☉江蘇省宜興市丁蜀高級中學 吳湘蕓
數(shù)學知識往往呈現(xiàn)出局部性和精細性,而數(shù)學素養(yǎng)則偏重于整體性和聯(lián)系性,怎樣的數(shù)學知識能夠轉化并積淀為數(shù)學核心素養(yǎng)?怎樣的學習方式與教學策略能夠更好地促進數(shù)學知識自然轉化為數(shù)學核心素養(yǎng)?深度學習理念正是基于“四基”(基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經驗)發(fā)展“四能”(發(fā)現(xiàn)并提出問題的能力、分析和解決問題的能力),基于“四能”培育“六大核心素養(yǎng)”(數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、直觀想象、數(shù)學運算、數(shù)據(jù)分析)以及“個性品質”(學習興趣、學習習慣、學習信心、思辯意識、文化認同、價值欣賞),其本質是為了幫助學生從“低階思維”走向“高階思維”.結合實踐,可以認為數(shù)學深度學習是指在理解學習的基礎上,學生帶著個性化的思考,迎接挑戰(zhàn)性的任務,通過自主探究、合作交流、質疑思辯、多元表達,最終促進關鍵能力的形成.在這個過程中教師應尊重學生的差異化發(fā)展,因勢利導,引導學生主動參與,多維發(fā)展.因此,為學生的思維進階設計合理的路徑尤為重要,如何來幫助學生實現(xiàn)上述目標,主要采取下述五個步驟來實施.
新課引入時,設置問題情境,有時可以用多媒體進行教學,用聲音、圖片給予學生最直觀的感受.學生通過認真聽講、仔細閱讀,加深對知識點的印象.想要學得深入,必須通過課前預習,查找資料,自己與課本對話等途徑.通過閱讀課本并思考問題:我已經學了哪些知識?要學習的新知識有哪些?新舊知識有關聯(lián)嗎?遇到了什么困難?把不懂的地方用筆標注,等待教師解答.利用上課前的時間多讀多思,達到深層次的學習.
比如好好利用課本上每章的引言部分.例如:必修四《三角函數(shù)》這章開始時課本從自然界中的周期現(xiàn)象出發(fā):日出日落、寒來暑往、彈簧振子、圓上一點的運動、蘇州摩天輪(國內最大的水上摩天輪)等,創(chuàng)設豐富的情境,通過對實際背景的分析、概括、抽象,建立三角函數(shù)的概念,從而學會從數(shù)學的角度看待問題,用數(shù)學的方法研究問題,用數(shù)學的思維解決問題.
數(shù)學來源于生活,并能對生活起著十分重要的作用,在數(shù)學教學中,教師可以從實際生活出發(fā)并結合課堂教學需求提出相應問題,創(chuàng)設符合學生認知水平的課堂情境,讓學生將“枯燥”的數(shù)學學習和生活實際相結合,在現(xiàn)實中學習數(shù)學,既能認識到數(shù)學的現(xiàn)實價值,又能激發(fā)學生的好奇心、興趣性,進而學生自主探究的主體意識明顯增強.比如銀行利率、超市商品打折、商場送券消費等的最佳優(yōu)惠組合,管線市政工程的最佳線路選擇等,這些都是常用的與生活結合的實例,通過建立必要的引領,步步深入,學生的學習興趣必然高漲.
在高中數(shù)學課堂中激發(fā)學生的學習興趣,讓學生積極參與其中,不是簡單地聽課,而是學著用心思考問題,從學會學習開始,發(fā)揮大腦的潛力.課堂上以學生講為主,穿插小組合作討論,及時總結,以鼓勵為主,爭取讓每位同學都有機會交流,耐心等待、善于傾聽,實現(xiàn)有效參與.
例1設實數(shù)x,y滿足,則的最小值是______.
解法1:令,滿足
(2)也可換元用基本不等式來求解:令3-sinθ=t,其中t∈(2,4),則sinθ=3-t,則(當且僅當時,取等號).
解法2:b,則ab=1,得到,則
解法3:當x=0時,3x2-2xy=0.
當x≠0時
學生提出多種解法,課堂氣氛熱鬧非常,并樂于和大家分享.通過各種方法的介紹不僅拓寬了解題思路,復習到各類知識點,更重要的是學生自愿且愉快地參與探討,對自己經過實踐得出的結論印象更為深刻,從而大大提高了課堂效率.
