蔣軍宏
[摘? 要] “學(xué)材再建構(gòu)”是對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)材料進(jìn)行重組、調(diào)整,以提高課堂教學(xué)效率的一種教學(xué)方法. “學(xué)材再建構(gòu)”后的教學(xué)內(nèi)容不再是獨(dú)立、零散的知識(shí)點(diǎn),而是從一根藤蔓上長(zhǎng)出來(lái)的“葡萄”,有著清晰的脈絡(luò). 文章從“學(xué)材再建構(gòu)”的定義出發(fā),通過(guò)對(duì)三位教師執(zhí)教“二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)”的教學(xué)展開(kāi)分析與調(diào)整,與同行分享.
[關(guān)鍵詞] 學(xué)材再建構(gòu);教學(xué);二次函數(shù)
李庾南老師將“以學(xué)生為主體,讓學(xué)生在合作中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)與發(fā)展”作為“自學(xué)·議論·引導(dǎo)”的核心理念. 該理念堅(jiān)持“學(xué)材再建構(gòu)、學(xué)法三結(jié)合、學(xué)程重生成(簡(jiǎn)稱“三學(xué)”)”的原則,將課堂教學(xué)定位成“有規(guī)則的自由”[1]. 通過(guò)幾十年的踐行,該教學(xué)理念獲得了優(yōu)異的成果,對(duì)新課標(biāo)背景下的數(shù)學(xué)教學(xué)具有重要的指導(dǎo)意義. 本文就“三學(xué)”之首的“學(xué)材再建構(gòu)”的實(shí)施措施展開(kāi)分析.
“學(xué)材再建構(gòu)”的定義
從廣義的角度來(lái)說(shuō),學(xué)材涵蓋了和學(xué)習(xí)有關(guān)的所有信息、資源與材料等,而數(shù)學(xué)源自生活,因此有生活的地方就有數(shù)學(xué),即存在“學(xué)材”;狹義的學(xué)材是指課堂中應(yīng)用到的一些與教學(xué)直接相關(guān)的材料,如教材、教輔資料等. 從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來(lái)看,廣義理解“學(xué)材再建構(gòu)”對(duì)促進(jìn)學(xué)生的成長(zhǎng)有著重要的意義.
“學(xué)材再建構(gòu)”致力于優(yōu)化學(xué)習(xí)資源問(wèn)題. 之所以將它置于“三學(xué)”之首,是因?yàn)樗菑慕虒W(xué)內(nèi)容的角度對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行革新,而“學(xué)法三結(jié)合”“學(xué)程重生成”則是從教學(xué)方法與路徑的角度對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行革新. 從一定意義上來(lái)說(shuō),教學(xué)內(nèi)容的革新起到了前導(dǎo)性作用. 注重“三學(xué)”之間的聯(lián)系,能有效地撬動(dòng)新課改的整體格局.
例談“學(xué)材再建構(gòu)”的實(shí)施
學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平是進(jìn)行“學(xué)材再建構(gòu)”的依據(jù). 教師根據(jù)學(xué)情“初建”學(xué)材,對(duì)學(xué)材進(jìn)行合理的增強(qiáng)或弱化處理,可讓學(xué)生更容易接納新知[2]. 一次偶然的機(jī)會(huì),筆者有幸聆聽(tīng)了三位名師對(duì)“二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)”的同課異構(gòu),感觸頗深,現(xiàn)將教學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)要摘錄下來(lái)并展開(kāi)分析與思考.
(一)教學(xué)簡(jiǎn)錄
1. 第一位教師
第一步:帶領(lǐng)學(xué)生一起回顧二次函數(shù)的相關(guān)知識(shí),順勢(shì)引出課題.
第二步:引導(dǎo)學(xué)生從y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì)的研究出發(fā),分析y=x2的圖象與性質(zhì),觀察其表達(dá)式與圖象特征. 要求學(xué)生先自主畫圖,而后小組合作交流進(jìn)行校對(duì),并在學(xué)生列表環(huán)節(jié),提出以下問(wèn)題. ①列表時(shí)怎樣取值?②當(dāng)x分別等于a或-a時(shí),y取什么值?由此有什么發(fā)現(xiàn)?教師將一名學(xué)生所畫的函數(shù)圖象投影在白板上,并借助幾何畫板進(jìn)行演示,讓學(xué)生明白圖象為曲線而非直線.
第三步:讓學(xué)生通過(guò)觀察,歸納圖象特征.
第四步:要求學(xué)生自主畫出y= -x2的圖象,并回答以下問(wèn)題. ①說(shuō)說(shuō)y=-x2的圖象特征. ②比較y=x2與y=-x2兩個(gè)函數(shù),當(dāng)自變量x的取值相同時(shí),這兩個(gè)函數(shù)的函數(shù)值之間存在什么關(guān)系?這說(shuō)明了什么?這兩個(gè)函數(shù)有什么異同點(diǎn)?
