江蘇省南通中學(xué) 李維堅(jiān)
學(xué)生內(nèi)省驅(qū)動(dòng)下的生成課堂
江蘇省南通中學(xué) 李維堅(jiān)
漢語(yǔ)中“省”這個(gè)字是個(gè)多音字,而數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)與這個(gè)字息息相關(guān)。省(xǐng):一者,吾日三省吾身,注重學(xué)習(xí)的反思反省;一者,注重自我的內(nèi)省驅(qū)動(dòng)。?。╯hěng):減少,精簡(jiǎn),不斷優(yōu)化數(shù)學(xué)思維方式。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)是一個(gè)多維、漸進(jìn)、多層次的空間序列。千姿百態(tài)的生成性資源產(chǎn)生于師生的知識(shí)、思維、智慧、情感等多種因素的交織互動(dòng)。有些優(yōu)質(zhì)有效資源是可遇而不可求的,它稍縱即逝。假如教師能按照學(xué)生認(rèn)知的曲線、考慮思維的張度、情感的特征,在圍繞教學(xué)目標(biāo)精心預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上,開展學(xué)生內(nèi)省驅(qū)動(dòng)下的生成課堂,以個(gè)人扎實(shí)的基礎(chǔ)和靈動(dòng)的教學(xué)機(jī)智將那些意料之外的包含價(jià)值的生成資源敏銳捕捉,并合理有效地納入教學(xué)現(xiàn)場(chǎng),組織新的教學(xué)流程,則能讓課堂教學(xué)更貼近每個(gè)學(xué)生的實(shí)際狀態(tài),能讓學(xué)生興致高漲、思維盎然,能讓師生、生生有效互動(dòng),創(chuàng)造的火花不斷涌現(xiàn),新的思路、不同的見解層出不窮,這樣的生成課堂才見其精彩有效之處。
內(nèi)省驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生犯些錯(cuò)誤是正常的,因?yàn)閷W(xué)習(xí)本身就是一種通過(guò)反復(fù)思考招致錯(cuò)誤緣由并逐漸消除錯(cuò)誤的過(guò)程。既然學(xué)生犯錯(cuò)誤是一種普遍且無(wú)法回避的事實(shí),我們就應(yīng)該理性對(duì)待生成的錯(cuò)解,主動(dòng)探知出錯(cuò)的原因,深層次地挖掘錯(cuò)解的教學(xué)功能,這樣才有助于提高數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)過(guò)程重在質(zhì)變的過(guò)程,而非單一的量變過(guò)程,這一過(guò)程中就包含了錯(cuò)誤的出現(xiàn)、錯(cuò)因的分析、錯(cuò)解的更新。數(shù)學(xué)教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是“糾錯(cuò)”,糾錯(cuò)能力又是數(shù)學(xué)能力的一個(gè)重要構(gòu)成。在不斷的糾錯(cuò)過(guò)程中,思維的正確性、嚴(yán)謹(jǐn)性、完整性和批判性就生機(jī)勃勃地發(fā)展起來(lái)了。在動(dòng)態(tài)生成的數(shù)學(xué)課堂中,解題思路、解題方法瞬息萬(wàn)變,靈感不斷,很多是師生各自或彼此受到啟示的即興之作,但因受到年齡特征、心態(tài)情緒、知識(shí)儲(chǔ)備、思維模式等各種因素的影響,一些偏頗的想法、缺陷,甚至錯(cuò)誤都有出現(xiàn)的可能,但這不妨礙這些錯(cuò)誤資源的價(jià)值利用度。
比如在講授《線性規(guī)劃》這節(jié)課時(shí),面對(duì)兩個(gè)關(guān)于x,y的二元一次不等式,求解第三個(gè)關(guān)于x,y的二元一次代數(shù)式的范圍問(wèn)題時(shí),絕大部分教師都會(huì)面對(duì)學(xué)生的一種錯(cuò)誤處理:將已知的兩個(gè)不等式利用不等式的性質(zhì)變形相加,得到第三個(gè)不等式的范圍。這種處理一般求出的都是必要條件,放大了范圍。如果教師僅僅宣布該解法的錯(cuò)誤而不去挖掘錯(cuò)因,不去利用錯(cuò)解,那么就失去了一次很好的生成機(jī)會(huì)。錯(cuò)因的挖掘和分析可以讓學(xué)生明確如何等價(jià)利用不等式的性質(zhì);而錯(cuò)解的利用則可以挖掘出除了線性規(guī)劃以外的另一種方法:即將已知的兩個(gè)關(guān)于x,y的二元一次代數(shù)式分別看為一個(gè)整體,用它們?nèi)ケ硎镜谌齻€(gè)關(guān)于x,y的二元一次代數(shù)式。筆者講授時(shí),還讓學(xué)生類比了平面向量基本定理,這個(gè)二元變量的轉(zhuǎn)化過(guò)程本質(zhì)上是一樣的。雖然是教學(xué)目標(biāo)為“線性規(guī)劃”的課,但是筆者認(rèn)為這樣的生成并沒(méi)有浪費(fèi)時(shí)間,反而加深了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的理解,因而后來(lái)學(xué)生在面對(duì)2010年江蘇省高考數(shù)學(xué)卷的一道填空題時(shí),幾乎無(wú)困難地解決了問(wèn)題。因此教師應(yīng)學(xué)會(huì)直面并審視錯(cuò)誤,寶貴的教學(xué)資源也許正蘊(yùn)含在這些錯(cuò)誤資源之中。
