基于学科核心素养的五联动教学法探索实践
——以普通高中数学学科为例

2022-07-22 08:56:12干亚清
教育参考 2022年3期
关键词:奇函数辅导环节

干亚清

(华东师范大学第三附属中学 上海 201514)

五联动教学法是课堂教学的一种策略和方法,通常是把一节课分为五个环节,由知识学习、问题探究、个性辅导、检测反馈和作业布置组成,五个环节之间密切联动,有严格的逻辑关系,组成一个联动闭环。每一个环节和学科核心素养密切联动,有清晰的目标导向,组成一个相互联动的自检系统。各环节之间的联动是为了提高课堂教学的实效性,起到夯实基础的作用;每一个环节联动学科核心素养是为了保证课堂教学的方向性,起到紧扣教学目标的作用。

一、五联动教学法产生的背景

五联动教学法的产生是基于新时代育人方式改革的要求,是普通高中课程教学改革的必然,更是为了解决实际课堂教学中存在的具体问题。

(一)新时代催生新的课堂教学

《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见(国办发〔2019〕第29 号)》(下简称《指导意见》)为普通高中的课堂教学改革指明了方向。《指导意见》要求普通高中按照教学计划循序渐进地开展教学,提高课堂教学效率,培养学生学习能力,促进学生系统掌握各学科基础知识、基本技能、基本方法,培养适应终身发展和社会发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力。[1]提高课堂教学效率,需要教师对课堂教学的各个环节进行完整的设计,使知识学习、问题探究、个性辅导、检测反馈和作业布置这五个环节前后呼应,形成闭环。在现实的课堂教学中,人们往往忽视这五个环节之间的衔接,造成学生难以理解重点和难点,加重了学生学习负担。五联动教学法使教学各个环节形成联动,不仅有利于学生学习,而且能够促进学生学习能力的提升。

(二)新课程推动课堂教学改革

教育部《普通高中课程方案(2017 年版2020 年修订)》对培养学生的学科核心素养提出了具体要求,明确要求重视以学科大概念为核心,使课程内容结构化,以主题为引领,使课程内容情境化,促进学科核心素养的落实。[2]在课堂教学中落实学科核心素养是当下课堂教学的重要任务,但在现实的课堂教学中,人们对学科核心素养的重视远远不够,为知识而教学、为考试而教学的局面还没有从根本上转变。五联动教学法不仅使各个教学环节有机联动,而且要求各个环节直接和学科核心素养建立关联,有力促进了学生学科核心素养的养成。不进行这样的课堂教学改革,学科核心素养的培养就无法落地。

(三)五联动教学法是教学改革的尝试

新课程和新教材的全面实施,给一线教学带来了巨大的挑战,经过一段时间的实践,笔者发现教师的准备不足之处困扰着课堂教学。一是新课程要求培养学生具有正确价值观、必备品格和关键能力。过去是为教而教;现在要挖掘意义和价值,要为学生的未来奠基。二是新教材更注重大概念和情境化。过去是上一节课定一个教学目标;现在要求在单元教学设计的大背景下思考一节课的教学目标,要以系统思维整体设计教育教学。三是教学改革要求在课程视域下进行作业布置。过去是在课堂结束时教师匆忙布置课后作业;现在把作业视为课程的一种形态,作业布置要思考作业的目标、内容、资源、过程、评价等要素,强调作业是课堂教学的补充和延续。四是新时代背景下对教师的指导能力提出了更高要求。过去教师的主要精力在教学;现在要求教师强化对学生进行思想、心理、生活和生涯规划等方面的个性辅导。解决以上问题需要聚焦问题的根本。改革课堂教学,就要把知识学习、问题探究、个性辅导、检测反馈和作业布置这五个环节联动起来,同时把学科核心素养贯通在整个课堂教学过程中,这样才能有效解决在实际课堂教学中的不足和困扰。

二、五联动教学法的基本要求

五联动教学法的基本要求的逻辑关系,如图1所示。

图1 五联动教学法的基本要求

(一)知识学习

依据建构主义代表人物维果茨基(Lev Vygotsky)的“最近发展区”学习理论,如果围绕“最近发展区”进行教学,儿童的发展会更有成果,在成人的帮助下,他们会更容易吸收单靠自己无法吸收的东西。[3]五联动教学法的第一个环节是知识学习,知识学习的前置环节就是预习,通过预习学生学习自己能学的知识,这部分自学了的知识就成为学生进一步学习的“最近发展区”。在“最近发展区”的基础上,教师通过设置问题情境,引导学生深入学习。

知识学习必须联动问题探究,以培养学生学科核心素养。为此,教师必须要关注三个问题:一是关注知识产生和发展的过程,形成知识产生和发展的逻辑链,培养学生问题探究的关键能力;二是关注知识的应用,明确学习知识的意义和价值,培养学生具有问题探究的必备品格;三是关注知识背后的故事,使学生了解学科历史,培养学生具有问题探究的正确价值观。

