【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009(2025)15-0058-04
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)“學(xué)業(yè)質(zhì)量描述”部分將“以結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)知識為載體,在形成與發(fā)展‘四基’過程中所形成的抽象能力、推理能力、運(yùn)算能力、幾何直觀、空間觀念等”作為評估學(xué)生核心素養(yǎng)達(dá)成及發(fā)展情況的重要方面。這意味著數(shù)學(xué)教學(xué)不只是數(shù)學(xué)知識的積累,也不只是教師將自己的思維傳遞給學(xué)生,而應(yīng)該是學(xué)生個體的思維發(fā)展歷程。
合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)可以有效呈現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)思考的路徑。境脈式結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)教學(xué)通過將數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)等的生長發(fā)展脈絡(luò)融合在適當(dāng)?shù)那榫持?,有機(jī)地串聯(lián)起來,形成相互關(guān)聯(lián)的有脈絡(luò)的結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)思維,積累探究策略,形成能力結(jié)構(gòu)。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,教師可以在整體教學(xué)觀下,依托單元結(jié)構(gòu)教學(xué)主線,依據(jù)課時教學(xué)脈絡(luò)情境,進(jìn)行境脈式教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的教學(xué)活動。
一、境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)的內(nèi)涵
境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)源自深度學(xué)習(xí)理論。其中,“境脈式”是指一節(jié)課的核心知識、核心概念按一定的脈絡(luò)發(fā)展經(jīng)歷的過程,形成思維情境,這是課堂高階思維培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要體現(xiàn)。情境,特別是思維情境,可以促進(jìn)教學(xué)思路的形成。同時,活動與思維在發(fā)生、發(fā)展的過程中,總會有起伏,有重點(diǎn)突出部分。這種起伏和重點(diǎn)突出,有利于學(xué)生調(diào)節(jié)課堂注意力,讓核心內(nèi)容生長在學(xué)生的思維鏈上,從而建立學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu),方便內(nèi)化和運(yùn)用時的信息提取。
深度教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的精神參與,而情境脈絡(luò)化能夠整合核心知識、生活實(shí)際與人類情感,使知識、思想、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)的生長發(fā)展有清晰的脈絡(luò)結(jié)構(gòu),便于學(xué)生歷練用數(shù)學(xué)的眼光觀察問題,歷練用數(shù)學(xué)的思維思考問題,歷練用數(shù)學(xué)語言表達(dá)思考結(jié)果。這種教學(xué)設(shè)計(jì),我們稱之為境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué),其特征為:知識結(jié)構(gòu)化、思維有脈絡(luò)、活動有起伏。
二、境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)的兩種形態(tài)
由于新授課與復(fù)習(xí)課知識能力體系的規(guī)模大小不同,初中數(shù)學(xué)境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)的課堂形態(tài)也應(yīng)有不同的結(jié)構(gòu)形式。一般來說,回顧核心概念、核心知識等的復(fù)習(xí)課時,宜用一個情境貫穿的整體結(jié)構(gòu)。而以建立大單元知識能力結(jié)構(gòu)為目標(biāo)的新授課,更宜選擇境脈遞升的結(jié)構(gòu)化教學(xué)。當(dāng)然,有的時候根據(jù)課時目標(biāo)任務(wù)的特征,也需要靈活選用。
(一)一境貫穿的結(jié)構(gòu)化深度教學(xué)
境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)可以圍繞一個核心概念、核心知識、核心能力、核心思想,生發(fā)一系列數(shù)學(xué)問題,設(shè)計(jì)以中心信息為結(jié)構(gòu)主干的問題串,來展開教學(xué)。這在單元復(fù)習(xí)課教學(xué)中常用。例如,在“圓”的復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師可以以一個以原點(diǎn)為圓心,半徑為5 個單位長度的⊙M(如圖1)為教學(xué)基本情境,設(shè)計(jì)本章定理應(yīng)用的不同場景進(jìn)行境脈式結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)教學(xué)。通過一個情境演化貫穿,幫助學(xué)生形成整體能力結(jié)構(gòu)。
