)域、每章之間的結(jié)構(gòu)框架,每一章還有本身的知識結(jié)構(gòu),如:第一章《有理數(shù)》的知識結(jié)構(gòu)(參看下面“設(shè)計示例”中“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”).

3 “結(jié)構(gòu)—單元”教學(xué)

布魯納的學(xué)習(xí)理論倡導(dǎo):知識是由概念、命題、基本原理及彼此之間的相互聯(lián)系組成的,這就是知識的結(jié)構(gòu). 促使認(rèn)知發(fā)展的學(xué)習(xí)應(yīng)該以學(xué)習(xí)“學(xué)科知識的結(jié)構(gòu)”為主要任務(wù),幫助學(xué)生在知識的整體與局部、本質(zhì)與現(xiàn)象的聯(lián)系之中掌握知識.其主張任何一門學(xué)科都有一個基本結(jié)構(gòu),即具有內(nèi)在的規(guī)律性.Hanna,L.A. 等美國學(xué)者于1955年率先提出了單元教學(xué)(Unit Teaching)這一概念,定義如下:單元教學(xué)是聚焦橫斷在各學(xué)科、基于兒童個體社會需求且具有社會意義的課題而展開的有目的的學(xué)習(xí)體驗. 而義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)對教學(xué)與評價中對“結(jié)構(gòu)”與“單元”的要求,正是這兩種理論的應(yīng)用、發(fā)展和融合.

有效發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容順序,必須反映學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,體現(xiàn)“學(xué)生是如何學(xué)習(xí)的”,同時,必須體會數(shù)學(xué)的學(xué)科特征,重視內(nèi)容的獨立結(jié)構(gòu),反映數(shù)學(xué)的內(nèi)在邏輯,做到內(nèi)容的邏輯連貫性和思想方法的前后一致性[2].

因此,數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué),應(yīng)基于數(shù)學(xué)學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的教與學(xué),進(jìn)而學(xué)生從整體和本質(zhì)上理解數(shù)學(xué),形成學(xué)生自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu).

數(shù)學(xué)學(xué)科課程是通過數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育專家,根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求,用由極少數(shù)的公理(基本事實)和定義通過嚴(yán)密邏輯推理而形成的一個系統(tǒng). 數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是數(shù)學(xué)學(xué)科課程系統(tǒng)各要素之間的聯(lián)系與作用的方式,是學(xué)生建構(gòu)自己理解的路徑.實施課程時,要在某結(jié)構(gòu)框架引導(dǎo)下,依據(jù)學(xué)生認(rèn)知的基礎(chǔ)、水平和規(guī)律,按照知識內(nèi)容、研究主題、思維方式、解題方法等作為某一個單元,在一定的教學(xué)時間內(nèi)進(jìn)行的教學(xué),叫做“結(jié)構(gòu)-單元”教學(xué).

我們知道,教學(xué)過程是教師、學(xué)生、課程和媒體交互作用的動態(tài)過程,并存在兩個主體(教師與學(xué)生)及其共同活動[3]. 因此,簡單地說,初中數(shù)學(xué)“結(jié)構(gòu)-單元”教學(xué):是以“結(jié)構(gòu)-主題-課時”為教學(xué)主線,借助現(xiàn)代信息技術(shù)和教師個性化教學(xué),形成學(xué)生認(rèn)知邏輯鏈的教學(xué).

4 模式介紹

為了便于表述,我們把數(shù)學(xué)教科書中每一章主題稱為“單元”,每一單元中的每一小節(jié)主題稱為“小單元”. 基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)“結(jié)構(gòu)-單元”教學(xué)模式,是新授課“課時”教學(xué)流程,簡稱“六環(huán)節(jié)”教學(xué)模式.

4.1 結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖

到某一個公園去游覽,公園大門前一般有一個“導(dǎo)覽圖”,以便游覽者選擇不同的路徑進(jìn)行實際游覽. 課本內(nèi)容的“知識結(jié)構(gòu)”圖,在教學(xué)中起到“導(dǎo)覽圖”的作用,故稱之為“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”. 過去我們的教學(xué)常常在“零星散打”中“孤立”地學(xué)習(xí)知識,學(xué)生不容易理解和應(yīng)用. 有了“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”,教學(xué)中就能夠“宏觀”與“整體”地把握知識間的邏輯聯(lián)系和“走向”,明晰知識從何處來,向何處去,該如何去.

