廣東省廣州市南沙東涌中學(xué)(511453) 霍銳泉
2021 年4 月,教育部辦公廳發(fā)布《關(guān)于加強義務(wù)教育學(xué)校作業(yè)管理的通知》,明確提出義務(wù)教育階段學(xué)生每天完成書面作業(yè)的時間,要求創(chuàng)新作業(yè)類型方式. 2021 年7 月,國家出臺“雙減”政策,要求“設(shè)計符合年齡特點和學(xué)習(xí)規(guī)律、體現(xiàn)素質(zhì)教育導(dǎo)向的基礎(chǔ)性作業(yè)”. 作業(yè)是課堂學(xué)習(xí)的延伸,能讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識以及內(nèi)化為自己的經(jīng)驗,是反饋教學(xué)效果與學(xué)習(xí)效果的重要途徑. 教師根據(jù)作業(yè)完成的情況,可以對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)策略等及時作出調(diào)整,能有效促進教與學(xué)的開展. 作業(yè)作為檢驗教與學(xué)效果的重要觀測點,它的設(shè)計與實施是實現(xiàn)“減負提質(zhì)”的重要一環(huán). 隨著“雙減”政策的全面落實,改變原有陳舊、低效、單一的作業(yè)勢在必行的,作為一線教師要努力適應(yīng)新的教育形勢,開展創(chuàng)新作業(yè)研究是非常有必要的.
學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)時的作業(yè)質(zhì)量有一定的保障,沒有老師監(jiān)督之下的周末作業(yè)質(zhì)量大降. 對于周末的作業(yè)很多學(xué)生是通過手機進行查找答案或者直接抄襲答案,并不能確保學(xué)生能真正掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識. 為了老師也為了讓家長了解孩子一周的學(xué)習(xí)效果,我們以學(xué)生講題為抓手,對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行考查. 周末布置“講題”作業(yè)給學(xué)生,讓學(xué)生以“講”思路的形式來表達對數(shù)學(xué)問題的思考與理解,通過錄制講題視頻完成作業(yè)并上交,實踐的效果非常明顯. 雖然,有部分學(xué)生是看了別的學(xué)生的視頻后再錄制視頻上交,但從學(xué)生講題的流暢度上可以看出學(xué)生是否掌握了相關(guān)的知識. 下面以矩形復(fù)習(xí)課的一道作業(yè)題為例進行說明.
案例1 中考復(fù)習(xí)講題作業(yè)
如 圖1, 在 矩 形ABCD中,DE交BC于E點 且DE=AD,AF⊥DE于F,求證:AB=AF.

圖1
作業(yè)要求根據(jù)自己的個人理解,把自己的解題思路講出來,錄制一段完整的講解視頻.
設(shè)計說明本題綜合考查了矩形性質(zhì)、全等三角形的判定、三角函數(shù)、三角形相似等知識. 讓學(xué)生突破知識界限,綜合運用所學(xué)知識解決問題、提升能力是在初三復(fù)習(xí)階段的重要目的. 傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)作業(yè)以上交書面為主,較多的學(xué)生使用手機搜答案、相互傳閱答案、直接抄襲等. 讓學(xué)生錄制講題的作業(yè),可以有效提高學(xué)生的自我監(jiān)控能力,要順利完成講題作業(yè),就要認真聽課積極思考,這樣能促使學(xué)生自覺地參與課堂學(xué)習(xí). 即使想抄襲別人的作業(yè),也要在理解別人的講解上進行錄制,讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真正發(fā)生,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性. 與書面作業(yè)相比,學(xué)生的講題更能鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)語言能力,也更能促進學(xué)生深入思考,提高學(xué)生的思維水平,對數(shù)學(xué)知識的理解更透徹.
作業(yè)效果每個人的能力與知識面不同,思考的方式與解題經(jīng)驗不相同,語言表達能力與習(xí)慣不同,所錄制的講題視頻盡顯學(xué)生個人特色. 在這個作業(yè)中,學(xué)生根據(jù)個人對問題的思考,從不同的角度、思路進行講解,將外在的知識內(nèi)化為能力. 大概有以下的5 種思路.
思路1由已知條件易得∠ADF= ∠DEC,∠AFD=∠C= 90°, 而DE=AD, 則得到ΔADF∽= ΔDEC, 從而得AF=CD. 而在矩形ABCD中AB=DC, 因此,AB=AF.
思路2由AD//BC得∠ADF= ∠DEC. 因為sin ∠ADF=, 且DE=AD, 所以AF=CD,而AB=DC,因此AB=AF.
思路3由∠ADF= ∠DEC,∠AFD= ∠C= 90°,可得ΔADF∽ΔDEC,所以. 而DE=AD,所以AF=CD,因為AB=DC,所以AB=AF.
思路4如圖2, 連結(jié)AE, 則AD//BC得∠DAE=∠AEB, 而AD=DE, 則∠DAE= ∠DEA, 因 此,∠DEA= ∠AEB. 而∠AFE= ∠B= 90°,且AE=AE,得到,則AB=AF.

