☉內(nèi)江師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 劉成龍
☉內(nèi)江師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 胡 丹
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:“教學(xué)活動是師生積極參與、交往互動、共同發(fā)展的過程.有效的教學(xué)活動是學(xué)生學(xué)與教師教的統(tǒng)一,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者與合作者.”[1]習(xí)題講評是重要的教學(xué)活動,但在以往的講評中主要以教師的講解為主,學(xué)生參與缺失、師生交流缺失、信息流向單一——僅由教師流向?qū)W生,是典型的高耗低效課堂.怎樣才能讓習(xí)題講評課更加有效呢?研究者認(rèn)為最有效的方式是讓信息的流動由單向走向多元,實現(xiàn)這一目標(biāo)必須打破講—聽這一單一的師生活動,讓師生、生生互動起來,這需構(gòu)建指向師生交互的習(xí)題講評教學(xué)活動.為此,文中展示指向師生交互的習(xí)題講評教學(xué)活動.
建構(gòu)主義理論強調(diào),學(xué)習(xí)是通過某種社會文化的參與內(nèi)化相關(guān)的知識和技能、掌握相關(guān)工具的過程,這一過程常常需要通過一個學(xué)習(xí)共同體的合作互動來完成.[2]學(xué)習(xí)共同體是由學(xué)習(xí)者及助學(xué)者(包括教師、專家、輔導(dǎo)者等)共同構(gòu)成的團體,他們經(jīng)常在學(xué)習(xí)的過程中進行溝通交流,分享各種學(xué)習(xí)資源,共同完成一定的學(xué)習(xí)任務(wù),因而在成員間形成了相互影響、相互促進的人際關(guān)系,形成一定的規(guī)范和文化.[3]交互的習(xí)題講評教學(xué)構(gòu)建了師生學(xué)習(xí)共同體.其中,學(xué)生是學(xué)習(xí)者,教師既是助學(xué)者也是學(xué)習(xí)者,通過溝通交流、形成共識,使共同體內(nèi)的成員包括教師都得到不同的發(fā)展.
建構(gòu)主義理論認(rèn)為,每個人都以自己的經(jīng)驗為背景建構(gòu)對事物的理解,因而不同的人只能理解事物的不同方面,不存在對事物唯一正確的理解.合作學(xué)習(xí)和交互教學(xué)可以使學(xué)生超越自己的認(rèn)識,看到那些與自己不同的理解,從而形成更加豐富和全面的理解.建構(gòu)主義者很重視相互作用對學(xué)生的影響,主張教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間進行豐富而多向的交流、討論.[2]交互的習(xí)題講評教學(xué)遵循交流,力求通過師生、生生間不同理解的碰撞,引導(dǎo)學(xué)生豐富或調(diào)整自己的理解.
羅杰斯認(rèn)為傳統(tǒng)教學(xué)模式中主體是教師,客體是學(xué)生,知識信息的交流是單向的,缺乏交流雙方的情感互動性、參與性和雙向反饋,學(xué)校實行強制管理,師生關(guān)系不平等,缺乏民主和信任感,學(xué)生經(jīng)常處于懷疑和懼怕狀態(tài)中.在較少的威脅(心理壓力)教育情境下才會有效學(xué)習(xí),主動的、全身心投入學(xué)習(xí)才會產(chǎn)生良好效果.[2]交互的習(xí)題講評教學(xué)強調(diào)構(gòu)建民主、和諧的師生關(guān)系,將時間、空間、提問權(quán)、話語權(quán)和評議權(quán)還給學(xué)生,促進師生間、生生間的相互理解,發(fā)展學(xué)生的合作意識和合作能力.
學(xué)習(xí)金字塔理論表明:不同的學(xué)習(xí)方式得到的學(xué)習(xí)效果區(qū)別很大,位于塔尖的是學(xué)生單憑閱讀或聽老師講授,效果最差(保持10%);位于塔基的是學(xué)生動手參與和給別人講授,效果最好(保持90%).可見,積極主動、合作交流是最為有效的學(xué)習(xí)方式.[1]交互的習(xí)題講評教學(xué)將傳統(tǒng)單一講的教學(xué)方式變革為多元互動、共同作用的助學(xué)、互學(xué)的學(xué)習(xí)模式,極大地擴張了信息的流通渠道,增加了有效信息的吸收.正如班杜拉所堅持的多因素相互作用共同決定行為一樣,交互的習(xí)題講評教學(xué)在共同體成員充分的行為參與、情感參與下變得十分有效.
