黃啟賢
[摘要]數學課堂教學理念的更新與教學模式的不斷改進,使當前的中學數學課堂由傳統的教授式課堂,轉化為互動性的探究性課堂。這樣的課堂,充分考慮了學生的主體地位,調動了學生的主動性與參與熱情,改變了以往數學教學中只注重教學形式上的改變,而忽視對學生潛能的挖掘與思維的培養的弊端。本文主要立足于互動式的探究性數學課堂,通過教學片段的分析,探討如何擺脫教學束縛,讓學生深度參與教學,進行有深度的思考,將數學教學的層次推向更高水平。
[關鍵詞]課堂生成;深度課堂;數學分析;核心素養
課堂生成是在學生的最近發展區發現問題、提出問題并解決問題,從而完成掌握某一知識點或形成某種能力的學習過程。在這一過程中,教師充分放手,學生作為主推手,重在對學生的自身進行自我質問、自我分析、自我總結和自我提升。深度課堂是相對于常規完成既定教學目標的教學課堂而言的,它既立足于教學目標,更突出對知識的深度理解,以及數學核心素養的培養,它將學生定位為數學的“拓荒者”,在學習中既理解知識的形成,又掌握知識的內涵及應用。其本質是深度的教與學。深度課堂不只是高效課堂,它是以培養學生的學科素養為依托,加深知識研究的深度與廣度的課堂。
下面以高中數學必修4《函數y =Asin(ωx+φ)的圖像》幾個教學片段展開分析。
一、自我質問——設計探究方案
常用的教學方式是教師設置特定的教學情境,要求學生在給定的框架內,按照既定的教學步驟學習與思考。教師對知識的過度“加工”,無形中塑造了學生的依賴性,約束學生思維成長,使其知其然而不知其所以然。在教學中,不妨讓學生提出自己對新知的見解、思考、疑問和解決策略, 教師稍作修正或在容錯范圍內直接放手讓學生沿既定研究方向,去思考、解決和提升,以此培養學生的分析問題、解決問題能力。
片段1:
師:本節課研究函數 y = Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的圖像與y = sinx的圖像之間的聯系。試提出你的研究策略,并說明提出該策略的理由。
生:研究策略是:A、ω、φ應逐個研究。先取A=1、ω=1,則y = Asin(ωx+φ)轉化為y = sin(x+φ),那么就可探究φ對y = sin(x+φ)圖像的影響;再取A=1、φ=0,則y = Asin(ωx+φ)轉化為y = sinωx,那么就可探究ω對y = sinωx圖像的影響;然后取ω=1、φ=0,則y = Asin(ωx+φ)轉化為y =A sinx,那么就可探究A對y =A sin x圖像的影響。最后再合并研究。理由是:A、ω、φ逐個分步進行,化繁為簡,有效降低思考難度。
意圖分析:數學課堂源于教材,而高于教材。在本節課中,教材不作任何鋪墊,直接提出“探究φ對y = sin(x+φ)的圖像的影響”,因而學生難免有疑惑,不知其所以然。在數學學習過程中,提出問題與解決問題占據同等重要的地位,因此本環節憑借這個契機,設置探究點,通過學生的探究,理清問題思考的方向,培養了學生自主提出、分析并解決問題的能力,鍛煉了學生勇于質問、化繁為簡、自我解惑的數學品質,加深了理解特殊與一般、分類與整合、分類討論等數學思想。
二、自我提升——學科素養的體現與提升
學生的最近發展區,不僅指知識水平上,也指學科素養上。在平時課堂傳授與總結中,有意識地滲透數學思想方法,培養數學學科的六大核心素養,學生再遇見此類問題時,就能觸類旁通地去類比應用,對數學就有了質的理解。《普通高中數學課程標準》最新修訂版本中,明確指出教學應著眼于能力的培養,而非應試的技巧性。
片段2:
師:怎樣探究φ對y = sin(x+φ)的圖像的影響?