圖2
思路5如圖3, 連結(jié)AE、BD, 過E作于G, 可得∠DAB= ∠ABC= 90°, 由四邊形ABEG是矩形得AB=GE. 因為SΔABD=SΔAED,所以,而AD=DE,由此可得AB=AF.

圖3
愛因斯坦曾說他是利用一幅幅的圖像來思考問題的,美國圖論學(xué)者哈里有一句名言“千言萬語不及一張圖”,這就說明圖像對學(xué)習(xí)的重要性. 相關(guān)研究表明,人腦對圖像的信息處理能力是文字的千倍,利用圖像對知識進行加工、儲存,使所學(xué)的知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,會提高認知的效果. 思維導(dǎo)圖是由英國的著名心理學(xué)家、教育家東尼·博贊創(chuàng)造和提出,通過圖示表示知識結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,把思維通過圖示使之可視化. 思維導(dǎo)圖能促進思維激發(fā)和思維整理,一般通過圖文并茂的形式呈現(xiàn),利用圖像、線條(可以是直線也可以是曲線)、符號等配以文字說明,記載著繪圖者的思考信息. 繪制者可以根據(jù)個人的喜好涂上顏色,從而形成一幅漂亮的、具有個人特色的知識“藏寶圖”.
案例2核心知識思維導(dǎo)圖作業(yè)
如圖4 所示的是拋物線y=ax2+bx+c(a/=0)的圖像的一部分,你能從中得到哪些信息?

圖4
作業(yè)要求根據(jù)圖像信息,從不同的方面盡可能多的寫出自己的結(jié)論.
設(shè)計說明二次函數(shù)是初中階段函數(shù)內(nèi)容的核心知識,而二次函數(shù)的圖像是重點中的重點,用思維導(dǎo)圖的方式呈現(xiàn)二次函數(shù)的核心知識,可以讓學(xué)生理解各知識點之間的相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化,有助于學(xué)生形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),掌握完整的核心知識體系,學(xué)生才會對知識理解更好. 通過繪制思維導(dǎo)圖讓學(xué)生對所學(xué)的知識內(nèi)涵進行串聯(lián)、聯(lián)想和應(yīng)用,會讓學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用所學(xué)知識解決問題也對核心知識產(chǎn)生整體的把握. 這是一道開放性的作業(yè)題,由于學(xué)生存在差異,思考的角度不盡相同,因此得出不同的結(jié)論,從一道出發(fā),讓學(xué)生的思維發(fā)散、聯(lián)想,培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維,而知識之間有內(nèi)在的邏輯聯(lián)系,又能使學(xué)生的邏輯思維能力得到發(fā)展、提高.
作業(yè)效果不同層次的學(xué)生有不一樣的結(jié)論,例如拋物線開口向下;頂點是(1,4);對稱軸是x=1,二次函數(shù)有最大值4;x <1 時,y隨x的增大而增大;x >1 時,y隨x的增大而減少;拋物線與x軸有兩個交點,分別是(-1,0)和(3,0);b2-4ac >0;a <0;b >0;c >0;abc <0;當(dāng)-1<x <3時,y >0; 當(dāng)x <-1,x >3 時y <0;a - b+c= 0;a+b+c >0;4a+2b+c >0;a+b >m(am+b)(m/=1);可以分別利用頂點式、交點式、一般式3 種方法求出二次函數(shù)的解析為:y=-(x-1)2+4、y=-(x+1)(x-3)、y=-x2+2x+3;方程ax2+bx+c= 0 的兩個根是-1,3;不等式ax2+bx+c >0 的解集是-1<x <3;不等式ax2+bx+c <0 的解集是x <-1,x >3,等結(jié)論.
案例3單元思維導(dǎo)圖作業(yè)
作業(yè)要求一個單元學(xué)習(xí)完成了,請同學(xué)們根據(jù)本單元所學(xué)的知識點進行繪制單元思維導(dǎo)圖.
設(shè)計說明教學(xué)離不開復(fù)習(xí),通過復(fù)習(xí)可以對已學(xué)內(nèi)容進行鞏固、梳理,把每個課時的知識進行歸納、提煉,把散亂的知識進行系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化. 但現(xiàn)實中,由于知識已學(xué)過,復(fù)習(xí)只是“溫故”而不是“知新”,就如把舊知識進行“回爐”,因而缺少了新鮮感,難以激發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)的興趣. 現(xiàn)在初中學(xué)生富有個性,繪制思維導(dǎo)圖剛好能凸顯他們的個性. 把思維導(dǎo)圖融入復(fù)習(xí)教學(xué)中,讓學(xué)生按自己的理解,對已學(xué)過的單元知識進行整理、分析、歸納、提煉. 動手制作思維導(dǎo)圖的過程,是學(xué)生對數(shù)學(xué)知識主動建構(gòu)的過程,根據(jù)自己的經(jīng)驗把抽象的數(shù)學(xué)知識進行可視化的呈現(xiàn),進而優(yōu)化自己對數(shù)學(xué)的認知結(jié)構(gòu),將數(shù)學(xué)知識內(nèi)化為自己的認知,從而真正達到理解數(shù)學(xué)知識、掌握數(shù)學(xué)知識.
作業(yè)效果課堂上讓學(xué)生在與同學(xué)的對照過程中,通過檢查、思考、添加或刪掉細節(jié)內(nèi)容,修改思維導(dǎo)圖,最終呈現(xiàn)一個獨特性、具有個性、完整的知識網(wǎng)絡(luò),加深對知識點的理解和思考,從而完善自己的知識結(jié)構(gòu). 圖5 是學(xué)生的單元思維導(dǎo)圖作品.