習(xí)題:若a、b為實數(shù),求a2+b2+ab-a-2b(下文記為※)的最小值.
設(shè)計意圖:問題是數(shù)學(xué)的心臟、問題是研究的心臟、問題是教學(xué)的心臟.按建構(gòu)主義的觀點,教學(xué)的開始,應(yīng)該給學(xué)生一些問題、兩難選擇或提問,以激發(fā)學(xué)生的好奇心,引發(fā)他們的理解活動.好的問題能激發(fā)學(xué)生問題解決的熱情,能觸發(fā)學(xué)生靈動的思維,能引發(fā)師生交互的教學(xué)行為.文中所呈現(xiàn)的問題敘述簡潔,內(nèi)涵豐富,蘊含豐富的數(shù)學(xué)思想方法(比如,函數(shù)思想、方程思想、整體思想等)、解答視角寬闊,具有一定的深度、廣度和關(guān)聯(lián)度.同時,學(xué)生在解答該問題時容易產(chǎn)生不同的“答案”,而這些不同的“答案”正是引起“爭論”的根源,也是推動交互活動的本源.總之,該問題既以學(xué)生現(xiàn)實水平為基礎(chǔ),又落于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi),符合可接受性原則,是一道宜于師生進行交互講評活動的試題.
(1)成果展示——誘發(fā)沖突.
師:請同學(xué)們展示解答結(jié)果.
生1:-1.
生4:0.
…………
(學(xué)生相互張望,小聲議論)
設(shè)計意圖:動機是引起和維持個體活動,并使活動趨向一定的目標(biāo),以滿足某種需要的一種內(nèi)部心理動力.個體的一切有意識的活動都是由動機引起的.[2]布魯納認(rèn)為,在未經(jīng)學(xué)生自己探索嘗試而將答案告訴學(xué)生的教學(xué)方式,易導(dǎo)致學(xué)生一知半解,或因知之不詳而迅速遺忘.教師未將問題的答案直接告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生展示不同的解答結(jié)果,引起學(xué)生認(rèn)知沖突,充分調(diào)動學(xué)生的好奇心和好勝心,其目的是激發(fā)學(xué)習(xí)動機.
(2)針鋒相對——思維碰撞.
師:出現(xiàn)了4種不同的答案,能說說你們的做法嗎?
(學(xué)生在黑板上板書各自的解答)
師:聽起來很有道理,其他做法呢?(教師不急于點評)
生6:※=(b-1)2+a2-a+ab-1.當(dāng)b=1時,(b-1)2+a2-a+ab-1≥a2-1.當(dāng)a=0時,a2-1取得最小值-1.故※的最小值為-1.
師:新的答案出現(xiàn)了.還有其他答案嗎?
生7:※=a2+a(b-1)+b2-2b=+(b-1)2-1.令b=1,a=0,則※的最小值為-1.
師:還有嗎?
生8:我的答案是0.要使得整個式子最小,就要保證式子中每一項最小,故a=b=0,得原式的最小值是0.
師:生8又給出了不同答案0.
…………
設(shè)計意圖:“從錯誤中學(xué)習(xí)”是當(dāng)前提倡的一種重要學(xué)習(xí)策略.它體現(xiàn)了教學(xué)方式的深刻變革,是現(xiàn)代教學(xué)觀下的一種教育機智.[4]桑代克的“聯(lián)結(jié)—試誤”學(xué)習(xí)強調(diào)“做中學(xué)”,允許學(xué)生犯錯,并鼓勵學(xué)生從錯誤中學(xué)習(xí).[2]“做”的過程即為試誤的過程、師生交互的過程:教師讓學(xué)生展示他們“做”的過程,其目的是在展示過程中充分暴露學(xué)生思維的方式及思維中存在的錯誤,以便在師生、生生思維碰撞中糾正錯誤、加深對問題的理解,進而優(yōu)化思維方式,形成良好的思維品質(zhì).錯誤是交互教學(xué)中的生成性資源.
