編者按:為推進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)改革與發(fā)展,促進(jìn)教育工作者理論素養(yǎng)和專業(yè)水平的提升,搭建優(yōu)秀教學(xué)交流平臺(tái),在中國教育學(xué)會(huì)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會(huì)的支持下,中國數(shù)學(xué)教育雜志社舉辦了“2022年度中國數(shù)學(xué)教育論文評選活動(dòng)”. 在此次活動(dòng)中,多篇選題新穎、內(nèi)涵豐富的文章脫穎而出. 為進(jìn)一步激發(fā)教育工作者的寫作熱情,并對此次活動(dòng)中的獲獎(jiǎng)?wù)弑硎咀YR,《中國數(shù)學(xué)教育》雜志將分批次擇優(yōu)刊登“2022年度中國數(shù)學(xué)教育論文評選活動(dòng)”中的獲獎(jiǎng)文章. 同時(shí),歡迎各位讀者積極參與“2023年度中國數(shù)學(xué)教育論文評選活動(dòng)”.
摘? 要:以函數(shù)的概念的問題設(shè)計(jì)和實(shí)施為例,就如何理解和準(zhǔn)確把握課程綜合性,尤其是課堂教學(xué)過程中如何圍繞核心素養(yǎng)目標(biāo)加強(qiáng)綜合性,從教學(xué)情境的選擇、教學(xué)問題的設(shè)定、課堂上對學(xué)生的引導(dǎo)、課堂中及時(shí)評價(jià)反饋等方面加以闡述和說明.
關(guān)鍵詞:函數(shù)的概念;課程綜合關(guān)聯(lián);數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
作者簡介:李代遠(yuǎn)(1972— ),男,高級教師,主要從事中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)、教育科研研究.
2022年4月,教育部印發(fā)了《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》(以下簡稱《方案》)和各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn). 這是我國全面貫徹黨的教育方針,遵循教育教學(xué)規(guī)律,落實(shí)立德樹人根本任務(wù),進(jìn)一步深化教育改革的大事件.
《方案》在義務(wù)教育課程應(yīng)遵循的基本原則中明確提出了要“加強(qiáng)課程綜合,注重關(guān)聯(lián)”,要求加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)生活的聯(lián)系,強(qiáng)化學(xué)科內(nèi)知識整合,統(tǒng)籌設(shè)計(jì)綜合課程和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí);要求注重培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中綜合運(yùn)用知識解決問題的能力;要求強(qiáng)化課程協(xié)調(diào)育人功能.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)在課程總目標(biāo)中明確指出,通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),要使學(xué)生能體會(huì)數(shù)學(xué)知識之間、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間、數(shù)學(xué)與生活之間的聯(lián)系,在探索真實(shí)情境所蘊(yùn)含的關(guān)系中,發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,運(yùn)用數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的知識與方法分析問題和解決問題. 這既是對數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的明確規(guī)定,也為教師教學(xué)提供了清晰的方法和策略. 本文以函數(shù)概念的教學(xué)為例,進(jìn)行課程綜合關(guān)聯(lián)的教學(xué)設(shè)計(jì)并實(shí)施教學(xué).
一、關(guān)于函數(shù)概念學(xué)習(xí)的教學(xué)案例
函數(shù)是數(shù)學(xué)課程中的重要概念之一. 學(xué)生在初次接觸函數(shù)這個(gè)抽象的概念時(shí)往往理解起來有些難度,如何解決這個(gè)問題幾乎是所有數(shù)學(xué)教師都會(huì)面臨的難題. 對函數(shù)概念這部分內(nèi)容,《標(biāo)準(zhǔn)》中給出了明確要求:探索簡單實(shí)例中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律;能確定簡單實(shí)際問題中函數(shù)自變量的取值范圍,會(huì)求函數(shù)值;結(jié)合對函數(shù)關(guān)系的分析,能對變量的變化情況進(jìn)行初步討論;等等.
針對函數(shù)概念的教學(xué),有教師曾設(shè)計(jì)如下問題.
若[x1=1,x2=3,x3=5,] 依此類推.
(1)[x5,x10]的值是多少?[xn]呢?
(2)以n為自變量,x為變量,寫出它們的代數(shù)關(guān)系式,n和x的取值范圍分別是多少?
(3)試在平面直角坐標(biāo)系中畫出表示x與n關(guān)系的圖象.
