陳偉琪
《中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)中明確指出,中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課程(以下簡稱為“中職數(shù)學(xué)”)承載著發(fā)展素質(zhì)教育的功能,不僅要考慮學(xué)生當(dāng)下的需求,還要考慮學(xué)生的發(fā)展。學(xué)生通過學(xué)習(xí)中職數(shù)學(xué),不僅需要獲得繼續(xù)學(xué)習(xí)、未來工作和發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),更需要培養(yǎng)學(xué)生的批判思維能力和問題解決等高階思維能力。因此,中職數(shù)學(xué)教學(xué)需要學(xué)生的深度參與。
中職數(shù)學(xué)的教學(xué)現(xiàn)況卻未如理想,普遍存在學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)水平較低,教學(xué)內(nèi)容單一,教學(xué)方法陳舊,缺乏有效評(píng)價(jià)等不足。中職數(shù)學(xué)教學(xué)的未來路在何方是每一位從教者繞不過去的問題。
《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“創(chuàng)新教學(xué)形式,實(shí)施以學(xué)生為中心的教學(xué)模式”的建議,開發(fā)適合的教學(xué)材料是創(chuàng)新教學(xué)形式的基礎(chǔ)。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí),構(gòu)筑高效課堂,提升學(xué)生核心素養(yǎng),通過“預(yù)習(xí)案”實(shí)現(xiàn)“先學(xué)后教”的教學(xué)方式得到普遍重視,本文將以“一元二次不等式的解法”為例,探討開發(fā)利用“預(yù)習(xí)案”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度預(yù)習(xí)的策略。
采用“預(yù)習(xí)案”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度預(yù)習(xí)是對(duì)《中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》課程目標(biāo)和實(shí)施建議的有效回應(yīng)。一份完整的“預(yù)習(xí)案”至少應(yīng)該包括預(yù)習(xí)案課題信息、學(xué)法建議和過程指導(dǎo)三部分。開發(fā)“預(yù)習(xí)案”可以利用的策略主要有:①明確目標(biāo),找準(zhǔn)差距;②確立先行組織者;③以漸減提示法呈現(xiàn)例子;④提供錯(cuò)誤樣例;⑤提供多樣化的學(xué)習(xí)資源;⑥提供反思性問題。
一、深度預(yù)習(xí)的內(nèi)涵與表現(xiàn)
(一)深度預(yù)習(xí)的內(nèi)涵
深度學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí),旨在發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維和問題解決能力,是學(xué)習(xí)者批判性地利用新知識(shí)完善自身認(rèn)知結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移的一種學(xué)習(xí)。比格斯(Biggs)認(rèn)為,從認(rèn)知加工水平角度來看,深度學(xué)習(xí)是與淺層學(xué)習(xí)相對(duì)的概念,后者是指記憶等一類低水平的認(rèn)知活動(dòng)。
布盧姆(Benjamin Bloom)把認(rèn)知過程從低至高分為六個(gè)層次:記憶、理解、運(yùn)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造。在深度學(xué)習(xí)理念的指引下,教師在課堂教學(xué)中應(yīng)專注于創(chuàng)新與發(fā)散思維的升華,以人為本的情感溝通和交流,把大部分的課堂教學(xué)時(shí)間用于分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等高級(jí)認(rèn)知目標(biāo)的層級(jí)上。課前預(yù)習(xí)不僅是心理準(zhǔn)備的過程,也是學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、方法的準(zhǔn)備,它應(yīng)該是立體、系統(tǒng)、帶有發(fā)現(xiàn)性特點(diǎn)的深度預(yù)習(xí),它需要完成記憶、理解和運(yùn)用等三個(gè)層次的認(rèn)知目標(biāo)。所以,預(yù)習(xí)和課堂教學(xué)是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),預(yù)習(xí)是課堂教學(xué)的前置條件,而課堂教學(xué)是預(yù)習(xí)成果的升華。
