摘 要:深度學(xué)習(xí)以超越淺層學(xué)習(xí)為目的,指向?qū)W生的知識(shí)遷移與應(yīng)用、批判與創(chuàng)造等高階思維。文章從深度學(xué)習(xí)的視角出發(fā),結(jié)合“二元一次方程組”一課教學(xué)案例,對(duì)初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐策略進(jìn)行了研究。文章指出,教師可以從教學(xué)分析、教學(xué)活動(dòng)規(guī)劃、教學(xué)內(nèi)容組織三個(gè)層面優(yōu)化解題教學(xué)設(shè)計(jì),希望為進(jìn)一步提高初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量提供參考。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);深度學(xué)習(xí);解題教學(xué)
中圖分類號(hào):G427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2097-1737(2024)27-0046-03
教學(xué)設(shè)計(jì)是以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),結(jié)合教學(xué)對(duì)象的學(xué)習(xí)特征合理安排不同教學(xué)要素的一種教學(xué)計(jì)劃,對(duì)教學(xué)工作的有序開展具有指導(dǎo)作用。深度學(xué)習(xí)是一種尊重學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,按照認(rèn)識(shí)、理解、掌握、遷
移、應(yīng)用的順序指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的教學(xué)模式。教師在深度學(xué)習(xí)視域下進(jìn)行初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)設(shè)計(jì),可以進(jìn)一步提高解題教學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量,為教學(xué)工作的有序開展提供參考?;诖?,初中數(shù)學(xué)教師有必要基于深度學(xué)習(xí)分析教材內(nèi)容和具體學(xué)情,制訂教學(xué)目標(biāo),完善教學(xué)內(nèi)容,合理規(guī)劃教學(xué)活動(dòng),為深度學(xué)習(xí)視域下的初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)做好準(zhǔn)備。
一、綜合分析,找準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計(jì)起點(diǎn)
教學(xué)設(shè)計(jì)是對(duì)教學(xué)工作的具體安排,是建立在分析教學(xué)需求與問題的基礎(chǔ)之上的[1]。教師只有提前做好對(duì)教材、學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)原理的分析工作,才能確定教學(xué)設(shè)計(jì)工作的起點(diǎn),確保教學(xué)內(nèi)容滿足教學(xué)要求。下文將結(jié)合二元一次方程組解題教學(xué)案例,說明分析工作事項(xiàng)。
(一)分析教材
二元一次方程組是方程組中最基本的類型。本課內(nèi)容安排在“一元一次方程”內(nèi)容之后,主要由具體概念、消元的思想方法、實(shí)際應(yīng)用三部分構(gòu)成。其中,
消元的思想方法是本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。二元一次方程組是一種基本的、表示相等關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。分析問題中的數(shù)量關(guān)系,并且利用二元一次方程組表示其中的等量關(guān)系是貫穿本課教學(xué)的一條主線。
(二)分析學(xué)情
在學(xué)習(xí)本課之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過一元一次方程組的概念、思想方法等理論知識(shí),明確了二元一次方程組的內(nèi)涵,同時(shí)也明確了消元的思想方法是解二元一次方程組的關(guān)鍵。但是,并不是所有學(xué)生都能夠靈活運(yùn)用消元的思想方法來解二元一次方程組,也并不是所有學(xué)生都能夠從建構(gòu)方程組模型的角度來分析并求解數(shù)學(xué)問題。
二、規(guī)劃活動(dòng),完善教學(xué)設(shè)計(jì)脈絡(luò)
教學(xué)活動(dòng)是由不同教學(xué)環(huán)節(jié)相互銜接而成的。教師做好教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì),可以確保課堂教學(xué)的有序性,對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生思維進(jìn)階發(fā)展有積極意義。在深度學(xué)習(xí)視域下,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律合理規(guī)劃認(rèn)識(shí)教學(xué)、理解教學(xué)、建構(gòu)教學(xué)等多種教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生由淺層學(xué)習(xí)向深度學(xué)習(xí)發(fā)展。下文將結(jié)合二元一次方程組解題教學(xué)案例,分析預(yù)習(xí)、探
究、總結(jié)等教學(xué)活動(dòng)的規(guī)劃策略。