生:取幾個有代表性的特殊值如 、 -等找規律。當φ= 時, y=sin(x+),可利用圖像變換中“左加右減”的性質判斷出“圖像向左平移 個單位”;也可通過作圖觀察得出同樣的結論。同樣當φ=- 時,可判斷出“圖像向右平移 個單位”。可得結論:一般地,函數y = sin(x+φ) (φ≠ 0)的圖像,可以看作把函數y = sinx圖像上所有的點向左(當φ>0時)或向右(當φ<0時)平移|φ|個單位而得到。
師:給予肯定評價。借助于信息技術作出 與 的圖像,驗證了同一 的值,兩圖像對應的點的橫坐標之差始終為 ,從而得知 是由 圖像向左平移 個單位得到的。
師:設f (x) = sinx,則f (x+φ) = sin(x+φ)。函數y= f (x)與y= f (x+φ)的圖像間的關系?是否可以解答以上問題。
生:(恍然大悟)y = sinx 到y = sin(x+φ)的圖像變換,可以抽象為y= f (x)到y= f (x+φ)的圖像變換。
意圖分析:在本環節中,學生擁有自主探究問題的能力,懂得特殊與一般思想的應用。因此,在設計上,大膽放手讓學生自己探索、實踐并自我解決探究過程中的疑惑。其中,更多地應該適時給予肯定的評價,在最近發展區架構新的問題,將知識的探究推往預定的方向。本環節沿著這一路徑設計,教師拋出大方向,學生提出解決方案,教師給予肯定評價并適當糾正,學生研究后交流、再研究并展示,教師評價并提出更具挑戰性的問題,學生再研究并得以提升。
三、自我總結——問題及結論的類比延伸
高中數學的探究離不開數學的七大思想方法,這些思想方法需在平時教學中滲透。高中必修課程的減少,大學先修課程的推出,就是要學生掌握自主學習的能力,而自主學習的能力就是要求學生必須具有一定的數學素養,靈活應用數學思想方法去探究新知。
片段3:
師:試探究y = sinx到y=sin(2x+ )的圖像變換,提出你的變換方案。
生:有兩種變換方式。方式1,y = sinx ?邛y=sin(x+)?邛y=sin(2x+);方式2,y = sinx?邛y = sin2x?邛 y=sin(2x+) 。方式1是“圖像先左移 個單位,再將橫坐標變為原來的 (縱坐標不變)”;方式2是“ 圖像的橫坐標變為原來的 (縱坐標不變),再將圖像左移 個單位”。(注:在這一過程中,學生在結論上產生分歧,需通過作圖驗證得出正確答案。)endprint
師:為什么移動的距離不一樣?除了作圖之外,能否通過其它方式探究其本質?
生:在方式1中,設f (x) = sinx,則f (x+ ) = sin(x+ ),所以圖像左移 個單位。在方式2中,設f (x) = sin2x,則f (x+ ) = sin[2(x+ )] = sin(2x+ ),圖像應左移 個單位。
師:本質是函數中“x”換成了“x+φ”,只要弄明白了φ,問題就解決了。那么請思考以下幾個問題:(1)y=sin(x+ )經過怎樣變換得到y = sinx?(2)y=sin(x+ ) 經過怎樣變換得到y=sin(x+) ?(3)y=sin(2x+) 經過怎樣變換得到?
意圖分析:只有將課堂充分放開,學生才會往縱深地思考問題。本環節中,借助于圖像(幾何法)分析圖像的變換,學生自然想到能否借助于函數的解析式(代數法)來研究圖像的變換。數學教學的定位不僅僅是讓學生明白怎么去想,更要讓學生明白為什么這么想,往哪個方向想。教學不僅是知識的遷移,更應該是能力的遷移。認可與定位學生的最近發展區十分重要。本環節的前面,學生已經接觸并理解如何借助抽象函數研究圖像的變換,因此,完全有能力借助這一工具作進一步的探究。
預設是對一節課的生成的合理設想,其包含了問題的生成、探究、成效、評價、反饋、升華等。課堂預設與生成互不矛盾,有了充分的預設,才能有順其自然地生成;有了生成過程中的每個“意外”,課堂就有了活力,有了創造力。教師可因勢利導,促進對預設的深入思考,提升對學生及課堂的進一步理解。當二者和諧統一時,課堂就有了更多的情感與樂趣、探究與思考、效度與深度。
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(責任編輯 付淑霞)endprint