以上問題設(shè)計(jì)看上去比較簡單,符合數(shù)學(xué)知識發(fā)展的邏輯,但第一次接觸函數(shù)概念的學(xué)生較難理解,這對教師的課堂教學(xué)來說也是個(gè)難題. 這種由個(gè)別推理到一般的情況,需要學(xué)生具備較強(qiáng)的抽象思維能力. 這樣的問題設(shè)計(jì)是以學(xué)科知識為本位,不僅很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,還會(huì)挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的信心,不能更好地落實(shí)育人功能.
筆者曾就此問題進(jìn)行如下設(shè)計(jì),取得了較好的教學(xué)效果.
例? 小明的爸爸為了鼓勵(lì)小明做家務(wù)勞動(dòng),規(guī)定小明把家里的生活垃圾分類后送到樓下垃圾收集站,第1次獎(jiǎng)勵(lì)小明1枚糖果,第2次獎(jiǎng)勵(lì)3枚糖果,第3次獎(jiǎng)勵(lì)5枚糖果,依此類推.
(1)第5次獎(jiǎng)勵(lì)幾枚糖果?第10次呢?第n次呢?
(2)小明得到糖果的數(shù)量主要由什么決定?得到糖果的數(shù)量x與勞動(dòng)次數(shù)n之間的關(guān)系可以用關(guān)系式表達(dá)嗎?除了勞動(dòng)次數(shù),得到糖果的數(shù)量還應(yīng)該與什么有關(guān)系?
(3)小明爸爸的方案能一直持續(xù)下去嗎?若不能,理由是什么?如果由你來設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)方案,你的方案是什么?
教學(xué)時(shí),這些設(shè)問并不是一次性都展示給學(xué)生,而是逐步引導(dǎo)學(xué)生去討論、思考與表達(dá).
教師先把情境材料呈現(xiàn)出來,引發(fā)學(xué)生展開聯(lián)想,然后讓學(xué)生猜測后面會(huì)提出什么問題. 學(xué)生很容易猜到后面的問題是探討勞動(dòng)次數(shù)與糖果數(shù)量之間的關(guān)系.
然后,再把第(1)小題的3個(gè)小問一一展示,要求學(xué)生思考、討論. 由于前面對具體次數(shù)探討的鋪墊,在出現(xiàn)求第n次獎(jiǎng)勵(lì)情況的問題時(shí),學(xué)生能很快得出[xn=xn-1+2,] 經(jīng)過代數(shù)變換得出[xn=1+2n-1]和[xn=][2n-1].
接著,由[xn=2n-1]轉(zhuǎn)入對第(2)小題的探討. 學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)糖果數(shù)量與勞動(dòng)次數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系. 在面對“除了勞動(dòng)次數(shù),得到糖果的數(shù)量還應(yīng)該與什么有關(guān)系?”的設(shè)問時(shí),學(xué)生相互討論,說出了應(yīng)該與勞動(dòng)質(zhì)量、態(tài)度等因素有關(guān),甚至有的學(xué)生試圖用數(shù)學(xué)表達(dá)式去表達(dá)這些關(guān)系.
基于前面對現(xiàn)實(shí)問題的探討,筆者適時(shí)展示第(3)小題的設(shè)問,仍然由學(xué)生討論、分析、解決. 大家很容易發(fā)現(xiàn)“小明爸爸的方案不能一直持續(xù)下去”,自然而然地突破了函數(shù)的值域和定義域的知識理解難點(diǎn),也明白了將數(shù)學(xué)公式應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界中總是要具備一定的條件和滿足一定的限定. 尤其是讓學(xué)生自己來設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)方案時(shí),幾乎所有學(xué)生的興趣都被調(diào)動(dòng)和激發(fā)了,各種方案伴隨著學(xué)生的發(fā)散性思維、愛勞動(dòng)的觀念、個(gè)性化的設(shè)計(jì)等展示出來. 特別地,有的學(xué)生說:“不需要獎(jiǎng)勵(lì),因?yàn)樽黾覄?wù)是家庭責(zé)任,垃圾分類是社會(huì)責(zé)任.” 這些意想不到的育人效果,是本節(jié)課給筆者的最大感動(dòng).
二、教學(xué)反思
1. 根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》要求教學(xué)
《標(biāo)準(zhǔn)》指出,數(shù)學(xué)課程要立足培養(yǎng)學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的核心素養(yǎng). 這是現(xiàn)階段義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的根本任務(wù),也是每個(gè)學(xué)段、每個(gè)年級、每個(gè)單元課程實(shí)施的核心任務(wù),這一核心任務(wù)的達(dá)成不是虛無縹緲的,也不是泛泛而談的,而是體現(xiàn)在每一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中.
