叶学琴
[摘 要] “双合”课堂是借鉴前瞻教育理念,通过对传统课堂的研究和实践反思,建立高效的教学模式. 它是构建数学小组合作、学教合一的“双合”课堂组织方式,形成学生的学、教师的教和学生的习“三位一体”的新课堂结构. 在“双合”课堂中,学习任务单给出明确的学习任务,引导学生完成课堂授课内容. 文章通过“三角函数的诱导公式”学习单的六个环节,进行一些教学实践和思考,以期达到数学学科素养的培养.
[关键词] “双合”课堂;学习单;教學实践
《普通高中数学课程标准(2017年版)》指出:既要重视教,又要重视学,促进学生学会学习.[1] 教师在教学过程中,不是自己一味地“填鸭式”授课,而是将重心放在促进学生的互动学习上,包括师生互动与生生互动,努力探究有助于学生学习的多样化教学模式. 教师不局限于讲授与练习,而是引导学生通过问题引领,进行自主学习,再通过合作探究、应用拓展、反思升华等环节. 教师要擅长根据不同的教学内容和学习任务采取不一样的教学模式,再利用反馈评价,整合并优化教学,抓住重要的授课与学习环节,提高课堂效率、增强实际效果.
“双合”课堂
它采取的教学模式是“小组合作、学教合一”,是传统课堂与导学课堂的优势合成,目的是实现课堂教学的有效性和高效性. “双”是师生双方教学相长,生生互教互学,达成多维收获的共赢局面,是教学方式;“合”意指师生合作、生生配合,是教学理念.
“双合”课堂采用的是“三三制”的教学模式,即一部分时间用于学生自主和学生互动,完成练习和小组交流;一部分时间用于展示,由各组对本组存在的问题的讨论结果进行报告;一部分时间用于教师点评、归纳、总结和提升. 各班级采用小组合作的方式,即每个班分成几个小组,每个小组有5~6位学生. 小组有组长和学科组长. 小组统一行动,统一交流,统一评价.[2]
在“双合”课堂我们主要通过“学习任务单”实施教与学,“学习任务单”实际上就是教师为了落实核心素养预设的学习任务. 它是自主学习与合作探究的根本,是实现以学助教的依据. 利用“学习任务单”引导学生从整体上把握课程,教师可以大胆地、适当地“放手”,先于教之前就进入学,让学生养成独立思考与合作探究的习惯. 学生有了明确的学习任务,就可以积累发现和提出问题、分析和解决问题的经验,实现学生数学学科核心素养的形成和发展.[3]
“任务单”学习
它是以学情为依据、为达成学习目标而设计的学习活动的载体,使学生学习目标明确,激发学生的学习兴趣,培养学生合作精神、探究能力和学习能力.
学习单分为六个环节:问题引领——自主学习——合作探究——应用拓展——反思升华——反馈评价. 下面以“三角函数的诱导公式”为例,抛砖引玉.
1. 问题引领
“问题引领”是充分发挥教师的主导作用,让学生围绕教师设计的问题自主探索、研究而达到解决问题的一种教学方式,通过学生亲身的探究活动不断获得新知识、新思维. 问题设计要切合学生的实际水平,对不同层次的学生要求要有梯度. 问题设计主要有以下几方面内容:一是通过已有的知识或方法引申出新知识,学会类比学习;二是针对知识细节或易错点提出问题;三是对概念、公式、定理的关键要素提出问题;四是对应用提出问题;五是让学生进行总结、归纳等.
例如,针对“三角函数的诱导公式”的“问题引领”的设计:
问题1:回顾前面已经学习的理论知识,我们已经学习了任意角的三角函数的定义,学习了三角函数线,还有同角三角函数关系,但是我们还有一个关键问题没有解决,那就是:我们如何来求任意角的三角函数值呢?你能填好下面的表吗?(表1)
问题2:对于任意角α,α与-α,α与π-α,α与π+α,各对角中,终边有怎样的对称关系?
问题3:利用单位圆对称性和三角函数的定义如何发现、推导诱导公式.
