[摘要]隨著新課改的深入推進,“深度學(xué)習(xí)”理念備受關(guān)注. 如何從教材出發(fā),讓學(xué)生明確課堂學(xué)習(xí)的必要性與重要性,并在學(xué)習(xí)過程中不斷拓展思維,獲得良好的學(xué)習(xí)能力呢?文章以深度學(xué)習(xí)的意義為起點,從“探索教學(xué)意義,驅(qū)動學(xué)習(xí)動機”“踐行深度學(xué)習(xí),促進思維發(fā)展”“適當(dāng)拓展延伸,發(fā)展核心素養(yǎng)”等方面對“因式分解”進行了教學(xué)設(shè)計與思考.
[關(guān)鍵詞] 深度學(xué)習(xí);課堂;因式分解
新一輪的數(shù)學(xué)課程改革將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)以及“立德樹人”的理念確立為教學(xué)的核心任務(wù).實踐證明,深度學(xué)習(xí)對于提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、批判性思維以及構(gòu)建知識間聯(lián)系具有至關(guān)重要的作用.近年來,深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究不斷涌現(xiàn),為教師的課堂教學(xué)指明了方向.為了使數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)真正落到實處,筆者對基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)教學(xué)進行了廣泛的實踐與探索,并取得了顯著效果.下面,筆者以“因式分解”的教學(xué)為例,深入探討深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)實踐與反思.
深度學(xué)習(xí)的意義
深度學(xué)習(xí)對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性具有重要意義,學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)逐步發(fā)展邏輯思維,為理性精神的形成夯實基礎(chǔ).深度學(xué)習(xí)注重知識的融會貫通,這對提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)具有重要價值.初中數(shù)學(xué)知識抽象程度較高,難度系數(shù)較大,要想學(xué)生掌握相應(yīng)的知識與技能,形成解決綜合性問題的能力,就要強化學(xué)生對知識的理解程度,讓學(xué)生基于深度學(xué)習(xí)提升學(xué)力,發(fā)展邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象等素養(yǎng).同時,深度學(xué)習(xí)還能有效地提升學(xué)生的實踐能力.教師在課堂上設(shè)計一些與學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)的實踐活動,能夠有效地激發(fā)學(xué)生的潛能,引導(dǎo)學(xué)生積極主動地投身于實踐探索,從而提高教學(xué)效果.
深度學(xué)習(xí)的教學(xué)實踐
(一) 探索教學(xué)意義,驅(qū)動學(xué)習(xí)動機
“因式分解”這一知識點對于初中數(shù)學(xué)而言,具有承上啟下的作用.從“承上”的視角來看,教材將“因式分解”安排在“整式運算”之后,主要是基于有理數(shù)與整式的四則運算可以作為因式分解的知識基礎(chǔ),而且,因式分解所運用的某些技巧,能夠進一步鞏固整式運算.此外,還考慮到因式分解的方法具有多樣性,涉及的數(shù)學(xué)思想方法也比較多,例如,化歸思想具備“ 形異質(zhì)同” 的特征[1] .從“啟下”的視角來看,因式分解是后續(xù)探索分式運算、解方程與二次函數(shù)等知識的基礎(chǔ).
探究因式分解教學(xué)的深層含義,剖析這一知識點在初中數(shù)學(xué)課程中的重要性,進而引導(dǎo)學(xué)生深刻理解本節(jié)課的教學(xué)價值.這有助于學(xué)生從被動接受知識的“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動的“我要學(xué)”,從根本上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生充滿活力地參與課堂學(xué)習(xí),為深度學(xué)習(xí)的實現(xiàn)打下堅實基礎(chǔ).
(二) 踐行深度學(xué)習(xí),促進思維發(fā)展
對于學(xué)生而言,數(shù)學(xué)知識的獲
取具有“有序性”,即通過有序的教學(xué)模式促使學(xué)生“有序習(xí)得”相應(yīng)的知識與技能.正如前一環(huán)節(jié)所述,整式運算是因式分解教學(xué)的基石.因此,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)從“怎么學(xué)”的角度出發(fā),對學(xué)生進行引導(dǎo)和指導(dǎo),讓學(xué)生在逐步深入的問題解決中培養(yǎng)出學(xué)習(xí)能力.本節(jié)課關(guān)于深度學(xué)習(xí)的實踐,可從以下幾個環(huán)節(jié)展開.
