初中数学前置性补偿教学内容的设计
2020-05-13王天龙
王天龙
摘要:前置性补偿教学是指在正式课堂教学前,让学生根据已有的知识和经验进行目标明确的自主练习,而教师通过巡视、批阅及时发现并解决学生存在的问题的一种教学方式。初中数学教学中,可以针对不同的课型,根据不同的导向,在学习单中灵活设计“前置性补偿”内容,并以此展开前置性补偿教学:新授课的导向是关联,习题课的导向是冲突,复习课的导向是唤醒,活动课的导向是体验。
关键词:前置性补偿教学 初中数学 内容设计 课型
笔者所在学校是一所“新优质初中”,学生以学区生为主,部分为外来务工人员子女。他们的知识基础、认知水平参差不齐,而且自主学习能力比较欠缺,学习习惯和方法普遍不佳。为了充分落实“以学定教”的理念,提高学生的自主学习能力,我校成功立项了省级课题“基于目标的前置性补偿教学的实践研究”。笔者作为核心成员参与了课题研究。目前的研究思路是結合数学学科特点,在学习单中设置相应内容,开展前置性补偿教学。本文谈一谈笔者的思考与实践。
一、前置性补偿教学的内涵与价值
前置性补偿教学与课前预习有所区别,是指在正式课堂教学前,让学生根据已有的知识和经验进行目标明确的自主练习,而教师通过巡视、批阅及时发现并解决学生存在的问题的一种教学方式。
一方面,前置性补偿教学发生在课堂的前几分钟,能够减轻学生的课后负担,促进学生的课堂思考,也有利于教师了解学生的学习情况,做出有针对性的指导。另一方面,前置性补偿教学让学生“先做后学”,从已有的知识和经验中启发联想,获得初步感受和体验,激发学习兴趣,领悟学习方法,为后续课堂教学做铺垫。在笔者近两年的探索实践中,前置性补偿教学的引入使得学生尤其是“学困生”的数学成绩有了明显的提升:笔者所教班级差分率明显下降,合格率显著上升。
二、前置性补偿教学内容的设计
教学实践中,笔者针对不同的课型,根据不同的导向,在学习单中灵活设计“前置性补偿”内容,并以此展开前置性补偿教学。
(一)新授课:导向“关联”
新授课的前置性补偿教学,可以通过学习单上的问题,帮助学生建立起已有知识和即将学习的知识之间的关联,从而触类旁通,建构新知。
例如,苏科版初中数学七年级下册《10.1二元一次方程》新授课学习单中的“前置性补偿”内容设计如下:
问题1:你能写出一个一元一次方程吗?
问题2:你能用自己的语言写出一元一次方程的定义吗?
问题3:3x-2y=1还是不是一元一次方程?
问题4:你还能写出和3x-2y=1相似的等式吗?
问题5:你能不能给这类等式起个名字?简单解释一下为什么这么叫?
……
学习二元一次方程之前,学生已经学过一元一次方程。一元一次方程和二元一次方程存在很多关联,而关联的桥梁就是“元”“次”和“方程”这三个关键词。这里的前两个问题就是关于一元一次方程的。问题1让学生写出一元一次方程的例子,为学生回忆相应的定义做铺垫。问题2让学生写出一元一次方程的定义,就是让学生回忆起“元”“次”和“方程”分别是什么:“元”是未知数,“次”是未知数最高的次数,“方程”指的是等式。有了这样的回顾之后,出示问题3,让学生判断新的方程,学生就可以迅速判断出3x-2y=1这个等式不是一元一次方程。问题4让学生仿写新的方程,学生在修改x和y的系数后都能够写出相应的方程。顺其自然,问题5让学生给新的方程起名字并做解释,学生就能够依据“元”“次”和“方程”这三个关键词,得到二元一次方程的概念。这样,从一元一次方程出发,通过关联,顺利地让学生初步认识了二元一次方程。
(二)习题课:导向“冲突”
习题课的前置性补偿教学,可以通过学习单上的个别练习,设置与新授知识相矛盾的内容,激发学生的认知冲突,使学生对已有知识产生新的认识。
例如,苏科版初中数学七年级下册《9.5多项式的因式分解》习题课学习单中的“前置性补偿”内容设计如下:
因式分解下列多项式:
1.x2-4y2;
2.2x2-4x+2;
3.拓展延伸:(3x-2)2-(x+4)2。
……