(二)问题探究

学以致用是知识学习的基本要求,问题探究环节关键是设计好问题,一个好的问题一般具有四个特征:一是问题要具有层次性,既有单一知识应用的简单问题,又有多知识、多方法应用的综合性问题;二是问题要具有逻辑性,前面的问题是后面问题探究的基础,后面问题的解决能够呼应前面的问题,前后问题之间环环相扣;三是问题要具有可拓展性,要为学生后续的学习埋下伏笔,以引起学生进一步学习的兴趣;四是问题要与学生的学习实际相结合,既要设计一些高阶思维的问题,又要设计一些基础问题。这样在问题探究过程中就会找到学生学习的薄弱点,使后续的个性辅导更具有针对性。在问题探究环节还要充分发挥学生的主体作用,要舍得花时间让学生自主探究,避免对复杂问题教师反而采用一讲了之的方法。

(三)个性辅导

就一般而言,课堂教学中会出现两种现象:一是少部分学生“吃不饱”,二是少部分学生“吃不了”。因而在课堂中要及时开展个性辅导,引导“吃不饱”的学生对课堂中高阶思维的问题开展进一步的探究。教师在课后应继续与学生进行研讨,以提高学生解决复杂问题的能力。也可以请这部分学生为其他学生开展辅导,以提高这部分学生的指导能力,起到“小先生”的作用。对“吃不了”的学生,教师要重点关注,帮助他们掌握知识,关注他们在问题探究中存在的问题,让他们具有基本能力。个性辅导不能局限于课堂中,还要延续到课后。课后的辅导重点在三方面:一是学习习惯的辅导,让学生养成预习、归纳总结、错题订正等习惯;二是时间管理的辅导,让学生合理安排时间,保证在每一门学科学习上的时间投入;三是学习信心的辅导,要善于挖掘学生身上的闪光点,增强学生持久的学习动力。个性辅导要让学生有成就感,需要联动课堂检测,努力让“吃不饱”的学生冒得出,让“吃不了”的学生不落伍。

(四)检测反馈

检测反馈是课堂教学的重要环节。检测首先是设计好检测题。好的检测题一般要满足如下三个要求:一是要覆盖本节课所学的知识点,起到通过检测来内化知识的作用;二是要包含学科的思想和方法,起到通过检测来培养学科思维的作用;三是要少而精,检测题目数量不能过多,难度不能过高,完成的时间一般控制在10 分钟以内;四是要体现个性辅导,让学生有成就感,提高学生的学习兴趣。检测题设计好后,需要选择适合的时间进行检测。从实际效果看,建议安排在课堂开始之时或者课堂结束之前。任何一次的检测必须要及时反馈,反馈时要注意以下三点:一是要有所拓展,不能就题论题;二是要选择重点,不能“面面俱到”;三是要多表扬鼓励,不能一味地批评责怪。课堂检测要有检测学习化的思想,以弥补在教学中因课时紧张而未能在课堂中涉及的内容。检测中发现的问题,需要通过课后作业予以解决。

(五)作业布置

依据学生在前四个环节学习中存在的问题,需要借助课后作业进行解决。为此,首先进行作业设计,作业设计需要关注好以下四个问题:一是关注好教学目标,作业要体现本单元教学设计的目标、本节课的教学目标,要紧扣本节课所学知识;二是关注好在检测中存在的问题,把学生学习中的难点和易错点设计在作业中;三是关注好题目的现实背景,创新题目形式,联系社会生活实际,设计一些具有综合性、开放性、应用性、探究性的题目。减负背景下的作业布置要做到三控制:一是要控制作业的数量,减少重复性的作业;二是要控制完成作业的时间,使学生在规定时间内完成作业;三是要控制作业的难度,严格按课程标准设计作业。作业布置是课堂教学的重要组成部分,需要安排出作业布置的时间,作业布置越明白,学生课后学习越有效。

三、五联动教学法的案例分析

为保证学科核心素养的落实,保障课堂教学的针对性和有效性,在实施各教学环节时,必须时刻对标学科核心素养。以普通高中《数学》必修第一册第五章第二单元为例,在整体设计函数的基本性质这一单元后,通过对函数的奇偶性这一课进行教学设计,应用五联动教学的基本要求,形成了五联动教学法的基本教学案例:

(一)奇函数知识学习环节

首先出示几张拱桥的实景图,然后引导学生把拱桥的桥面形状抽象成一条曲线,如果以曲线的最高点为原点,过原点作一条水平直线为x轴,那么这条拱桥桥面抽象出的曲线就成为一个函数的图象。[4]在这一情境设计过程中,始终围绕着数学抽象的数学学科核心素养。随后,从偶函数图象关于轴对称这一特性思考,既然有图象关于直线对称的函数,那么是否有图象关于点对称的函数?通过研究函数y=x3的图象,发现图象上的任何一点关于原点的对称点均在该图象上,于是我们就可以引出奇函数的概念。反之,如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象必然关于原点对称。概念的形成同样紧扣数学逻辑推理的数学学科核心素养,同时为后续的问题探究创造了条件。

(二)问题探究环节

学生学习了奇函数这一知识点之后,我们设计了如下问题:已知奇函数f(x)在x∈[ ]0,1 时的解析式为f(x) = lnx,且f(x) 关 于x= 1 对 称,设 方 程f( )x=x+ 1 的正数解为

