平衡“探”“練”，優(yōu)化教學(xué)方式

［摘 要］ 為選拔數(shù)學(xué)人才，傳統(tǒng)的以傳授知識(shí)為主的大量解題教學(xué)方法已不再適用. 基于此，研究者選取人教版A版（2019）高中數(shù)學(xué)必修第二冊(cè)教材的“概率”單元作為研究對(duì)象，旨在尋求在有限的課堂教學(xué)時(shí)段內(nèi)，達(dá)到新知探究與問(wèn)題練習(xí)之間的平衡，探索教學(xué)方法的優(yōu)化策略，以實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的措施.

［關(guān)鍵詞］ 概率教學(xué)；平衡“探”“練”；課堂優(yōu)化；核心素養(yǎng)

當(dāng)前，在浙江省高考數(shù)學(xué)回歸教育部統(tǒng)一命題的宏觀背景下，課堂教學(xué)方式需要重構(gòu). 新高考強(qiáng)調(diào)反套路刷題，《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》就命題原則也明確指出：命題注重對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查，處理好數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與知識(shí)技能的關(guān)系，淡化解題技巧，要充分考慮對(duì)教學(xué)的積極引導(dǎo)作用. 因此，傳統(tǒng)的“滿堂練”教學(xué)模式已不再適用，機(jī)械練習(xí)會(huì)降低學(xué)生的求知欲望和內(nèi)在需求.新興教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)探究和學(xué)習(xí)，但需教師宏觀調(diào)控，確保課堂平衡“探”“練”. 布魯納，結(jié)構(gòu)主義教學(xué)理論的創(chuàng)始人，提出了一個(gè)主要的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)——“結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)”：課堂教學(xué)要“根據(jù)最好的方法”組織教材，科學(xué)安排教學(xué)程序，優(yōu)化課堂教學(xué)過(guò)程. 因此，課堂作為師生交流的“主場(chǎng)地”，需要教師潛心研究與精心設(shè)計(jì).

平衡“探”“練”的理論依據(jù)

“探”與“練”是課堂最主要的兩大環(huán)節(jié)，“探”是新知探究，“練”是新知應(yīng)用. “探”與“練”是有機(jī)統(tǒng)一體，“探”是“練”的前提，“練”是“探”的延伸與保障［1］. 沒(méi)有“探”，學(xué)生不知其所以然；沒(méi)有“練”，學(xué)生無(wú)法獲得解題能力，再多的“探”也是無(wú)用功，二者缺一不可. 一節(jié)好的數(shù)學(xué)課，應(yīng)根據(jù)不同內(nèi)容，合理、有序地安排“探”與“練”，追求平衡，力求恰到好處. 筆者認(rèn)為，“探”“練”平衡體現(xiàn)在兩點(diǎn).

1. 時(shí)間上合理分配

有關(guān)研究表明，中學(xué)生課堂注意力高度集中的時(shí)間約為10～15分鐘. 因此，教師應(yīng)減少與教學(xué)活動(dòng)無(wú)關(guān)的時(shí)間消耗，重點(diǎn)安排“探”與“練”兩種實(shí)用時(shí)間的比例. 這種分配并非平均化，而應(yīng)有所側(cè)重，即依據(jù)核心教學(xué)內(nèi)容來(lái)決定是重視“探”還是“練”，以確保課堂結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化和課堂效益的最大化. 譬如探究活動(dòng)不宜過(guò)長(zhǎng)，以免分散學(xué)生的注意力，減少練習(xí)時(shí)間，影響對(duì)新知的掌握和數(shù)學(xué)思維的發(fā)展. 因此，教師應(yīng)有效設(shè)計(jì)探究活動(dòng)和課堂練習(xí)，確保兩者在課堂中的平衡.

2. 形式上協(xié)調(diào)互補(bǔ)

中學(xué)生具有好奇心強(qiáng)、喜歡新鮮感的特點(diǎn)，一成不變的教學(xué)形式不利于學(xué)生接收新知. 因此，教師解析教學(xué)內(nèi)容后，應(yīng)靈活選擇探究方式（如情境、實(shí)操、類比、信息輔助等），以配合相應(yīng)練習(xí). 例如，實(shí)操探究后，教師板演、學(xué)生口答練習(xí)；理論探究后，小組討論、學(xué)生板書(shū)練習(xí). 互補(bǔ)的“探”“練”形式動(dòng)靜結(jié)合，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，活躍課堂.