這里的“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”在初中、學(xué)期和單元起始課中,要分別介紹初中、學(xué)期和單元所學(xué)內(nèi)容的“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”,這時的“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”具有“知識結(jié)構(gòu)”的功能. 在“小單元”和“課時”教學(xué)時,除了“知識結(jié)構(gòu)”的“導(dǎo)學(xué)”功能外,也是學(xué)生建構(gòu)個性化“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”的導(dǎo)圖.

呈現(xiàn)方式:知識框圖.

4.2 問題情境

由于初中數(shù)學(xué)知識對該年齡段的學(xué)生來說,具有一定的抽象性,學(xué)生學(xué)習(xí)需要在學(xué)生熟悉和感興趣的情境中建構(gòu)自己的理解,從而抽象出新知. 數(shù)學(xué)問題情境包括:現(xiàn)實生活、數(shù)學(xué)本身、跨學(xué)科和現(xiàn)代科技相關(guān)等情境,并且情境要求是“真”情境. 同時,也是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的需要.

學(xué)生在真實情境的學(xué)習(xí)中,激發(fā)了自己學(xué)習(xí)積極的情感,在“知識導(dǎo)圖”的引導(dǎo)下,進(jìn)一步激活了自己的“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”,并使之具有開放性[4].

特征:具體和特殊.

4.3 建構(gòu)新知

建構(gòu)主義(constructivism)主張,知識是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下,借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)材料,通過意義建構(gòu)的方式獲得.

新知包括:公理(基本事實)、概念、判定和性質(zhì)等,至少要用三種語言(文字語言、圖形語言和符號語言)中的一種語言來表達(dá),文字語言是中文表達(dá)的,便于學(xué)生理解;符號語言有利于數(shù)學(xué)文化交流和傳播;圖形語言助力學(xué)生建立知識的“意義”聯(lián)系. 在對新知識進(jìn)行辨析和解釋,初步讓學(xué)生建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu).

新知初步形成后,教師要對其解釋,目的是為后面“鞏固應(yīng)用”打下基礎(chǔ),避免太多的盲目性.

特征:抽象和一般.

4.4 鞏固應(yīng)用

此環(huán)節(jié)的內(nèi)容主要由例題、練習(xí)構(gòu)成,例題與例題,例題與練習(xí)和練習(xí)與練習(xí)之間,一般用“變式”的方式完成彼此的“聯(lián)系”,主要是建立特殊與特殊、特殊與一般,一般與特殊的邏輯聯(lián)系.從而歸納出一般的解題模式(方法,非技巧),并進(jìn)行規(guī)范的表達(dá)和書寫[4]. 這對學(xué)生現(xiàn)在和未來的做人和做事,將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響.

特征:具體和特殊.

這時的“具體和特殊”中的“問題”是“問題情境”中“問題”的升級,是學(xué)生在熟悉和掌握原理基礎(chǔ)上的“具體和特殊”,并能夠規(guī)范解決和表達(dá)的問題.

4.5 課堂小結(jié)

這環(huán)節(jié)包括:(1)學(xué)習(xí)過程:回顧整個學(xué)習(xí)流程;(2)知識方法:知識和方法的結(jié)論及注意問題;(3)思維思想:思維方式、數(shù)學(xué)思想和核心素養(yǎng);(4)結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖:完成學(xué)習(xí)內(nèi)容后,在“知識結(jié)構(gòu)”下,建構(gòu)學(xué)生個性化認(rèn)知結(jié)構(gòu). 由導(dǎo)圖知:已經(jīng)學(xué)習(xí)到什么地方,明天和后面將要學(xué)習(xí)什么.

這四個方面,是學(xué)生循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)和提煉的流程. 從“學(xué)習(xí)過程”得到“知識方法”,再升華出“思維思想”,最后回到“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”. 這時的“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”有兩個方面的作用:第一、這時“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”意在引導(dǎo)學(xué)生形成自己新的“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”;第二、學(xué)生有了自己“意義建構(gòu)”的“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”,在“知識結(jié)構(gòu)”的整體引導(dǎo)下,讓學(xué)生清晰地知道后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容.

這樣,每一節(jié)課都在結(jié)構(gòu)框架下進(jìn)行教學(xué),學(xué)生始終明確自己的學(xué)習(xí)方向和內(nèi)容,從而從整體上把握知識[4],實現(xiàn)“高效高質(zhì)”的教學(xué).

4.6 作業(yè)布置

作業(yè)的布置,要依據(jù)這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),布置各種類型的作業(yè),如:口頭、書面、活動或線上、線下或基礎(chǔ)性、綜合性和拓展性等等.