2. 第二位教師
第一步:復(fù)習(xí)和回顧與二次函數(shù)相關(guān)的性質(zhì)與特征.
第二步:切入主題,從特殊的y=x2著手,引導(dǎo)學(xué)生自主研究y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì).
第三步:具體研究函數(shù)y=x2的圖象與性質(zhì),并通過(guò)觀察表達(dá)式想象圖象的樣子,思考列表的取值. 教師則借助幾何畫板展示為什么連線后呈現(xiàn)的是曲線. 此過(guò)程要求學(xué)生自主分析函數(shù)圖象的性質(zhì)與特征.
3. 第三位教師
第一步:回顧各種函數(shù)以及各種函數(shù)的表達(dá)式,并要求學(xué)生寫出自己認(rèn)為的最簡(jiǎn)單的二次函數(shù).
第二步:切入研究主題,帶領(lǐng)學(xué)生從特殊的y=x2的圖象與性質(zhì)著手,研究函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì).
第三步:思考如下問(wèn)題. ①關(guān)于y=x2的圖象,從形式上看具有怎樣的特征?②列表時(shí)有什么值得注意的地方?③分析描點(diǎn)、連線之后為什么會(huì)形成曲線(可利用幾何畫板).
第四步:用相同的方法,研究同一平面直角坐標(biāo)系中函數(shù)y=-x2的圖象與性質(zhì).
第五步:自主總結(jié)函數(shù)y=x2與y=-x2的圖象與性質(zhì)的異同點(diǎn).
(二)教學(xué)分析
1. 關(guān)注“學(xué)材再建構(gòu)”
關(guān)于函數(shù)的教學(xué),傳統(tǒng)機(jī)械的教學(xué)流程為“畫圖—觀察—?dú)w納—應(yīng)用”,教學(xué)方法基本遵循從形到數(shù),再由數(shù)到式的規(guī)律. 這種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)在于,能快速獲得函數(shù)圖象,壓縮出更多的時(shí)間來(lái)分析函數(shù)的性質(zhì)與應(yīng)用,提高應(yīng)試技巧. 然而,它的弊端也比較明顯,學(xué)生的思維一直流連于函數(shù)的表層,對(duì)其一般研究方法與基本內(nèi)容難以有深入的理解與掌握,更無(wú)法體驗(yàn)和感悟“形”“數(shù)”“式”之間的關(guān)系.
二次函數(shù)的教學(xué)基于一次函數(shù)與反比例函數(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí). 三位教師在課堂伊始都采用了“回顧舊知,引發(fā)新知”的教學(xué)方法,學(xué)生從自身的函數(shù)知識(shí)、研究方法與經(jīng)驗(yàn)出發(fā),這就為新知學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ). 三位教師執(zhí)教的共同點(diǎn)在于,采取反常規(guī)的方法啟發(fā)學(xué)生從解析式出發(fā),分析出函數(shù)值與自變量的取值范圍,而后順利抽象出函數(shù)圖象,對(duì)函數(shù)圖象的形成產(chǎn)生一定的判斷.
在此過(guò)程中,三位教師對(duì)“學(xué)材”的“初建”都融入自身獨(dú)到的見(jiàn)解、思想與主張,試圖讓學(xué)生能更好地突破教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn),以便更好地接納新知.
2. 注重方法指導(dǎo)
三位教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)與思維習(xí)慣、合作意識(shí)等都高度重視,體現(xiàn)了教師在課堂中的喚醒、激勵(lì)與組織作用. 從學(xué)生對(duì)知識(shí)與技能的掌握程度到學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),教師都給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)“帶得走的學(xué)習(xí)方法”. 三節(jié)課都改變了傳統(tǒng)的讓學(xué)生通過(guò)大量的解題訓(xùn)練來(lái)提高應(yīng)試能力的教學(xué)方法,三節(jié)課都引導(dǎo)學(xué)生從函數(shù)的本質(zhì)出發(fā),進(jìn)行學(xué)習(xí)方法與研究技巧的理解與掌握. 如此獲得的學(xué)習(xí)能力能讓學(xué)生受益終生.
3. 主張“以生為本”
新課標(biāo)引領(lǐng)下的初中數(shù)學(xué)課堂需建立在“以生為本”的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué),上面三位教師都基于學(xué)生的實(shí)際情況,貫徹落實(shí)了“因材施教”“以生為本”“以學(xué)定教”理念,大力推廣合作學(xué)習(xí),幫助學(xué)生提升了學(xué)習(xí)能力.