“探”“練”平衡下的“概率”教學(xué)優(yōu)化策略

縱觀“概率”單元，可圍繞以下幾個(gè)問(wèn)題展開(kāi)：概率的研究對(duì)象是誰(shuí)？研究的概念是怎么抽象出來(lái)的？研究的性質(zhì)是如何發(fā)現(xiàn)的？概率是如何應(yīng)用于生活的？要回答上述問(wèn)題，加深學(xué)生對(duì)概率的理解，需基于他們的描述性認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)多樣化的探究活動(dòng)，并通過(guò)各種練習(xí)促進(jìn)他們?cè)趯?shí)踐中應(yīng)用概率知識(shí). 針對(duì)本單元中不同的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)呈現(xiàn)不同的“探”“練”方式. 因此，筆者以本單元兩個(gè)課型為例闡述如何平衡“探”“練”.

1. 重探概念析出過(guò)程，啟迪練習(xí)實(shí)用

在教授“有限樣本空間與隨機(jī)事件”時(shí)，重點(diǎn)是講解“隨機(jī)事件”這一核心概念. 作為單元起始課，若未能深入理解核心概念，將對(duì)后續(xù)概率的學(xué)習(xí)產(chǎn)生不利影響. 盡管在初中階段已經(jīng)對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行了描述性定義，但高中階段則更注重運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)這些定義進(jìn)行精確刻畫(huà). 這對(duì)學(xué)生而言是一個(gè)全新的領(lǐng)域. 因此，本節(jié)課需要投入充足的時(shí)間，通過(guò)情境探究來(lái)引導(dǎo)學(xué)生分析和理解這些概念.

首先，教師展示多種類、多維度的隨機(jī)現(xiàn)象，以便學(xué)生參與列舉. 例如游戲中的隨機(jī)現(xiàn)象：飛行棋游戲中擲骰子、撲克牌游戲中任意抽牌等；生活中的隨機(jī)現(xiàn)象：刮刮樂(lè)的中獎(jiǎng)情況、抽簽點(diǎn)名、胎兒性別等；實(shí)際應(yīng)用中的隨機(jī)現(xiàn)象：理財(cái)產(chǎn)品每日的收益情況、小紅書(shū)平臺(tái)上各類目視頻的分發(fā)狀況等［2］. 使學(xué)生深刻理解隨機(jī)現(xiàn)象的普遍性，并總結(jié)這些隨機(jī)現(xiàn)象的共性：所有潛在的結(jié)果均可能被明確地識(shí)別出來(lái)，然而，事先無(wú)法預(yù)測(cè)哪一個(gè)結(jié)果將會(huì)出現(xiàn). 然后，教師提出疑問(wèn)：你是否能夠記錄這些潛在的結(jié)果？學(xué)生回應(yīng)：能夠記錄，但部分記錄較為煩瑣，例如記錄全班同學(xué)的姓名. 教師進(jìn)一步指導(dǎo)：若不記錄姓名，我們可用何物來(lái)指代他們？于是學(xué)生自然而然地想到了“學(xué)號(hào)”. 經(jīng)歷此過(guò)程，學(xué)生將認(rèn)識(shí)到使用數(shù)字或符號(hào)代替文字描述隨機(jī)現(xiàn)象的結(jié)果更加簡(jiǎn)潔明了. 此時(shí)，教師可組織學(xué)生進(jìn)行分組合作，并鼓勵(lì)他們展示研究成果.（為了便于展示，可以參考構(gòu)建表1所示的表格.）

上述情境引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)語(yǔ)言，教師適時(shí)引出樣本點(diǎn)、樣本空間的概念及二者間的關(guān)系，并讓學(xué)生用集合語(yǔ)言來(lái)描述隨機(jī)現(xiàn)象. 過(guò)后繼續(xù)設(shè)定如下情境：投擲一枚骰子，出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為偶數(shù). 這一隨機(jī)事件的可能性結(jié)果構(gòu)成一個(gè)包含三個(gè)樣本點(diǎn)的集合｛2，4，6｝. 該集合與樣本空間的關(guān)系是什么？學(xué)生回答：該集合是樣本空間的一個(gè)子集，稱為隨機(jī)事件. 至此，“隨機(jī)事件”這一核心概念得以明確.