圖5
在國外,小課題叫作project(項目),小課題能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,非常受學(xué)生歡迎. 在進行小課題任務(wù)時,學(xué)生通常需要合作探究,改變單一學(xué)習(xí)為合作學(xué)習(xí)方式. 在日常生活當(dāng)中總會遇到實際問題,如測量物體的高度,學(xué)生需要把實際的問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,在建立數(shù)學(xué)模型后利用所學(xué)的知識進行解決.
案例4 研究旗桿高度
作業(yè)要求以小組為單位,查閱有關(guān)資料或參考教材的例題、習(xí)題中的測量方案,利用已掌握的數(shù)學(xué)知識,制定測量旗桿高度的方案,根據(jù)實際情況研究方案的可行性,以及解決測量過程中遇到的問題.
設(shè)計說明在人教版九年級數(shù)學(xué)下冊第二十七章“相似”一章中設(shè)有一個數(shù)學(xué)活動——“測量旗桿的高度”. 在第二十八章“銳角三角函數(shù)”一章中也有一個數(shù)學(xué)活動——“利用測角儀測量塔高”. 這個研究作業(yè)不難,也有一定的探究性、趣味性. 在上述兩章書中都有測量物體高度的例題及習(xí)題,學(xué)生可以通過查閱課本或資料就能解決問題. 讓學(xué)生進行小組合作研究,經(jīng)過充分思考、討論,制定出組內(nèi)認為可行性的方案, 可以培養(yǎng)學(xué)生的交流能力、創(chuàng)新精神. 在學(xué)完相似三角形、解直角三角形相關(guān)知識后進行“小課題”研究活動,更好地實現(xiàn)了知識的融合與知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建. 讓教材中的“數(shù)學(xué)活動”素材最大限度地發(fā)揮其教育功能和價值,真正使之成為有利于學(xué)生的知識形成與應(yīng)用,使學(xué)生的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)化、體系化的載體.
作業(yè)效果同學(xué)們通過查閱資料找到了有關(guān)估算物體高度的不同方法. 如,泰勒斯測量金字塔高度的方法,利用人的影子進行測量,利用標(biāo)桿進行測量,利用鏡子反射原理進行測量,利用了改變測量的角度大小以及測量前后兩者之間的距離,利用三角函數(shù)的知識計算出塔的高度等方法. 同學(xué)們把搜集到的方法進行對比,還對這些方法進行了總結(jié),發(fā)現(xiàn)大致分為利用相似三角形、三角函數(shù)的方法,后來在老師的提醒下想到利用初二所學(xué)的勾股定理知識解決. 同學(xué)們對各種方法進行探究,最終形成實踐以下的方案.
方案1課本第39 頁的泰勒斯利用影子的方法. 如圖6,利用太陽光是平行線的性質(zhì),構(gòu)成ΔABC與ΔDEF相似,得,通過變形可以得到AB=,只要分別測量出標(biāo)桿DE的高度,以及旗桿與標(biāo)桿的影子BC和EF的長度,把測得的相應(yīng)數(shù)據(jù)代入式子,即可求出旗桿AB的高度. 當(dāng)然,這個測量要在同一時刻的條件下,不然影子的長度發(fā)生改變,便會導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確.