環(huán)節(jié)1 回顧整式運算方法.師 請大家回顧,在之前的課堂中,我們已經(jīng)接觸過哪些關(guān)于整式的乘法運算?
生1 單項式(或多項式) 與單項式(或多項式) 相乘,特殊的多項式相乘,等等.
師 很好,除了乘法運算之外,還學(xué)習(xí)了除法運算,主要有哪些?
生2 主要有單項式(或多項式) 除以單項式.
師 是否有同學(xué)思考過,為何我們沒有探索單項式(或多項式)除以多項式呢?
生3 或許是因為單項式(或多項式) 除以多項式可能不會得到一個整式,難以計算吧.
生4 應(yīng)該不是這個原因,如(x2+x) ÷ (1+ x) = x 或(x2+2x +1) ÷ (1+x) =1+x,所得的結(jié)果均為整式.
師 是否所有多項式除以多項式的結(jié)果都是整式呢?
生5 不是, 如(x2+x) ÷ (x -1)的結(jié)果是非整式.
師 的確,上述分析揭示了多項式除以多項式的結(jié)果可能是整式,也可能是非整式.這正是我們本節(jié)課將深入探討的核心內(nèi)容——多項式除以多項式.
設(shè)計意圖 回顧舊知能夠激發(fā)學(xué)生的思維,引導(dǎo)他們從認(rèn)知經(jīng)驗出發(fā),將注意力集中到課堂上,從而為揭示本節(jié)課的教學(xué)主題鋪平道路.同時,通過回顧舊知,教師能夠更好地了解學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),基于對學(xué)生情況的深入了解來開展教學(xué)活動, 可以達到事半功倍的教學(xué)效果.
環(huán)節(jié)2 多項式相除的運算與因式分解的定義.
師 根據(jù)以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,大家都知道若“多項式A ÷多項式B =整式C”,則“B ? C = A”.這一轉(zhuǎn)化給探索“多項式除以多項式”提供了依據(jù),即用B ? C 來表示多項式A,通過乘除之間的關(guān)系,可明確多項式A,B 相除的結(jié)果為整式C.關(guān)于這一說法,哪位同學(xué)能舉例說明?
生6 以x2+ x -2 = (x -1) ·(x+2) 為例,將式子進行轉(zhuǎn)化,有(x2+x-2) ÷(2+x) = x-1,(x2+x-2) ÷ (x-1) = x +2.
師 非常好!通過以上探索可知“A ÷ B = C”中的多項式A,可借助整式C 與多項式B 的乘積來表示.在本節(jié)課中,我們將深入探討多項式相除時的關(guān)系轉(zhuǎn)化,也就是多項式的因式分解.
設(shè)計意圖 盡管學(xué)生們對除法運算并不陌生,但他們尚未接觸過多項式除以多項式的問題.那么,該如何將“A ÷ B = C”這個式子進行轉(zhuǎn)化呢?教師為學(xué)生揭開謎團.如此設(shè)計不僅揭示了本節(jié)課教學(xué)的核心內(nèi)容,還靈活了學(xué)生思維,讓學(xué)生學(xué)會從不同視角觀察與思考問題.
環(huán)節(jié)3 探索整式乘法與因式分解的關(guān)聯(lián).
練習(xí)1 按照要求填空.
①a(a + 1) = a2 + a;
②m2+m = m (m + 1);
③-6x2 + 9x = (-3x)(2x-3);
④(-3x)(2x-3) = -6x2+ 9x.
以上式子中,屬于整式乘法的有( );屬于多項式因式分解的有( ) .
