體校學(xué)生文化課學(xué)習(xí)是半天制,再加上經(jīng)常外出訓(xùn)練和參賽,文化課學(xué)習(xí)時間有限,基礎(chǔ)薄弱,數(shù)學(xué)科目更是表現(xiàn)不佳.下面以筆者的“有理數(shù)的乘法與除法(1)”這節(jié)公開課為例探討如何在教學(xué)設(shè)計上狠下功夫,以滿足體校學(xué)生的特殊需求,實現(xiàn)人人都能獲得良好的數(shù)學(xué)教育,不同的人在數(shù)學(xué)上有不同的發(fā)展.
1 設(shè)計理念
1.1 根植教材,深挖內(nèi)涵
數(shù)學(xué)教材作為學(xué)生學(xué)習(xí)活動的重要載體,不僅提供了學(xué)習(xí)主題、知識框架和基本線索,更是實現(xiàn)數(shù)學(xué)課程目標(biāo)、實施數(shù)學(xué)教學(xué)不可或缺的資源[1].因此,教學(xué)設(shè)計需建立在深入研讀教材、吃透教材精髓的基礎(chǔ)之上.教師應(yīng)全面把握教材的結(jié)構(gòu)體系與細(xì)節(jié)處理,深刻領(lǐng)會其中的邏輯順序與編寫意圖,為撰寫一份高質(zhì)量的教學(xué)設(shè)計奠定堅實基礎(chǔ).
1.2 超越教材,拓展創(chuàng)新
隨著課程改革的深入,教學(xué)已不再僅僅是“教教材”,而是“用教材教”.研究教材的最終目的是為了創(chuàng)造性地運用教材.這里的“超越”蘊含雙重意義:一是樹立課程意識,一切以課程目標(biāo)為指引,深入思考課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、教學(xué)與評價之間的內(nèi)在聯(lián)系[2];二是強化生本意識,始終以學(xué)生為中心,根據(jù)學(xué)生的實際情況合理調(diào)整教材內(nèi)容,勇于拓展創(chuàng)新.在教學(xué)設(shè)計中,教師應(yīng)將課程標(biāo)準(zhǔn)、教材與學(xué)情緊密結(jié)合,三者相輔相成,共同支撐起一堂優(yōu)質(zhì)課.
2 教學(xué)過程
2.1 情境創(chuàng)設(shè):貼近生活,激發(fā)興趣
在水文觀測中,常遇到水位上升與下降的問題.請根據(jù)日常生活經(jīng)驗.回答下列問題:
問題1如果水位每天上升4 cm,那么3天后的水位比今天(填“高”或者“低”)cm;3天前的水位比今天(填“高”或者“低”)cm.
問題2如果水位每天下降4 cm,那么3天后的水位比今天cm;3天前的水位比今天cm.
設(shè)計說明:為揭示有理數(shù)乘法的本質(zhì),促進(jìn)學(xué)生理解有理數(shù)乘法法則,我們采用了教材水文觀測中水位上升與下降的現(xiàn)實情境,這一情境暗含了有理數(shù)的乘法運算,即水位變化速度×水位變化天數(shù)=水位變化高度.其中水位變化速度、水位變化天數(shù)都可以有相反的兩個方向,也就是上述乘法算式中,兩個乘數(shù)不再局限于小學(xué)時期的正數(shù)和0,還可以是負(fù)數(shù),屬于有理數(shù)的乘法.不過情境中所設(shè)的兩個問題,由于添加了“前與后”“上升與下降”這樣的具有相反意義的文字,是希望學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗,借助小學(xué)所學(xué)的非負(fù)有理數(shù)乘法知識去解決問題,而非負(fù)有理數(shù)乘法正是有理數(shù)乘法的“生長點”.同時,問題解決過程中所涉及的知識與技能,也是下面的探究活動得以順利進(jìn)行的必備基礎(chǔ),為后繼學(xué)習(xí)做好鋪墊!
2.2 探究過程:放手引導(dǎo),培養(yǎng)能力
問題同學(xué)們,誰能分別用一個數(shù)學(xué)算式將情境中的四種水位變化過程表達(dá)出來?
①如果水位每天上升4 cm,那么3天后的水位比今天高12 cm;
②如果水位每天上升4 cm,那么3天前的水位比今天低12 cm;
③如果水位每天下降4 cm,那么3天后的水位比今天低12 cm;
④如果水位每天下降4 cm,那么3天前的水位比今天高12 cm.