(3)互評互助——達成共識.
師:請大家評價以上做法.
生10:我覺得生5做的不對.
師:錯在哪里呢?
生10:當(dāng)a+b=0時,-(a+b)-ab-b不一定取得最小值.
師:能說的更具體一點嗎?
生11:※中含有兩個變量a、b,※的最小值,即整體的最小值,而(a+b)2僅僅是整體的一部分,這部分取最小值時,-(a+b)-ab-b不一定取得最小值.
師:說得很好,找到了錯誤的關(guān)鍵——只關(guān)注局部,忽視整體,給點掌聲.
生11:我認(rèn)為生6、7的做法也是錯的,錯誤原因與生5一樣.
師:說得很好.我想知道,都是配方,生5得到的結(jié)果與生6、生7為什么會不一樣呢?
生12:“取等條件”不同.
師:具體說說.
師:很好,認(rèn)識很到位.可見取等條件對求最小值來說很重要.不難看出生8也犯了相同的錯誤.生9的做法呢?
生13:生9與前幾個都不一樣,他先用平方非負(fù)的性質(zhì)將平方項化成了交叉項,再運用取等條件a=b消去b,最后運用配方求得最小值.
師:這樣做對嗎?
生14:不對.犯了前幾個同學(xué)的錯誤——用局部代替整體.
師:聽懂了嗎?
生:(齊)聽懂了.
設(shè)計意圖:布魯姆將人的認(rèn)知分為:認(rèn)識、領(lǐng)會、運用、分析、綜合和評價六個層次.其中,評價是認(rèn)知的最高層次.[2]斯塔弗爾比姆指出:“評價最重要的意圖不是為了證明,而是為了改進.”互評是交互教學(xué)的重要環(huán)節(jié),意在在互評中達成共識,促進學(xué)生認(rèn)知新高度的形成.教師意在通過學(xué)生互評、互助、互糾的方式,讓學(xué)生講出錯誤的原因——局部代替整體,這對加深學(xué)生對所犯錯誤的認(rèn)識、理解,以及對形成正確策略和邏輯辨證思維有益.
(4)師生共建——教學(xué)相長.
師:生5、6、7均犯了用局部代替整體的錯誤,但提供了一個解題的方向——配方,配方的目的是什么呢?
生15:減少未知數(shù)的個數(shù).
師:能否結(jié)合大家剛剛的做法,談?wù)勈侨绾螠p元的呢?
師:說得很好,抓住了配方的實質(zhì)——減元,大家想想:為什么通過配方就能減元呢?
生17:上述解答中都將平方項替換為了0來減少變元,比如:等.
師:為什么用0來替換平方項,而不是其他數(shù)呢?
生18:因為平方項非負(fù),即m2≥0.
師:非常好,可以看出平方項非負(fù)是減元的重要工具.生6使用了平方項非負(fù),但(b-1)2=0、a2=0時,※未必取得最小值,這是為什么呢?
生19:因為(b-1)2+a2-a+ab-1中平方項外的-a+ab-1未必取得最小值.
師:你真棒,要是平方項外的部分不含有變量,能否取到最小呢?
生:(齊)能.
師:結(jié)合生7的做法,正確的配方應(yīng)配成哪種形式呢?
生20:需要配成“( )2+( )2+常數(shù)”這種形式.
師:很好,在這種形式下,什么時候取得最小值呢?
生21:平方項同時為0即可取最小值.
師:對,請大家再次嘗試運用配方法解答習(xí)題.
…………
師:說說你的思路.
師:不錯,還可以怎么配方呢?
師:很好,大家聽清楚了嗎?
生:(齊)聽清楚了.
師:配方的目的是減元,還有其他的減元思路嗎?
大家陷入思考之中……
師:習(xí)題中的問題是求最小值,初中時求最值有哪些辦法呢?
生23:利用將軍飲馬模型.
師:將軍飲馬模型一般用來處理線段和(差)的最值問題,※能化成線段和的結(jié)構(gòu)嗎?
生23:不太容易.
生24:利用函數(shù)增減性可以求最值.