由此可見(jiàn)，欲使學(xué)生理解概念，必須進(jìn)行充分的準(zhǔn)備和投入相應(yīng)的課堂時(shí)間，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探究.探究過(guò)程旨在引導(dǎo)學(xué)生用集合語(yǔ)言構(gòu)建樣本空間，表達(dá)隨機(jī)事件，并理解符號(hào)化的重要性，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力. 因此，“探”的后續(xù)工作應(yīng)致力于構(gòu)建情境化習(xí)題，以鞏固“探”的成果. 具體形式為學(xué)生獨(dú)立完成習(xí)題并口頭回答，教師負(fù)責(zé)板書(shū)答案. 如下：

練習(xí)1：飛行棋是同學(xué)們喜歡的游戲，規(guī)則為“兩人依次擲骰子，擲到數(shù)字幾就向前進(jìn)幾步，誰(shuí)先到達(dá)終點(diǎn)即獲勝”. 現(xiàn)在甲、乙依次擲一枚骰子一次，用（x，y）表示結(jié)果，其中x表示甲擲到的點(diǎn)數(shù)，y表示乙擲到的點(diǎn)數(shù).

（1）寫(xiě)出試驗(yàn)的樣本空間；

（2）指出事件A=｛（1，6），（2，5），（3，4），（4，3），（5，2），（6，1）｝的含義；

（3）表示事件“出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)之和大于8”.

練習(xí)2：由P，Q，R三個(gè)開(kāi)關(guān)（P，Q串聯(lián)，與R并聯(lián)）組成電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)可能開(kāi)，也可能關(guān). 把這個(gè)電路是否為通路看成一個(gè)隨機(jī)現(xiàn)象，觀察每個(gè)開(kāi)關(guān)的閉合情況.

（1）寫(xiě)出試驗(yàn)的樣本空間；

（2）用集合表示下列事件：A=“恰好一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合”；B=“電路是斷路”；C=“電路是通路”.

“探”是讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化的過(guò)程，“練”是讓學(xué)生鞏固實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化的過(guò)程，兩者目標(biāo)相同，但“探”過(guò)程耗時(shí)較多，因此設(shè)計(jì)了兩道練習(xí)題，重點(diǎn)均已涵蓋，包括對(duì)樣本空間的構(gòu)建、集合語(yǔ)言與事件含義的轉(zhuǎn)換、樣本點(diǎn)的多維化考察，并與物理學(xué)科巧妙結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)高效的微“練”. 從形式上來(lái)看，前一部分的“探”以學(xué)生的動(dòng)態(tài)參與和表達(dá)為主，而后一部分的“練”則以學(xué)生的靜態(tài)思考為主. 通過(guò)重“探”和微“練”，形式上互補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)課堂平衡.

2. 巧探知識(shí)重構(gòu)路徑，強(qiáng)化練習(xí)應(yīng)用

在講授“概率的基本性質(zhì)”時(shí)，重點(diǎn)在于性質(zhì)的推導(dǎo)及其應(yīng)用. 然而，眾多教師在教學(xué)過(guò)程中難以兼顧所有，往往簡(jiǎn)化并省略了概念的生成過(guò)程，削弱了公式間內(nèi)在聯(lián)系的闡述，直接進(jìn)入解題應(yīng)用階段，這導(dǎo)致學(xué)生在應(yīng)試時(shí)推理和探究能力的不足［3］. 因此，筆者對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了如下重構(gòu).

首先復(fù)習(xí)概率定義：對(duì)隨機(jī)事件發(fā)生可能性大小的度量（數(shù)值）稱為事件的概率，事件A的概率用P（A）表示. 然后引導(dǎo)學(xué)生思考：符號(hào)P（A）與所學(xué)的哪個(gè)符號(hào)類似？學(xué)生回答：f（x）. 又繼續(xù)提問(wèn)：我們能否依據(jù)函數(shù)的定義來(lái)重新構(gòu)建概率的定義呢？學(xué)生回應(yīng)：可以嘗試. 于是，學(xué)生參照函數(shù)的定義，撰寫(xiě)了概率的定義. 教師進(jìn)一步詢問(wèn)：既然兩者的定義如此相似，那么函數(shù)所具有的性質(zhì)，概率是否也具有呢？為避免不必要耗時(shí)，教師可直接展示函數(shù)的相關(guān)特性，并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)類比推導(dǎo)出概率的性質(zhì)，然后驗(yàn)證其是否正確.（可參考表2的構(gòu)建方式）

隨后，教師指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)古典概型實(shí)例，結(jié)合Venn圖面積的特性，探究事件A與B之間的包含、相交、互斥關(guān)系，以及P（A∪B），P（A），P（B），P（AB）之間的關(guān)系.