學(xué)生1:4×3=12.
教師:嗯,很好,那第②小題呢?
學(xué)生1:答案好像也是4×3=12,但又感覺好像不對……
學(xué)生2:老師,我知道他感覺不對的原因.因為第②小題是要表示3天前的水位變化情況,而三天前的水位是降了12 cm,與三天后的情況恰好是相反的,但他的式子好像沒有表達(dá)出相反的意義.
教師:那依你之見,應(yīng)該怎么表達(dá)呢?
學(xué)生2:應(yīng)該是(+4)×(-3)=-12.
教師:嗯嗯,好啊,你是用正負(fù)數(shù)表示相反意義的量,這樣一來,表達(dá)式更加嚴(yán)謹(jǐn)和準(zhǔn)確.不過,這正負(fù)號出現(xiàn)得有點突然哦……
學(xué)生2:那我們規(guī)定一下正方向.水位上升記為正,水位下降記為負(fù);幾天后記為正,幾天前記為負(fù);高記為正,低記為負(fù).
教師:好,我們繼續(xù)下面的問題.
…………
設(shè)計說明:首先,這個環(huán)節(jié)所探究的問題,其本質(zhì)與情境中的問題實際上是一樣的,都是利用學(xué)生已學(xué)知識和生活經(jīng)驗作答.只不過為了便于后面對有理數(shù)乘法法則的歸納,必須借助正負(fù)數(shù)的概念將生活中的問題數(shù)學(xué)化,得到一組數(shù)學(xué)表達(dá)式.整個探究過程應(yīng)是本堂課的重點之一,教師要舍得花時間,放手讓學(xué)生充分探究!原因有兩個.一是核心素養(yǎng)的落實,整個探究過程其實就是一個生動鮮活的數(shù)學(xué)建模過程,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行充分而有效的探究,他們的抽象能力、模型意識和應(yīng)用意識都在無形中獲得了訓(xùn)練和提升;二是法則合理性的感受,其實法則就是一種人為的規(guī)定,“負(fù)負(fù)得正”在初中階段無法證明[3],也沒有必要去證明,只要讓學(xué)生感受到這種規(guī)定是自然的也是合理的即可,因為感受到合理性了,便不會出現(xiàn)“數(shù)學(xué)是不講道理的”想法,學(xué)生才愿意去相信和接受它.
其次,探究中問題的設(shè)置并沒有照搬教材的做法,沒有急于規(guī)定正方向,而是直接呈現(xiàn)問題,這種簡潔而開放的問題更容易激發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生敢于發(fā)言,也有話可說,只要有一定的道理都值得鼓勵.我們認(rèn)為這樣的設(shè)計,有利于將形式冰冷美麗的學(xué)術(shù)形態(tài)知識轉(zhuǎn)變成具有火熱思考的教育形態(tài)知識[4],更符合學(xué)生思維習(xí)慣和認(rèn)知規(guī)律,過程自然而且易于理解.特別是對探究作了預(yù)設(shè),預(yù)設(shè)一是學(xué)生做了預(yù)習(xí)或者基礎(chǔ)很好,直接說出了答案;預(yù)設(shè)二如上文所示,學(xué)生受小學(xué)數(shù)學(xué)的影響,先計算出結(jié)果的絕對值,再結(jié)合表示相反意義的文字對所得結(jié)果作出解釋.兩種預(yù)設(shè)都是通過提問的方式,引導(dǎo)學(xué)生對正方向作出規(guī)定.借學(xué)生之口,言教師所想,所謂“兵教兵,真省心”!
2.3 建構(gòu)新知:歸納總結(jié),建立結(jié)構(gòu)
問題1同學(xué)們,在剛才的探究過程中,我們首先用“(+4)×(-3)”表達(dá)“每天上升4 cm,3天前的水位變化情況”,然后根據(jù)生活經(jīng)驗,如果水位每天上升4 cm,那么3天前的水位比今天低12 cm,所以“(+4)×(-3)”的結(jié)果應(yīng)該是“-12”,即(+4)×(-3)=-12.
那么相似地,“(+4)×(-2)”表達(dá)的意義是什么?結(jié)果又是多少呢?
同樣,“(+4)×0”表達(dá)的意義是什么?結(jié)果又是多少呢?