師:說說看.
生24:一次函數(shù)y=kx+b,當(dāng)k>0時,y隨x的增大而增大;當(dāng)k<0時,y隨x的增大而減小.
師:很好,※能看成一次函數(shù)嗎?
生24:不能.是二次的形式.
師:能看成二次函數(shù)嗎?
生25:可以.記y=a2+(b-1)a+(b2-2b),y是關(guān)于a的二次函數(shù).
師:如何求最小值呢?
生25:y=a2+(b-1)a+(b2-2b)在對稱軸處取得最小值.,即※=a2+,顯然,當(dāng)b=1時,-1≥-1,可求得a=0.于是當(dāng)a=0,b=1時,※取得最小值-1.
師:非常精彩.
(頓時響起陣陣掌聲)
生26:還可以這樣做:記y=b2+(a-2)b+a2-a,y是關(guān)于b的二次函數(shù),在對稱軸處取得最小值.※=b2+,顯然,當(dāng)a=0時,,可求得b=1.于是當(dāng)a=0,b=1時,※取得最小值-1.
師:很好,懂得變通.生26、27從函數(shù)視角減元得到了兩種優(yōu)美解,簡潔、明了.
生27:我還有不同的方法.函數(shù)和方程有緊密的聯(lián)系,因此,我是從方程角度來處理的.
師:說說看.
生27:令y=a2+b2+ab-a-2b,移項得a2+b2+ab-a-2b-y=0.將b、y看成常數(shù),可以化為關(guān)于a的一元二次方程a2+(b-1)a+(b2-2b-y)=0(記為#).關(guān)于a的方程有根,則Δ=(b-1)2-4(b2-2b-y)≥0,則.當(dāng)b=1時,※取得最小值-1.
師:從方程視角給出了解答.這種方法我之前都沒有想到,你很了不起.
(大家一起為生27鼓掌)
師:真可謂眾人拾柴火焰高,至此從配方、函數(shù)和方程的視角得到了問題的解.
設(shè)計意圖:教學(xué)相長是一種和諧、完美的教學(xué)活動.交互的習(xí)題講評教學(xué)所構(gòu)建的師生學(xué)習(xí)共同體的最終目的是在和諧、民主的氛圍下追求共同體成員得到不同的發(fā)展.本環(huán)節(jié)意在通過教師啟發(fā)來激發(fā)處于憤悱狀態(tài)的學(xué)生的潛能,讓學(xué)生在不斷預(yù)設(shè)的追問中修正、完善,使認(rèn)知達到新的高度,從而迸發(fā)創(chuàng)造的火花.反過來,通過學(xué)生生成的“奇思妙解”促使教師深度思考,最終在應(yīng)對“意外”中“成長”.
(5)回顧反思——提升素養(yǎng).
師:我們回過頭來審視整個解題活動.生21、生22的配方中具有怎樣的特點呢?請從字母的地位進行比較.
生28:生21的配方中a很重要,b感覺沒那么重要.生22剛好相反.
師:在數(shù)學(xué)中重要的變量常常稱為主元,不太重要的稱為次元.比如,生21的配方中將a視為主元、b視為次元,先處理主元a,再解決次元b.生22的處理過程剛好相反.類似地,請審視生25、生26的做法.
生29:生25、26的做法實質(zhì)上與生21、22是一樣的,也是分別將a、b視為主元.
師:生27的做法呢?
生30:同樣運用了主元法.
師:嗯,不難看出,主元是貫穿配方法、函數(shù)法和方程法的一條主線.大家想想,貫穿三種視角的另一條主線是什么呢?
生:(齊)減元.
師:不錯,減元貫穿始終.減元和主元之間是什么關(guān)系呢?
生:(齊)減元是思路,主元是具體的方法.
師:對,減元是指導(dǎo)思想,主元是具體的行動,思想指導(dǎo)行動.
至此,習(xí)題得到了圓滿的解決.