教育家蘇霍姆林斯基曾說(shuō):“教育的技巧并不在于能預(yù)見到課的所有細(xì)節(jié),而在于根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況,巧妙地在學(xué)生不知不覺(jué)中作出相應(yīng)的變動(dòng)?!币虼耍處煈?yīng)審時(shí)度勢(shì)、順勢(shì)引導(dǎo),把學(xué)生的直覺(jué)化成充滿靈氣和創(chuàng)造性的教學(xué)資源,讓其在課堂中熠熠發(fā)光。倘若斷然否定、視而不見、置之不理,就將錯(cuò)失一個(gè)絕佳的生成契機(jī)。
比如《幾何概型(二)》這個(gè)案例:假設(shè)你家訂了一份報(bào)紙,送報(bào)人可能在早上6:30~7:30之間把報(bào)紙送到你家,你父親離開家去工作的時(shí)間在早上7:00~8:00之間,問(wèn)你父親在離開家之前得到報(bào)紙(稱為事件A)的概率是多大?
筆者在第一個(gè)班授課時(shí),當(dāng)這個(gè)問(wèn)題提出后,學(xué)生很快展開了思考。有4個(gè)同學(xué)說(shuō)出了自己的答案,在他們的解答過(guò)程中,無(wú)一例外均是以長(zhǎng)度為測(cè)度來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。4個(gè)人中有三個(gè)人的答案是錯(cuò)誤的,但是一個(gè)同學(xué)的答案卻是正確的。筆者當(dāng)時(shí)心里咯噔了一下,怎么辦呢?筆者在預(yù)設(shè)中從沒(méi)想過(guò)這道題的一維解決方案,到底這個(gè)學(xué)生的答案是湊巧得出的還是有合理的理由呢?沉思片刻,筆者讓這個(gè)學(xué)生說(shuō)出了自己的式子。
生1:
筆者請(qǐng)生1具體闡述一下來(lái)龍去脈,可惜生1的表達(dá)讓人不知所以然。筆者按捺住心中的疑惑,讓學(xué)生一起來(lái)研究,同時(shí)贏得了時(shí)間,自己也開始了對(duì)這個(gè)解法的重新認(rèn)識(shí)。觀察這個(gè)式子,生1應(yīng)該是從反面考慮這個(gè)問(wèn)題的,也就是父親拿不到報(bào)紙的概率是那么這個(gè)式子是什么意思呢?筆者積極地思考起來(lái),忽然間豁然開朗了,感覺(jué)這個(gè)式子是很有道理的。此時(shí)筆者看到下面有學(xué)生舉起了手,于是筆者請(qǐng)他發(fā)表自己的看法。
生2:父親拿不到報(bào)紙的情況必須滿足以下條件(筆者暗忖,和自己的想法差不多):
(1)相對(duì)于送報(bào)人,送報(bào)人的時(shí)間是7:00~7:30之間,這個(gè)時(shí)間段占6:30~7:30這一個(gè)小時(shí)的
(2)相對(duì)于父親,送報(bào)人送了報(bào)紙但是父親卻離開家的時(shí)間是在7:00~7:30,這個(gè)時(shí)間段占7:00~8:00這一個(gè)小時(shí)的
(3)相對(duì)于兩者而言,送報(bào)人必須在父親離開后送到,這樣先后的概率又是
此時(shí)筆者心中很興奮,但是新的矛盾又來(lái)了,筆者又很困惑,有三個(gè)問(wèn)題需要筆者面對(duì):第一:這個(gè)解答是走了正難則反的路,那么如果從正面走,能夠直接加以解答嗎?第二:這種方法能成為解決這類問(wèn)題的通法嗎?第三:筆者的教學(xué)任務(wù)還沒(méi)有完成,教學(xué)目標(biāo)還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn),即建立二維坐標(biāo)系來(lái)解決這種二元變量的問(wèn)題。
很短的時(shí)間內(nèi),筆者決定把第一個(gè)和第二個(gè)問(wèn)題拋給學(xué)生,讓他們課后去思考這兩個(gè)問(wèn)題,而把第三個(gè)問(wèn)題在課堂上解決掉。