在新授课上,学生知道:把一个多项式因式分解,应该先提公因式,再运用公式,最后检查有没有把每个因式都分解到不能再分解。这里的前两题比较简单,利用这三个步骤很容易解决。但是,最后一题难度有点大。学生可能这样解决:发现没有公因式可以提,就整体套用平方差公式得到(3x-2)2-(x+4)2=(3x-2+x+4)(3x-2-x-4)=(4x+2)(2x-6);检查发现两个因式都是一次式,不能再套用公式分解了,就认为做完了。也可能这样解决:把两个平方式展开、合并后提公因式,得到(3x-2)2-(x+4)2=8x2-20x-12=4(2x2-5x-3);检查发现虽然是二次式,但是不符合平方差和完全平方的形式,所以不能再分解了,认为做完了。两种做法思路都正确,过程也正确,但是结果不同,并且都不是正确答案。这样,学生的认知冲突就产生了。教师可以引导学生分析原因,提升认识,解决冲突:第一种做法中,一开始没有公因式可以提,不代表套用公式之后也没有公因式可以提,所以在检查分解是否彻底时,还需要考虑能否提公因式和运用公式;第二种做法中,得到的二次式不符合平方差和完全平方的形式,不代表不能分解,实际上可以先凑成完全平方的形式,再得到平方差的形式(教师甚至可以简单介绍“十字相乘法”)。
(三)复习课:导向“唤醒”
复习课的前置性补偿教学,可以通过学习单的练习,唤醒学生对已学知识的记忆,从而巩固所学,厘清认识。
例如,苏科版初中数学七年级下册第8章《幂的运算》复习课学习单中的“前置性补偿”内容设计如下:
计算:
1.(-2)2×22×(-22);
2.(-2)10×210×(-210);
3.3-2+(π-3)0;
4.(2/3)-2×(3/2)2。
……
这里,前两题除了指数不同之外,其余部分都一样,旨在唤醒学生对同底数幂乘法的运算性质以及底数为负数、幂取相反数时的处理方法的记忆。第1题为第2题做铺垫:第1题的指数相对较小,不用幂的运算性质而分别算出每个幂的值,也可以算出来;第2题就必须利用幂的运算性质来计算,“死算”非常麻烦。第3题比较容易,旨在唤醒学生对负指数和零指数计算方法的记忆。第4题则让学生综合运用负指数的计算方法和同底数幂乘法的运算性质。这道题有一定的陷阱:学生容易直接利用同底数幂乘法的运算性质把指数加在一起,或者直接利用积的乘方的运算性质把底数乘在一起。如果学生出现这样的错误,则说明学生对幂的运算性质记忆不清,需要教师及时进行补偿教学。
(四)活动课:导向“体验”
活动课的前置性补偿教学,可以通过学习单的活动任务,引领学生操作体验,探索获得初步的知识,或者解决简单的问题。
例如,苏科版初中数学八年级上册第1章的《数学活动关于三角形全等的条件》一课学习单中的“前置性补偿”内容设计如下:
活动1:在草稿纸上画出△ABC,其中∠A=45°,AB=3cm,AC=4cm。剪下此三角形,和你的小伙伴比一比,它們全等吗?
活动2:在草稿纸上画一个三角形,使得其中一个角为45°,两条边长分别为3cm、4cm。这个三角形和活动1中的三角形一定全等吗?
活动3:在草稿纸上画出△ABC,其中AB=3cm,∠A=45°,∠B=30°。剪下此三角形,和你的小伙伴比一比,它们全等吗?
活动4:在草稿纸上画一个三角形,使得其中两个角分别为45°、30°,一条边长为3cm。这个三角形和活动3中的三角形一定全等吗?
反思:通过这4个活动,你有什么发现?
……
在这一系列活动中,学生首先能体验到角的画法的多样性:可以利用量角器、三角板或折纸。其次能体验到分类讨论的数学思想,加深对全等三角形判定条件的认识:
活动1和活动2都是给定“两边一角”,画三角形。活动1给定的“两边一角”关系确定,因此学生画出的三角形是全等的,由此学生可以体会到“SAS”可以判定三角形全等的基本事实。活动2给定的“两边一角”关系不确定,可以分为“SAS”和“SSA”两种情况,而“SSA”又可以分为“S1S2A”和“S2S1A”两种情况,由此学生可以进一步体会到“SSA”有时可以判定三角形全等(如图1),有时不行(如图2),一共可以画出3种不同的三角形。
活动3和活动4都是给定“两角一边”,画三角形。活动3给定的“两角一边”关系确定,因此学生画出的三角形是全等的,由此学生可以体会到“ASA”可以判定三角形全等的基本事实。活动4给定的“两角一边”关系不确定,可以分为“ASA”和“AAS”两种情况,而“AAS”又可以分为“A1A2S”和“A2A1S”两种情况,由此学生可以进一步体会到“AAS”可以转化为“ASA”,从而判定三角形全等,一共可以画出2种不同的三角形。