筆者認(rèn)為,深度預(yù)習(xí)是課堂教學(xué)前的一種心理準(zhǔn)備,是一種基于理解的學(xué)習(xí),在此過程中,學(xué)習(xí)者在教師的引領(lǐng)下以記憶、理解和運(yùn)用為目標(biāo),采用較為單一的知識(shí)點(diǎn)為內(nèi)容,獨(dú)立自主地學(xué)習(xí)新的知識(shí),發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn),客觀評(píng)價(jià)自己的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果。
(二)深度預(yù)習(xí)的表現(xiàn)
所謂的理解,是指學(xué)習(xí)者在感知的基礎(chǔ)上,利用同化或順應(yīng)的機(jī)制重構(gòu)自身概念圖式,逐步認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)、規(guī)律的一種認(rèn)知活動(dòng)。例如,學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,能準(zhǔn)確地說出數(shù)學(xué)的概念,明確公式、定理、法則的條件、結(jié)論以及適用范圍,能在解題時(shí)提煉數(shù)學(xué)方法等都可以稱為理解。對(duì)事物的認(rèn)識(shí)有一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,所以學(xué)生的理解有不同的層次,不同的水平,其核心是思維。
深度預(yù)習(xí)主要表現(xiàn)為以下方面:
1.能夠準(zhǔn)確地說出數(shù)學(xué)的概念,指出概念中的關(guān)鍵詞,能區(qū)別相似概念的異同,掌握概念的符號(hào),初步了解概念提出的背景。
2.能夠認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)公式、定理、法則的結(jié)構(gòu),明確指出它們成立的條件和結(jié)論,了解它們的常用變式,并將之運(yùn)用于解決簡單的問題。
3.在研習(xí)課本等學(xué)習(xí)資料時(shí),能找準(zhǔn)重難點(diǎn),注重?cái)?shù)學(xué)思想方法的提煉,進(jìn)一步加深對(duì)內(nèi)容的理解。
4.能積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí),不斷地進(jìn)行反思,客觀評(píng)價(jià)自己的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)成果。
在預(yù)習(xí)的過程中,一方面需要學(xué)生的積極參與,另一面也需要教師進(jìn)行有效引領(lǐng)。利用預(yù)習(xí)案的導(dǎo)學(xué)功能,引導(dǎo)學(xué)生先行自學(xué)教材,整體把握新課的內(nèi)容,優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),從而達(dá)到深度預(yù)習(xí)的目標(biāo)。
二、預(yù)習(xí)案的內(nèi)容與形式
(一)預(yù)習(xí)案的內(nèi)容
從時(shí)間維度看,預(yù)習(xí)是對(duì)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的提前熟悉,所以預(yù)習(xí)案應(yīng)該在實(shí)施課堂教學(xué)前提供給學(xué)生。預(yù)習(xí)案是教師結(jié)合學(xué)情,根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、獲取能力,以提升課堂教學(xué)思維層次為目標(biāo)而編寫的學(xué)習(xí)方案。
預(yù)習(xí)案的主要內(nèi)容包括三部分:
1.課題信息
含課題名稱、選題出處、學(xué)習(xí)目標(biāo)等與課題相關(guān)的信息,其中學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)該明確、具體,可評(píng)可測(cè)。
2.學(xué)法建議
結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容和《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,給出合適的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)策略的建議,對(duì)學(xué)習(xí)過程中易犯的錯(cuò)誤給予提醒。
3.過程指導(dǎo)
