黃艷
[摘 要]數(shù)學(xué)課堂教學(xué)要達(dá)到“立德樹人”的目標(biāo),需要采用正確的策略,呈現(xiàn)課例時(shí)需要引入情境、探究新知、應(yīng)用探索、歸納總結(jié)。文章以課例評(píng)析的方式,提出了在課堂中落實(shí)立德樹人,進(jìn)行情境育人、素養(yǎng)育人、應(yīng)用育人、方法育人的教學(xué)設(shè)計(jì),其意義深遠(yuǎn)。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)課堂;立德樹人;函數(shù)
[中圖分類號(hào)] ? ?G633.6 ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號(hào)] ? ?1674-6058(2023)02-0013-03
一、問題提出
黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào),要辦好人民滿意的教育,全面貫徹黨的教育方針,落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。習(xí)近平總書記在全國(guó)教育大會(huì)上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),要把立德樹人融入思想道德教育、文化知識(shí)教育、社會(huì)實(shí)踐教育各環(huán)節(jié)。《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》指導(dǎo)下的高考,明確地將立德樹人作為根本任務(wù)。近年來的高考越來越多地出現(xiàn)了以立德樹人為目的的情境試題,立德樹人的號(hào)角已吹響,必然引起教育教學(xué)的改變,特別是課堂教學(xué)的改變。
二、問題思考
新課程改革要求通過數(shù)學(xué)課堂教學(xué)落實(shí)數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析六大數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。一直以來,數(shù)學(xué)課堂給大家的感覺是理性且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,講究思維與運(yùn)算,缺少感性與溫度,因此要在數(shù)學(xué)課堂上落實(shí)立德樹人。如何在數(shù)學(xué)課堂上落實(shí)立德樹人?需要采用正確的策略,需要一線教師的實(shí)踐與創(chuàng)新。數(shù)學(xué)教師首先要在思想上提高認(rèn)識(shí),端正態(tài)度,認(rèn)識(shí)到學(xué)科育人不僅是政治教師的責(zé)任,而且是每個(gè)教師的責(zé)任。其次在數(shù)學(xué)課堂上落實(shí)立德樹人,可以是思維育人、史料育人、審美育人、活動(dòng)育人,還可以是以落實(shí)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為目的的教學(xué)過程。筆者以人教版(2019年版)高中數(shù)學(xué)教材“不同函數(shù)增長(zhǎng)的差異”的教學(xué)為例,談?wù)勛约旱囊恍┱J(rèn)識(shí)與思考。
三、課例呈現(xiàn)
(一)引入情境
1.南寧市園博園里鹿島公園的門票免費(fèi)送,參觀游玩的人數(shù)越來越多。
2. 2020年初,新冠肺炎疫情暴發(fā),感染人數(shù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
3.剛開始進(jìn)行體育鍛煉的前幾天,進(jìn)步神速,但堅(jiān)持一段時(shí)間后,再進(jìn)步就沒有那么快速了。
師生活動(dòng):這些情境的共同點(diǎn)(反映某種增長(zhǎng)現(xiàn)象)、不同點(diǎn)(增長(zhǎng)的方式不同),若用我們學(xué)過的函數(shù)來描述,你認(rèn)為可能是哪些函數(shù)?
針對(duì)情境3,我們不確定是否可以用對(duì)數(shù)函數(shù)來刻畫,從而引出本節(jié)課的內(nèi)容——不同函數(shù)增長(zhǎng)的差異。
設(shè)計(jì)意圖:數(shù)學(xué)來源于生活,也服務(wù)于生活。不同類型的現(xiàn)實(shí)問題體現(xiàn)不同的增長(zhǎng)規(guī)律,要想選擇合適的函數(shù)模型來描述,需要先研究不同函數(shù)的增長(zhǎng)差異。
(二)探究新知
探究一:指數(shù)函數(shù)[y=ax(a>1)]與一次函數(shù) [y=kx(k>0)]在[0 ,+∞]上的增長(zhǎng)差異。
問題一∶選取適當(dāng)?shù)闹笖?shù)函數(shù)與一次函數(shù),探索它們?cè)趨^(qū)間[0 ,+∞]上的增長(zhǎng)差異,你的選擇是什么?
