

編者按:當下的教育更關注學生核心素養的培育.江蘇無錫陳鋒和薛鶯老師領銜的初中數學團隊研究的“指向學科核心素養的數學‘后建構’課堂教學系列研究”是對當下核心素養視角下學科教學改革意義和方向的一種積極響應,建構主義的發展為這些變革提供了豐富的理論基礎和啟發.該研究是對當下核心素養視角下主題化復習課(包含單元復習課、中考復習課)、探究式專題課與綜合性活動課真實高效學習狀態的一種積極探索.從本期開始設置“后構建”課堂特色欄目,連續刊出相關系列文章,以饗讀者.
摘要:在新課改的要求下,傳統教學方法已經無法滿足現階段的教育需求.因此,必須以新時期教材為基礎進行新課程、新理念、新策略的改革與創新,利用“后建構”課堂提高學生的數學學習積極性,培養學生邏輯思維能力,幫助學生復習數學知識、構建知識體系,使學生對數學概念與方法能夠有深刻的理解.本文中基于“后建構”課堂教學理念,論述了初中數學單元復習設計與思考,為相關教育工作者提供借鑒與幫助.
關鍵詞:“后建構”課堂;單元復習;勾股定理;教學設計
1 問題的提出
數學作為理科學習的基礎,做好單元復習教學也是教學的重點.在建構單元復習課時,不少教師的教學仍停留于知識點的機械記憶與大量習題訓練,以至于部分學生對知識的理解停留在表層,缺乏思考深度.因此,教師要引導學生通過“后建構”課堂單元復習的方式查缺補漏,使學生真正掌握數學概念,做到正確運用數學知識解決問題,從而培養學生的自主思考與探索能力,提升學生的學習水平.
2 基于“后建構”課堂的單元復習設計
“后建構”課堂的單元復習設計相對于章節設計而言,是更高的教學形式.“后建構”課堂的單元復習是把教學原理、教學策略與單元內容有機結合,旨在幫助學生完善知識體系、使教學效果最優化.在教學過程中,注重引導學生重新建構知識體系,提高學生利用知識解決數學問題的能力,提升學生的數學素養.
2.1 以知識框架為依托,引導知識脈絡梳理
學生經過一段時間的學習后,對于“勾股定理”這一章節的知識有了初步了解,但是所學知識是碎片化的,尚未形成整體化的知識脈絡.單元復習的首要任務是引導學生自主回憶章節知識,幫助學生對章節知識進行系統化、條理化的梳理.
“后建構”探究活動1:已知圖1中每個小方格的邊長為1 cm,分別計算正方形A,B,C的面積.
追問1:怎樣計算正方形A和B的面積?
追問2:怎樣計算正方形C的面積?
追問3:如何利用網格求正方形C的面積?
學生活動:以小組為單位,進行討論計算,將表格填寫完整,通過舉手搶答敘述自己小組的計算過程以及填寫的表格結果.
設計意圖:探究活動1采用開放式問題,一方面在學生回答問題的過程中幫助學生回顧已經學習的知識;另一方面引導學生積極思考,幫助學生重新構建知識體系,讓學生在回答問題和積極思考的過程中,逐步完善學生的數學思想方法.
2.2 以典型問題為載體,促進知識自主生長
在基本知識體系建構完成后,需要一個深化
環節,架構知識點與關鍵能力之間的聯系.當然,該環節的設置不僅在于深化學生對知識點的掌握,更在于提升學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,繼而建構新的思維結構和方法體系.
“后建構”探究活動2:如圖2,某小區在設計時有一塊不規則的多邊形綠地,已知AD=4 m,CD=3 m,AB=13 m,BC=12 m,且∠ADC=90°,若小區購買草坪的價格為30元/m2,請問如果想給這塊綠地鋪滿草坪需要花費多少元?
學生活動:如圖3,連接AC.因為AD=4 m,CD=3 m,且∠ADC=90°,所以AC2=42+32,即AC=5 m.因為AB=13 m,BC=12 m,所以AC=5 m,可知AC2+BC2=AB2,故∠ACB=90°.由以上條件可以計算得出,S△ADC=3×4÷2=6 m2,S△ABC=5×12÷2=30 m2,所以S多邊形ABCD=S△ABC-S△ADC=30-6=24 m2,故需要花費24×30=720元.
設計意圖:根據學生實際的作答結果進行講解,若是正確率達到了80%以上,則由學生各自在小組內分享答題的計算過程;若是正確率低于80%,則由教師專門進行答案的講解.
