数学教学要根植于教材内容,立足于学生已有的学习基础及活动经验,找准教学的逻辑起点,理清教学思路(思路决定出路),优化教学设计,有效实施教学.众所周知,知识是能力的基础,能力是知识的升华,思想方法是其灵魂,问题解决是知识的运用,是获得能力的途径.教学过程中,应注重学生对数学本质的认识与理解,注重思想方法的渗透与提炼,以此提高学生认识数学、理解数学、应用数学与体悟数学的能力.本文中以“二次函数图象和性质”教学为依托,通过教材整合,试图探索出以“点”为根(以核心知识点为出发点和落脚点向纵横延伸)、以“线”串“珠”(以线贯穿,形成联系)的课堂教学新思路,并让学生从中领悟“明晰学习思路”的重要作用与价值.下面以“二次函数图象与系数a,b,c的关系”教学为例,谈谈点线式教学法的探索与思考.
1 “点线式教学法”的内涵解读
这里的“点”是数学教学中的知识点,也是引出问题的切入点,展开问题的源点,通过点的变化与延伸,让学生自主发现问题,提出问题,在活动中将知识点串成线,构造成线状、线性的问题链.其中知识点的发展和变化为教学中的明线,数学思想方法的提炼为暗线,这里的“线”就是知识线、方法线、思想线.按照这样的线索,将分散的、孤立的知识,通过“点”的延伸变化,重新整合,让学生对知识的认识丰实、有序、成型.这里的“线”指的是知识体系、数学方法系列、数学思想系统及能力发展架构.
“点线式教学法”倡导“知识系统化,系统能力化”“知识问题化,问题线性化”.教师围绕知识点设计问题,学生围绕知识点回答问题、解决问题;教师沿线性螺旋上升式展开教学,学生沿螺旋上升式建构知识体系,形成数学能力.
“点线式教学法”基本模式如图1所示:
二次函数y=ax2+bx+c中的系数a,b,c的符号影响着抛物线的形状与位置,本课例围绕此知识点展开,通过整合教材(教材中没有现成内容),理清思路,双向探究,经历由数到形、再由形到数的学习过程,以“点”为根,不断生长“知识树”,并从中自然提炼出“数形结合思想”,让学生再次体会此思想方法的应用魅力.
2 “点线式教学法”的教学原则
(1)主动学习原则
学习应该是积极主动的,不能只是被动式的,不经过自己的脑子思考就很难学到新东西,就是说学东西的最好途径是亲自去发现它.“点线延伸,知识重构”课堂教学就是有序地提供了情境,让学生提出问题,并自行解决问题,方法让学生总结,结论让学生提炼,让学生主动学习,教师只起助推的作用.
(2)最佳动机原则
“点线式教学法”能提供一个令学生感兴趣的情境,可以是一个图形,也可以是一个问题.在教学中,“点线式教学法”课堂教学就是尽力促使学生形成最佳学习动机,使学生保持旺盛的学习劲头,积极自觉地投入到数学学习活动中去.
(3)循序渐进原则
波利亚将学习过程分为三个阶段:(1)探索阶段;(2)形式化阶段;(3)同化阶段.“点线面教学法”课堂教学就是通过创设情境,促使学生自主提出问题,主动探索,通过一个个问题的解决,形成解题方法;引导学生经历对比、类比、化归等过程,转化为自身的体验及收获.
(4)系统联系性原则
数学知识并非杂乱无章地堆积在一起,而是按一定的结构、层次相互联系、相互制约.数学“情境—问题”教学的基本模式强调四个环节密切联系,它们相互依存、相互制约,构成了“情境—问题(横向、纵向与综合)—解决—应用—情境—提问—解决—应用……”这样一个有机相联,首尾贯通,不断延伸、开放、动态的教学系统.在课堂教学中既可以从某个环节切入,也可以在适当的环节结束,从而发挥其系统功能,获得整体的综合效果.
3 “点线式”教学实践与分析
“点线式教学法”课堂教学设计是在深入解读课本、尊重学生差异、了解学生学习特点及年龄特征等基础上,精心设计数学学习问题和教学过程.因“点”循导,沿“线”展开;每节课串联就是一条线,学一法、会一类、悟一片,理解问题、思考问题、提出问题;再通过学生感悟及教师点拨,促进知识的生成和数学思想方法的提炼,注重发挥学生主体作用,促进学生知识整体的形成,养成良好的学习品质和学习习惯,在师生互动中自觉或不自觉形成学习策略,促进自信.
3.1 教学活动设计
环节1:知识回顾——由“数”想“形”
设置如下两个问题:(1)二次函数的定义是什么?(2)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴与顶点坐标公式是什么?以此让学生回忆学习过的知识,由数产生联想,在头脑中形成抛物线图形,从而实现“眼中有数,心中有形”的“点线模式”.
环节2:任务展示——“点”“线”着手
(1)“点”的知识:①由a,b,c及Δ的符号,确定抛物线在坐标系中的大致位置;②由抛物线在坐标系中的位置,确定a,b,c等字母或有关式子的符号.