學(xué)生3:“(+4)×(-2)”表示“水位每天上升4 cm,2天前的水位變化情況”.因為如果水位每天上升4 cm,那么2天前的水位比今天低8 cm,所以結(jié)果是“-8”.
學(xué)生4:“(+4)×0”表示“每天上升4 cm,今天的水位變化情況”.因為今天的水位變化是0 cm,所以結(jié)果是“0”.
教師:說得真好!不過,我很好奇你是怎么知道今天的水位變化是0 cm的呢?
學(xué)生4:前面我們已經(jīng)規(guī)定“幾天后記為正,幾天前記為負(fù)”,而今天既不是“幾天后”也不是“幾天前”,也就是說既不是正數(shù)也不是負(fù)數(shù),所以只能是0.
設(shè)計說明:如果說前面的探究是從生活抽象到數(shù)學(xué)的過程,那么現(xiàn)在便是從數(shù)學(xué)還原到生活當(dāng)中去.旨在讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)與現(xiàn)實世界是密不可分的,是表達(dá)現(xiàn)實世界的一種語言.更重要的是,一直到此刻,乘法法則都沒得出來,我們?nèi)匀皇窃诶蒙罱?jīng)驗回答問題.通過對這個問題的思考,促使學(xué)生的思維在關(guān)鍵之處繼續(xù)“逗留”一會,避免憑直覺一下子寫出表1中的答案,從而失去一個“回味”有理數(shù)乘法法則合理性的絕佳機會!
問題2仿照上面的過程,填寫表1.
問題3觀察上表,兩個有理數(shù)相乘,積的符號怎么確定?積的絕對值怎么確定?
教師:同學(xué)們,如果以積的符號為分類標(biāo)準(zhǔn),那么這組式子可以分成幾類?
眾學(xué)生:3類!
教師:怎么分呢?
學(xué)生5:第一類是上面三行的積都是正數(shù);第二類是下面三行的積都是負(fù)數(shù);第三類中間一行的積是零.
教師:不錯,能不能具體說一下什么時候積為正數(shù)呢?
學(xué)生5:能.積為正數(shù)有兩種情況,即正數(shù)乘正數(shù)的時候是正數(shù),負(fù)數(shù)乘負(fù)數(shù)的時候也是正數(shù).
教師:很好!不過,這兩種情況好像也有個共同點……
學(xué)生5:哦,是的.不管是“正乘正”,還是“負(fù)乘負(fù)”,兩個乘數(shù)的符號都是相同的!
教師:是呀,所以關(guān)于兩個有理數(shù)相乘時,何時積為正數(shù)的問題,我們可以總結(jié)得更簡潔一些……
學(xué)生6:兩個符號相同的有理數(shù)相乘時,積為正數(shù)!
教師:非常好!我們再看看何時積為負(fù)數(shù)?
…………
設(shè)計說明:引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察、思考、分類、歸納等數(shù)學(xué)活動,從符號和絕對值兩個維度總結(jié)出有理數(shù)乘法法則.不過值得注意的是,需要調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,要允許學(xué)生用自己的標(biāo)準(zhǔn)分類,更要允許學(xué)生用自已的語言歸納,絕不能為了所謂的準(zhǔn)確性而輕易否定學(xué)生的思考,甚至代替學(xué)生分類、歸納.
問題4有理數(shù)乘法法則與有理數(shù)加法法則有何異同點?
學(xué)生7:老師,我知道它們的不同點!
教師:真的啊?太好啦,說說看.
學(xué)生7:它們一個是加法法則,另一個是乘法法則.
(眾學(xué)生大笑,認(rèn)為太簡單了,說了等于沒說.)
教師:大家不要笑,課堂上就是要敢說敢講,學(xué)生7值得我們學(xué)習(xí),更何況他說得很好啊,這的確是它們最本質(zhì)的不同點!
學(xué)生8:老師,我知道它們的一個相同點,它們都分符號相同、符號不同和含零三種情況!
學(xué)生9:……
(在教師的鼓勵下,大家踴躍發(fā)言……)
設(shè)計說明:在學(xué)生歸納總結(jié)出有理數(shù)乘法法則之后,趁熱打鐵,通過對乘法法則與加法法則異同點的思考,打通新舊知識之間的通道,使新知與原有知識結(jié)構(gòu)融于一體,從而建立新的知識結(jié)構(gòu).