布置作業(yè)的目的是進(jìn)一步鞏固今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容,強(qiáng)化學(xué)生自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu),為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠基;并能夠應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識解決數(shù)學(xué)本身、生活和其它學(xué)科與科技方面的問題,培養(yǎng)應(yīng)用意識,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

5 設(shè)計示例

以滬科版初中數(shù)學(xué)七年級上冊《有理數(shù)》“單元”的第5“小單元”《有理數(shù)乘法》的第1 課時為例,談?wù)劵诤诵乃仞B(yǎng)的新授課“結(jié)構(gòu)—單元”教學(xué).

5.1 結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖

圖2

過程按照“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”,教師依次展示前4個已學(xué)小單元和今天學(xué)習(xí)第5 小單元的主題,重點介紹第4 與第5 小單元主題的“運算”的關(guān)聯(lián)和“有理數(shù)的加減”的研究方法. 再介紹第5 單元“有理數(shù)乘除”需進(jìn)行4 個課時的教學(xué),讓學(xué)生理解課時內(nèi)容間邏輯關(guān)系.

意圖學(xué)生學(xué)習(xí)是在本單元“知識結(jié)構(gòu)”引導(dǎo)下進(jìn)行,讓學(xué)生體會前面4 個已學(xué)小單元內(nèi)容與今天所學(xué)內(nèi)容之間的整體聯(lián)系,介紹第4 與第5小單元的聯(lián)系,是“數(shù)系”運算整體性和研究方法一致性的要求. 讓學(xué)生理解課時知識間邏輯關(guān)系,體會學(xué)習(xí)的階段性與整體性之間的關(guān)系.

5.2 問題情境

轉(zhuǎn)承語由“結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”知道,上一小單元我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有理數(shù)的加減運算,大家回顧一下,這一節(jié)的研究思路是什么?

說明“轉(zhuǎn)承語”是教師教學(xué)中,對前后內(nèi)容或方法或思維等使用的過渡性語言,起著承上啟下的作用,是課堂教學(xué)連續(xù)性和藝術(shù)性的關(guān)鍵.

過程大屏幕依次展示或讓學(xué)生回顧有理數(shù)加減的學(xué)習(xí)過程:

圖3

問題類比有理數(shù)加減的研究過程,你覺得有理數(shù)的乘除,我們將怎樣展開?先研究什么內(nèi)容?

圖4

意圖從有理數(shù)運算的整體性,感知學(xué)習(xí)有理數(shù)乘除的必要性. 回顧有理數(shù)的加減學(xué)習(xí)過程,旨在讓學(xué)生對乘除運算的學(xué)習(xí)產(chǎn)生方法的遷移,體會學(xué)習(xí)方法的前后一致性,并點題—“有理數(shù)的乘法”.

5.3 新知建構(gòu)

轉(zhuǎn)承語回顧有理數(shù)加法法則的得出過程,有理數(shù)的乘法要研究哪些算式呢?(請同學(xué)口答,教師板書—正數(shù)×正數(shù),正數(shù)×零,零×正數(shù),正數(shù)×負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)×正數(shù)、零×負(fù)數(shù)、負(fù)數(shù)×零、負(fù)數(shù)×負(fù)數(shù))

問題其實,正數(shù)×正數(shù),正數(shù)×零和零×正數(shù)在小學(xué)我們已經(jīng)學(xué)過,在我們學(xué)習(xí)了正負(fù)數(shù)的意義后,又如何理解呢?如:3×2=6,3×0=0,0×3=0.

過程3×2=(+3)×(+2)=+6=6,我們知道(+3)在數(shù)軸上表示的是:與數(shù)軸正方向相同且離開原點3 個單位的點,×(+2)中的(+2)中的性質(zhì)符號“+”表示與(+3)同方向,(+2)中2 是表示(+3)的點移動離開與原點2 倍的距離,(+3)×(+2)就是移動得到的點表示的數(shù),所以(+3)×(+2)=+6. 同理,3×0=(+3)×0=0表示:數(shù)軸上表示(+3)的點,移動0 倍的距離,得到的點0.0×3=0×(+3)=0 表示:數(shù)軸上表示0 的點,向與0 同方向(0 的方向與數(shù)軸方向相同或相反)移動3 倍的距離,得到的點0.

追問你能否舉一個實際問題說明或理解:(+3)×(+2)=+6.