(2)“线”的联系:①“数”与“形”之间的联系;②二次函数图象与其他函数图象间的联系.
环节3:探索归纳——“数”“形”转换
师生共同探究抛物线的位置与系数a,b,c及Δ的关系(如图2).先由图象得出系数符号;再由符号得出图象大致位置;然后总结归纳:
(1)a的符号决定抛物线的开口方向;(2)a,b决定抛物线对称轴的位置;(3)c决定抛物线与y轴交点(0,c)的位置;(4)b2-4ac的符号决定抛物线与x轴交点的个数.
环节4:学以致用
(1)由“形”看“数”
抛物线y=ax2+bx+c如图3所示,试确定各图对应的a,b,c及Δ的符号.
(2)由“数”得“形”
若agt;0,bgt;0,cgt;0,请你画出y=ax2+bx+c的大致图象,并写出图象与坐标轴的交点个数.(图象如图4.)
(3)“数”“形”相依
如图5,在同一平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+(a+c)x+c与一次函数y=ax+c的大致图象可能是().
环节5:小结与归纳
从知识、方法、思想以及学习思路方面加以归纳(略).
3.2 教学活动设计探析
本课教学活动设计遵循如下“点线式”思路:(1)“数形关系”的感知与提出——引起学生关注,养成勤于观察、思考和提出问题的习惯;(2)“点”的知识与“线”的联系的提炼;(3)“数形关系”的探究——通过由“数”到“形”,再从“形”得“数”两个纬度,进行探究活动,培养学生探究精神及从多角度、多方向分析问题、发现问题、解决问题的能力;(4)“数形”思想的归纳提炼——培养学生归纳能力,从中进一步体会知识的生成、规律的发现、数学思想的形成等历程,感悟学习的乐趣;(5)“数形结合”问题再现——呈现知识的内化过程,巩固强化训练,形成数学方法;(6)“数形结合思想”的应用与提升——凸显数学本质,突出数学思想;(7)“数形结合”方法延伸与回味——体现知识升华,展示数学魅力,体现数学发展.
4 “点线式教学法”的教学思考
“好课堂”是始于有形、终于无形.我们依托课堂情境,从学生的实际生活出发,构建出丰富多彩的“点线式”课堂教学,突出学生主体,注重学生的体验和参与度,引导学生自主探究学习,真正地唤醒学生的灵魂.那么如何体现这一点呢?“点线式”的教学以“五提”加以体现,“五提”即提供情境、提出问题、提取方法、提炼思想、提升能力.
(1)提供情境.教师基于教学内容、数学思想方法、学情等设计数学场景.这个数学场景是以“点”为根、“线式”生长的,充满生机、富于变化的;由点少到点多,由单一到综合,由简单到复杂,由一般到特殊,由集中到发散等.
(2)提出问题.师生设计适合情境的数学问题.有思考才能有问题,有思考就会提出问题,学生不善于提问,其实是缺乏思考,所以教师需要创设“点线式问题”,关注问题间的联系.要经常鼓励学生发现问题、提出问题,并敢于表达自己的想法,激发学生解决问题的热情,同时让学生感受到主动提问的必要性和重要性.
(3)提取方法.在知识归纳、知识应用、一题多解、多题一解的学习中,会发现不同的问题所涉及的方法相同或相似.从知识的重构与问题的拓展中提取、总结出这些“线性”问题的通解通法,有利于学生思维的自然生长,同时实现了探究一个知识,掌握一种办法,解决一类问题,即解一题,学一法,通一类,悟一片.
(4)提炼思想.数学思想是数学教学的核心,是数学学习的价值所在.学生要理解学习过程中涉及到的数学思想,领会发现问题、思考问题进而解决问题的基本途径.问题由浅入深,注意数学知识的纵横联系,深入浅出,在分析问题和解决问题的过程中抽象出数学模型并加以归纳概括,提炼数学思想,揭示数学本真.
(5)提升能力.领会了数学思想,就可以识别数学模型.对数学模型的识别不可能“一眼望穿”,要沿着“识别—建构—再识别—再建构”的路径发展下去,提高学生数学能力.教师通过让学生自主探究、合作学习,有计划、有针对性地培养学生问题意识和思考习惯,促进学生各方面能力的提升.
“点线式教学法”下的课堂教学主要是针对某一教学内容、某一概念、某一问题或某一专题的细致讲解与分析.对学生来说,对某一知识点内容的掌握,犹如一颗颗珍珠般的“点”状的学习与理解.因此,选择一个适当的切入点,引发学生的思考,学会从不同的角度、不同的板块来分析,从而使一个个“点”状知识串成串、连成线,由线的积累形成面,再由面的积累形成体,从而重新建构成一个完整的知识体系,让学生的数学学习思路更明晰.在一节课中通过经历提出问题、分析问题、解决问题,学生看到的不再是一个个孤立的点,而是由这些点串成的问题串,形成知识线条,并从中提炼出数学方法、思想,形成一个丰富多彩、充满活力的知识系统.