沈宽
1. 问题提出
对大部分学生来说,复习课就是整理知识点和大题量的操练,教师就题讲题,这样的教学模式枯燥无味,缺乏数学本质的教学,更缺乏学科育人的理念。要改观这一现象,需要教师把学习的主动权还给学生,引导学生经历知识的“重建——解构——优构”过程,让学生看清数学本质,优化数学思维,切实提高问题解决的能力及创新意识和实践能力。那么,到底如何激发学生思维和情感参与,营造具有生长力的课堂呢?笔者以苏科版教材数学八年级上册第六章“一次函数小结与复习(1)”为例与大家进行探讨。
2. 教学实践
2.1 展示导图,梳理知识
2.1.1 教师展示课前让学生画好的思维导图,并给予充分肯定。
2.1.2 追问:展示的思维导图有没有可以补充的内容?可否更优化?(通过学生之间互相补充介绍,教师建构、优化表达本章节的思维导图)
设计意图:开门见山地利用思维导图引入课题,改变传统以教师为中心的教学模式,不仅可以让学生自主提前复习本章内容、整理知识结构,还能加深本单元知识的理解,起到了思维可视化、知识精炼化、内容结构化的效果。同时,通过师生共同建构后,思维导图中呈现的从概念——图像——性质——应用的研究思路,揭示了函数研究的一般方法,为接下来研究反比函数和二次函数奠定坚实基础。
2.2 复习巩固,活动交流
2.2.1 回顾知识,建立图表
学生讲解一次函数的定义与图像性质,教师适时评价,引导学生归纳成图表1。
设计意图:鼓励学生参与讲解,充分奉行学生为主体的教学理念,锻炼学生的数学逻辑和语言表达能力,增强学生的自信心,激发学生的学习积极性和主动性。表格的构建直观体现出一次函数的图像受k, b的共同影响,增减性只受k的影响而与b无关,进而促进学生深刻理解一次函数“数”与“形”的联系,在归纳的过程中积累数学活动经验。
2.2.2 深化概念,形成联系
问题1:如图2,若函数图像经过(-3,1)和(1,5)两点,你能求这条直线的解析式吗?
追问1:在这个过程中,你运用了什么知识和方法?
问题2:你还能从中获取哪些信息?请你设计一个问题,并对其进行解答.
问题3:若直线y=x+4与x、y轴分别交于A,B两点,求△AOB的面积.
问题4:若点P在一次函数y=x+4的图像上,求到x轴的距离为4的点P坐标.
问题5:当x取何值时,y的值大于0?小于0?
问题6:若平面内有另一条直线y=-2x+1,与x轴的交点为C,与y轴的交点为D,试求出yAB>yCD时x的值.
问题7:求两直线交点与x轴围成的三角形的面积.
设计意图:问题1从知识(“数”与“形”的转化)、方法(待定系数法)、思想(函数思想和数形结合的)三方面进行了考查,教师投屏学生的解题过程并加以评析,提高课堂效率。追问1做出过程性追问,旨在让学生对行为、想法背后的思维活动进行反思和审视,实现深度学习,提高学生的思维能力。问题2设置问题空白,让学生自主提问和解答,贴近学生的最近发展区,引导学生深度参与到课堂中来,提高应用知识的能力和教学效率。问题3根据图形确定出三角形的底和高,学生思维在“数”与“形”之间穿行,然后进行解答。问题4考查了数形结合的应用以及分类讨论的思想,既可以从“数”的角度把y=4或y=-4时,代入函数求出x的值来解决,也可以从“形”的角度根据k=1时直线与x轴所夹的锐角为45°角,利用等腰直角三角形的性质来解决。问题5到问题7是由一次函数生长出的与一元一次方程、一元一次不等式、二元一次方程组的联系,本质上是函数变化的特殊情况,加深了学生对“数形结合”思想的认知。整个过程中,通过不断添加条件,设置问题串联知识,步步推进,让学生感受到数学知识的生长过程,有利于培养学生数学思维的发散性、广阔性和深刻性。
2.2.3 变式拓展,发散思维
变式1:求直线y=x+4向上平移2个单位后的直线解析式
变式2:求直线y=x+4向右平移2个单位后的直线解析式
变式3:求直线y=x+4关于x軸对称后的直线解析式
变式4:求直线y=x+4绕它与x轴交点逆时针旋转90°后的直线解析式
变式5:若点P 是y轴上的一个动点,过点P的一条直线PQ交AB于点Q,将点B沿着直线PQ翻折,若点B恰好与点E重合,请求出此时的直线PQ解析式.