圖6
方案2對泰勒斯法做法進行修改.如圖7,當(dāng)標(biāo)桿影子的頂端與旗桿的影子頂端重合, 由ΔABC∽ΔDEC, 可以得到. 只要分別測量出標(biāo)桿DE的高度, 以及旗桿與標(biāo)桿的影子長度BC和EC,利用式子,即可求得旗桿AB的高度.

圖7
方案3課本第43 頁利用鏡子的方法. 如圖8, 在旗桿與人之間放置一塊鏡子, 讓眼睛D處通過鏡子能看到旗桿頂A點, 分別測量DE、CE、BC的長度, 根據(jù)相似三角形, 即可求出旗桿的高. 因為這里∠ACB= ∠DCE, 而ΔABC∽ΔDEC, 可以得到式子,則旗桿的高度AB=

圖8
方案4課本第54 頁利用標(biāo)桿的方法. 如圖9, 當(dāng)人的視線與標(biāo)桿頂端D、旗桿頂端A成一直線時(即G、D、A三點在一條直線上) , 這時ΔACG∽ΔDEG, 可得即,而CB=EF=GH. 只要分別測量出眼睛與地面的距離GH、標(biāo)桿的高度DF、人到標(biāo)桿的距離EG、人到旗桿的距離CG,利用AC=即可求出AC,則旗桿AB的高度為AC+GH.

圖9
方案5課本第81 頁的數(shù)學(xué)活動,通過測角儀測量高度的方法. 如圖10,人站在點E處, 構(gòu)建出RtΔADC, 則tanα=, 此時DC=EB. 利用測角儀測出仰角α的度數(shù), 再測量出人眼D與地面E之間的距離DE以及人到旗桿的距離EB, 則旗桿AB的高度為EB·tanα+DE.

圖10
方案6課本第82 頁測量塔高的方法. 如圖11,當(dāng)人站在點E時,利用測角儀測出仰角α的度數(shù),當(dāng)人往前走到達F點(E點和旗桿之間選擇一點G),測出仰角β的度數(shù),只要測量出DE及EG的長度,根據(jù)tanα=,即AC=,可得DF=

圖11
方案7課本第75 頁利用兩建筑物的方法. 如圖12, 從一建筑物DE處測量旗桿頂端A仰角α的度數(shù)以及旗桿底端B俯角β的度數(shù), 再測量DE(BC) 的距離, 根據(jù)tanα=,則旗桿AB的高度為DC·tanα+DC·tanβ=DC(tanα+tanβ).

圖12
方案8初二數(shù)學(xué)下冊課本第29頁勾股定理的方法. 如圖13, 先測量出旗桿底端的繩子垂到地面時多出的長度m, 再把繩子的下端拉開, 使下端剛好接觸地面,構(gòu)成直角三角形ABC,測量此時CB的長度n,利用勾股定理(AB+m)2=AB2+n2, 化簡得2m·AB=n2-m2, 即AB=代入對應(yīng)的數(shù)據(jù)則可求出旗桿的高度AB.

