摘要:教学过程中可能布满了沟沟坎坎,因此,它应该是润泽的、蹒跚的。这透射出的就是悠然之“慢”。“慢化教学”是关注知识深度理解、关注学生发展性的教学,追求的是“慢之有道,学之有效”。在数学知识教学中,慢化的策略有:激发认知需要,慢于自然;降低认知起点,慢中求真;拉长认知过程,慢中求实;拓宽认知渠道,慢中求透;挑起认知交锋,慢中求活。在数学习题教学中,慢化的策略有:一题作基演变,慢中明道;开放问题思路,慢中优术。
关键词:数学慢化教学知识教学习题教学
杜威说过:“教学绝不仅仅是简单的告诉,而应该是一种过程的经历,一种体验,一种感悟。”教学过程中可能布满了沟沟坎坎,因此,它应该是润泽的、蹒跚的。这透射出的就是悠然之“慢”。
笔者提出的全息观下的教学,有一种快慢相谐的基调。其中,“快”主要指整体统摄下的整体建构。但是,“快”必须有“慢”来助阵。“慢”是一种外在状态,它不是为慢而慢,更不是消极怠工,而是为了生成“快”的效果而采取“缓存”策略,是为了快步推进而蓄能蓄势,是基于学生学会、提升学力的“慢”。
布鲁纳说过:“学习不但应该把我们带往某处,而且应该让我们日后在继续前进时更为容易。”“慢化教学”就是基于此的教学,就是关注知识深度理解、关注学生发展性的教学,追求的是“慢之有道,学之有效”。笔者通过研究,在“慢节奏、慢引领、慢呈现、慢操作、慢思维、慢生成”的基础上,初步形成了“慢化教学”的一些策略。
一、知识教学
在知识教学中,理解是应用的基础,没有深入的理解,就不能灵活地应用。因此,知识的教学尤其要放慢节奏,促进理解,不能蜻蜓点水地滑过。
(一)激发认知需要,慢于自然
概念是命题的基础,理解命题首先要理解好概念。在概念教学中,放缓认知节奏首先要让概念的出现源于需要,揭示概念引入的必要性。这样,才真正有利于明晰概念的来龙去脉、前世今生,把握概念的内涵、外延,建构概念的结构体系,达到对概念本质的深度理解。
例如,方差概念的教学,可以让学生通过案例计算,发现平均数、中位数、众数这“三个代表”都不足以解决问题,由此使方差的出现成为学习的需要,合情入理。具体如下:
问题1供选项:A.平均数;B.中位数;C.众数。
(1)为了反映初二学生的平均年龄,应关注学生年龄的。
(2)表1是某公司的月工资报表。
为了了解这家公司人员工资的一般水平,应关注。
(3)为了考察某同学在一次测验中数学成绩是上游还是下游水平,应关注这次数学成绩的。
教学说明:以上是数据的“三个代表”,体现了数据的集中趋势。
问题2小明和小亮是校射箭队的运动员,两人参加射箭测试,近期的6次成绩如表2所示(单位:环)。
(1)根据表2填写表3。
(2)根据以上数据,你能选出参赛的队员吗?为什么?若不能,怎么办?
教学说明:通过计算,发现4组数据均相等,此时遭遇困境,怎么办?波折起伏,激荡起学生的探索欲望,接下来的新知学习就会成为学生的内需,其必要性、合理性得以彰显,新概念的现身就顺势而为了。
(二)降低认知起点,慢中求真
“低起高落”是数学的应有之态。低下去的目的是高起来。放低教学入口,降低认知起点,有利于激发学生学习的积极性,增进学生的参与热情,能让学生循阶而上,步步登高,厚积而薄发。
例如,配方法是数学中的重要方法。对于解一元二次方程而言,其重要性更是不可小觑,因为它是联结直接开平方法与求根公式法的纽带。基于此,在配方法的教学中,笔者设计递进问题,引导学生拾级而上,缓推慢行,品悟真味,求得真果。
问题1解方程x2=4。
问题2解方程x2+4x=0。
问题3解方程3x2+12x=0。
问题4解方程3x2+12x-4=0。
问题5解方程ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c为常数)。
从最简单的直接开平方的方程“低起”,到最一般的字母系数方程“高落”,其间可以体验配方法的形成过程,并获得求根公式的“副产品”,一举两得。
(三)拉长认知过程,慢中求实
一些重点知识需要实实在在地沉淀于学生头脑中,否则,容易淡忘,难以成为后续学习的“基地”,难以产生正迁移。对这样的重点知识,一开始学习时,就需要通过增设教学环节,拉长认知过程,在慢节奏中,将其做实。
例如,直线是几何学中的原始概念,是不定义的、超经验的,可谓几何教学的“第一粒紐扣”。由于直线概念看起来很简单,而且学生已有了一定的认知,很多教师往往高估了学生的原有认知,淡化直线概念的教学,导致学生认知模糊、理解不到位。对此,笔者精心设计了直线概念的教学环节:
环节1:说印象——突出直、线性、两端延伸的外形。
环节2:找实例——从生活中寻找实例,与现实生活对接,具象化直线。
环节3:画——一点画、两点画,感知存在性。
环节4:说感悟——立足“画”找感觉,赋予直线生命的灵性。
环节5:说应用——栽树、钉木条等,体会、感知“两点确定一条直线”。