師生活動(dòng):
1.對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的研究往往可以從三個(gè)角度進(jìn)行:為什么研究?研究什么?(增長(zhǎng)差異)如何研究?(采用從特殊到一般的方法,從形與數(shù)兩方面去研究)
2.請(qǐng)學(xué)生選取具體的指數(shù)函數(shù)和一次函數(shù),為了研究函數(shù)的增長(zhǎng)差異,所選指數(shù)函數(shù)的底數(shù)[a>1],一次函數(shù)[x]的系數(shù)[k>0]。
設(shè)計(jì)意圖:數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí),不僅需要在一節(jié)課上有所體現(xiàn),還需要在不同的課上都有體現(xiàn)。教師要特別注意教學(xué)設(shè)計(jì)的整體性,從數(shù)學(xué)對(duì)象的研究角度到研究方法,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)對(duì)象在變,但研究的方法不變,數(shù)學(xué)思想方法始終貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過程。
追問:以函數(shù)[y=2x]和[y=2x]為例,在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出它們的圖象,觀察圖象,它們?cè)谖恢蒙嫌惺裁床煌坎⒂脭?shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出你的發(fā)現(xiàn)。
師生活動(dòng):
1.觀察圖象的什么地方來比較函數(shù)的增長(zhǎng)差異?[在區(qū)間[(0,+∞)]上進(jìn)行研究]
2.從“形”上看,兩個(gè)函數(shù)圖象在位置上有什么差異?(一個(gè)在上,另一個(gè)在下, 經(jīng)過交點(diǎn)后,位置發(fā)生改變,再經(jīng)過第二個(gè)交點(diǎn),位置又發(fā)生改變)
3.用“數(shù)”來表示上述變化,并猜想:當(dāng)自變量[x]越來越大時(shí),函數(shù)值的大小怎樣變化?
4.從“形”或“數(shù)”來看,你能感受到哪個(gè)函數(shù)的增長(zhǎng)速度越來越快?(“形”上反映:圖象坡度越“陡”,增長(zhǎng)速度越快)
5.一次函數(shù)的增長(zhǎng)速度有變化嗎?你是如何理解的?(從物理學(xué)的角度來理解)
6.從“數(shù)”的角度,讓學(xué)生理解“一次函數(shù)增長(zhǎng)速度不變,指數(shù)函數(shù)的增長(zhǎng)速度越來越快”。
7.用數(shù)學(xué)符號(hào)來描述“函數(shù) [y=2x]的增長(zhǎng)速度最終快于函數(shù)[y=2x]的增長(zhǎng)速度”。
設(shè)計(jì)意圖:教師引導(dǎo)學(xué)生從兩個(gè)方面體會(huì)這兩個(gè)函數(shù)的增長(zhǎng)速度的特點(diǎn):一是從圖象坡度的陡峭程度直觀看出增長(zhǎng)差異;二是從“數(shù)”的分析來看,當(dāng)自變量[x]增加相同的量時(shí),觀察[y]的增加量來理解函數(shù)增長(zhǎng)速度的快慢。
追問:改變指數(shù)函數(shù)[y=ax(a>1)]的底數(shù)[a]和一次函數(shù)[y=kx(k>0)]的斜率[k]的取值,是否能得出類似的結(jié)論?
師生活動(dòng):
1.學(xué)生以小組為單位對(duì)[a]與[k]取不同的值,利用數(shù)學(xué)軟件畫圖探究,投影學(xué)生在探究過程中所畫的圖象,學(xué)生分享探究結(jié)論。
2.推廣到一般的指數(shù)函數(shù)和一次函數(shù),你能歸納出什么結(jié)論?
探究二:對(duì)數(shù)函數(shù)[y=logbx ][(b>1)]與一次函數(shù) [y=kx(k>0)]在[(0 ,+∞)]上的增長(zhǎng)差異。
問題二:類比探究一的過程,探索對(duì)數(shù)函數(shù)[y=logbx ][(b>1)]與一次函數(shù)[y=kx(k>0)]在[(0 ,+∞)]上的增長(zhǎng)差異,你能得到什么結(jié)論?(改變底數(shù)[b]和斜率[k]的取值)
師生活動(dòng):學(xué)生以小組為單位對(duì)[b]與[k]取不同的值,利用數(shù)學(xué)軟件畫圖探究, 投影學(xué)生探究過程中所畫的圖象,學(xué)生分享探究結(jié)論,師生共同歸納:(1)對(duì)數(shù)函數(shù)[y=logbx ][(b>1)]的增長(zhǎng)速度越來越慢;(2)最終[y=logbx ][(b>1)]的增長(zhǎng)速度會(huì)慢于[y=kx(k>0)]的增長(zhǎng)速度;(3)存在[x0],當(dāng)[x>x0]時(shí),有[kx>logbx]([b>1],[k>0])。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作、參與探究,讓學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、概括、歸納的能力,培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象、數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng)。
問題三:如果同時(shí)比較一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù),你能得出什么結(jié)論呢?