(一)設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)活動(dòng),激發(fā)自主學(xué)習(xí)意識(shí)
學(xué)生是解題教學(xué)的主體[2]。教師只有充分激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí),才能使學(xué)生主動(dòng)挖掘解題教學(xué)中有意義的教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。為此,教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)活動(dòng),指引學(xué)生提前了解課堂教學(xué)內(nèi)容,并激發(fā)學(xué)生的自主閱讀、獨(dú)立思考意識(shí),幫助學(xué)生做好課堂學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。在深度學(xué)習(xí)視域下,教師有必要分析學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,明確學(xué)生經(jīng)過概念、原理學(xué)習(xí)后已達(dá)到的學(xué)習(xí)水平,再對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行分析,預(yù)判其經(jīng)過解題教學(xué)后能夠達(dá)到的學(xué)習(xí)水平。之后,教師可設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)活動(dòng)表為學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù),通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考問題并基于已掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題,激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主解題意識(shí),為高效教學(xué)奠定基礎(chǔ)。
例如,在進(jìn)行二元一次方程組解題教學(xué)時(shí),教師可在預(yù)習(xí)活動(dòng)表上布置如下預(yù)習(xí)任務(wù),促使學(xué)生在課前完成自主預(yù)習(xí):
任務(wù)1:回顧解一元一次方程的解題步驟及其應(yīng)用方法,并嘗試舉例說明。
任務(wù)2:嘗試解二元一次方程組,并分析解方程組時(shí)用到的數(shù)學(xué)思想與方法。
任務(wù)3:小聰全家外出旅游,預(yù)計(jì)需要膠卷底片120張。商店里有兩種型號(hào)的膠卷,A型號(hào)每卷36張底片,B型號(hào)每卷12張底片。小聰一共買了4卷膠卷,
剛好有120張底片,請(qǐng)利用二元一次方程組的相關(guān)知識(shí)計(jì)算出小聰各買了A、B型號(hào)膠卷多少卷?
任務(wù)1旨在驅(qū)動(dòng)學(xué)生回憶一元一次方程的解法、用一元一次方程解決實(shí)際問題的方法等知識(shí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到方程(或方程組)對(duì)解決實(shí)際問題的應(yīng)用意義,
激發(fā)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)。任務(wù)2旨在驅(qū)動(dòng)學(xué)生聯(lián)想二元一次方程組的相關(guān)數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)性質(zhì),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)二元一次方程組解題步驟的記憶,并深化學(xué)生對(duì)消元這一思想方法的認(rèn)識(shí),激活學(xué)生的解題思維。任務(wù)3旨在推動(dòng)學(xué)生從應(yīng)用的角度分析現(xiàn)實(shí)問題,使學(xué)生利用已掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想與方法假設(shè)未知數(shù)、列方程組并解方程組,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)。
以上三個(gè)預(yù)習(xí)任務(wù)具有遞進(jìn)性,能夠指導(dǎo)學(xué)生回顧以往所學(xué)的關(guān)于方程的相關(guān)知識(shí),同時(shí)激活學(xué)生的數(shù)學(xué)遷移思維,使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)問題的通性、通法,為學(xué)生利用本質(zhì)的數(shù)學(xué)思想和方法解決二元一次方程組的相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。
(二)設(shè)計(jì)探究活動(dòng),培養(yǎng)深度學(xué)習(xí)思維
深度學(xué)習(xí)視域下的初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)要尊重學(xué)生的主體地位,使學(xué)生在獨(dú)立思考、自主探究的過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題中蘊(yùn)藏的數(shù)學(xué)原理,在深度學(xué)習(xí)的過程中提高自身認(rèn)知水平,進(jìn)而發(fā)展解決數(shù)學(xué)問題的高階思維能力[3]。為此,教師有必要設(shè)計(jì)多樣的探究教學(xué)活動(dòng),驅(qū)動(dòng)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行觀察、對(duì)比、分析,并在參與教學(xué)活動(dòng)的過程中進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。以二元一次方程組解題教學(xué)為例,教師可設(shè)計(jì)如下探究活動(dòng):