环节6:表示直线——两种方法,立足现实应用,用两点(两点表示法自然生成两个大写字母),用小写字母。
环节7:意境化——用陈子昂的“前不见古人,后不见来者,念天地之悠悠,独怆然而涕下”,以时间的无始无终刻画直线,让直线这一图形充满诗情画意。
通过增设这些教学环节,从意象、物象、形象、抽象全方位地刻画直线概念,让这个不定义的原始概念在学生的头脑中扎下根来。
(四)拓宽认知渠道,慢中求透
“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。”从多个角度观察、认识事物,往往看得真切、全面。数学教学也是同样的道理:多渠道、广视角地理解,看似缓慢,实则通透了核心知识,深化了理性认识,沉淀于脑,铭记于心。
例如,二次根式的反身性“(a)2=a(a≥0)”的教学,可从以下角度立体展开:
渠道1:利用互逆关系还原,可类比学生熟知的加减、乘除等互逆运算。
渠道2:借力完全平方数的计算,使抽象变具象,通过验证加强直感性,如(9)2=(32)2=32=9。
渠道3:数形结合,借助图形,利用正方形边长与面积的关系具象说明。
渠道4:回归算术平方根的概念,提升理性认识。
每一位学生的认知基础不同、思维方式不一,对同一个事物的理解也会不尽相同。多渠道的印证,既满足了不同学生的不同需求(合其势),又契合了学生的求异心理(循其道);除了增强认同感,便于理解记忆外,还历练了学生的多向思维。
(五)挑起认知交锋,慢中求活
学习中,有些问题容易受常识的偏颇影响而滑过,成为“夹生饭”而不自知。实际上,就是一个简单的概念,也要有个子午卯酉的说法。通过开放问题的设计,激起思维碰撞,挑起认知交锋,可以让概念、公式、法则等“瓜熟蒂落”,获得丰富、灵活的表征。
例如,平方差公式的教学,为了揭示公式的结构特征,笔者抛出如下开放而又有一定挑战性的填空题:(○)(○)=a2-b2,除了填(a+b)(a-b)以外,还可以填什么?看谁填得多。此题激发了学生的探索热情,学生踊跃登台,写出如下一些式子:①(b+a)(a-b);②(a+b)(-b+a);③(a+b)(-a-b);④(-a+b)(a-b);⑤(-a+b)(-a-b);⑥(-a-b)(-a-b);⑦(a-b)(a-b);⑧(-a-b)(a-b)……这些式子有的是对的,有的是错的。因此,学生开始讨论、肯定、批判。笔者抓住时机,发动学生找出所有正确的结果,然后提出问题:这些正确的式子有什么共同的特征?由于以上挑选出的式子基本穷尽了所有的变形形式,因此平方差公式的特征得到有效的揭示。
如此的慢化处理,突出了重点,化解了难点;充分暴露了学生的思维轨迹、认知弱点,让平方差公式的知识表征得以激活,结构特征得以凸显。
二、习题教学
习题的教学也要放慢节奏,提升价值,不能满足于就题解题。
(一)一题作基演变,慢中明道
有的题目内涵丰富,具有母题的价值,承载着数学知识内在的规律性。若以此为基,从中挖掘出生长点,使得题目不断演变,在变化的“术”中探寻出不变的“道”,可以帮助学生把握题目本质。例如:
习题1(人教版初中数学教材习题14.2“拓广探索”第7题)已知a+b=5,ab=3,求a2+b2的值。
以此题为基础,可编拟出题组展开教学,从变式中揭示规律,寻法问道:
(1)若a+b=5,ab=3,求a2+b2、a-b的值。
(2)若a2+b2=19,a+b=5,求ab、a-b的值。
(3)若a2+b2=19,ab=3,求a+b、a-b的值。
(4)若a+b=3,a-b=5,求ab、a2+b2的值。
(5)若ab=3,a-b=5,求a+b、a2+b2的值。
(6)若a2+b2=19,a-b=5,求a+b、ab的值。
通过这一组题目,帮助学生提炼出这一类问题的一般思路(基本量意识):两数和、两数差、两数积、两数的平方和这四个量,给出任意两个量都能求出其他的量。有了这样“道”的认识,编拟问题就不在话下。
学生独立解答完成。若不顺利,就让学生通过小组交流化解问题;若顺利,则让学生尝试编题,从中加深对这一规律的认识。
习题2如图1,把△ABC沿DE折叠,当点A落在四边形BCDE内部时,∠A与∠1+∠2之间有一种数量关系始终保持不变。请试着找一找这个规律,你发现的规律是()
A. ∠A=∠1+∠2
B. 2∠A=∠1+∠2
C. 3∠A=2∠1+∠2
D. 3∠A=2(∠1+∠2)
解答:∠A=180°-(∠B+∠C)=180°-(∠AED+∠ADE),所以∠B+∠C=∠AED+∠ADE=180°-∠A,所以∠1+∠2=360°-(∠B+∠C+∠AED+∠ADE)=360°-2(180°-∠A)=2∠A。选B。
这是一道具有典型意义的题目,有可以深度挖掘的空间,是孕育问题意识和创新精神的优质素材。教学中,笔者让学生由此题编拟新问题,但是学生感到困难,于是笔者进行了引导:
师原问题中折叠后点A在四边形內部,同学们还可以提出怎样的问题?