3 教學(xué)反思
3.1 課程標(biāo)準(zhǔn)是確定教學(xué)重點的依據(jù)
義務(wù)教育階段的課程目標(biāo)是面向全體學(xué)生的,是教師設(shè)定教學(xué)目標(biāo)的底線,不論是體校還是普通中學(xué),教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重點都必須遵從課程標(biāo)準(zhǔn),必須關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的形成.雖然與教材配套的教師用書明確提出了課時重點“引導(dǎo)學(xué)生感受有理數(shù)乘法法則的合理性,能運用法則進(jìn)行有理數(shù)的乘法運算”,然而大多數(shù)體校教師在實際教學(xué)中,還是喜歡“更直接”一點,會將“感受合理性”從中去省,直接得出法則,隨后大量練習(xí).之所以選用這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法,出于如下考慮:因為體校學(xué)生基礎(chǔ)差,擔(dān)心探究過程中弄巧成拙,做成“夾生飯”,反而影響教學(xué)效果,不如直接多做幾道題目來得實惠.這種理念顯然與以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的新課改精神相違背,我們不能因為擔(dān)心探究不好而放棄探究,相反我們應(yīng)該迎難而上,設(shè)法激發(fā)學(xué)生興趣,引發(fā)學(xué)生思考,鼓勵學(xué)生質(zhì)疑,讓學(xué)生在不斷探究和解決問題的過程中獲得“四基”、促進(jìn)核心素養(yǎng)的形成.
3.2 分析學(xué)情是突破教學(xué)難點的前提
分析學(xué)情就是要把握學(xué)生現(xiàn)階段的認(rèn)知特點和已有的知識結(jié)構(gòu),然后據(jù)此去分析和思考“怎么學(xué)”.這就要求我們在設(shè)計教學(xué)時,要刻意降低重心,以學(xué)生的視角去觀察,從學(xué)生的角度去思考,感受學(xué)生學(xué)習(xí)時所會遇到的困難,知道學(xué)生學(xué)習(xí)時會遇到的困難便能找到克服困難的方法.本課時中要得到歸納法則所需的表1中的那一組數(shù)學(xué)表達(dá)式,是需要小學(xué)的乘法知識、初一上學(xué)期的正負(fù)數(shù)知識和一定的生活經(jīng)驗作為基礎(chǔ)的.這需要學(xué)生有一定的抽象能力以及綜合應(yīng)用能力,也需要具備一定的符號意識及模型意識.顯然,這對基礎(chǔ)薄弱的體校生來說無疑是困難的,而要解決這個問題,突破教學(xué)中的難點,就需要像張奠宙先生所說的那樣,在充分把握學(xué)情的前提下,把冰冷的學(xué)術(shù)形態(tài)知識轉(zhuǎn)化成具有火熱思考的教育形態(tài)知識,易于學(xué)生理解和接受.正如《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》所言,數(shù)學(xué)課程內(nèi)容不管是選擇、組織還是呈現(xiàn)都要符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律.
3.3 核心素養(yǎng)是設(shè)計課時作業(yè)的導(dǎo)向
“雙減”政策的落實,對教師的作業(yè)設(shè)計提出了更高的要求,不僅僅是減少作業(yè)的數(shù)量,更重要的是提高作業(yè)的質(zhì)量.這就要求我們平時的作業(yè)設(shè)計要有向標(biāo)準(zhǔn)化命題靠齊的意識,所設(shè)計的作業(yè)意圖要明確,問題要合理,作業(yè)中問題的設(shè)置要有利于對數(shù)學(xué)概念、關(guān)系、性質(zhì)、規(guī)律的理解,要注重考查學(xué)生的思維,避免死記硬背、機械刷題,要有助于學(xué)生掌握基本知識和基本能力,獲得基本活動經(jīng)驗和基本數(shù)學(xué)思想,促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展.
本堂課的成功之處在于巧妙地將源于教材的教學(xué)內(nèi)容與高于教材的拓展提升相結(jié)合,既保證了知識的系統(tǒng)性與完整性,又注重了學(xué)生能力的培養(yǎng)與提升.然而,教學(xué)之路永無止境,未來仍需關(guān)注時間管理、課堂互動等方面的優(yōu)化調(diào)整,以期實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化.我們相信,在教師的不斷探索與努力下,體校學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之路將越走越寬廣.
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