預(yù)設(shè)消費問題:某同學(xué)計劃每天節(jié)省費用3 元(表示為:+3),連續(xù)2 天節(jié)省費用(表示為:+2),這2 天該同學(xué)共節(jié)省多少元錢?表示為:(+3)×(+2)=+6=6,意思是:因為節(jié)省而多留下6 元錢.

意圖在小學(xué)學(xué)習(xí)“正數(shù)×正數(shù)”與“正數(shù)×零”的經(jīng)驗之上,結(jié)合前面學(xué)習(xí)的正負(fù)數(shù)意義,重新建構(gòu)學(xué)生自己更一般的理解. 追問是為了讓學(xué)生對(+3)×(+2)=+6,建構(gòu)新的“意義”,確認(rèn)(+3)×(+2)=+6 的“合理性”,為后面學(xué)習(xí)的“正數(shù)×負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)×正數(shù),零×負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)×負(fù)數(shù)”做好思維的鋪墊. 這也是“結(jié)構(gòu)—單元”教學(xué)整體性的要求. 同時,為學(xué)生高中學(xué)習(xí)“復(fù)數(shù)”(二元數(shù))打下“旋轉(zhuǎn)方向”的基礎(chǔ),是更大范圍“結(jié)構(gòu)”的整體要求.

問題(-3)×2 等于多少?為什么?

預(yù)設(shè)可能學(xué)生會提出(-3)×2 表示兩個-3 的和,即(-3)+(-3),結(jié)果為-6. 或類比“正數(shù)×正數(shù)”的思維得出:(-3)×2=(-3)×(+2)=-6.

追問3×(-2)等于多少?為什么?

預(yù)設(shè)或利用乘法交換律轉(zhuǎn)化為:3×(-2)=(-2)×3,表示3 個(-2)的和,即(-2)+(-2)+(-2),結(jié)果為—6. 或用3×(-2)=(+3)×(-2)=-6.

追問(+3)×(-2)=-6,你能直接舉一個例子理解一下嗎?

預(yù)設(shè)消費問題:某同學(xué)計劃每天節(jié)省費用3 元(表示為:+3),由于特殊情況,反而連續(xù)消費3 元2 天(表示為:-2),問:這2 天共消費了多少元錢?表示為:(+3)×(-2)=-6,意思是:我共用了6 元,也就是我自己的錢少了6 元.

追問根據(jù)自己的理解,請直接寫出下面式子的計算結(jié)果.

意圖讓學(xué)生根據(jù)自己建構(gòu)的理解:“正數(shù)×負(fù)數(shù)”意義,應(yīng)用到特殊的算式,加強(qiáng)理解,并初步形成運算規(guī)律.

問題(-3)×0 的結(jié)果是多少?為什么?

預(yù)設(shè)消費問題:某同學(xué)計劃每天消費3 元(表示為:-3)錢,消費0 天,共消費了多少元錢?表示為:(-3)×0=0,意思是:沒有一天用錢,當(dāng)然沒有進(jìn)出錢.

問題你能計算(-3)×(-2)的結(jié)果是多少嗎?能不能還舉一個生活中的例子,給一個合理的解釋呢?請同學(xué)們先獨立思考,然后小組討論,再由小組發(fā)言人代表本小組陳述自己的觀點.

意圖為了突破這節(jié)課學(xué)生“負(fù)數(shù)×負(fù)數(shù)”(“袁隆平之問”)理解的難點. 有了前面學(xué)習(xí)“正數(shù)×正數(shù)”和“正數(shù)×負(fù)數(shù)”的經(jīng)驗和理解,讓學(xué)生充分討論,教師到小組中參與討論,幫助解決和發(fā)現(xiàn)問題.

預(yù)設(shè)費用問題:某同學(xué)計劃每天消費3 元(表示為:-3)錢,由于特殊情況,連續(xù)2 天都沒有付出(表示為:-2),共結(jié)余了多少錢?用式子表示:(-3)×(-2)=+6.

或溫度問題:某室內(nèi)現(xiàn)在溫度是00C,室內(nèi)溫度正以每小時30C 速度下降(表示為:-3),按此溫度下降速度,問此前兩小時(表示為:-2)的時候室內(nèi)溫度是多少度?用式子表示:(-3)×(-2)=+6.

意圖兩種理解都可以,“費用問題”可能理解稍難一點,但貼近學(xué)生生活.“溫度問題”可以用溫度計演示,直觀性強(qiáng)一些,便于理解.

問題請同學(xué)們觀察剛才得到的結(jié)果與兩個因數(shù)之間的關(guān)系,完成下列表格的填空:

表1

追問請同學(xué)解釋得到結(jié)果的思維過程,類比有理數(shù)加法法則得出的過程,請嘗試得出有理數(shù)乘法法則.