思考:预习是培养学生自学能力的重要环节. 有些教师在布置预习作业时,只是要求学生把课本提前看一看,却没有给出明确要求. 很明显,这是一种没有成效、流于形式的预习,这样的预习既浪费时间,又收效极差. “问题是最好的老师”,要想达成高效率的预习效果,就要学会“掘地三尺”,学会问“为什么”. 那么有效的预习应该如何实施呢?这就要求教师在认真钻研教材、分析本班学情的基础上,合理设计“问题引领”,引领学生有计划地进行自主学习.
“一池死水,风平浪静,投去一石,涟漪阵阵,可谓一石击起千层浪.”“问题引领”可能只是课堂情境的创设,或者只是课堂引入的一种铺垫,起到抛砖引玉的作用. 对于设置的问题,难易程度要适中,可以有一定的创造性与挑战性,但要求的目标不能太高. 设计的问题要让大部分学生能自己解决,对于一些较难的问题可以留到课堂上一起讨论交流. “学习单”在上课前一天发放,让学生先完成“问题引领”. 在课前,教师要及时了解学生完成“问题引领”的情况,关注学生未能解决的问题,对于学习有困难的学生加以辅导.
2. 自主学习
促进学生主动学,根据预习内容,创设情境,服务于一堂课的主要内容,为接下来的合作探究打下基础. 自主学习能力的培养要循序渐进,持之以恒. 先从简单做起,如让学生课前阅读教材,粗略了解教学内容;进而是让学生能处理一些简单的应用问题,然后再加大难度,让学生能对概念进行辨析,能对公式、定理进行证明;最后是达到归纳整理或者拓展应用的能力. 自主学习首先是学生要独立完成,然后才在小组里进行探讨合作,或者向教师请教,也要学会通过查阅资料帮助解决问题.
例如,在“三角函数的诱导公式”学习任务单的实施中是这样创设情境的,从而让学生达到自主学习的目的.
教师:著名的希腊数学家毕达哥拉斯说过“一切立体图形中最美的是球,一切平面图形最美的是圆”. 我们在定义三角函数时已经领会过圆的美. 我们的同学在课前已经准备了圆的道具,请组长出示(有用卡纸做的圆,还有废旧的钟),那么也请组长来展示一下圆的对称性.
预设情境:
学生1:用卡纸做的圆沿着任一条直径对折,直观展现圆的轴对称.
学生2:用挂钟的时针和分针,直观展现圆的中心对称.
思考:爱因斯坦说过“兴趣是学生最好的老师”. 为了培养学生的自主学习能力,需要激发学生对数学的兴趣,有了兴趣就会产生探索新知识的欲望. 因此,在“双合”课堂上,教师应充分发挥自身的主导作用,指导学生自主学习. 教师还要善于设疑,燃起学生思维的火花,进而激发学生的创造性,也给予学生更多参与课堂互动的机会,提升学生的课堂参与度. 各组学生利用道具,演示“问题引领”中的结果. 在“三角函数的诱导公式”的学习中,通过学生自主学习圆的对称美,让数学文化渗透于心. 又如,在学习立体几何时,对一些空间立体感不强、空间想象能力较差的学生,教师可以布置学生自己动手制作一些简单的几何模型,提升学生的想象能力. 通过实践操作、实物展示,让新课程理念凸显于课堂上. 同时,也培养了学生直观想象、数学抽象的数学素养.
3. 合作探究
将重难点知识设计成探究模式,由小组合作共同探究,推动学生参与学习活动. 合作探究首先要做好小组组合,有不同形式,可以是小组里有不同层次的学生,也可以是同等程度的学生组成一组,也可以经常打破组合,但必须是在自主学习的基础上进行合作探究. 探究的内容包括自主学习时各自的问题,或者是课堂上的一道题,或者是合作出题,甚至是学生们课外的问题,等等.
例1:求值sin570°.
设计意图:复习并利用“诱导公式一”,得到sin210°,引出新问题.
探究1:请同学们先用卡纸做的圆或钟大胆探究210°与哪个锐角有关系?请四组同学由组长选送一个代表上台展示探究结果.