從學(xué)生已有的認(rèn)知水平和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),結(jié)合教材,通過形式多樣的活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生理解知識(shí)。過程指導(dǎo)強(qiáng)調(diào)知識(shí)發(fā)生的過程與方法,重視數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),使用低起點(diǎn)、小步子的形式讓學(xué)生逐步達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
(二)預(yù)習(xí)案的形式
預(yù)習(xí)案是引領(lǐng)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方案,旨在幫助學(xué)生獨(dú)立地學(xué)習(xí)課本,形成系統(tǒng)的知識(shí)圖式,所以預(yù)習(xí)案也是一種導(dǎo)學(xué)案。它可以是紙質(zhì)文本的形式發(fā)給學(xué)生,也可以是電子文稿的形式,甚至是錄音或者視頻的形式通過互聯(lián)網(wǎng)推送給學(xué)生。靈活多變的形式,有利于教師實(shí)施不同的教學(xué)模式,無論是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),還是線上線下混合式教學(xué),預(yù)習(xí)案都可發(fā)揮其作用。
三、預(yù)習(xí)案的編寫策略
(一)明確目標(biāo),找準(zhǔn)差距
學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不是一步到位的,而是一個(gè)由表及里的過程,根據(jù)對(duì)事物本質(zhì)的把握程度可以將理解分為:初步理解、確切理解和深刻理解三個(gè)階段。初步理解是只能在感知事物的基礎(chǔ)上獲得一個(gè)比較粗劣的認(rèn)識(shí);確切理解指學(xué)生通過高水平的認(rèn)知活動(dòng)對(duì)事物的本質(zhì)形成清晰的認(rèn)識(shí);深刻理解指學(xué)生已經(jīng)形成良好的認(rèn)知圖式。作為預(yù)習(xí)案,不能一下子就要求學(xué)生達(dá)到深刻理解的程度,但可以根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知水平和知識(shí)經(jīng)驗(yàn),通過一系列活動(dòng)讓學(xué)生達(dá)到初步理解或確切理解的程度。所以,在制定預(yù)習(xí)案目標(biāo)的時(shí)候,教師要注意與教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行區(qū)分。
以“一元二次不等式”為例,《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求是“了解一元二次不等式的概念;了解二次函數(shù)、一元二次方程與一元二次不等式三者之間的關(guān)系;掌握一元二次不等式的解法?!睂?duì)于只需要達(dá)到了解的程度的概念和關(guān)系,學(xué)生經(jīng)過預(yù)習(xí)完全可以達(dá)到這個(gè)程度,即前兩個(gè)目標(biāo)可以直接作為預(yù)習(xí)案的學(xué)習(xí)目標(biāo);而“一元二次不等式的解法”要求達(dá)到掌握程度,學(xué)生僅靠預(yù)習(xí)是很難達(dá)到的,因?yàn)檎莆盏那疤釛l件是確切理解。這時(shí),預(yù)習(xí)案對(duì)“一元二次不等式的解法”的學(xué)習(xí)目標(biāo)就不宜是“掌握”,而是“初步理解”,從而為開展深度預(yù)習(xí)提供靶向。
(二)確立先行組織者
奧蘇貝爾(D.P.Ausubel)認(rèn)為,學(xué)習(xí)者接納新知識(shí)時(shí),需要在學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)前出示一種引導(dǎo)性材料,他把這種引導(dǎo)性材料稱為先行組織者。先行組織者可以分為陳述性和比較性兩種。如果學(xué)習(xí)材料與學(xué)習(xí)者原有知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)不大,那么可以采用陳述性組織者;如果學(xué)習(xí)材料與學(xué)習(xí)者原有知識(shí)結(jié)構(gòu)有重疊,那么可以采用比較性組織者。先行組織者特別適用于:學(xué)生感到陌生的內(nèi)容、以理解或問題解決為學(xué)習(xí)目標(biāo)的內(nèi)容以及內(nèi)部邏輯性較強(qiáng)的內(nèi)容。
以“一元二次不等式”為例,我們可以選擇二次函數(shù)的圖像性質(zhì)作為先行組織者。因?yàn)槎魏瘮?shù)的圖像性質(zhì)與一元二次不等式有重疊,所以,需要對(duì)它們之間的關(guān)系進(jìn)行辨別。由此,在預(yù)習(xí)案中可以設(shè)計(jì)如下兩個(gè)問題。
【問題1】二次函數(shù)的圖像是一條拋物線。已知二次函數(shù)y=x2-2x-3的圖像如圖1所示,請(qǐng)問:
(1)x取什么值時(shí)y=0;
(2)x取什么值時(shí)y>0;
(3)x取什么值時(shí)y<0.
