■山東省淄博市張店區第五中學 劉付東 盧 雯
初中數學實踐性作業是指在學生現有知識的基礎上進行的課后作業,是以培養學生的觀察能力、動手能力、實驗操作能力、抽象思維能力為主要目的的課后生活化作業。實踐性作業是課上作業的延伸,同時是課外作業的主力軍,應具有可操作性、實用性、生活化、教育性、興趣性等特征。蘇霍姆林斯基曾說過:“兒童智慧在他手指尖上?!眲邮謱嵺`、自主探索、合作交流,是學生學習數學的重要方式。數學作業是數學課堂教學的重要補充,也是學生對所學知識進行鞏固與運用的方式,還是提高整體教學質量的重要部分。但是隨著新課程改革的推進,作業設計的要求也在逐步提高,數學實踐性作業的設計也在深入發展,各地舉行作業設計大賽,讓一線教師參與其中,以設計出合理、有效的實踐性作業。筆者通過一線教學及查閱相關資料,總結出數學實踐性作業的探索策略。
《義務教育數學課程標準》中明確指出,教師在設計合理的家庭作業時,要從學生熟知的生活中和感興趣的事物中選擇合適的材料;并且要立足于學生現有的生活經驗和選擇符合年齡特征的數學知識,充分引導學生從生活中進行探究、運用所學去解決問題,在激發學生學習數學興趣的基礎上,使其掌握數學問題解決的一般的方法,促進其學以致用。如在學習了軸對稱之后,安排學生參與制作對稱圖案,利用過年剪紙,向家長或者鄰居老人尋求幫助,也可以在互聯網上查閱相關視頻等。為了保證活動的進行,實踐活動可以與傳統節日春節相結合,并將學生所裁剪的作品在班級或者學校進行展評,也可以讓學生寫上祝福語送給父母、教師、同學等,使學生體驗獲得的快樂,最終提升學生的綜合素養。
每個學生的學習能力先天有差異,因此有的學生學習比較輕松,有的學生學習較為吃力。為避免這種現象,對不同水平學生的要求應該有所不同,同時也要根據學生的年齡特征進行有層次化的作業設計和布置。例如,作業設計課可以細分為基礎鞏固性作業、能力提升性作業、綜合拓展性作業、實驗操作性作業、學科融合性作業。
生活豐富多彩,作業設計也要多樣化。在作業設計中,教師要善于開發資源,廣泛涉獵,設計靈活多樣的作業內容。多樣化的作業設計需要讓學生多動手、勤動腦、善動口,讓學生的感官都能參與到實踐中來。例如,調查統計與“數學周記”結合,社會性調查更符合生活。
初中數學實踐性作業不限模式,不限時間,不限空間,學生可根據生活經驗或者通過與他人交流合作完成作業。教師為學生提供作業課題,應不限制作業完成的方法,為學生提供積極參與和自主探究的土壤。豐富的實踐過程中,蘊藏著許許多多可創新的因素,開放式的過程能充分培養學生的想象能力與創新能力。在進行探索實踐的過程中,學生的創新意識得到提高,創新潛能得到挖掘。
實踐性作業形式多樣、內容廣泛,同時具有可操作性,為學生提供了想象的空間。不同環境下學生具有不同的思維方式,學生根據自身的能力與經驗,結合自身的條件,選擇最適合自己練習的內容。在自由的氛圍中,潛能得以開發,個性得以發展。實踐性作業更有利于提高學生數學應用意識,培養學生樂于實踐、熱愛生活的能力。這與傳統的作業相比,更多地需要進行觀察—分析—調查—操作—歸納—總結—應用,在此過程中,學生的多種能力得到提升。
數學實踐活動更多地要涉及除數學以外的知識,也要有效地運用這些知識進行實踐。而且,數學實踐性作業已經離開了課堂,貼近了生活,只依靠個人能力,是很難完成相關作業的,需要與他人交流、合作等方式完成。所以,實踐性作業能促使學生綜合素養的提升。實踐性作業把課堂知識與生活實踐相結合,融為一體,給學生提供運用所學知識、方法解決實際問題的機會,同時,也為學生了解社會、融入社會,進而改造社會提供了條件。實踐性作業的設計與布置,既能培養學生主動接觸環境,也能讓學生學會運用數學知識解決生活中遇到的實際問題。學生應用意識增強,其綜合素養也就隨之提高了。