數(shù)學(xué)課中,要發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)眼光、數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)語言,首先要解決數(shù)學(xué)知識問題. 對數(shù)量關(guān)系及變化規(guī)律、函數(shù)概念、自變量的取值范圍和求函數(shù)值這些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握,仍然是本節(jié)課首要解決的問題. 案例中,掌握基礎(chǔ)知識并不是停留在記憶、理解的淺層次學(xué)習(xí),而是深入應(yīng)用、分析、評價(jià)等深度學(xué)習(xí)的層面.《標(biāo)準(zhǔn)》中,關(guān)于函數(shù)的概念提出了“形成初步的抽象能力”“初步形成模型觀念”“發(fā)現(xiàn)變量間的變化規(guī)律”“對變量的變化趨勢進(jìn)行初步推測”等學(xué)業(yè)要求. 該案例中,由代數(shù)式到函數(shù)關(guān)系式,由變量取值范圍到函數(shù)值,再到預(yù)測函數(shù)值的變化的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生反映學(xué)得比較輕松.
其次,《標(biāo)準(zhǔn)》明確要求培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光、思維和語言去觀察、思考、表達(dá)的是“現(xiàn)實(shí)世界”,即學(xué)生真實(shí)生活中的“現(xiàn)實(shí)”的世界,而不僅僅是抽象的數(shù)字符號本身、變換和推理. 因此,關(guān)于函數(shù)概念的教學(xué)不應(yīng)只關(guān)注數(shù)字符號的邏輯變化,而是要指向具體的問題;并且設(shè)計(jì)的具體問題不能是隨意假設(shè)的,而應(yīng)來自學(xué)生的真實(shí)的生活實(shí)際. 案例中設(shè)計(jì)的做垃圾分類家務(wù)獎(jiǎng)勵(lì)糖果的情境,使學(xué)生感到很親切,因?yàn)檫@件事已經(jīng)發(fā)生在很多學(xué)生身上;至于探討“小明爸爸的獎(jiǎng)勵(lì)方案能否持續(xù)”“自己設(shè)計(jì)新的獎(jiǎng)勵(lì)方案”都是基于現(xiàn)實(shí)世界的問題,而學(xué)生談到的“是否應(yīng)該吃糖果”“勞動(dòng)是義務(wù)不應(yīng)得到獎(jiǎng)勵(lì)”等,更是學(xué)生面對現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)的思考和表達(dá).
最后,《標(biāo)準(zhǔn)》所說的用數(shù)學(xué)的眼光、思維和語言去面對現(xiàn)實(shí)世界,指的不是教師,而是讓“學(xué)生去觀察”“學(xué)生去思考”“學(xué)生去表達(dá)”. 案例中,除了設(shè)置這樣的問題情境,更重要的是在課堂教學(xué)實(shí)施過程中,教師不是在簡單地展示、講授表演,而是如何去啟發(fā)、引導(dǎo)、調(diào)動(dòng)學(xué)生,讓學(xué)生獨(dú)立或與同伴互助觀察這一具體事例中的數(shù)量關(guān)系,思考數(shù)量之間的變化規(guī)律,表達(dá)新的事物之間的關(guān)系等.
2. 加強(qiáng)課程綜合關(guān)聯(lián),更好地實(shí)現(xiàn)育人功能
本節(jié)課的育人效果的實(shí)現(xiàn),不是通過數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的,而是通過課程綜合關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)的.
第一,我國教育事業(yè)的育人目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展. 該案例設(shè)計(jì)了學(xué)生承擔(dān)家務(wù)勞動(dòng)和垃圾分類的情境,體現(xiàn)了責(zé)任感的培育,這是在育“德”;學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識和思維,是在育“智”;做家務(wù)、送垃圾,若身體力行,是在育“體”,討論青少年吃糖果是否健康也是育“體”;做家務(wù)是“勞”;垃圾分類使環(huán)境更美,是一種“美”. 可見,一節(jié)普通的數(shù)學(xué)課經(jīng)過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和實(shí)施,可以實(shí)現(xiàn)“五育”并舉,從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新的培養(yǎng).