1.探究二元一次方程組的多種解法
在此活動(dòng)中,教師可以利用板書呈現(xiàn)問題,驅(qū)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考,指導(dǎo)學(xué)生基于已掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法解二元一次方程組。例如,教師可板書如下問題,驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主探究:解二元一次方程組。此問題共有三種解題方法。解法一,將原方程組中的方程2x-5y=-11進(jìn)行變形,得到x=,將其代入原方程組中的方程3x+5y=21,將其變形為3×+5y=21,解得y=3,之后將y=3代入原方程組,解得x=2,最終確定二元一次方程組的解為。解法二,將原方程組的兩個(gè)方程相加,得到新的方程5x=10,解得x=2,之后將x=2代入原方程組,
解得y=3。解法三,觀察方程組,由原方程組得到5y=2x+11,將5y整體代入原方程組中的方程3x+5y=21中,得到新方程3x+(2x+11)=21,解得x=2,將x=2代入原方程組,得到y(tǒng)=3。
以上活動(dòng)可以發(fā)散學(xué)生的解題思維,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到二元一次方程組的解法不是唯一的。
2.探究二元一次方程組的解題本質(zhì)
此活動(dòng)為探究二元一次方程組多種解法的延續(xù)。在此活動(dòng)中,教師可圍繞上一探究活動(dòng)中的具體問題與學(xué)生交流,使學(xué)生探究二元一次方程組的解題方法與技巧,并總結(jié)其本質(zhì)規(guī)律,提高解題水平。例如,教師可以提出如下問題:
問題1:二元一次方程組一共有多少種解法?不同解法的具體解題步驟是什么?
問題2:這些方法有哪些相似之處?
問題3:這些方法中蘊(yùn)含著什么樣的數(shù)學(xué)思想?
此活動(dòng)關(guān)注解二元一次方程組的通性、通法,注重對(duì)教學(xué)內(nèi)容本質(zhì)的挖掘與呈現(xiàn)。第一個(gè)問題旨在驅(qū)動(dòng)學(xué)生回顧解二元一次方程組的方法,如代入消元、加減消元、根據(jù)等式的性質(zhì)進(jìn)行消元等;第二個(gè)問題重在驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考不同方法的共通之處,如都需要對(duì)原方程組進(jìn)行變式,都需要將兩個(gè)未知數(shù)變?yōu)橐粋€(gè)未知數(shù)等;第三個(gè)問題則是為了驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究二元一次方程組解法中蘊(yùn)藏的數(shù)學(xué)思想,如消元思想、整體思想、轉(zhuǎn)化思想等。教師組織學(xué)生在活動(dòng)中探究并解答問題,能夠使學(xué)生由淺入深地理解二元一次方程組的解題本質(zhì),提高解題能力。
3.探究二元一次方程組的應(yīng)用問題
這一活動(dòng)旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。在設(shè)計(jì)此活動(dòng)時(shí),教師可借助生活實(shí)例抽象數(shù)學(xué)問題,并使用多媒體課件將問題呈現(xiàn)給學(xué)生,驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究應(yīng)用二元一次方程組解決實(shí)際問題的方法,提高建模水平[4]。例如,教師可在活動(dòng)中出示如下問題:“中心公園要建一個(gè)彩虹噴泉,預(yù)算人員提前算出了請(qǐng)裝修工人的預(yù)算,并給出了兩種方案:請(qǐng)一號(hào)工程隊(duì)和二號(hào)工程隊(duì)同時(shí)來裝修,只需要8天就可以竣工,但花費(fèi)較多,需要3520元;如果先請(qǐng)一號(hào)工程隊(duì)裝修6天,再請(qǐng)二號(hào)工程隊(duì)單獨(dú)裝修12天,可節(jié)省40元。設(shè)計(jì)師想知道一號(hào)工程隊(duì)、二號(hào)工程隊(duì)的工作單價(jià)是多少,你能幫設(shè)計(jì)師算出來嗎?”將現(xiàn)實(shí)問題納入探究活動(dòng),能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)到二元一次方程組對(duì)解決實(shí)際問題的應(yīng)用意義。
三、組織內(nèi)容,豐富教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)涵
在深度學(xué)習(xí)視域下,初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計(jì)要體現(xiàn)出層次性,要能夠引導(dǎo)學(xué)生展開深度思考,提高學(xué)生深度學(xué)習(xí)的有效性[5]。以二元一次方程組的解題教學(xué)為例,教師可組織如下教學(xué)內(nèi)容。
(一)組織情境導(dǎo)學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)教學(xué)趣味性
