顏廷亮



[摘? 要] 學生學習知識應該是一個連續建構的過程,每一個學段的教學都應該從整體中來,到整體中去. 教師要基于整體視角對教材進行解讀,理清知識之間的縱橫聯系,挖掘知識所承載的育人元素. 基于整體視角,相互聯系、逐步深入的問題串能幫助學生有效建構知識體系,能使教學行為從學習知識技能、積累活動經驗的層面,過渡到核心素養整體發展的層面.
[關鍵詞] 整體視角;教材解讀;核心素養;教學設計
現行《義務教育數學課程標準(2011年版)》為了體現數學課程的連續性和整體性,統籌考慮九年的課程內容,根據學生身心發展和認知特點,將九年的數學學習時間分為1~3年級、4~6年級、7~9年級三個學段,這就會給師生帶來不少內容“曾經學過”的錯覺,認為過于“簡單”,從而“輕視”. 事實上,教材的編寫一般是按照知識體系螺旋上升的,即使“再次出現”,其教學目標也絕對不是當初出現的要求,這就要求教師從整體的視角來解讀教材、把握目標要求. 如“平面圖形的認識(一)”中談到線段、射線、直線、角等概念,不少教師認為小學里已經學過,學生“不教也會”,可見教師對“會”的理解還停留在認知表面. 之所以造成這樣的認識封閉,主要是因為教師對教材的整體解讀不夠到位,長此以往,非常不利于學生數學學科核心素養的培養. 下面以蘇科版七下“第6章?搖平面圖形的認識(一)”中的“6.2 角(1)”為例,從整體性視角方面談談筆者對這節課的教材解讀與教學設計.
基于整體視角的教材解讀
課程標準三個學段中,關于角的知識羅列如表1.
從表1的縱向比較中可以看出,角的定義從認識到理解,從靜態到動態,從圖形語言到三種語言的表征,要求越來越高,為后續高中學習任意角的概念做了鋪墊,是螺旋上升且統一、連續的,這樣,對于角這個知識點,我們就找到了它的生長點、發展點與延伸點;學生經歷了最初的觀察、體驗,到最終的歸納、提煉,思維要求是越來越高的;角度的度量與大小比較從最初的以直角為中介進行比較,到后來的度量與疊合法比較,方法要求、操作要求越來越高,對特殊關系的研究也從了解、知道轉向更多的特殊關系研究,進而提出尺規作圖的要求,這樣的過程既符合學生的身心發展和認知特點,又體現了數學“從定性到定量”的研究方式,對學生思維能力的要求在不斷提高.
從表1的橫向比較中可以看出,對角的研究路徑是逐漸清晰的,從第一、第二學段的不明確,到第三學段的“引入—定義—性質—聯系—運用”,知識關聯線逐漸形成,顯化了研究套路,強調“情境—知識—運用”,讓學生多次經歷與感悟“抽象—演繹—建模”的過程,逐步加深學生對基本數學思想方法的認識.
從顯性的知識層面來看,點、線(角)、面的認識是平面幾何的初步認識,是最基本的圖形,在此基礎上建立“圖形與幾何”這個板塊的大廈,而角在其中的地位可謂承上啟下:由“點到點”的研究產生線(線段、射線、直線的定義與表示,中點、尺規畫等長線段、兩個基本事實),它可以為學習角的知識(線與線的關系)提供類比與對比的素材,提供研究路徑,通過系列學習活動,學生可以獲得對比、類比及顯化研究套路等基本活動經驗,經歷“抽象、演繹、類比、對比、轉化、建模”等過程,培養學生基本的數學思想方法;后續相對“復雜”的幾何圖形,都可以“拆分”為基本的幾何元素(點、線、角)來研究元素之間的關系(獲得性質),或者經歷從復雜到簡單的思維轉化,也可以用基本的幾何元素組合出有價值的幾何圖形來研究(獲得研究對象),把握圖形之間的轉化關系,這些都是“圖形與幾何”學習的基礎. 從上面幾點解讀可以看出,對知識層面的認識實際上就包含了隱性能力培養的可能.
上述從整體視角對“角”的教材進行解讀,不僅可以幫助學生為構建知識體系做準備,而且能夠為教師全面理解數學并有效進行設計提供幫助,這樣的整體性深度解讀實際上就決定了我們課堂的高度,為課堂教學中培養學生的數學抽象、數學建模、直觀想象等數學學科核心素養提供了路徑.
基于教材解讀的教學設計
1. 環節一:生活數學
問題1:在足球場上,球員在什么位置射門(如圖1),進球的可能性越大?為什么?大小如何測量?
設計意圖 數學來源于生活,要讓學生從實際生活情境中抽象出數學問題,學會用數學的眼光看世界. 生活情境問題化,明確估測角度大小、測量角度的方法,得到研究的對象——角.