操作類的實踐作業指學生通過實驗操作,觀察實驗過程中的出現的現象,記錄對應的實驗結果,記錄有價值的試驗信息,并能用已有知識進行分析、推理、判斷、計算、總結,進而培養學生的綜合能力,提升學生的核心素養。
方法一:利用影子。一個學生站在影子的頂端,一個學生熱測量其影子長度,同時測量旗桿的影子長度,根據測量數據,嘗試計算出旗桿的高度。太陽光可以看成是平行光源,所以利用相似三角形的對應邊成比例,就可以得出計算結果。
方法二:利用標桿。在旗桿前面豎立一根高度適當的標桿,一個學生調整自己的位置,使眼睛、標桿頂端、旗桿頂部處于一條直線上;另一個學生測出第一位學生的腳部到標桿底部和到旗桿底部的距離,然后測量標桿的高度。根據數據,即可求出旗桿的高度。
方法三:利用反射。一個學生作為觀察者站在旗桿前面適當的距離處,另一個學生在旗桿和觀察之間放置一面鏡子,調整鏡子的位置,使觀察者能在鏡子中恰好觀察到旗桿的頂部。測量觀察者到鏡子的距離、鏡子到旗桿的距離、觀察者的身高,即可利用相似三角形的相關知識求出對應的旗桿的高度。
調查型實踐作業是指,選擇合理有效的同時具有較好的實際意義和教育意義的主題,讓學生去搜集相關的知識和數據,然后用已有知識進行適當的分析和整理,從中整理出支撐主題的依據,做出判斷,提出更有效、合理的建議的作業。這種主題的尋找是有一定的專業性的,對教師和學生都提出了較高的要求。雖然尋找資料的過程、整理資料的過程較難,但這種活動可以讓學生走出課堂,促進學生與人交流合作,培養學生與人合作交流的能力,也讓學生學會了分析、判斷,從而培養學生的核心素養。例如,教學“生活中的折線統計圖”時,教師可以充分利用假期,利用當地旅游資源,組織組內學生開展“旅游人數調查”的研究活動,并讓學生將調查結果用折線統計圖表出來示。同時設計調查方案,做好調查記錄;匯報調查結果,寫出調查報告?!罢{查旅游人數”這一數學活動是在會用折線統計圖表示數據的基礎上進行的,通過這一活動,能讓學生獲得多方面的知識,讓學生關注社會焦點問題——環保問題。
調查方法:利用假期時間,讓學生自愿組成小組獨立完成。并設計調查方案,做好調查記錄,包括調查目的、調查記錄、調查結論及注意問題等。做好調查記錄,讓學生經歷調查研究,觀察、分析、收集、整理、計算、描述和總結的過程,深切領悟函數與生活的聯系,有效解決學習的難點,這樣學生既學到了知識,又鍛煉了能力。也可以充分利用節假日、周末等學生在家的時間進行社會實踐活動,或者學校課安排相應的有教育意義的崗位,積極組織學生參與其中,同時便于教師布置實踐性作業和進行有效的指導。對較長的假期時間,可組織學生去紅色教育基地、車站等有關單位進行調研,調查合理的、有價值的信息,并進行分析、整理、判斷,進而培養學生的綜合實踐能力。
實驗性實踐作業是以問題為導向,為獲得一定的實驗數據和結果,能引發學生的思考,對問題、對課題的一種猜想,進而能分析問題、解決問題的一種課后實踐性作業。在已有知識的基礎上,配合恰當的實驗條件,學生能主動探索有趣的數學知識的活動。例如,在紙片上剪出一個四邊形,用燈光照射紙片,投影到另一張紙上,量出紙片上兩個四邊形的邊長,燈光到紙片的距離。邊長1,邊長2,邊長3,邊長4,燈到紙1的距離,燈到紙2的距離。計算四邊形1與四邊形2的邊長比值和燈到紙片1的距離與燈到紙片2距離的比值,比較兩個比值關系。
課題型實踐作業是聯系不同知識、不同學科系統的紐帶。教師依據課程、教材等相關知識網絡進行整合,從而得出適合研究的主題,能將課本中內容融入研究的課題中,同時也能進行拓展,發展學生的合情推理能力的一類課后作業。比如,制作一張適合自己臥室的視力表,先通過度量教材中視力表中視力為0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,2.0,所對應的“E”的長a,寬b,空白缺口寬度d;再通過觀察表格中的數據,討論發現問題。然后通過測量驗證了“E”形圖的外形是正方形,最后通過計算得出數據,再根據現有的標準視力表,測試距離為5m,制作測試距離為3m的小型視力表。