問題1 將 ?M 右移3 個單位長度, ?M 與y 軸交于 δC,D ,求圖中線段 CD 的長度。(問題指向:垂徑定理)
問題2 再向右平移1.5 個單位長度,原點(diǎn)O 與⊙M 有怎樣位置關(guān)系? ?M 與 y 軸相切,還需向右平移幾個單位長度?說明理由。(問題指向:直線與圓的關(guān)系、相切)
問題3 如圖2,平移 ?M ,使 ?M 過原點(diǎn)o ,交 y 軸于 A ,交 x 軸于 B ,且 OA=2 ,求 OB 的長度。(問題指向:直徑與所對圓周角關(guān)系)
問題4 如圖3, ?M 繼續(xù)平移, ?M 與 x 軸交于 ,連接 CA,CB,∠ACB 的平分線交 ?M 于 D 。可求哪些角的度數(shù)和哪些線段的長度?(問題指向:圓周角、圓心角、弦、弧、弦心距之間的關(guān)系)
問題5 如圖4,把⊙M縮小、平移,使⊙M與x 軸 ?y 軸相切于 C,D ,直線 AB 也與 ?M 相切,切點(diǎn)為 E AE=4,BE=6 ,那么 ?M 的半徑是多少?(問題指向:切線長定理與勾股定理、方程思想)
問題6 如圖5,如何求陰影部分的面積?說說方法。(問題指向:直角三角形內(nèi)切圓與半徑的關(guān)系)
(二)境脈遞升的結(jié)構(gòu)化深度教學(xué)
另一種境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)指前一教學(xué)環(huán)節(jié)為后一環(huán)節(jié)作情境準(zhǔn)備,后一環(huán)節(jié)是前一環(huán)節(jié)的遞進(jìn)或提升,教學(xué)環(huán)節(jié)相互依賴形成統(tǒng)一體,使教學(xué)建構(gòu)系統(tǒng)清晰,由低階思維逐漸上升到高階思維。在整體教學(xué)觀下,這是大單元系統(tǒng)化教學(xué)實(shí)施中微觀落實(shí)的重要環(huán)節(jié)。
下面以蘇科版初中數(shù)學(xué)七年級上冊“角”第二課時教學(xué)為例,探討重視研究教學(xué)的上位目標(biāo),進(jìn)行“境脈式結(jié)構(gòu)化”深度教學(xué)的基本路徑。
“角”第二課時的教材內(nèi)容有三塊:畫特殊角、尺規(guī)作等角、角平分線定義。大多數(shù)教師按照這樣零散的知識板塊的順序安排教學(xué),沒有系統(tǒng)結(jié)構(gòu),不能實(shí)現(xiàn)這節(jié)課教學(xué)的上位目標(biāo):讓學(xué)生明白圓規(guī)替代量角器的自然性(方便自制)和必然性(幾何特征)。針對這樣零散的知識板塊化教學(xué),需要建設(shè)統(tǒng)一結(jié)構(gòu),助力探究過程結(jié)構(gòu)化和知識內(nèi)化的結(jié)構(gòu)化。可以將前一個情境的探究結(jié)果及運(yùn)用,作為下一個核心知識的情境,從而將零散的學(xué)習(xí)任務(wù)貫穿起來。
基于對課標(biāo)要求和教材內(nèi)容的分析、認(rèn)知,筆者采用跨學(xué)科情境——物理學(xué)的“光線反射”實(shí)驗(yàn)情境,作為教學(xué)設(shè)計(jì)的主線情境。從三角尺特殊角的和差作角,到用量角器作任意度數(shù)的角,再到用量角器作一個角等于已知角,再到無刻度作一個角等于已知角,讓學(xué)生自然感受尺規(guī)作圖的必要性和可行性。同時,教師也創(chuàng)造了引出角的平分線定義的機(jī)會。這樣,每個知識塊從情境到探究再到結(jié)果運(yùn)用,傳承銜接、循環(huán)一統(tǒng),形成完整結(jié)構(gòu)。教學(xué)設(shè)計(jì)如下。
1.情境引入
教師展示光的反射演示器(如圖6),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并播放對應(yīng)的《光的反射》實(shí)驗(yàn)視頻。
通過視頻,學(xué)生感受反射光線隨著入射光線的變化而變化,發(fā)現(xiàn)反射角等于入射角這一現(xiàn)象。然后,老師用一張白紙將反射光線擋住,并提問:同學(xué)們能找到反射光線在哪里嗎?可以用哪些工具找到這條消失的光線?
2.合作探究
【活動一】用三角尺畫角
問題1 一副三角尺有哪些度數(shù)的角,請你畫下來。
問題2 使用一副三角尺可以畫出哪些特殊角(限小于平角的角)?這些角度數(shù)有什么特征?
學(xué)生活動預(yù)設(shè):學(xué)生拿出自己的一副三角尺,拼割出不同大小的角 (30°,45°,60°,90°, ,75°,15°,105°,120°,135°,150°,165°). 。學(xué)生通過小組討論、交流,得出結(jié)論:利用一副三角尺可以畫出 15° 的整數(shù)倍的角。
【活動二】畫任意度數(shù)的角
學(xué)生用量角器,畫任意一個度數(shù)的角。教師指導(dǎo)使用量角器,并注意使用方法:對心—確保量角器的中心與角的頂點(diǎn)對齊;對邊—將量角器的0刻度線與角的一邊對齊;讀數(shù)—觀察角的另一邊落在量角器的哪個刻度線上,這個刻度線指示的就是角的度數(shù)。
教師改變光線反射實(shí)驗(yàn)中不同的入射角,讓學(xué)生嘗試畫出反射角。學(xué)生用量角器先量出入射角的度數(shù),然后再畫出反射角。
【活動三】如果量角器上的刻度被磨損掉了,畫一個角等于已知角
學(xué)生討論在量角器(沒刻度)上做標(biāo)記,把角“搬”過來。教師巡視后,選擇兩位學(xué)生示范在量角器上通過標(biāo)記的方式“搬”這個角。
問題3 如果沒刻度的量角器也沒有了,有沒有辦法可以畫一個角等于已知角?
