初中数学深度教学重在触及本质、引领思维

2021-01-21 12:29贺玉亮
福建教育学院学报 2020年12期
关键词:变式公式考查

贺玉亮

(福州第十五中学,福建福州 350009)

笔者在教学过程中发现,多数学生的思维处于低层次水平,体现在如认知肤浅缺乏深刻性、知识碎片化不成体系、思考无序导致思维混沌等问题。长此以往,极不利于学生逻辑思维的发展和整体认知的形成,极不利于学生形成系统的、深度的知识体系。

学生展开深度学习的前提是教师进行深度教学。但当前初中数学教学中,教师往往将公式推导过程简单理解为符号、形式的教学,不能把握编者的设计意图而忽视前后知识的关联,往往因过度关注计算结果而将解题过程解析化、几何化,忽略对解题思路的归纳和总结,从而降低了课堂教学的深度和品质,抑制了学生思维的发展。

因此,教师要静心研究教学,以实现初中数学深度教学,引导学生提升思考力、学习力。

一、精心设计预习梯度,引导学生由表及里思考

预习,指学生对即将要上的数学内容进行阅读。学生预习的目的,是初步了解其要点,做到心中有数,为上课做好必要的准备。由于数学教材结构严谨、逻辑性强,语言精练且抽象。教师通过精心设计有梯度的预习作业,兼顾不同层次学生,引导学生通过通读整体把握教材讲什么,通过精读弄清教材中的重难点,通过研读理清教材中公式(定理、性质等)的来龙去脉,促进学生良好的学习习惯养成,让学生学会由表及里思考。笔者以人教版初中数学教材七年级(上)1.2.4“绝对值”为例做说明。

1.通读——了解绝对值的定义

根据绝对值的定义填空:

2.精读——厘清定义的表现形式,某个数的绝对值在数轴上是如何标识的,在解决有理数加减法运算中起到什么作用

(1)用三种语言(文字语言、符号语言、图形语言)表示绝对值的定义;

(3)绝对值等于4的数是_____;如果|x|=4,则x=_____。

3.研读——关于绝对值问题的相关重要题型及解决这类问题的基本方法

(1)若|x-2 |+|y-1 |=0,求x+y的值;

(2)若|x-1 |=1,求x的值_____。

设计意图:这份预习设计,阅读与练习相结合,由浅入深,内容的设计从特殊到一般(从数字到字母),既对学生有保底的要求,又对优生有拓展的要求,旨在引导学生弄清新旧知识之间的关联,激发学生发展高层次思维,引导深度学习。

二、巧妙设计变式教学,启发学生的数学思维由浅入深

数学领域里,变式无处不在。小至题目的图形、数字、条件、结论,大至教材、教法、考法,都存在变式。[1]数学变式教学,指教师设计系列问题对定理、公式、例题、习题等进行探索,通过“一式多变”“一法多变”“一题多解”“多解归一”等形式,引导学生在“变”的表象中探求“不变”的本质,并由“不变”的本质掌握数学规律、促进自身思维能力的提升。笔者以人教版八年级(上)13.3.1“等腰三角形”为例做说明。

问题:在图1中,已知BD=CE,∠ADB=∠AEC=90°,求证:AB=AC。

图1

图2

变式1:以图1为基础,连接BC得图2。在图2中,已知在ΔABC中,BD、CE是⊿ABC的高,BD=CE。求证:AB=AC。

变式2:在图2中,已知在ΔABC中,AB=AC,BD、CE是ΔABC的高。求证:BD=CE。

变式3:在图2中,已知在ΔABC中,AB=AC,BD、CE是ΔABC的中线。求证:BD=CE。

变式4:在图2中,已知在ΔABC中,AB=AC,BD、CE是ΔABC的角平分线。求证:BD=CE。

变式5:在图2中,已知在ΔABC中,AB=AC,AE:AB=1:n,AD:AC=1:n。求证:BD=CE。

设计意图:教师设置变式2、3、4,意在引导学生探究出等腰三角形的新的性质,即等腰三角形两腰上的对应“三线”(对应高、中线、角平分线)相等;设置变式5,从特殊到一般,拓展到对应线段相等,意在引导学生爱好数学、学好数学,培养学生及时总结经验的习惯和概括问题的能力,从而发展学生的数学高阶思维能力。