觀察課堂的實(shí)施過(guò)程,三節(jié)課都是讓學(xué)生在自主提取原有信息的基礎(chǔ)上引發(fā)新知,真正地將學(xué)生視為課堂的主人. 學(xué)生在此過(guò)程中,不僅獲得了知識(shí)與技能,而且獲得了探究與解決問(wèn)題的方式、方法與能力等,還在自主探索中積累了活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),提煉了數(shù)學(xué)思想方法,感知了數(shù)學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性、探索性與創(chuàng)造性特征.
(三)教學(xué)調(diào)整
引導(dǎo)學(xué)生親歷二次函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì)的探索過(guò)程是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn). 基于學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平,本節(jié)課可從“學(xué)材再建構(gòu)”的角度進(jìn)一步進(jìn)行教學(xué)調(diào)整,讓學(xué)生從更深層次理解并掌握函數(shù)的基本內(nèi)容、研究方法等,進(jìn)一步體驗(yàn)數(shù)、形、式之間的聯(lián)系.
1. 探索y=x2的圖象與性質(zhì)
第一步:根據(jù)解析式進(jìn)行分析與猜想.
從解析式出發(fā),讓學(xué)生思考自變量與函數(shù)的取值范圍,即從“式”到“數(shù)”的過(guò)程. 引導(dǎo)學(xué)生思考:根據(jù)x為所有實(shí)數(shù),且y≥0的條件,能否猜想出函數(shù)y=x2的圖象特征?
設(shè)計(jì)說(shuō)明?此過(guò)程需要教師給予學(xué)生充足的探索時(shí)間,讓學(xué)生結(jié)合自身原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),進(jìn)行知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的正遷移,學(xué)生則在互動(dòng)、探索與交流過(guò)程中獲得一定的猜想. 如函數(shù)y=x2的圖象經(jīng)過(guò)原點(diǎn),除原點(diǎn)外的其他點(diǎn)均在x橫上方,不存在最高點(diǎn),原點(diǎn)就是該圖象的最低點(diǎn),圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,圖象可以向上無(wú)限延伸……
第二步:列表感知解析式從“數(shù)”到“形”的過(guò)程.
要求學(xué)生思考:列表時(shí)自變量該如何取值?為什么?若以列表來(lái)計(jì)算結(jié)論,是否可以驗(yàn)證以上猜想?觀察表格中的數(shù)據(jù),能否進(jìn)一步猜想出函數(shù)y=x2圖象的更多特征?
設(shè)計(jì)說(shuō)明?列表計(jì)算時(shí),學(xué)生通過(guò)觀察、驗(yàn)證、體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)帶來(lái)的成果,進(jìn)一步總結(jié)出新的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),這為幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)信心奠定了基礎(chǔ),能激發(fā)學(xué)生自主探究的內(nèi)驅(qū)力.
第三步:描點(diǎn)驗(yàn)證.
讓學(xué)生親歷動(dòng)手操作的過(guò)程,將表格中所呈現(xiàn)出的各對(duì)x和y的對(duì)應(yīng)值在平面直角坐標(biāo)系中描畫出來(lái),然后從左向右順次用平滑的曲線連接.
設(shè)計(jì)說(shuō)明?描點(diǎn)時(shí),學(xué)生不僅能自主驗(yàn)證、分析函數(shù)圖象上點(diǎn)的特征,還能從直觀形象中感知到y(tǒng)=x2的圖象變化趨勢(shì)與軸對(duì)稱性. 學(xué)生因親歷了從“數(shù)”到“形”的變化過(guò)程,深切地體悟到了函數(shù)中“數(shù)”與“形”相統(tǒng)一的重要特性,這為提煉函數(shù)思想奠定了基礎(chǔ).
第四步:總結(jié)與歸納y=x2的圖象與性質(zhì).
帶領(lǐng)學(xué)生分別從y=x2的圖象形狀、對(duì)稱軸、開(kāi)口方向、頂點(diǎn)、從左到右的變化趨勢(shì)和性質(zhì)等方面進(jìn)行總結(jié)歸納.
設(shè)計(jì)說(shuō)明?學(xué)生經(jīng)歷了分析、猜想、實(shí)踐、驗(yàn)證與體悟的過(guò)程,不僅能自主概括出y=x2的圖象與性質(zhì),還進(jìn)一步明確了遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),該從哪些方面探索函數(shù)的圖象與性質(zhì).
