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数学思想下的方法与技能落实

与老师一起听课评课聊天是一件幸福的事。今天听了两节课,分别是一元二次方程的章节起始课,和一节配方法解方程的课,听完之后,总感觉似乎欠缺了什么?归纳起来涉及六个关键字:思想,方法,技能。两节课更多强调的是在方法和技能上的发展,而忽略了数学思想引领教学的作用。于是就得出这样的一个结论:同一个学习方案,不同教师的教学,就会呈现出深浅不一的教学效果。之所以会产生这种情况,问题就在于教师对数学思想的把握至关重要,好的教师对数学思想的理解深刻,则体现出教学能力立意高和思想明确。

从这节起始课先讲吧,这是一个层次比较薄弱的班级学生授课,学生学习进展不大,同样的学案,由我来实施会是这样的学习方案:

首先,给出六个方程,其中包括两个一元一次方程,两个分式方程,两个一元二次方程,让学生辨别这六个方程中,哪一些是学过的方程?并且是哪一类的方程?这是从具体中直观感知方程类型,其中涉及到学生在脑海中的概念理解。接着提出方程模型来源于生活,来源一些实际的应用问题中,是从实际问题中抽象出来的一种数学模型。因此增加一题简单的实际应用:要做一个面积为6平方米的长方形宣传栏,已知长比宽多1米,求长是多少。这里需要关注师生一起审题,首先这里有一个大的故事背景,即做一个长方形宣传栏,在这个故事背景下隐藏的两个小故事:一个是要求这个长方形面积必须为6平方米;另一个要求是长比宽要多1米。那么这两个小故事中存在怎样的两个相等关系?如何用字母来表示呢?可以引进未知数(字母)表示以列出方程。这里做个说明,在听到的课中,常常会是这样:因为问题简单而一带而过,没有带领学生去理解题目的内涵,没有从教师自身的角度去分享理解题目的含义,引领学生开展数学阅读。我们勿因简单而放弃思考,要随时随地抓准机会提升学生的数学阅读能力,特别是层次较低的学生。

其次是归纳和辨析概念。那为什么要借助三个方程案例来开展学习呢?很简单,一元二次方程这个概念是在抽象思想的引领下开展学习的,就是把概念的内涵和外延抽象出来形成概念,在这个思想下,我们采用的是归纳法,而归纳法必须要有3到5个例子作为案例的载体。如果是采用演绎法,这可以类比一元一次方程,快速获得一元二次方程的概念,但对层次薄弱的学生,相信归纳法会更加贴切适合。等概念提出之后,随手写两个方程,让学生辨别是否为一元二次方程,并结合刚才的实际问题【x(x-1)=6】提出判断一元二次方程的前提是:一般把方程化为右边为0的形式,再借助概念辨析。于是,顺其自然的提出一元二次方程的一般形式,然后对方程各项系数进行工具性的介绍。何为工具,就像十字、一字、六角螺丝刀那样,介绍一下不同特点,学生了解即可,不需作为重点知识点来呈现,只要教师讲解,让学生了解即可。这里也包括了方程的解,虽然说解多了,不一样了,但完全可以在解方程中再去理解。但我们发现很多这样的课堂,对方程,函数的概念,辨析得非常透彻,对方程的系数也是如此,然而,这里不是思维的最重要处,而花费了这么多时间,没有在能力的立脚处、思维的核心处进行思辨,就会出现本末倒置。

再次是提出如何解一元二次方程?一是从一般形式入手,在一般与特殊的思想引领下,开展研究解方程方法的学习。一般情况下,我们可以把方程特殊化,令b等于0或者c等于0。当b等于0时,是直接开方法的模型,当c等于0,是因式分解法。由此,在研究方法中,从最特殊的地方开始去研究,进而到一般情况,逐步地在转换化归思想下开展学习,并顺其自然的提出本节课要学习的直接开方法。而在学习的时候,要随时与旧知识进行呼应,因为在实数章节中,就已经涉及到的直接开方法的思想源头,因此,在学习中,要进行新旧知识对比,在异同中去发展形成新认知,最后才是技能的熟练运算。

在数学思想的引领下的教学是非常重要的,在另一节课用配方法学习解二次项系数为1或不为1的一元二次方程,如何通过转换化归为直接开方法的这种方程形式呢?这是转化数学思想的引领,需要在教学中对此进行深度研究。比如说,聚焦两种方程,让学生开放性的淋漓尽致的去探索,研究,分享,让转换化归思想达到突出,而不是在教师的引导下,一步一步的让学生跟着走。这样的课,才会更具有深度。另外,当学生进行经验探索和分享后,教师要对着问题表述自己的想法,以此来激活学生的思考经验,重构认知,从而缩小师生的理解差。也就是说,转换化归思想来源于学生的经验和数学的表达交流,而不是教师的给予,应聚焦在某一个问题上的思考,开展真正的思辨,互动的时机应注意落在思维处,让互动真正的火起来。

值得一提的是,在讲题中也必须要非常突出学生的审题。比如说这一道题:

点A的坐标是确定的,点B的坐标含有参量,但是定圆上的一点,横坐标明确了,点B是确定的,是圆上的两点,再加上正切值1/2的条件(没有这个条件,就需要分类),这个点就确定了。也就是说,从一个动点到两个点,再到一个定点,这样的直线BC就已经确定了,所以就不存在分类的情形了。直线BC的解析式是唯一的,而证明这条直线与圆相切,出现了方法的多样性。而这些多样性方法在变化的问题背景中是否还适合呢?作为测试讲评专题课,必须引领学生一起来探究学习,必须要把静态的图形动态化。首先是圆不动,直线在动,直线有平行和旋转的变化,直线绕点C旋转,什么时候能够和圆相切相交呢?就出现了定值或者取值范围的情况。进而提出直线的平行移动,又如何探索直线与圆的位置关系呢?然后才是变换背景,把曲线圆换成另外一种曲线,比如说抛物线、双曲线又如何来判断直线与这些曲线的交点情况呢?由此让学生在不同的情境变化的过程图形中去归纳总结,方法的多样性存在的一些特性,如何寻找这一些特性来进行解题,是化繁为简的能力培养,这才是讲评专题课的重要目标所在。

在数学教学中,思想是最重要的,体现在概念中,方法和技能均来源于思想的作用。数学根本上是玩概念的,也是玩思想的,技巧微不足道。(改自李邦河院士语)

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