此時,學(xué)生出現(xiàn)探究困難,教師適時進(jìn)行引導(dǎo):生活中量角器并不常見也不方便攜帶,有沒有替代量角器的方法?繩子、線和直尺隨處可取,能否利用它們來解決問題?
教師引導(dǎo)學(xué)生回顧剛才無刻度量角器畫等于已知角的過程,同時啟發(fā)學(xué)生:如果要畫角,需明確角的組成要素,即具有公共端點(diǎn)的兩條射線;剛才無刻度量角器畫角時,關(guān)鍵步驟是確定量角器的弧上的點(diǎn)(角的邊與弧的交點(diǎn))。
學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn),量角器的弧上點(diǎn) D 的位置確定, CD 之間距離就確定。這個距離 CD 可以用一根繩子或線代替,就能確定點(diǎn) D 。學(xué)生嘗試尋找工具來確定點(diǎn) D 位置(如繩子等),也可以用一種數(shù)學(xué)工具來實(shí)現(xiàn)(教師手里有直尺和圓規(guī))。然后學(xué)生在黑板上演示用尺規(guī)畫一個角等于已知角。教師注意引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩弧相交點(diǎn),就是要找的這個關(guān)鍵點(diǎn)的位置。課件此時隱去量角器,引入圓規(guī)取代量角器。教師引導(dǎo)學(xué)生得出尺規(guī)畫一個角等于已知角的基本思路:定點(diǎn)、定邊、定角。
學(xué)生動手操作尺規(guī),畫一個角等于已知角∠AOB ,并嘗試描述畫法。再依據(jù)上面尺規(guī)作圖經(jīng)驗(yàn),畫一個任意角的反射角。
【活動四】給角平分線下定義
在前一個“畫任意角的反射角”情境中,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察反射光線和入射光線形成的夾角的中間這條射線,引出角平分線概念。學(xué)生通過更多的活動(如折紙等)獲得平分角的體驗(yàn),進(jìn)一步總結(jié)角平分線數(shù)學(xué)語言的表達(dá)方式。
本課的課堂境脈路徑為:借物理學(xué)科的反射角的認(rèn)知,建立脈絡(luò)情境—用三角尺畫特殊角—用量角器畫任意角—略去量角器刻度,用繩子和直尺“搬角”—用圓規(guī)替代繩子和量角器“搬角”—作反射角引出角平分線。該路徑前后銜接順暢,前一情境的運(yùn)用,是后一核心知識獲得的情境,后一情境是前一知識的鞏固運(yùn)用與認(rèn)知的提高,形成一條從低階思維發(fā)展到高階思維的“境脈式”結(jié)構(gòu)。
三、教學(xué)反思
以上兩種境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)都是整體教學(xué)觀下的結(jié)構(gòu)性教學(xué)設(shè)計(jì),借助多樣化的活動,讓學(xué)生有經(jīng)歷、有體驗(yàn)、有探索、有創(chuàng)新,進(jìn)入高階思維的學(xué)習(xí)層次。除了上述兩種情況“,境脈式”主線還可以用數(shù)學(xué)文化作教學(xué)的境脈,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)發(fā)展史和古今中外數(shù)學(xué)家的貢獻(xiàn),在探究中產(chǎn)生文化自信;用主題思想作教學(xué)的境脈,與知識主線雙線并行進(jìn)行建構(gòu);用情境呼應(yīng)作教學(xué)的境脈,凸顯教學(xué)核心,將核心知識、核心能力結(jié)構(gòu)化;用思維邏輯旅行的方式作教學(xué)的境脈,使學(xué)生養(yǎng)成主動思考的習(xí)慣;用質(zhì)疑明辨作教學(xué)的境脈,促進(jìn)學(xué)生思維深入、批判性思考。
境脈式結(jié)構(gòu)化教學(xué)是深度教學(xué)的基本形式之一,彰顯了2022年版課標(biāo)繼承2011年版課標(biāo)理念的“五個重視”教學(xué)主張——重視活動、重視合作、重視思維、重視感悟、重視質(zhì)疑,也貫徹了2022 年版課標(biāo)理念的深度教學(xué)的七個數(shù)學(xué)精神——理性精神、科學(xué)精神、探索精神、人文精神、應(yīng)用精神、實(shí)踐精神、創(chuàng)新精神,體現(xiàn)了鍛造數(shù)學(xué)品格的數(shù)學(xué)素養(yǎng)教育目標(biāo)。因此,境脈式結(jié)構(gòu)化深度教學(xué)可以作為新課程落地生根的基本形式之一。
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助理編輯:王一民