學(xué)生給出的結(jié)論為①④屬于整式乘法,②③屬于多項式的因式分解.教師進一步要求學(xué)生說一說如何區(qū)分這兩種類型的式子,并談?wù)勊鼈冎g存在怎樣的關(guān)系.在教師的點撥下,學(xué)生很快給出了“互逆運算”的結(jié)論.
練習(xí)2 觀察下列運算,屬于多項式因式分解的有( ) .
①a2 + a - 1 = a(a + 1) - 1;
②a2 + a - 1 = a(a + 1 -1/a);
③a(a - 2) + 1 = (a - 1)2.關(guān)于本題,學(xué)生給出的答案為③.在教學(xué)實踐中,許多教師傾向于直接向?qū)W生提供因式分解的公式,并讓學(xué)生套用這些公式來解決問題.但是,引導(dǎo)學(xué)生自主探索并分析因式分解的形成過程,不僅能使他們了解因式分解的規(guī)則,而且能讓他們理解規(guī)則背后的原理.這樣扎實的基礎(chǔ)將為學(xué)生解決實際問題提供有力支持.
設(shè)計意圖 上述兩個練習(xí)不僅引導(dǎo)學(xué)生聚焦于因式分解的定義,而且還培養(yǎng)他們運用辯證思維思考和分析問題的能力.這種教學(xué)方法明顯優(yōu)于直接向?qū)W生揭示結(jié)論的方式.通過這樣的設(shè)計,一方面可以加強學(xué)生對知識的掌握,另一方面可以幫助學(xué)生深刻理解整式乘法與因式分解之間的聯(lián)系,為將來的靈活運用打下堅實的基礎(chǔ).
(三) 適當(dāng)拓展延伸,發(fā)展核心素養(yǎng)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》對“結(jié)構(gòu)化”教學(xué)提出了更高要求,概念教學(xué)如何與結(jié)構(gòu)化教學(xué)深度融合呢?實踐表明,教學(xué)過程如果僅僅停留在“是什么”“有什么用”等維度,則難以從真正意義上開闊學(xué)生的視野,更談不上基于知識的縱、橫兩個維度建構(gòu)知識框架.適度擴展課堂教學(xué)內(nèi)容,不僅能進一步鞏固基礎(chǔ)知識,還能有效地推動學(xué)力的提升,這是增強學(xué)力、培養(yǎng)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵策略.遵循“跳一跳,摘到桃”的教學(xué)理念,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)來拓展知識領(lǐng)域,以此優(yōu)化教學(xué)效果、提高學(xué)力、開闊視野、發(fā)展素養(yǎng).例如,本節(jié)課可從以下幾個環(huán)節(jié)進行拓展延伸.
環(huán)節(jié)4 因式分解與解方程.
師 根據(jù)以上探索,已經(jīng)明確了x2+ x可以轉(zhuǎn)化為x(x+1),那么方程x2+ x=0的解該怎么獲得呢?
生7 該方程的解為x1= 0 與x2 =-1.
師 解這類方程的經(jīng)驗告訴我們,如果方程的右側(cè)等于0,那么通過因式分解左側(cè)的表達式,并讓每個因式等于0,方程的解自然就會顯現(xiàn).遵循這一規(guī)律,請大家自行解方程x2-2x-3= 0.
(學(xué)生沉默)
師 之所以未能解答該方程,是因為大家尚未發(fā)現(xiàn)多項式“x2 -2x-3”的因式分解結(jié)果.為了克服這一思維障礙,請大家回到教材,仔細研究教材上關(guān)于式子x2+ ( p +q)x+pq 的因式分解過程.然后,再思考如何解方程x2-2x-3=0.
學(xué)生通過自主閱讀、思考和分析, 發(fā)現(xiàn)x2-2x -3=0可以轉(zhuǎn)化為(x+1)(x-3) = 0,從而得出x1=3和x2=-1.
師 不錯.這種因式分解法被稱為“十字相乘法”,它是解決類似ax2+ bx+c=0(a≠0) 的一元二次方程的基礎(chǔ)方法.這些知識點將在后續(xù)課程中陸續(xù)出現(xiàn),有興趣的同學(xué)可以提前進行探索.