生(出示图2、图3)折叠后点A在四边形外部时,如图,∠A与∠1、∠2之间的数量关系是什么?
师你能猜一猜此时的结论吗?
生2∠A=∠2-∠1。
师原问题中折叠了一个角,我们还可以提出怎样的问题?
生折叠两个角、三个角。
师这是一个三角形问题,我们还可以编拟怎样的问题?
生(出示图4)四边形、五边形等问题,如图。
……
师梳理一下构建问题的策略:折叠在图形内部→折叠在图形外部(上、下或左、右)→折叠多个角→折叠其他多边形。这种策略是复合的,起初源于位置的不同提出问题,而后从数量的不同提出问题,最后从维度的不同提出问题。以上编拟问题的方法就是“what if not”法的扩展使用:不是这一个,还会是哪一个呢?问题滚滚而来。
这里,通过搭建支架,引导学生不断提出问题,让学生逐渐感悟问题提出的不同维度;通过梳理总结,帮助学生积淀刚刚获得的提出问题的初步经验,使之成为能发生迁移的比较成熟的经验,从而发展学生的问题意识,扩大学生提出问题的思维视域。
(二)开放问题思路,慢中优术
有的问题内涵丰富,可能蕴含多种解法。教学中,开放问题的思路,让学生尝试一题多解,有利于培养学生的发散性思维,让学生串联知识的内涵和外延,融会贯通;有利于培养学生的聚合性思维,让学生提炼方法的区别和联系,优化思维;还能让不同层次的学生找到学习的成就感,调动课堂的氛围。例如:
习题3在四边形ABCD中,∠ACB=∠BAD=105°,∠B=∠D=45°,求证:AB=CD。
对于此题,在教学中,可以引导学生秉持“有就找出来,没有造出来”的模型意识,发现需要构造辅助线解题,然后执果索因,追溯获得线段相等的基本方法之源头(三角形全等的性质或“等角对等边”),捕捉有用的信息,广泛搜索,形成如下思路:
解法1:如图5,过点C作CE∥AB,交AD于点E,即可构造出与△ABC全等的△CDE,进而得证。
解法2:如图6,以AB为边作∠BAE=∠DCA=60°,AE交BC的延长线于点E,即可构造出与△ACD全等的△EAB,进而得证。
解法3:如图7,作点D关于AC的对称点D′,连结AD′、CD′,可证△AED′与△BEC均为等腰直角三角形,即得AB=CD′,进而得证。
解法4:如图8,同解法3,作点B关于AC的对称点B′,连结AB′、CB′,可证△CEB′与△DEA均为等腰直角三角形,即得AB′=CD,进而得证。
解法5:如图9,作∠ACD′=∠CAD,使CD′=AD,可得△DCA≌△D′AC,即有CD=AD′,然后可证B、C、D′共线,由∠B=∠D′=45°,得AB=AD′,进而得证。
解法6:如图10,作∠CAB′=∠ACB,使AB′=CB,证法同解法5。
解法7:如图11,分别过点C、A作CD′∥AD、AD′∥CD,使两线交于点D′,连结BD′,可知四边形ADCD′是平行四边形,即有AD′=CD,然后可证∠ABD′=∠AD′B=75°,得AB= AD′,进而得证。
解法8:如图12,分别过点C、A作CB′∥AB、AB′∥CB,使两线交于点B′,连结DB′,证法同解法7。
统而观之,以上8种解法都落脚于构造全等三角形,且借力于“等角对等边”。另外,除解法1、解法2外,其他6种解法均是基于对称而有的思路,每一类思路的方法都是“成对”的。这契合了G.波利亚的“蘑菇”理论:当你发现一只蘑菇的时候,应当在边上再找一找,因为蘑菇总是成堆生长的。“再找一找”就是迁移,就是由此及彼、举一反三。
然后,引导学生在发散中凝聚,在多种解法中提炼共性,或通过讨论找出简洁的方法,进而达到优化思维的目的。如此的“慢化”才便于发挥题目的“内能”。
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