2. 環節二:知識關聯
問題2:前面一小節我們學習了線段,研究的是點與點之間的關系(兩點距離、線段、兩點確定一條直線),那么角研究的是哪些元素之間的關系?(線與線)
問題3:小學里我們就知道了角,那么你能說說什么叫角嗎?怎么定義?如何表示?
問題4:前面一小節我們學習了線段、射線與直線,請你說說我們學習了線段的哪些內容,采用的研究方法是什么,并猜想關于角的研究內容是什么.
在教師的幫助下,在與學生的對話中,師生共同逐步完成圖2.
設計意圖 通過問題串引領,幫助學生尋找知識的生長點與發展點,知道線段是描述位置差異的,而角是描述方向差異的. 體會兩者異同,通過類比與對比,幫助學生強化研究路徑,從數學知識的內部結構去獲得新的研究對象與新對象的研究方法;培養學生的問題意識,學會發現問題并提出一些本源性的問題,為分析問題和解決問題打好基礎,讓學生學會用數學的思維去思考世界.
問題5:圖3與圖4如何表示?有幾種表示方法?圖3與圖4如何比較大小?圖5中共有多少個角?請分別表示這些角. 你能說出一些大小關系與和差關系嗎?
設計意圖 這是本節課的核心——鞏固角的符號表示,同時讓學生初步從“形”的角度,直觀地感受角的大小、和差關系,為下一個環節的學習做好鋪墊. 教師應該重視三種數學語言表征的轉化,讓學生學會用數學的語言去表達,并通過拆分與組合體會圖形的轉化.
3. 環節三:思想方法
問題6:從“問題5”可以看出,從“形”上,角可以比較大小以及和差運算,那么從“數”上,角又該如何比較大小,如何進行和差運算呢?請舉例說明.
設計意圖 數學是研究數量關系與空間形式的科學,教學中要反復讓學生感悟從幾何圖形的定性到定量的研究,讓他們逐步掌握數形結合思想方法.
問題7:類比線段的大小比較與和差計算的單位,即米、分米、厘米等,角度有沒有更小的單位呢?它們之間的換算關系是什么?可以通過類比時鐘的時間表示方法來進行思考.
設計意圖 認識度、分、秒及換算. 在“問題6”中,學生舉的例子會受限于單位,教師可以引導學生提出“問題7”.
4. 環節四:矛盾轉化
問題8:(課堂小結)(1)本節課你學到了哪些知識點?這些知識點從何而來?下節課還會研究什么?
(2)本節課除了知識點,你還學到了什么?請與大家分享.
(3)本節課學完后你還有什么疑惑嗎?
設計意圖 引導學生描述知識的源點與遠點,總結基本知識技能及思想方法,積累基本的活動經驗,體會“從一般到特殊”(研究一般角—研究特殊角)“從運動到靜止”(兩種定義、平角與周角的形成、大小比較)的研究過程,學會用數形結合思想去研究問題.
最后,送給同學們一幅圖(如圖6),我們不做井底之蛙,爭取最大視野,仰望星空,別忘了腳踏實地,這是做人做事的態度.
教后反思
1. 知識的整體性:呼喚教師“高屋建瓴”
從本課知識的視角看,角的知識是一個非常簡單的內容,但是知識與知識之間從來都是互動聯系、交織發展的,“知識點”要為“知識線”服務,甚至要為“知識面”服務. 這就要求我們不能停留在知識的淺表層次,也不能停留在本課知識的技能上,我們要樹立整體觀念,從整體性視角來提高解讀教材的能力. 只有這樣,才能讓原本“簡單”的知識不簡單,讓原來單薄的課堂豐厚起來;只有這樣,才能真正有效地落實學生的數學學科核心素養目標. 可以說,教師的高度決定了學生的視野.
2. 教學的整體性:需要教學“到位而不越位”
課堂不能停留在鞏固、重復小學已學的內容上,否則不利于學生的認知發展,也會讓學生越學越“迷茫”:學了還要學. 也不能過度深挖,甚至超前教學,讓學生用高中知識解決初中問題,這種只關注結果、揠苗助長的行為不利于學生思維的成長,長此以往甚至會讓學生對數學失去興趣. 數學的整體性要求教師基于整體視角,對所在的學段知識與方法進行整合,探索落實學生核心素養的路徑,教到位而不越位.
3. 學習的整體性:引導學生深度學習
學生學習數學的過程應該是“在森林中穿行”的過程,即清楚地知道自己所處的“森林”這一整體,又能探索出前行的“地圖”,更能欣賞沿途的“樹木”. 教師既要讓學生體會到研究幾何圖形或代數問題的一般套路,也要在學習相關知識點的時候及時關注、及時引導,讓學生適時停留思考、時常總結回顧,以思維圖等方式構建自己的知識整體. 教師要教會學生進行深度學習,因為這樣更加有利于核心素養這一整體課程目標的實現.