【問題2】二次函數(shù)的圖像是一條拋物線。已知二次函數(shù)y=-x2+2x+3的圖像如圖2所示,請(qǐng)問:
(1)x取什么值時(shí)y=0;
(2)x取什么值時(shí)y>0;
(3)x取什么值時(shí)y<0.
通過這兩個(gè)問題,使學(xué)生將二次函數(shù)、一元二次方程和一元二次不等式這三個(gè)相似的概念結(jié)合起來,并通過函數(shù)圖像的直觀形象辨別這些概念的關(guān)系與區(qū)別,防止它們因?yàn)橄嗨贫斐烧J(rèn)識(shí)上的混亂,從而實(shí)現(xiàn)深度預(yù)習(xí)。
(三)以漸減提示法呈現(xiàn)例子
斯威勒(Sweller J)等人指出,學(xué)習(xí)者可以從配有詳細(xì)解答步驟的例題中歸納出隱含的知識(shí)并用之解決新的問題,對(duì)新手而言,從“例中學(xué)”是一種非常有效的學(xué)習(xí)方式。邢強(qiáng)和莫雷的研究指出,以漸減提示法呈現(xiàn)例題能有效地實(shí)現(xiàn)從例題到問題解決的過渡。所謂漸減提示法,是指具有相同結(jié)構(gòu)不同表面特征的一系列例題中,例1呈現(xiàn)配有詳細(xì)解答步驟的例題,例2的解答減少其中一個(gè)步驟,例3的解答減少其中的兩步,依次類推,直至只剩下需要學(xué)習(xí)者解決的問題,缺少的步驟可以使用下劃線待學(xué)生補(bǔ)充。這種例題呈現(xiàn)形式將學(xué)習(xí)這對(duì)問題的理解引向深入,可以幫助學(xué)生從簡單的模仿逐步走向獨(dú)立問題解決。
以“一元二次不等式”為例,我們可以在預(yù)習(xí)案中呈現(xiàn)以下例題。
【例1】求不等式x2-2x-3>0的解集.
解:因?yàn)棣?(-2)2-4×1×(-3)=16>0,所以方程x2-2x-3=0有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,分別是x1=-1,x2=3,所以原不等式的解集是(-∞,-1)∪(3,+∞).
【例2】求不等式x2-2x-3<0的解集.
解:因?yàn)棣?(-2)2-4×1×(-3)=16>0,所以方程x2-2x-3=0有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,分別是x1=-1,x2=3,所以原不等式的解集是.
【例3】求不等式x2+x-2>0的解集.
解:因?yàn)棣?12-4×1×(-2)=9>0,所以方程x2+x-2=0有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,分別是,所以原不等式的解集是.
【例4】求不等式x2-5x+6>0的解集.
解:因?yàn)?,所以方程x2-5x+6>0有個(gè)實(shí)數(shù)根,分別是,所以原不等式的解集是.
【例5】求不等式x2-x-6>0的解集.
解:.