二元一次方程組的解題教學(xué)內(nèi)容具有一定的抽象性。為了使學(xué)生對(duì)該內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,順利調(diào)動(dòng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)積極性,教師可以設(shè)計(jì)情境教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)解題教學(xué)的趣味性,促進(jìn)學(xué)生與解題教學(xué)內(nèi)容的深度交互。在具體設(shè)計(jì)過程中,教師可結(jié)合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景組織情境教學(xué)內(nèi)容。例如,教師可將校園超市中常見的購物事例用于情境導(dǎo)學(xué)內(nèi)容中:“張明到超市購買簽字筆和作業(yè)本。簽字筆的價(jià)格是作業(yè)本價(jià)格的2倍,張明購買一只簽字筆和一個(gè)作業(yè)本一共花了6元錢,請(qǐng)你算一算簽字筆和作業(yè)本的單價(jià)分別是多少元?”基于此情境,教師還可設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)單,如:我們可以假設(shè)一支簽字筆的單價(jià)為 元,一個(gè)作業(yè)本的單價(jià)為____________元,可以列出等量關(guān)系式____________與____________,得到二元一次方程組 ____________。
教師先設(shè)計(jì)情境內(nèi)容,后設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)單,可激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的探究興趣,增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用二元一次方程組解決實(shí)際問題的意識(shí),使學(xué)生在興趣的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)探索相應(yīng)的解題原理與方法。
(二)組織練習(xí)教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)教學(xué)實(shí)用性
深度學(xué)習(xí)視域下的初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)要注重“精講多練”,讓學(xué)生在解決具體問題的過程中積累解題經(jīng)驗(yàn),總結(jié)解題技巧,確保學(xué)生能夠在解題過程中形成舉一反三的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。以二元一次方程組解題教學(xué)為例,教師可以根據(jù)深度學(xué)習(xí)的特征組織練習(xí)教學(xué)內(nèi)容,通過呈現(xiàn)問題促進(jìn)學(xué)生解題思維的進(jìn)階發(fā)展。
基礎(chǔ)問題:在方程2x+3y=10中,當(dāng)3x-6=0時(shí),
y=____________。
提升問題:小王駕車從A城出發(fā)駛向B城,途中經(jīng)過一座橋。在相同的時(shí)間內(nèi),如果車速是60 km/h,能越過橋2 km;如果車速是50 km/h,離橋還有3 km。那么A城與橋的距離是多少km?這個(gè)“相同的時(shí)間內(nèi)”是多少小時(shí)?
拓展問題:關(guān)于x、y的方程組的解是3x+2y=34的一組解,那么m的值是多少?
教師依次設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、提升、拓展三個(gè)問題,并逐級(jí)提高問題難度,可以鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用、數(shù)學(xué)遷移、拓展探究的能力,使學(xué)生在分析、求解的過程中進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。
四、結(jié)束語
深度學(xué)習(xí)視域下的初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)設(shè)計(jì)要遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,因此教師要先對(duì)教材、學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法進(jìn)行綜合分析,再組織教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),同時(shí)還要充分領(lǐng)會(huì)深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵,并根據(jù)實(shí)際教學(xué)需求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)?;谝陨弦?,初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)不斷了解與深度學(xué)習(xí)相關(guān)的教學(xué)理論,
積極學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)視域下的初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)設(shè)計(jì)方案,通過理論分析和實(shí)踐應(yīng)用不斷總結(jié)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)的方法,為深度學(xué)習(xí)視域下的初中解題教學(xué)設(shè)計(jì)提供有效參考。
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作者簡(jiǎn)介:魏義德(1978.2-),男,福建福州人,
任教于福州市長樂區(qū)鶴上中學(xué),一級(jí)教師,本科學(xué)歷。