预设探究结果:①30°角绕着圆心逆时针旋转半圈就可以得到210°;②210°角与30°角的终边成一条直线;③210°角与30°角的正、余弦线的长度分别相等,方向相反;④210°角、30°角的终边与单位圆的交点关于原点对称.
多媒体:教师利用几何画板直观展示;组长派代表展示道具,看谁的道具更具实用性.
注:分别用几何画板、手工制作展示210°角与30°角的终边关系.
探究2:如何求sin210°,cos210°,tan210°的值?
预设探究结果1:利用三角函数线大小和方向得到答案.
设计意图:选择合适的道具,复习并应用三角函数线解决问题.
预设探究结果2:30°,210°的终边与单位圆的交点分别是P(x,y),P′(-x,-y),它们关于原点对称. 利用三角函数的定义得到答案.
设计意图:通过圆的对称性、三角函数的定义解决问题,渗透对称变换思想和数形结合思想. 注重现代信息技术与传统教學的融合,体现教学方式的多样性.
探究3:sin(180°+α)与sinα的关系.
教师:将30°改为α,210°改为180°+α. 板书:“诱导公式二”的推导过程.
多媒体:教师通过几何画板动态演示α由30°变成任意角,验证结论,学生通过道具操作.
注:分别用几何画板与手工制作展示α与180°+α的终边关系.
教师板书:诱导公式二(用弧度制表示):sin(π+α)=-sinα;cos(π+α)=-cosα;tan(π+α)=tanα.
设计意图:通过几何画板将特殊角过渡到任意角,从而得到“诱导公式二”. 体现特殊到一般的数学思想.
探究4:分组探究sin-■和sin■的值.
预设探究结果:①-■,■的终边与单位圆的交点分别是P(x,y),P′(x,-y),关于x轴对称,利用三角函数的定义有sin-■=-sin■,cos-■=cos■;②■,■的终边与单位圆的交点分别是P(x,y),P′(x,-y),关于y轴对称,利用三角函数的定义有sin■=sin■,cos■= -cos■.
设计意图:通过类比的方法自主探究.
探究5:■改为任意角α呢?
多媒体:教师用几何画板动态演示,任意角α与-α的终边与单位圆的交点关于x轴对称,即P(x,y)?圮P(x,-y);π-α与α的终边与单位圆的交点关于y轴对称,即P(x,y)?圮P(-x,y)?摇?摇
设计意图:结合几何画板的动态演示,直观形象地展示轴对称点的坐标变换过程,从而导出诱导公式. 注重数学课程与现代信息技术的适度融合,实现传统教学难以达到的效果.
注:用几何画板分别展示α与-α、α与π-α的终边关系.
合作学习:下面第一、二小组同学完成-α与α的三角函数值的关系;第三、四小组同学完成π-α与α的三角函数值的关系. 大家一起比赛,看谁先得出结果?得出结果的同学求值sin570°.
学生板书:诱导公式三:sin(-α)= -sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα;
诱导公式四:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cosα,tan(π-α)=-tanα.
探究6:“诱导公式四”能否利用前面几个公式推导出来?
设计意图:师生共同得出π-α=π+(-α),体现划归转化的思想. 另外,一些重要的结论往往都是“看”出来的,会“看”其实就是直观想象素养,诱导公式的推导提供了培养直观想象素养的平台.
思考:《普通高中数学课程标准(2017年版)》指出:把握数学本质,启发思考,改进教学. 教师创设合适的教学情境,启发学生思考与探究,引导学生慢慢地获取数学知识. 合作探究要面向全体学生,合理安排探究内容. 对于探究的问题,要有一定的高度和深度,但又要在学生的最近发展区内,适合大部分学生的认知水平. 另外,探究的问题可以具备一定的开放性,学生不必按部就班,允许他们有自己的想法,只要不偏离主题,他们可以按照自己的想法进行探索. 通过数学课堂展开“双合课堂”教学模式,结合教师、学生对“双合课堂”教学模式的合作学习的认识,改变传统的教与学的方式,变讲堂为学堂,不断巩固学生的主体地位,使学生逐步会发问、会求知、会合作,提高自主学习、独立思考、合作探究能力,最终把握数学内容的本质. 同时,也培养了学生逻辑推理、数学运算的数学素养.