2. 探索提煉函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象與性質(zhì)
邊操作邊思考:當(dāng)自變量取值相同時(shí),以上三個(gè)函數(shù)值之間存在怎樣的關(guān)系?列表是否能驗(yàn)證你的結(jié)論?請(qǐng)?jiān)谕黄矫嬷苯亲鴺?biāo)系中畫出上面三個(gè)函數(shù)的圖象,并分別剖析圖象與性質(zhì)的共性部分.
第二步:總結(jié)函數(shù)y=ax2(a>0)的圖象與性質(zhì).
第三步:總結(jié)二次函數(shù)y=ax2(a<0)的圖象與性質(zhì).
該如何借助以上探究經(jīng)驗(yàn),探索y=ax2(a<0)的圖象與性質(zhì)特征呢?
設(shè)計(jì)說(shuō)明 根據(jù)平面內(nèi)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)特征,可從y=x2的圖象與性質(zhì)聯(lián)想到y(tǒng)=-x2的圖象與性質(zhì),從而提煉出二次函數(shù)y=ax2(a<0)的圖象與性質(zhì)特征.
3. 總結(jié)與延伸
第一步:研究過(guò)程的總結(jié).
可從以下兩方面著手:①本節(jié)課主要研究了二次函數(shù)的哪些方面(用表格總結(jié))?②通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),思考該如何研究二次函數(shù)(從特殊到一般的推廣).
第二步:新知的遷移與猜想.
思考:如果將y=ax2的圖象(拋物線)進(jìn)行上、下、左、右平移,那么解析式之間存在怎樣的聯(lián)系?
設(shè)計(jì)說(shuō)明?引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)、方法與過(guò)程等角度進(jìn)行課堂總結(jié),這樣有利于學(xué)生梳理課堂上所掌握的知識(shí),為建構(gòu)良好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù);數(shù)學(xué)思想方法的滲透,能讓學(xué)生從知識(shí)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為能力的獲得;遷移與猜想可有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),為促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)[3].
(四)教學(xué)總結(jié)
以上教學(xué)方法的分析與調(diào)整,是基于學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平與知識(shí)特點(diǎn)而進(jìn)行的“學(xué)材再建構(gòu)”過(guò)程. 調(diào)整后的教學(xué)方法更突出了學(xué)生對(duì)知識(shí)獲取的過(guò)程與方法、體驗(yàn)以及探究經(jīng)驗(yàn)的積累,這為促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”奠定了基礎(chǔ).
縱觀調(diào)整后的教學(xué)方法,由淺入深地從簡(jiǎn)單且特殊的y=x2出發(fā),讓學(xué)生在類比思想、歸納思想與數(shù)形結(jié)合思想的幫助下建構(gòu)了新知.
①類比思想. 通過(guò)類比一次函數(shù)來(lái)分析二次函數(shù),從最簡(jiǎn)單的y=ax2(a≠0)開(kāi)始,分a>0與a<0兩種情況進(jìn)行研究. ②數(shù)形結(jié)合思想. 整個(gè)研究過(guò)程,數(shù)形結(jié)合思想貫穿始終,從最開(kāi)始畫圖研究y=x2開(kāi)始,而后了解其性質(zhì),學(xué)生的思維經(jīng)歷了由“式”到“數(shù)”再到“形”的過(guò)程. ③歸納思想. 課堂中從歸納函數(shù)y=ax2(a>0)的圖象特點(diǎn)開(kāi)始,到歸納出y=ax2(a<0)的圖象特征,隨著猜想的形成,在后續(xù)學(xué)習(xí)中學(xué)生從幾個(gè)函數(shù)圖象的關(guān)系出發(fā),又自主歸納出了函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象通過(guò)怎樣的平移可獲得函數(shù)y=a(x-h(huán))2+k(a≠0)的圖象.
數(shù)學(xué)思想方法的介入,使得學(xué)生不僅獲得了相應(yīng)的知識(shí)與技能,而且獲得了研究函數(shù)圖象的數(shù)學(xué)思想方法,這是一種能力的提升.
總之,“學(xué)材再建構(gòu)”的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生自主將新知納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,這就需要教師在充分了解學(xué)情的基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)進(jìn)行高質(zhì)量的“初建”,在課堂上與學(xué)生“共建”,從而真正地提高教學(xué)質(zhì)量,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
參考文獻(xiàn):
[1]李庾南,馮衛(wèi)東. 學(xué)材再建構(gòu),在結(jié)構(gòu)中教與學(xué)[J]. 數(shù)學(xué)通報(bào),2018,57(08):17-22+30.
[2]約翰·杜威. 我們?cè)鯓铀季S·經(jīng)驗(yàn)與教育[M]. 姜文閔,譯. 北京:人民教育出版社,2005.
[3]曹才翰,章建躍. 數(shù)學(xué)教育心理學(xué)[M]. 北京:北京師范大學(xué)出版社,2006.