设计意图:初中阶段主要研究平移、旋转、翻折这三种变换,在平面直角坐标系中我们可以引导学生多样化的探究函数图像。通过变式1和2的探究,让学生明晰问题的本质,加深对“待定系数法”的理解和灵活运用。变式3和变式4对问题进行了拓展,通过引导学生观察变换前后的函数图像,揭示问题本质属性,解题思路与刚才变式1和2基本一致,提高思维的延伸性和灵活性。在问题的循序渐进中,学生已逐步把握解决此类问题的突破口——找关键点。变式5可以和学生一起从知识(翻折变换)、方法(方程与勾股定理)、思想(全等变换、方程思想)三个方面进行归纳,把思维引向深处,感受知识的生长和发展过程,为学生提供运用综合知识解决问题的机会。要注意的是,教师在引导学生解决问题后,可以把提问方式进行结构化处理,即多问学生是怎么想的,运用了什么知识和方法?引导学生通过问题不断反思,提高数学能力。
变式6:函数y=x+4的图像上是否存在一点P,使
S△AOP=S△AOB?若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
变式7:若两直线交点为点E,是否存在y轴上一点P,满足S△EBD=S△BEP?若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
设计意图:在学生熟悉函数y=x+4后,植入面积问题,发散学生思维。变式6是两个同底直角三角形的面积关系问题,本质上就是两个直角三角形的高的关系,进而可以得到点P的横坐标,解决问题。变式7可以引导学生按照方法1“同底等高的两三角形面积相等——构造平行线——求平行线表达式——求点P坐标”,或者方法2“把斜三角形BEP转化成有横平竖直线段的三角形面积和差问题求出点P坐标”. 在一题多解和多解归一中不断探寻,让学生在问题中意识到,对于这类直线上的动点问题,求三角形面积所需要的底或者高,归根到底还是一次函数和坐标轴的交点问题,从而打破难点,丰盈了数学经验,提升了数学素养。
2.3 课堂小结,积累经验
教师引导学生从基础知识、解题方法、数学思想三个维度对本节课进行归纳总结,盘点收获。
数缺形时少直观,形少数时难入微。
——华罗庚
设计意图:引导学生回顾反思,感悟数学,感悟函数蕴含的基本知识,感悟函数渗透的数学基本思想,积累函数运用的数学经验,进而提升数学能力。最后引用数学家华罗庚先生的名句,增强学生的民族自豪感,激发学生的学习热情,引起强烈的情感共鸣,达到课虽终、意未尽的效果。
3. 教学思考
3.1 活用思维导图,建构知识体系
复习课上知识点的掌握是关键的,它是解题之源、思维之本。若只是孤立地看待教材上的知识点,它们是零散、琐碎的。因此需要教师充分研究教材,引导学生以章节、板块的角度整体把这些细碎的学习内容“组织”起来,形成有一定关联的知识网络,才能更有效地帮助学生进行学习。思维导图就是一种很好的整理方法,通过让学生课前自主对知识进行梳理分析、归纳总结、理清知识脉络、形成知识结构框架,然后在课上对比探索、交流展示、深挖知识点,有序推动学生数学思维的发展,促进深度学习,让学生的认知达到“既见树木、又见森林”的效果,培养思维的广阔性、发散性。
3.2 设计关键问题,引发深度学习
从教育的角度来看,数学思维比数学知识更重要,因此教师要精心备课,在教学设计时把学生的核心素养放在首位,设计体现数学本质与意义的问题,以思维为导向,促进学生知识结构的螺旋式上升。在这节复习课中,始终围绕y=x+4这条主线,以提升学生的深度学习能力作为暗线,摒弃传统的题海战术,通过关键问题和变式拓展,巧妙地把本章节的零散知识点都串联起来,并在原来的问題上不断“生长”出新的问题进行研究,引导学生思维不断走向纵深,让学生感受知识、方法、经验、思维的自然生长,提升思维品质、积累数学活动经验,达到深度学习的效果。
3.3 注重方法梳理,提升数学素养
从知识到能力、从能力到素养依次提升,这是数学教育所追求的目标。学生的数学基本技能、基本思想和方法都是在解决问题的过程中获得的,教师在教学时要注重研究方法的梳理和研究思路的提炼。一次函数是最具代表性的基本函数,教师在引导学生分析问题、解决问题之后,要启发他们回过头反思问题解决的过程,感受一次函数的研究思路,抽象出数形结合、分类讨论、数学建模、转化等基本思想方法,积累活动经验。在旧知回溯中求新、在求新发展中反思,不断提高学生思维能力、实践能力和创新意识,帮助学生增强“四基”,提升“四能”。只有提升课堂的立意,才能真正有效地提升学生的学科素养,实现学科育人的价值。