結論:“每個E的高度與測試距離的比值都相等,則測得的視力度數就是相同的”。
當測試距離為3m時,將“E”的各部分邊長分別縮小到原來的相應比例,最后利用卡片制作視力表。課題型實踐作業不全是新的發明、新的發現,它不具備專業課題的很多屬性,比如,規范性和嚴謹性。實踐性課題作業也不是要研究出新的知識和方法,而是通過這種作業型課題的研究,讓學生經歷研究的過程,在過程中發現自己的優勢和不足,能結合所學知識探索新的發現,獲得新的能力。
創作型實踐作業是指學生通過數學小論文、數學故事、數學日記、數學海報制作、改編或自編引用試題、數學對稱圖案設計等多種形式,填補學習空白,交流學習經驗,展示學習方法,分析數學現象,感悟數學的廣泛應用。例如,“時光會倒流嗎?談起時光倒流這個話題,我們有很多想象與期望,如果能夠乘上‘時光機’回到過去,那將是一件多么美妙的事情!然而,直到現在,我們也無法發明出這樣的‘時光機’,甚至有人說,這樣的‘時光機器’是不可能發明出的,你知道為什么嗎?”有的學生也許了解到這樣一個信息,能實現時光倒流的“時光機”的速度必須得超過光速,只要不斷地提升宇宙飛船的速度,直到超過光速就行了。但遺憾的是,現在是無法做到這一點的。因此,就人類目前所認知的科技水平,是無法實現時光倒流的,學生一定要倍加珍惜時間,這樣生命才會更有價值和意義。教師通過這些生活化的記錄,促進學生理性思考,積累數學學習經驗,從生活中學習,從生活中獲得。教師在批閱這些周記的過程中,也真正聽到了學生最真實的聲音,了解了學生數學學習時的感覺,幫助教師及時調整自己的教學方式,促進學生有效學習,真正實現了教學相長。
當前階段,“微課”布置課外作業是教師常用的方法,但是它不具備選擇性,而且也不能根據學生各自的發展情況進行分層,不利于學生自主能動性的激發。因此,教師可依據互聯網技術設計層次性較為突出的課外實踐作業,進而提升學生自主學習的能力。在布置課外作業時,可以將學生按照不同程度和特點劃分為幾個學習小組,然后充分發揮學生的能力,為學生設計合理的作業題目,并為學生收集合適的學習資源,開闊學生視野的同時,也能激發學生學習數學的熱情。同時,教師還可在學生完成課外作業階段設置適當的提示,幫助掌握程度較低的學生,如“折線統計圖的制作方法”“條形統計圖的優勢和劣勢”等,這樣才能達到分層布置課外作業的目的,避免學生在完成課外作業期間受到打擊,不能達到設計的效果。
教師可以充分利用假期,與公交公司、旅游公司等進行合作,安排小志愿者調查旅游資源和乘車資源,統計出合適的數據,這樣既能幫助學生進步,又能為課堂學習收集合適的數據?!吧钚浴笔潜緦嵺`性作業的核心理念之一。實踐性作業的課題性、實驗性、創作性類型都是從生活中來的,它們不是人們憑空想象出來的,都是根據生活和生產的需要而產生的。因此,數學實踐性作業應緊緊根植于生活和生產的土壤,從學生生活入手,讓課堂教學從課內延伸到課外,關注學生的具體生活和直接活或者間接經驗,從而幫助他們體驗生活的美好和生活的快樂,并讓學生良好的創新能力在系列實踐中形成并得到提升。
綜上所述,數學實踐性作業是學生學習更加趨向于生活化的重要補充。設計合理的實踐性作業,不僅能培養學生的動手能力、合作能力,也能在“雙減”背景下讓學生獲得更高質量、更多元化的作業。只有減負增效,提高作業的質,才能真正實現減少學生作業的量,進而提升智育水平。因此,實踐性作業的設計應從創新布置方法、調動學生積極性、結合學生的個人成長特點等多方面著手,以此實現在實踐性作業各方面的突破,確保每個學生都能在生活中獲取知識和方法,提升個人素養。