過程法則的得出,教師可從因式和運算結(jié)果的性質(zhì)符號和絕對值兩方面去歸納. 最后,教師用ppt 展示有理數(shù)乘法法則.

意圖類比有理數(shù)加法法則形成的思維過程,并從性質(zhì)符號和絕對值兩個方面進(jìn)行“宏觀”整體把控,是“結(jié)構(gòu)—單元”中學(xué)習(xí)方法和思維一致性的體現(xiàn).

5.4 鞏固應(yīng)用

轉(zhuǎn)承語我們得出了兩個有理數(shù)相乘的乘法法則,這是一個一般性結(jié)論,特殊的兩數(shù)相乘,我們都能夠解決嗎?請看問題.

意圖一方面強(qiáng)調(diào)法則的應(yīng)用,結(jié)合法則從結(jié)果的符號和結(jié)果的絕對值兩方面去確定積;其次強(qiáng)調(diào)結(jié)果要化成最簡形式.

問題請同學(xué)們獨立完成下列習(xí)題.(請三位同學(xué)上黑板板演,每人兩小題)

追問由第(1)(2)小題的結(jié)果追問一個數(shù)與﹢1 相乘,得什么數(shù)?一個數(shù)與﹣1 相乘,得什么數(shù)?由第(6)小題說明負(fù)數(shù)也有倒數(shù),講解倒數(shù)的意義,追問零有沒有倒數(shù),為什么?

意圖通過教師板演及學(xué)生練習(xí)鞏固有理數(shù)的乘法法則,養(yǎng)成利用法則直接進(jìn)行運算的習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的養(yǎng)成.

5.5 課堂小結(jié)

1. 此節(jié)課我們學(xué)習(xí)的過程是什么?

2. 此節(jié)課學(xué)習(xí)的知識和方法有哪些?

3. 此節(jié)課的學(xué)習(xí)應(yīng)用了哪些思維方式或體現(xiàn)哪些數(shù)學(xué)思想或核心素養(yǎng)?

4. 回到“知識導(dǎo)圖”,“有理數(shù)”單元到此時,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容,已經(jīng)到了哪里?下一節(jié)課我們要學(xué)習(xí)什么?

圖5

意圖引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程,體會“問題情境-一般法則--應(yīng)用鞏固”的一般學(xué)習(xí)流程,體會“有理數(shù)乘法”法則的形成及運用過程;得到的“兩個有理數(shù)相乘”的法則,是以后解決“兩個有理數(shù)乘法”的依據(jù);提煉學(xué)生“抽象能力和運算能力”等核心素養(yǎng);最后,通過小單元的“知識導(dǎo)圖”,幫助學(xué)生完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),知曉下節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容“多個有理數(shù)相乘”,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的整體性和發(fā)展性.

5.6 課后作業(yè)

5.6.1 基礎(chǔ)性作業(yè)

1.計算:

意圖考查有理數(shù)乘法法則的掌握情況.添加了一些與分?jǐn)?shù)或小數(shù)有關(guān)的乘法,計算中對約分等知識提出了要求,進(jìn)一步考查了有理數(shù)乘法運算能力.

2.-4、-1、3、6、-5 這5 個數(shù)中任取兩個數(shù)相乘,其中最大的積是多少?最小的積是多少?

意圖考查學(xué)生對法則中符號和絕對值的深層次理解,以及分類討論思想.

5.6.2 發(fā)展性作業(yè)

通過上網(wǎng)或查閱資料等形式研究“為什么(-1)×(-1)=1”,并以此為話題寫一篇小論文.

意圖通過網(wǎng)絡(luò)等渠道多角度了解“負(fù)負(fù)得正”的由來,進(jìn)一步加深對有理數(shù)乘法法則合理性的理解.

其上,是初中數(shù)學(xué)新授課教學(xué)“結(jié)構(gòu)-單元”模式的介紹,旨在讓教師和學(xué)生在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)這種高觀點下進(jìn)行教與學(xué),著眼整個課堂教學(xué)的知識整體,著實每課時教學(xué)過程中每一步. 學(xué)生從學(xué)科整體上把控知識,有方向和目的地構(gòu)建和完善自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu). 學(xué)生在高效地學(xué)習(xí)中,把握數(shù)學(xué)的本質(zhì),提升自己核心素養(yǎng). 此教學(xué)模式也便于教師操作和把控.

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