三、精准进行课堂小结,带动学生的数学思维由窄变宽

学生掌握了数学规律,才能自如地运用知识,达到“遇难题迎刃而解”的状态。在设计课堂小结的过程中,教师一方面要对本课的知识要点进行归纳,完善学生知识体系;另一方面要关注本课知识与前后课知识之间的联系,实现知识结构一体化;再者要从思想方法层面对本课内容进行升华,拓展学生的数学思维。笔者以人教版八年级(下)第19章一次函数复习课“函数图象的变换”为例做说明。

本节课你有哪些收获?

1.知识构建

图3 “函数图像的变换”结构导图

2.知识拓展

图4 “函数图像的变换”思维导图

3.数学思想

数形结合,特殊到一般,分类,类比,模型思想。

设计意图:教师精准把握了该课的核心内容——一次函数的定义、图形、性质、应用,从知识构建、知识拓展和数学思想方法三个方面进行了小结,帮助学生梳理知识要点及蕴含的数学思想与方法,这样不仅可以帮助学生掌握知识与技能,而且能促进学生解题方法的优化、认知结构的形成、新知识模型的建立和思想方法的提炼,让学生的思维由单薄变得厚实。

四、优化设计课后作业,激发学生的数学思维由疏到密

课后作业是考查学生课程目标达成状况的重要方式,同时是课堂教学的延续。优化设计作业有助于全面考查学生的数学学业成绩,及时反馈教学效果,不断提升教学质量,促进学生的逻辑思维能力和创新思维能力的培养。[2]笔者以人教版八年级(上)14.2.2“完全平方公式”为例做说明。

1.运用完全平方公式计算

(1)(2x+3y)2;(2)(4x-5y)2;(3)(-3x-2y)2;

2.先化简,再求值:(a+2b)2-(2a-b)(2a+b),其中a=2,b=-2.

3.要使4a2+ka+1成为完全平方式,则常数k的值为___________.

4.将多项式4x2+1加上一个单项式后,使其成为一个多项式的完全平方,请写出所有符合条件的单项式___________.

5.一个正方形的边长减少4cm,它的面积就减少64cm2,这个正方形的边长是多少?

6.已知x-y=5,xy=3,求x2+y2的值.

设计意图:第1、2题主要考查学生对完全平方公式结构特征的理解与运用;第3、4题为开放型题,主要考查学生对完全平方公式的综合应用,旨在培养学生的发散思维。第5题考查学生利用方程的思想建立数学模型,在化归思想的引领下运用完全平方公式进行运算。第6题主要考查学生对完全平方公式的拓展变形问题,帮助学生能够对公式中字母的指代对象、公式的结构特征及其相互区别达到透彻理解。另外,根据“问题引领学习”的原则,通过课后作业有效问题的设计,引导学生在解决问题的过程中,巩固所学的知识,提高数学思维能力,促进学生学业水平提升。笔者以某次学生的数学考试成绩为例做说明。(表1)

表1 实验班与非实验班入学、期末各项指标对比表

通过深度学习,达成了如下的教学效果:

1.引导学生构建知识体系。深度教学更加关注知识的整体性,把完整的知识系统地呈现给学生,让学生实现从量变到质变的飞跃。

2.学生的有效参与度明显提高。学生刚入学,学习兴趣高涨,回答问题也很积极,但多表现为答非所问。通过一段时间的深度教学,学生回答问题有一定的针对性,从肤浅的“热闹”转向深层次“思考”,从简单的模仿转向有目标的学习。

总之,深度教学将带给学生完整的数学体系和灵变的思维内涵,推进初中数学教学变革,促进数学核心素养培育落在实处。

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