2.3 以數學文化為媒介,深化素養體系建構
克萊因曾指出:“我們必須盡可能地組織材料,使數學的發展與我們的文明和文化的發展聯系起來.”數學文化中包含了豐富的素材,激發了學生對數學學習的熱情和探究的欲望.通過相關問題的設置,不斷引發學生對綜合問題的探索,繼而深化對數學素養體系的建構.
“后建構”探究活動3:公元3世紀,我國著名數學家趙爽在給《周髀算經》“勾股圓方圖”作注時,提出了著名的“趙爽弦圖”(如圖4),我們對“趙爽弦圖”稍作變形,得到了“有趣”的圖5.它是由四個全等的直角三角形圍成的一個大正方形ABCD,并且直角三角形的斜邊又圍成一個小正方形MNQP.已知每個直角三角形直角邊分別是a,b(alt;b),斜邊為c.根據這個圖形,可以得到一些很好用的結論.
(1)如圖5,設中間的小正方形MNQP面積為S1,請用兩種方法來表示S1.
(2)如圖6,將四個直角三角形向內翻折,剛好又能形成一個更小的正方形A′B′C′D′.已知正方形A′B′C′D′的邊長為3,正方形ABCD的邊長為9.請求出a,b的值.
學生活動:(1)根據題意,得
S1=(a+b)2-4×12ab=a2+b2,S1=c2.
(2)根據翻折可知,正方形A′B′C′D′的邊長為b-a,
根據題意,可得b-a=3,b+a=9,解得a=3,b=6.
所以a=3,b=6.
設計意圖:學生根據正方形ABCD的面積減去四個全等直角三角形的面積可得正方形MNQP的面積,以及直接利用邊長求正方形MNQP的面積即可得出第(1)問的答案;第(2)問根據翻折可知,正方形A′B′C′D′的邊長,列二元一次方程組,求解即可.探究活動3主要考查了勾股定理、圖形的翻折等知識,熟練掌握這些知識是解題的關鍵,同時幫助學生在解題的過程中完善本章節的知識體系.
3 基于“后建構課堂”的單元復習思考
根據單元知識結構,從初中生心理特點和認知結構出發,確定單元教學目標,找準單元知識的重難點,根據學生的認知水平,組織有效的課堂教學,完成知識的重新建構、數學方法的完善、核心素養的提升.
3.1 通過生活情境,重構知識網絡
教師可以在“后建構”課堂中,將抽象的數學知識融入現實生活中,重視解題過程與方法,幫助學生掌握知識內涵,使知識掌握得更加牢固.教師要引導學生建立高效的學習模式,例如,從簡單的勾股定理計算到稍復雜的推理過程,都可以借助“數”與“形”的有機結合,增強學生對數學內容的理解程度.教師在“后建構”課堂上可以幫助學生構建數形結合知識結構系統,有利于學生更加牢固地掌握要點,也有利于學生形成良好的數學思維能力[1].
3.2 結合強化訓練,彌補知識漏洞
通過強化訓練查缺補漏,能夠讓學生避免在復習時犯同樣的錯誤,同時,也能夠從復習中總結相關解題經驗與解題策略,有助于提高解題能力.教師要指導學生合理運用錯題,建立自己的錯題冊,把錯題進行整理、歸類、總結,并對錯題進行及時的記錄和分析.通過這種方式,學生可以從自己的錯誤之中找出自己的不足之處,然后再進行針對性的練習,防止出現重復的失誤.同時,教師還要指導學生進行拓展性學習,借助相似問題補足短處,以增強學生的獨立分析能力.學生在整理并分析錯題時,要注意錯題的關鍵點與易錯點,以便將問題分類匯總,并根據錯題的特點找出知識漏洞,進行具有針對性的專題訓練,查缺補漏,以讓自己養成不斷反省、避免重復錯誤的良好習慣,從而鞏固所學知識.
3.3 構建數學體系,關聯方法脈絡
不同的學生學習能力會有所不同,一些能力較強的學生,解答問題的速度比較快、準確率比較高,但是在求解問題時也會存在一些困難.對于這類學生,教師要在“后建構”課堂的復習過程中幫助其解決在學習中遇到的困難,引導其運用數學思想解決難題.數學體系是將數學知識相互聯系,形成一個互相關聯的方法脈絡,構建良好的數學知識體系有助于知識的融會貫通、舉一反三[3].教師要利用一些包含多種知識的問題,例如二次函數的面積、動點問題,三角函數問題,等等,以培養學生梳理疑難問題核心的習慣.這也能夠幫助學生建立起更好的學習方法與數學體系,不僅能夠起到溫故知新的作用,同時也能幫助學生借助已經熟練掌握的內容來理解新內容.
參考文獻:
[1]查賢鈺.探討概念圖在初中數學單元復習課中的有效運用[J].數理化解題研究,2022(8):2-4.