因?yàn)闈u減提示法通過提供完整解答到提供殘缺解答,再到?jīng)]有解答,為學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建了一個(gè)逐步提升的腳手架,促使學(xué)習(xí)者不斷地建構(gòu)知識(shí)圖式,內(nèi)化所學(xué)到得知識(shí)技能,不斷加深對(duì)該問題的理解,從而展開深度預(yù)習(xí)。
(四)提供錯(cuò)誤樣例
我們不僅要在正確的例題解答中學(xué)習(xí),還要善于從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)。錯(cuò)誤樣例是指問題解決過程中包含錯(cuò)誤,要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解釋和改正的例題。往屆學(xué)生中出現(xiàn)的典型錯(cuò)誤可以開發(fā)成錯(cuò)誤樣例庫。因?yàn)殄e(cuò)誤樣例容易引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而激發(fā)學(xué)生想探個(gè)究竟的好奇心,有利于學(xué)生主動(dòng)開展自我反省,誘發(fā)更多的思考,從而提高預(yù)習(xí)活動(dòng)的思維量,實(shí)現(xiàn)深度預(yù)習(xí)。
以“一元二次不等式”為例,我們可以提出這樣的例題:
【例題】以下(圖3)是一位學(xué)生求解不等式x2≤4x的解題過程,其中存在一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤,請(qǐng)你指出來,并說明原因和改正的方法。
(五)提供多樣化的學(xué)習(xí)資源
克瑞斯(G.Kress)等將人類通過感官跟外部環(huán)境之間的互動(dòng)方式定義為模態(tài),多個(gè)模態(tài)的復(fù)合體稱為多模態(tài)。多模態(tài)和多媒體是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)概念。例如,一段微課視頻中通常包括字幕、聲音、圖像三種編碼系統(tǒng),屬于三媒體(即多媒體),而該視頻的字幕和圖像作用與視覺系統(tǒng),聲音作用于聽覺系統(tǒng),是視聽覺同時(shí)參與的雙模態(tài)。
顧曰國認(rèn)為:多模態(tài)學(xué)習(xí)比單模態(tài)學(xué)習(xí)更能增強(qiáng)記憶力,所以,教師在預(yù)習(xí)案中應(yīng)該為學(xué)生提供不同的互動(dòng)方式。以“一元二次不等式”為例,教師可以在預(yù)習(xí)案中為學(xué)生提供關(guān)于觀察二次函數(shù)圖像尋找一元二次不等式的解集的微課視頻,使學(xué)生的視覺系統(tǒng)和聽覺系統(tǒng)得到運(yùn)用。教師還可以給學(xué)生提供幾何畫板、超級(jí)計(jì)算器等軟件或手機(jī)應(yīng)用,讓學(xué)生的視覺和觸覺同時(shí)參與學(xué)習(xí)。多樣化的學(xué)習(xí)資源能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的多模態(tài)學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。信息技術(shù)發(fā)達(dá)的今天,我們完全可以使用網(wǎng)絡(luò)推送這些學(xué)習(xí)資源,為深度預(yù)習(xí)提供支撐。
(六)提供反思性問題
元認(rèn)知是主體對(duì)自身認(rèn)知的認(rèn)知,它是一種重要的學(xué)習(xí)策略,對(duì)學(xué)生內(nèi)化知識(shí)技能,實(shí)現(xiàn)高水平遷移有重要作用。學(xué)生對(duì)自己學(xué)習(xí)過程的反思能使他們解決問題的體驗(yàn)提升至更高水平。教師在預(yù)習(xí)案中為學(xué)生提供反思其學(xué)習(xí)目標(biāo)、策略和結(jié)果的問題,助力深度預(yù)習(xí)的更進(jìn)一步。
以“一元二次不等式”為例,教師可以在預(yù)習(xí)案中提出一些問題讓學(xué)生思考:“你是怎樣理解三個(gè)二次的關(guān)系的,你是怎么思考的?”“在解一元二次不等式的過程中你遇到了哪些困難,你打算如何解決這些困難?”“你能從這次預(yù)習(xí)中收獲到什么?”
四、結(jié)語
要優(yōu)化預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),提高教學(xué)效果,教師就要充分發(fā)揮好引領(lǐng)、指導(dǎo)的作用。通過編寫預(yù)習(xí)案激發(fā)、調(diào)動(dòng)和促成學(xué)生進(jìn)行深度預(yù)習(xí),并逐步在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的拓展、創(chuàng)造,這是回應(yīng)我們對(duì)知識(shí)的傳承和生產(chǎn)訴求的可行方案。
責(zé)任編輯何麗華