設(shè)計意圖:反思即元認(rèn)知,是人們以自己的認(rèn)知活動過程及結(jié)果為認(rèn)識對象的認(rèn)識活動.弗賴登塔爾曾提出:“反思是重要的數(shù)學(xué)活動.它是數(shù)學(xué)活動的核心和動力,是一種積極的思維活動和探索行為,是發(fā)現(xiàn)、是再創(chuàng)造.”本環(huán)節(jié)中,在教師引導(dǎo)下,讓學(xué)生體會方法間的聯(lián)系、感悟蘊含在各種方法背后的思想,以此積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng).
班杜拉認(rèn)為人的行為是內(nèi)部因素和外部因素相互作用的產(chǎn)物,堅持多因素相互作用共同決定行為的觀點.因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)是相互作用的過程.師與生、生與生之間的互動質(zhì)量對學(xué)習(xí)質(zhì)量有十分明顯的影響.通過互動,不但可以促進學(xué)習(xí)者的意義構(gòu)建,而且可以促進師生之間、生生之間的相互理解,發(fā)展學(xué)生的合作意識和合作能力,改善師生關(guān)系、同學(xué)關(guān)系.[2]鑒于此,教師以一道習(xí)題為載體呈現(xiàn)了“與眾不同”的講評教學(xué)活動.下面從教學(xué)活動方式、過程、效果等方面做一些說明.
從教學(xué)活動方式來看,符合多樣性原則.案例中,在教師的組織下,學(xué)習(xí)共同體成員開展了方式多樣的交互學(xué)習(xí)活動,比如:學(xué)生講解、學(xué)生自評、生生互評、師生互評、教師評賞、教師追問、教師講解等,打破了傳統(tǒng)的“講—練—講—練”的方式,實現(xiàn)了信息的多向流動,有利于加深對信息的理解、重整、融合和內(nèi)化.同時,交互學(xué)習(xí)過程中伴隨著行為參與、認(rèn)知參與和情感參與,有利于展示學(xué)生的解答思路、暴露認(rèn)知缺點、優(yōu)化認(rèn)識結(jié)構(gòu)、享受成果喜悅、實現(xiàn)主動建構(gòu).
從教學(xué)活動過程來看,符合系統(tǒng)性原則.本案例的實施中,設(shè)置了具有一定邏輯順序的行為系列——5環(huán)節(jié):成果展示——誘發(fā)沖突,針鋒相對——思維碰撞,互評互助——達成共識,師生共建——教學(xué)相長,回顧反思——提升素養(yǎng).5環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個系統(tǒng)的教學(xué)活動工程,每個環(huán)節(jié)為一個子系統(tǒng),各子系統(tǒng)有序地按層級結(jié)構(gòu)排列,且前一個子系統(tǒng)制約、影響著后一個子系統(tǒng),后一子系統(tǒng)反過來制約著前一個子系統(tǒng),既有程序的規(guī)定性、聯(lián)系性,還有科學(xué)性.通過5環(huán)節(jié)螺旋上升、逐步推進,將交互學(xué)習(xí)活動推向了高潮.
從教學(xué)活動效果來看,符合有效性原則.有效教學(xué)指教師在達成教學(xué)目標(biāo)和滿足學(xué)生發(fā)展需要兩方面都獲得成功或表現(xiàn)俱佳的教學(xué)行為.[5]本案例中的教學(xué)行為是有效的,體現(xiàn)在學(xué)生和教師兩方面.從學(xué)生方面來看成效顯著:首先,學(xué)生的主體地位得到了確立,在整個交互學(xué)習(xí)活動中,平等的師生關(guān)系得以確立,交流對話的渠道暢通無阻,學(xué)生個性得到了張揚,長久壓抑的情緒得以釋放,成就感大大增強,可謂身心既健康又愉悅;其次,學(xué)生思維層面得到較大的發(fā)展,整個交互學(xué)習(xí)活動中學(xué)生經(jīng)歷了認(rèn)識上的片面性—認(rèn)知全面性—策略的優(yōu)化—認(rèn)知結(jié)構(gòu)的完善—活動經(jīng)驗的豐富—數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升—數(shù)學(xué)思維的發(fā)展.從教師方面來看,交互學(xué)習(xí)中的教師既豐富了學(xué)生的知識、形成了技能、發(fā)展了情感,又促進了自我認(rèn)識上的發(fā)展,真可謂教學(xué)相長.