追問:類比上述過程,一次函數(shù)[y=kx(k>0)]、指數(shù)函數(shù)[y=ax(a>1)]和對(duì)數(shù)函數(shù)[y=logbx ][(b>1)]在區(qū)間[(0,+∞)]上的增長(zhǎng)有何差異?
師生共同歸納:一次函數(shù)[y=kx(k>0)]的增長(zhǎng)速度不變(稱為直線上升); 對(duì)數(shù)函數(shù)[y=logbx ][(b>1)]的增長(zhǎng)速度越來越慢(稱為對(duì)數(shù)增長(zhǎng)); 指數(shù)函數(shù)[y=ax(a>1)]的增長(zhǎng)速度越來越快(稱為指數(shù)增長(zhǎng));存在[x0],使得當(dāng)[x>x0]時(shí),恒有[ax>kx],[kx>logbx],[b>1], [k>0],[a>1]。
(三)應(yīng)用探索
1.討論交流?!爸本€上升”“對(duì)數(shù)增長(zhǎng)”“指數(shù)增長(zhǎng)”在生活中的含義。
(1)列舉生活中的實(shí)例幫助學(xué)生理解“直線上升”“對(duì)數(shù)增長(zhǎng)”“指數(shù)增長(zhǎng)”。
(2)哪個(gè)函數(shù)模型可以較好地描述情境:“剛開始進(jìn)行體育鍛煉的前幾天,進(jìn)步神速,但堅(jiān)持一段時(shí)間后,進(jìn)步就沒有那么快速了。”
(3)學(xué)習(xí)上,每天多百分之一的努力,每年才會(huì)得千分收獲。
[1.017≈1.07] [1.0130≈1.35] [1.01365≈37.78] [1.027≈1.15][1.0230≈1.81][1.02365≈1377.41]
2.知識(shí)應(yīng)用。
[例1]三個(gè)變量[y1,y2,y3]隨變量[x]變化的數(shù)據(jù)如下表所示,其中關(guān)于[x]呈指數(shù)增長(zhǎng)的變量是______________ ?。
(四)歸納總結(jié)
1.通過這節(jié)課,學(xué)生有什么收獲和學(xué)習(xí)感悟呢?
2.教師寄語(yǔ):希望每位學(xué)生遇到困難都不要輕言放棄,如同指數(shù)函數(shù)一般,即使一開始進(jìn)步緩慢,但這是積淀的過程,不斷地積累,最終一定會(huì)走向卓越,成就自己。
四、課例評(píng)析
在本節(jié)課中,從立德樹人的角度上看,執(zhí)教者的創(chuàng)新在于傳授新知的同時(shí)關(guān)注立德樹人的目標(biāo),在課堂教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)(引入情境、探究新知、應(yīng)用探索、歸納總結(jié))落實(shí)立德樹人,實(shí)現(xiàn)情境育人、素養(yǎng)育人、應(yīng)用育人、方法育人。
(一)引入情境環(huán)節(jié)進(jìn)行“情境育人”
人的思想觀念、道德品質(zhì)是在一定環(huán)境下逐步形成和發(fā)展的。貫徹和落實(shí)立德樹人,也必然依賴一定的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。數(shù)學(xué)課的引入情境環(huán)節(jié),為增強(qiáng)學(xué)生探索精神、服務(wù)意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感創(chuàng)造了育人的情境。
若是在復(fù)習(xí)時(shí)引入,教師可從學(xué)生已掌握的知識(shí)入手,將知識(shí)進(jìn)行推理、演變,創(chuàng)設(shè)新的問題情境,讓學(xué)生用新的知識(shí)去解決問題,學(xué)生在認(rèn)知上產(chǎn)生疑惑,了解學(xué)習(xí)新知的必要性,從而激發(fā)出學(xué)習(xí)的熱情。
若是情境問題引入,設(shè)計(jì)的情境問題可以從學(xué)生熟悉的生活情境入手,可以是社會(huì)熱門話題,也可以是社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程中的優(yōu)秀成果等。
(二)探究新知環(huán)節(jié)進(jìn)行“素養(yǎng)育人”
探究新知環(huán)節(jié)需要學(xué)生利用舊知解決新問題,其中探究方法的尋找、數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)都是在潛移默化地進(jìn)行素養(yǎng)育人。2021年廣西步入新課程、新教材、新高考的“三新”時(shí)代,在數(shù)學(xué)課堂上,學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程,在獲得數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的過程中領(lǐng)悟基本思想,積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在獲得“四基”的過程中,逐步學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)思維思考現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)課程教學(xué)對(duì)“全面貫徹黨的教育方針,落實(shí)立德樹人根本任務(wù)”的獨(dú)特育人價(jià)值。那么,教師如何在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)育人?本課例是這樣設(shè)計(jì)的:
1.教師以問題串的形式指導(dǎo)學(xué)生思考。設(shè)計(jì)的問題以一般觀念統(tǒng)領(lǐng)全局,拒絕讓學(xué)生簡(jiǎn)單地模仿。
2.教師關(guān)注數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)來實(shí)現(xiàn)育人的目標(biāo)。本課例要落實(shí)的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是直觀想象和數(shù)學(xué)抽象,數(shù)形結(jié)合由形到數(shù),再由數(shù)到形的轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)了學(xué)生的直觀想象素養(yǎng)。
3.學(xué)生參與知識(shí)的形成與發(fā)展過程。本課例在師生共同探討出一次函數(shù)與指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)的差異后,教師讓學(xué)生自行探討一次函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)的差異,以及三者的增長(zhǎng)差異。這是學(xué)生自我肯定的過程,他們反復(fù)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決新的問題,很有成就感。
(三)應(yīng)用探索環(huán)節(jié)進(jìn)行“應(yīng)用育人”
“培養(yǎng)什么樣的人?”“為誰(shuí)培養(yǎng)人?”,教育的最終目的,除促進(jìn)學(xué)生個(gè)人發(fā)展、完成學(xué)業(yè)之外,還需要讓學(xué)生意識(shí)到自己肩負(fù)著復(fù)興民族、建設(shè)國(guó)家的歷史使命。因此,在應(yīng)用探索環(huán)節(jié),教師有必要在讓學(xué)生學(xué)以致用的基礎(chǔ)上,給學(xué)生“灌輸”學(xué)習(xí)的意義,成為一個(gè)對(duì)國(guó)家、對(duì)社會(huì)有用的人才。
本節(jié)課,學(xué)生通過學(xué)習(xí),從數(shù)學(xué)的角度了解不同函數(shù)的增長(zhǎng)差異,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題。
(四)歸納總結(jié)環(huán)節(jié)進(jìn)行“方法育人”
歸納總結(jié)不僅是要對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié),而且是要對(duì)方法進(jìn)行歸納和情感的升華。通過對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的歸納,加深學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的整體認(rèn)識(shí);歸納總結(jié)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行情感升華,可使學(xué)生得到鼓舞和力量,彰顯學(xué)科育人的價(jià)值。
筆者的目的是在學(xué)生談感受的過程中歸納所學(xué)的知識(shí),通過寄語(yǔ)的形式再次對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感教育。但實(shí)際效果并不理想,課后分析原因,一方面是時(shí)間不夠,草草收尾,難以引起學(xué)生的共鳴,另一方面是簡(jiǎn)單地讓學(xué)生談收獲和感悟,達(dá)不到新課程有關(guān)知識(shí)再現(xiàn)的要求,因此在提問反思環(huán)節(jié)可提出以下問題:我們是如何探究出一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的增長(zhǎng)差異的?如何用數(shù)學(xué)符號(hào)來表達(dá)這樣的差異?你認(rèn)為能用不同函數(shù)增長(zhǎng)的差異解決什么問題?
潤(rùn)物細(xì)無聲,教學(xué)過程巧設(shè)計(jì),在數(shù)學(xué)課堂中進(jìn)行德育教育,不能是一件紙上談兵、天馬行空的事情,教師有責(zé)任將德育教育落實(shí)到課堂教學(xué)中,而這需要教師深化認(rèn)識(shí)、關(guān)心社會(huì)、關(guān)心時(shí)事,有意識(shí)地在課堂教學(xué)中滲透德育教育。因此,在新課程、新教材、新高考的背景下評(píng)價(jià)一節(jié)課,不僅要關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)技能的傳授,還要關(guān)注學(xué)生是否學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光去看生活、看世界、看所學(xué)的知識(shí),從而更加愛自己、愛生活、愛國(guó)家。
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(責(zé)任編輯 黃桂堅(jiān))