圖13
在“雙減”政策前,教師對作業(yè)的布置和設(shè)計不夠重視,學(xué)生課后作業(yè)量大,完成作業(yè)時間長,造成學(xué)生作業(yè)負擔(dān)過重、心理壓力過大.“雙減”政策對義務(wù)教育階段學(xué)生每天完成書面作業(yè)的時間作出明確要求,鼓勵布置分層、彈性和個性化作業(yè),堅決克服機械、無效作業(yè). 教師應(yīng)將課外作業(yè)作整體規(guī)劃,要摒棄過往機械的、反復(fù)練習(xí)的作業(yè),要進行創(chuàng)新作業(yè)研究,設(shè)計符合學(xué)情的多樣化作業(yè),提升作業(yè)的有效性,做到減負增效. 提高作業(yè)的有效性、針對性,尊重學(xué)生的個體差異和不同需求,讓初中數(shù)學(xué)作業(yè)成為激發(fā)興趣、鞏固知識、提升能力的有效手段,切實減輕學(xué)生過重的作業(yè)負擔(dān),滿足學(xué)生個性化的作業(yè)需求,發(fā)揮作業(yè)育人功能.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》倡導(dǎo)“運用數(shù)學(xué)語言表達自己的想法”,學(xué)生講題是實現(xiàn)上述目標(biāo)的有效途徑. 根據(jù)學(xué)習(xí)金字塔理論研究表明,通過學(xué)生講述給同學(xué)聽的,兩周后的學(xué)習(xí)保持率達仍到90%. 學(xué)生講題能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,學(xué)生要把題講得明白,不僅要理解題意,還需合理組織自己的語言把解題思路以及解題方法進行講解,這個過程就是自主探索解題過程以及優(yōu)化的過程.“語言是無聲的思維,說話是出聲的思維”,通過講題促進學(xué)生思維的發(fā)展. 學(xué)生講題是學(xué)生主動參與的過程,學(xué)生對所學(xué)數(shù)學(xué)知識、內(nèi)容的理解和內(nèi)化,通過自己的語言表達出來,從而建構(gòu)自我知識體系的課堂教與學(xué)活動. 學(xué)生講題是學(xué)生思維可視的活動過程,是學(xué)生對數(shù)學(xué)知識進行自我建構(gòu)、完善的過程,發(fā)展和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)表達與數(shù)學(xué)思維能力. 學(xué)生講題解放學(xué)生的嘴,讓學(xué)生自信地“說”,充分展示學(xué)生的思維;解放學(xué)生的眼、腦,讓學(xué)生大膽地“想”,給學(xué)生思考的空間. 學(xué)生講題能點燃學(xué)生思維的火花,實現(xiàn)思維的交流與碰撞,能讓學(xué)生深入思考、融匯方法、體悟思想,激發(fā)智慧,使學(xué)生的思維不斷發(fā)展、不斷升華,感悟數(shù)學(xué)本質(zhì),提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),促進學(xué)生深度學(xué)習(xí).
課后作業(yè)要以學(xué)生為本,滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和發(fā)展需求,有效提升學(xué)生高階思維水平. 收集平時教學(xué)中學(xué)生的易錯題作為周末的作業(yè),要求學(xué)生根據(jù)自己的錯題情況進行篩選,在周末拍兩道講題視頻上傳到班級數(shù)學(xué)微信群,這樣讓學(xué)生知道自己的短板,并及時做好鞏固強化,我們還可以引導(dǎo)學(xué)生進行改題、編題的個性化作業(yè),切實減輕學(xué)生作業(yè)負擔(dān). 有條件的話,可以借助互聯(lián)網(wǎng)時代大數(shù)據(jù)的技術(shù),利用AI技術(shù)有針對性地進行精準(zhǔn)的作業(yè)布置,實現(xiàn)不同學(xué)生布置不同的作業(yè). 而思維導(dǎo)圖的作業(yè)可以讓學(xué)生鞏固所學(xué)、增加對知識的理解、完善知識體系. 繪制思維導(dǎo)圖是對知識進行內(nèi)化,對各知識之間的邏輯關(guān)系進行梳理使思維得以提升,學(xué)生的思維變得可視化、清晰化、條理化. 這樣既尊重學(xué)生個性的差異,又能促進不同層次學(xué)生的思維發(fā)展.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》倡導(dǎo)在綜合與實踐領(lǐng)域進行項目式學(xué)習(xí),強調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)→提出→分析→解決問題的過程. 讓學(xué)生在研究的過程中發(fā)現(xiàn)問題,并將其正確地轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,從而構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,綜合運用數(shù)學(xué)以及其他學(xué)科的知識與方法解決問題. 在研究中伴隨著獨立思考問題與他人合作研究,提出自己的思路與方法,與伙伴們共同商討設(shè)計解決問題的方案,最終得到符合問題背景的模型解答. 在人教教材的每章小結(jié)之前都設(shè)置了“數(shù)學(xué)活動”,在現(xiàn)實中“數(shù)學(xué)活動”課被老師們所忽視. 但“數(shù)學(xué)活動”課是促使學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)知識,充分體現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維、深化數(shù)學(xué)知識應(yīng)用, 積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的很好載體. 在“雙減”背景下,“數(shù)學(xué)活動”是學(xué)生課外作業(yè)寶貴資源,我們應(yīng)該充分挖掘“數(shù)學(xué)活動”課的內(nèi)在價值,把“數(shù)學(xué)活動”變成讓學(xué)生進行實踐性的“小課題”研究,讓學(xué)生在研究中學(xué)會應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際生活的問題,在解決實際問題中學(xué)生的綜合能力得到提高.
我們要適應(yīng)新的教育教學(xué)改革的形勢要求, 要依據(jù)課標(biāo)、立足教材,設(shè)計符合學(xué)生認知水平,同時又具有個性化、實踐性的作業(yè),讓學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)知識的同時,讓各層次的學(xué)生都獲得成功感,享受完成作業(yè)的快樂.