學生在學習時經常會遇到各種問題,一部分學生選擇沉默,只聽不問;另一部分學生較為積極,邊聽邊問.作為教師,在課堂中應鼓勵學生暢所欲言;作為學生,有不懂的地方要多問教師,增加學習的機會.要讓學生懂得失敗并不可怕,不要因為失敗而感到羞愧,不要停下探索的腳步,要大膽實踐,會有老師和同學支持你.
例2已知各項均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若,則an=______.
課上師生一起討論這道題的錯誤原因和注意點.
師:其他同學有別的想法嗎?
師:部分同學未想到表達式的化簡.
生3:我也得到了這個表達式Sn=an+1.接下去寫出Sn-1=an,兩式相減,得到an+1=2an,所以我的答案是an=2n.
師:有一部分同學都是這樣做的,覺得很成功,那么錯在哪里了呢?
生4:他忽略了n的范圍.事實上,從而an+1=2an(n≥2).在已知條件的式子中令n=1計算出a2=2,所以
師:同學們在做有關數(shù)列的題目時經常忽略n的范圍.還有別的解法嗎?
生5:還可以這樣化簡Sn=an+1=Sn+1-Sn,得出Sn+1=2Sn(n∈N*),所以{Sn}是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列.則有,所以
師:看到Sn與an的關系式,應該要有兩種思路,可以去求Sn的通項公式,也可以去求an的通項公式,要根據(jù)題意靈活選擇解法,注意細節(jié).
師生、生生之間通過不斷交流,在很輕松的環(huán)境下愉快地學習,通過動腦、動口、動手,體現(xiàn)自身特點,實現(xiàn)深度學習.
成功不在于某一道題的解答,而在于從解題中得到思維的促進、能力的提升.教師通過示范演示,教會學生從實踐中掌握技能、提升經驗,在課堂中展示交流、實際演練,在做中學,學中做,注重知識遷移并即刻進行應用,這實際上也是檢驗學習成果的一種方式.
例3(1)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+3(a+2)x+1既有極大值又有極小值,求實數(shù)a的取值范圍.
(2)已知函數(shù)f(x)=x4+ax3+2x2+b(a,b∈R)在x=0處有極值,求實數(shù)a的取值范圍.
學生經過相互討論,列出式子,并計算答案.然后分成若干小組,一人出題,一人解答,一人批改,一人總結.最后教師選擇部分成果當場展示、評價.
生1:已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+3(a+2)x+1沒有極值,求實數(shù)a的取值范圍.
生2:已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+3(a+2)x+1在(-1,1)既有極大值又有極小值,求實數(shù)a的取值范圍.
生3在參考書上看到一題,然后把它改編:
(3)關于x的方程x2-ax+1=0在(1,2)內有解,求實數(shù)a的取值范圍.
每位學生對知識點的認識、解答、應用都有自己不同的看法,教師應在課堂中留給他們足夠的時間讓他們認真思考,在有效的環(huán)境下讓彼此的想法相互碰撞,并不一定要設計得非常完美,結果也不需要非常成功,只要在主動參與中獲得深刻經驗,就是高效課堂.學生根據(jù)自己的需要,制定學習目標,課后有計劃地安排時間自主學習.讓探究成為常態(tài),讓探究成為習慣.
學生通過課堂學習,對自己的學習行為、學習過程、學習結果進行審視和分析,找到自身的薄弱點,改進自己的學習.課后堅持記錄錯題,有針對性地多加練習,實現(xiàn)個性化學習.利用課余時間在已學的知識技能上有更深層次的探求,形成學習成果.教師要有意識地培養(yǎng)學生時時反思,養(yǎng)成反思的習慣,提高反思的能力.
例4 在學習《弧度制》時,可讓學生查閱弧度制的由來,了解到嚴格的弧度概念是由瑞士數(shù)學家歐拉引入.學生通過學習三角學的歷史,對三角函數(shù)產生興趣;通過了解歐拉的事跡,發(fā)現(xiàn)他的許多成果竟然是在他右眼失明以至雙目失明后完成的;通過學習他勤奮的態(tài)度、頑強的毅力和孜孜不倦的治學精神,從中得到熏陶,激勵自己不斷前行.
基于深度學習的教學設計應該從“教”的設計走向“學”的設計.也就是“學”的設計要先于“教”的設計,重于“教”的設計,“教”的設計應圍繞“學”的設計,服務于“學”的設計.具體而言,數(shù)學教學設計的重心應該由通常的情境設計、任務設計、例題和習題設計走向數(shù)學問題及其解決策略的設計,促進個性化的深度學習,實現(xiàn)差異化的長效發(fā)展,最終積淀出終身受益的數(shù)學核心素養(yǎng).