从方程f( )x=x+ 1 的 正 数 解 为x1,x2,…,xn中,我们引导学生认识,此题的解决方法必然是图象法,不可能逐一求出这些解,这是数学分析推理的结果。从f(x)是奇函数,我们得出图象关于原点对称。结合f(x)关于x= 1 对称,我们推理出f(x)必然是一个以4 为周期的函数。当两个图象在n→∞时,相邻两个交点的横坐标之间的距离就是相邻两条渐近线之间的距离。这样的教学设计,强化了学生对奇函数这一知识的理解,体现了数学学科核心素养,也为下一环节的个性辅导提供了素材。

(三)个性辅导环节

在问题探究环节,我们发现部分学生对“奇函数图象关于原点对称”这一基本点的理解不深,导致学生未能有效与f(x)关于x= 1 对称产生联系。对这部分学生在个性辅导时,教师出示如下一题:

我们引导学生从三个方面思考这一问题:通过直观想象,可以排除该函数是偶函数;通过取定义域中的特殊值计算函数值,可以初步判断是奇函数;通过画函数图象,证实该函数是奇函数,最终通过奇函数的定义可以得到证明。这是对“吃不了”学生的个性辅导,在个性辅导过程中联动了数学核心素养中的直观想象和逻辑推理,同时呼应了知识学习环节。

而对于“吃不饱”学生的个性辅导,可以给学生如下一题:

此题属高阶思维的训练题,老师在给学生个性辅导时需要做三方面引导:由奇函数可以推出a的值,进

(四)检测反馈环节

课堂检测是检验学生学习成效的重要手段,在经历了奇函数前三个环节的学习之后,教师安排如下三题可以检测学生的学习状况。第1 题:判断函数的奇偶性。

此题表面上看是偶函数,实际上是既奇又偶的函数,提醒学生在判断函数的奇偶性时,要先求出定义域,再判断定义域是否具有对称性。

由第1 题学生自然会考虑函数的定义域,得出x∈R,再用定义法即可证明。

第3 题:已知f(x)是定义在( )-1,1 上的奇函数,当在定义域上的解析式。

此题是利用奇函数的对称性求出另一半函数解析式的基本题,要求学生熟练掌握。这三门课堂检测题,与前三个教学环节密切关联,同时也紧扣数学的学科核心素养,既起到强化巩固的作用,又联动了作业布置环节。

(五)作业布置环节

经过前四个环节的学习,学生对奇函数有了较为充分的认识,教师在课后布置如下作业能起到复习和拓展的作用。第1 题是选择题,已知函数的图象,(A)关于y轴对称、(B)关于直线y= -x对称、(C)关于坐标原点对称、(D)关于直线y=x对称。此题进一步复习了奇函数的定义和性质,使学生对奇函数的本质有了更深刻的理解。

第2 题是已知函数f(x) =ax3+bx+ 7(其中a,b为常数),若f(-7) = -17,求f(7)。此题对奇函数的应用进行了拓展,体现了数学建模的学科核心 素养。第3 题是定义 在R 的奇函数f(x)在单调递减,且f(2)=0,求满足xf(x- 1)的x的取值范围。此题灵活应用了奇函数的性质,体现了数形结合的数学思想,这样的作业布置既提高了学生学习的兴趣,又减轻了学生学习的负担。

四、五联动教学法的启示

(一)五联动教学法的实施原则

新课程和新教材的全面推进,需要学校再造教育教学流程,课堂教学是再造流程的关键。为了使五联动教学法符合新时代课堂教学改革的要求与精神应坚持了以下三条原则:

1.目标导向的原则

五联动教学法只是针对具体的一节课,而新课程要求以大单元、大概念的思想进行教学设计。为此,在每一环节的教学中需要时刻关注单元教学目标,紧紧围绕学科核心素养,以保证课堂教学方向不偏。以每节课教学目标的达成来实现单元教学目标,真正落实学科核心素养。

2.面向人人的原则

毋庸置疑,新课程与新教材对学生的学习提出了更高要求,无论是落实立德树人的根本任务,还是发展素质教育的独特育人价值,都需要在课堂教学中予以落实。而学生的学习时间有限、学习能力差异显著,因而在课堂教学过程中必须要加入个性辅导这一环节,以关注每一位学生、培养好每一位学生。

3.循序渐进的原则

课程教学改革的推进是一个渐进的过程,教师需要循序渐进,需要不断学习、更新观念,行动的改变需要过程;学生需要循序渐进,培养预习、复习、自我评价的能力,需要在学习的过程中感悟学习的意义和价值;家长也要循序渐进,需要理解新时代教育改革的新举措,鼓励孩子德智体美劳全面发展。

(二)五联动教学法的局限性

新课程、新教材背景下孕育而成的五联动教学法,必然有其局限性,需要视教学内容和教学要求灵活应用。就一节课而言,可以是五联动,也可以是四联动,其核心要义是要联动,并且要联动学科核心素养。如此,才能不断推进课堂教学改革,学生才会在课堂教学中更好地成长。

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