第二,雖然本節(jié)課是圍繞著函數(shù)的概念進(jìn)行教學(xué),但真實(shí)生活情境中涉及的數(shù)學(xué)知識不僅僅是函數(shù)的概念. 例如,尋找第n次獎(jiǎng)品的數(shù)量,其實(shí)是有關(guān)數(shù)列的知識;探討小明爸爸的方案是否可以持續(xù),涉及極限的概念;等等. 可見,如果落實(shí)綜合關(guān)聯(lián)原則,當(dāng)我們真正面對現(xiàn)實(shí)的世界,《方案》中要求加強(qiáng)學(xué)科內(nèi)部知識的整合,《標(biāo)準(zhǔn)》中要求體會(huì)數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系,也就成為一種必然要求和必然結(jié)果.
第三,當(dāng)學(xué)生真正去面對現(xiàn)實(shí)世界里的真實(shí)問題時(shí),每一個(gè)看似簡單的問題都不簡單. 案例中,當(dāng)家長通過獎(jiǎng)勵(lì)引導(dǎo)孩子做家務(wù)勞動(dòng)時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生的責(zé)任感和愛勞動(dòng)的品質(zhì),與道德與法治課程有關(guān)聯(lián);履行責(zé)任是否必須獎(jiǎng)勵(lì),把問題上升到了管理和倫理的高度;青少年是否可以吃糖果,吃糖果是否合適,問題涉及身體健康和營養(yǎng)知識領(lǐng)域;垃圾分類涉及環(huán)保知識和現(xiàn)代生活理念;小明爸爸的方案不能持續(xù),制訂新的獎(jiǎng)勵(lì)方案,涉及經(jīng)濟(jì)成本核算和管理激勵(lì)等知識. 另外,語言表達(dá)是否恰當(dāng)、心理狀態(tài)的把握等都涉及不同的學(xué)科. 現(xiàn)實(shí)世界中的事物幾乎都是跨學(xué)科跨領(lǐng)域的. 因此,強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)生活的聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化課程協(xié)調(diào)育人功能,強(qiáng)調(diào)運(yùn)用數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的知識與方法分析問題和解決問題,必然應(yīng)該成為當(dāng)前教師的基本任務(wù)和基本技能.
第四,《方案》中關(guān)于課程綜合關(guān)聯(lián)的要求,體現(xiàn)在學(xué)業(yè)評價(jià)上,必然要求教師在教學(xué)時(shí)堅(jiān)持“教—學(xué)—評”一致性,在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)做到“教—學(xué)—評”一體化設(shè)計(jì). 案例中,每道設(shè)問中分為3個(gè)小問題,遵循了循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn). 還有一個(gè)重要的設(shè)計(jì),就是3個(gè)小問題均可視為問題的不同層級和不同難度. 如果設(shè)定不同的分值,則可以進(jìn)行更有針對性的課堂教學(xué)評價(jià). 當(dāng)然,具體評價(jià)的方式方法,可以是學(xué)生自我評價(jià)、同伴評價(jià)和教師統(tǒng)一評價(jià)配合使用,根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)和上課時(shí)的具體情況靈活使用. 教師通過設(shè)問步步引導(dǎo),學(xué)生跟隨設(shè)問由淺入深地思考,不同層級和水平的評價(jià)同步進(jìn)行,將“教—學(xué)—評”一致性融入課堂教學(xué)過程中.
總之,聚焦學(xué)生全面發(fā)展和核心素養(yǎng)培養(yǎng)的義務(wù)教育課程改革大幕已然拉開,每名教師必然要參與其中,每名學(xué)生和每個(gè)家庭必然深受影響,落實(shí)立德樹人根本任務(wù)有了更堅(jiān)實(shí)的依托,認(rèn)真理解《標(biāo)準(zhǔn)》,加強(qiáng)課程綜合關(guān)聯(lián),應(yīng)該成為我們關(guān)注和重視的關(guān)鍵之一.
參考文獻(xiàn):
[1]崔允漷,郭華,呂立杰,等. 義務(wù)教育課程改革的目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)踐向度(筆談):《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》解讀[J]. 現(xiàn)代教育管理,2022(9):6-19.
[2]郭洪瑞,張紫紅,崔允漷. 試論核心素養(yǎng)導(dǎo)向的綜合學(xué)習(xí)[J]. 全球教育展望,2022(5):36-48.
[3]崔允漷. 試論新課標(biāo)對學(xué)習(xí)評價(jià)目標(biāo)與路徑的建構(gòu)[J]. 中國教育學(xué)刊,2022(7):65-70,78.
[4]郭元祥. 綜合實(shí)踐活動(dòng)課程與教學(xué)論[M]. 北京:人民教育出版社,2013.
[5]崔雪. 基于數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的“函數(shù)”的單元教學(xué)研究[D]. 天津:天津師范大學(xué),2020.