但此時(shí)對(duì)于為什么要建二維坐標(biāo)系來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,筆者顯然沒(méi)有很好的說(shuō)服力。雖然后來(lái)用二維的思想,順利地完成了后來(lái)的教學(xué),但自己感覺(jué)很不滿意。于是在去第二個(gè)班授課之前,根據(jù)第一個(gè)班的意外生成,還來(lái)不及總結(jié)這個(gè)意外的生成,筆者對(duì)教案做了調(diào)整。決定在這個(gè)送報(bào)的例題之前加入一個(gè)例題,換一種教學(xué)情景,把教學(xué)生長(zhǎng)點(diǎn)建立在學(xué)生的認(rèn)知沖突上,讓學(xué)生在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)主動(dòng)思考,積極探索,而不急于去拓展學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
從個(gè)人知識(shí)水平上來(lái)看,學(xué)生已學(xué)過(guò)測(cè)度是一維的幾何概型的問(wèn)題(比如長(zhǎng)度),但卻未遇見這類有關(guān)二元變量的幾何概型問(wèn)題,學(xué)生很自然會(huì)希望用一維的幾何概型來(lái)解決此問(wèn)題,因此生1、生2的理解雖然出錯(cuò),但卻是在情理之中的,而生3發(fā)現(xiàn)的分析又指出了生1、生2的破綻。在學(xué)生的思維陷入了強(qiáng)烈的矛盾沖突中,又苦于找不到解決眼前問(wèn)題的辦法之時(shí),教師應(yīng)充分發(fā)揮主導(dǎo)作用,合理利用這一認(rèn)知沖突,提高學(xué)生的思維能力,讓課堂有效生成。
筆者提示道:這里涉及兩個(gè)變量x,y,而且你們已經(jīng)用不等式將它們的關(guān)系表示了出來(lái),滿足而一維的數(shù)軸無(wú)法描述這兩個(gè)變量之間的關(guān)系,那我們可以借助怎樣的工具來(lái)刻畫它們的關(guān)系呢?
在二元變量范圍問(wèn)題的刻畫上,類比線性規(guī)劃知識(shí),學(xué)生聯(lián)想平面直角坐標(biāo)系是刻畫x,y的關(guān)系的有效的數(shù)形結(jié)合的工具。畫出平面區(qū)域后,概率為平面區(qū)域的面積比:
此時(shí),學(xué)生撥開云霧見天日,認(rèn)識(shí)到這是一個(gè)“面積比”的幾何概型,原來(lái)的認(rèn)知沖突得以化解,真正是知其然也知其所以然,這為學(xué)習(xí)剛才的送報(bào)人的例題奠定了深厚的基礎(chǔ),學(xué)生一維的定式思維被成功地拓展到二維的空間,此時(shí)在這個(gè)班對(duì)于送報(bào)人的這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生無(wú)一例外地選用了平面直角坐標(biāo)系來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。在學(xué)生內(nèi)省驅(qū)動(dòng)的課堂中,教師要善于從學(xué)生困惑的焦點(diǎn)、認(rèn)識(shí)的沖突中去捕捉有效的信息,激發(fā)內(nèi)需,發(fā)展思維,形成教學(xué)生長(zhǎng)點(diǎn),使課堂因?yàn)檎J(rèn)知沖突資源而精彩。根據(jù)這兩節(jié)課,筆者有很多生成性的收獲,但是對(duì)于兩課的預(yù)設(shè)心中還是存有很多的疑問(wèn),到底怎樣才是更好的呢?
而對(duì)于留給第一個(gè)班的兩個(gè)問(wèn)題,筆者自己也做了思考,當(dāng)然思考也是不太成熟的。
如果從正面考慮,父親在離開家之前拿到報(bào)紙的情況分為以下三類:
(1)送報(bào)人在7:00前送到,那么父親一定可以拿到報(bào)紙。此時(shí)相對(duì)于6:30~7:30這一個(gè)小時(shí),概率是
(2)送報(bào)人在7:00~7:30之間送到報(bào)紙,而父親在7:30之后離開,此時(shí)這個(gè)概率是
(3)送報(bào)人在7:00~7:30之間送到報(bào)紙,父親也在7:00~7:30之間離開,而且父親比送報(bào)人更晚離開,所以此時(shí)的概率是
思考后筆者發(fā)現(xiàn),無(wú)論是課上學(xué)生提出的從反面解決還是從正面解決,都可以成為解決這類問(wèn)題的一個(gè)通法,但是相對(duì)于二維的平面直角坐標(biāo)系的解題方法來(lái)說(shuō),這種方法要求思維縝密,一個(gè)環(huán)節(jié)考慮不周,就很容易出錯(cuò)。而在第一節(jié)課上,生1憑借扎實(shí)的知識(shí)和迸發(fā)出來(lái)思維的火花,在極短的時(shí)間內(nèi)回答了這個(gè)問(wèn)題,體現(xiàn)了這個(gè)學(xué)生直覺(jué)思維的跳躍性。
教育永遠(yuǎn)是一件遺憾的事情,而我們要做的就是如何盡可能地減少遺憾,生成精彩。對(duì)于本節(jié)課的預(yù)設(shè),筆者還在不斷反思中。