設(shè)計意圖 人類社會之所以能夠進步,是因為人類在日常生活中不斷遭遇各種挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)正是創(chuàng)新的催化劑.在這一環(huán)節(jié)中,教師提出了一個超出學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知范圍的問題,成功地激發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突,引導(dǎo)他們主動投入到問題的探索中.在探索過程中,學(xué)生親身體驗了發(fā)現(xiàn)和提出問題的過程,并嘗試從多個角度用辯證的視角觀察和分析問題,在教師的引導(dǎo)下解決了問題,并對解題方法進行了概括性的提煉,有效地提升了學(xué)生的創(chuàng)新意識和邏輯推理能力.
深度學(xué)習(xí)的思考
1.精心預(yù)設(shè)是深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)由于教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際認(rèn)知水平有差異,同一節(jié)課在不同班級的教學(xué)效果往往大相徑庭. 作為教師,必須在深入了解學(xué)生情況的前提下,依據(jù)知識特性精心設(shè)計課堂,為課堂的動態(tài)生成打下堅實的基礎(chǔ),這也是實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)理念的關(guān)鍵.本節(jié)課中,教師以“探索教學(xué)意義,驅(qū)動學(xué)習(xí)動機”作為教學(xué)的出發(fā)點,通過客觀分析學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),制定了恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,成功地將學(xué)生的注意力從被動轉(zhuǎn)向主動,實現(xiàn)了從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變,為深度學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ).
2.深度學(xué)習(xí)能夠催生創(chuàng)新意識
在新課改的推動下,學(xué)科教學(xué)特別強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,因為創(chuàng)新是國家在國際舞臺上競爭的重要實力. 教育的目標(biāo)之一,就是通過激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,逐步增強他們的創(chuàng)造力. 在本節(jié)課中,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,教師提出了“ 解方程x2-2x-3 =0”這一問題,成功地激發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突,并引導(dǎo)他們進入深度思考和探索的狀態(tài). 在教師的引導(dǎo)和教材的幫助下,學(xué)生不僅獨立地找到了解決問題的方法, 還對即將學(xué)習(xí)的“十字相乘法”有了初步的理解.這種教學(xué)設(shè)計有效地促進了學(xué)生“四基”與“四能”的發(fā)展,激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識,讓學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)的成就感,這是發(fā)展核心素養(yǎng)的關(guān)鍵要素之一.
3. 深度學(xué)習(xí)可推動素養(yǎng)的發(fā)展
與其他學(xué)科相比,數(shù)學(xué)學(xué)科的抽象程度更高,這就給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定的困難. 在當(dāng)前以核心素養(yǎng)發(fā)展為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)下,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和邏輯能力. 在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,重點放在了知識點的講解和考點的訓(xùn)練上. 雖然學(xué)生通過大量練習(xí)能夠獲得一定的解題技巧,但當(dāng)遇到問題的變形時,他們往往束手無策. 深度學(xué)習(xí)則要求學(xué)生不僅要超越知識的表層,更要深入理解知識的內(nèi)在邏輯和所蘊含的思想方法,促使學(xué)生“不僅知其然,而且知其所以然”. 因此,無論問題如何變化,學(xué)生都能從知識的核心出發(fā),靈活應(yīng)對. 顯然,深度學(xué)習(xí)在促進核心素養(yǎng)發(fā)展方面具有顯著的價值和意義.
總之,深度學(xué)習(xí)作為當(dāng)前教育教學(xué)研究中的熱點之一,離不開教師的引領(lǐng),教師應(yīng)著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),創(chuàng)設(shè)有利于深度學(xué)習(xí)的問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,從真正意義上促進“學(xué)”與“思”的深度融合,這是發(fā)展創(chuàng)新意識與核心素養(yǎng)的重要舉措[2] .同時,教師還應(yīng)全面且深入地傳授學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生在課堂上體驗到學(xué)習(xí)帶來的成就感,為培養(yǎng)終身可持續(xù)發(fā)展的能力打下堅實基礎(chǔ).