通過(guò)上述類比分析，學(xué)生能夠領(lǐng)悟概率性質(zhì)的根源，并感悟到“函數(shù)”與“概率”這兩種不同數(shù)學(xué)概念之間的和諧統(tǒng)一之美，從而提高邏輯推理能力. 為保證教學(xué)計(jì)劃能順利進(jìn)行，“探”環(huán)節(jié)不宜過(guò)度深入，應(yīng)適可而止，側(cè)重于學(xué)生自主思考和教師歸納總結(jié). “探”后，教師可安排一系列練習(xí)題，以供學(xué)生鞏固知識(shí).

練習(xí)1：已知隨機(jī)事件A，B，C中，A與B互斥，B與C對(duì)立，且P（A）=0.3，P（C）=0.6，則P（A+B）=（ ）

A. 0.3 B. 0.6 C. 0.7 D. 0.8

練習(xí)2：從不包含大小王牌的52張撲克牌中隨機(jī)抽取1張.

（1）設(shè)事件A=“抽到黑桃”，事件B=“抽到梅花”，事件C=“抽到黑花色”，求P（C）.

（2）求抽到紅花色的概率.

（3）若隨機(jī)抽取2張，求2張都是黑桃的概率.

練習(xí)3：某公司有3個(gè)分廠，職工情況按性別、廠序分類統(tǒng)計(jì)成表3.

若從該公司中隨機(jī)選1名職工，求以下概率：P（MC）=____，P（F∪C）=____.

練習(xí)4：從1～20的整數(shù)中隨機(jī)選擇1個(gè)數(shù)，求選到的數(shù)既不能被2整除也不能被5整除的概率.

練習(xí)5：某班級(jí)50名學(xué)生已經(jīng)完成了選考科目的報(bào)名程序. 在這些學(xué)生中，選擇化學(xué)科目的人數(shù)為18人，選擇生物科目的人數(shù)為22人. 從該班級(jí)中任意抽取1名學(xué)生，其不選化學(xué)、生物科目的概率為，求抽取1名化學(xué)、生物科目均選的學(xué)生的概率.

為了讓學(xué)生通過(guò)“練”獲得解題能力，教師精選上述5道習(xí)題，從淺到深，逐層遞進(jìn)，并給予學(xué)生充足的練習(xí)時(shí)間. 練習(xí)1無(wú)具體背景，直接應(yīng)用性質(zhì)公式即可解答；練習(xí)2具備實(shí)際情境，需要先分析事件之間的關(guān)系，隨后運(yùn)用相關(guān)公式解答；練習(xí)3在題型上有所創(chuàng)新，旨在考查學(xué)生對(duì)圖表的分析能力以及公式的應(yīng)用能力. 后兩道練習(xí)題均要求學(xué)生自行定義若干隨機(jī)事件，并計(jì)算這些事件的并集概率. 其中，練習(xí)4可使用古典概型或概率性質(zhì)來(lái)解答，讓學(xué)生體驗(yàn)兩種方法的差異，并運(yùn)用逆向思維的補(bǔ)集策略解決問(wèn)題；練習(xí)5旨在結(jié)合時(shí)事熱點(diǎn)和方程思想，深化學(xué)生對(duì)概率性質(zhì)的理解. 從形式上來(lái)講，前面的“探”以學(xué)生思、問(wèn)為主，后面的“練”則以學(xué)生論、寫(xiě)為主. 通過(guò)巧“探”重“練”，形式互補(bǔ)，達(dá)成課堂平衡.

結(jié)語(yǔ)

高中數(shù)學(xué)課堂應(yīng)返璞歸真. 在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中，一線教師應(yīng)當(dāng)在時(shí)間分配和教學(xué)形式上尋求平衡，高效“探”，精選“練”，“探”“練”并進(jìn)，從而優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu). 總之，教師應(yīng)始終遵循以學(xué)生為主體的原則［4］，敢于放手，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究問(wèn)題；敢于等待，給予學(xué)生適量的合作實(shí)踐機(jī)會(huì)，提高教學(xué)有效性. 教師需深入鉆研教材，重視學(xué)生對(duì)知識(shí)生成及發(fā)展過(guò)程的理解，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的掌握，并確保核心素養(yǎng)的培養(yǎng)得到有效實(shí)施.

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