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基于“微型探究教学”的教学路径探索

2022-05-30王小琦

数学教学通讯·初中版 2022年8期
关键词:数学核心素养深度学习

王小琦

[摘  要] 微型探究教学因其探究性和思维性使得教师感受到,在数学教学中借助微型探究教学手法可以带领学生进行深度学习,培养学生的数学核心素养. 文章在微型探究教学的界定及意义的基础上,提出“微型探究教学”的几个教学新路径.

[关键词] 微型探究教学;数学核心素养;深度学习

探究式教学可以助力学生学习能力的提升,这一点已经得到广大教师的一致认同. 而实际教学中,或因为教材中探究性课题缺失,或因为教师引导探究的方式不当,使得探究式教学效率低下. 倘若一味地追求教学实践,而忽略教学本质,则会在盲目探究中丧失探究式教学的本意. 因此,教师需要结合学生实际确立探究的路径和程序,尝试通过构建多维的探究式教学方式,唤起学生的学习热情,培养学生的数学核心素养.

微型探究教学的界定及意义

一般地,微型探究教学就是以教材为对象,在教师的指导下,学生围绕一个知识自主探究与合作交流的一种探究式学习活动. 可以看出,这种新型的教学方式更注重学生探究能力的培养,有助于学生数学素养的提升. 而当前初中生的知识水平与能力水平都十分薄弱,使得探究式教学难以达到预期的教学效果,更谈不上高效的范畴. 因此,教师需要深挖教材,借力于微型探究教学,带领学生进行深度学习,以构建高效数学课堂.

“微型探究教学”的新路径

微型探究教学具有其存在的意义与价值,作为一线数学教师,需要学会合理开发与运用. 那么,教师该如何合理运用,为课堂教学真正地出谋划策呢?下面结合教学实例具体阐述.

1. 微型概念探究

数学概念是数学学习的基石,想要对数学知识有一个深层次的领悟,就需要建立在对数学概念有一定理解和掌握的基础之上. 因此,教师可以通过微型探究教学引领学生参与和研究数学概念,以获得对概念结构的深度理解,进而生成对数学主体的认知.

案例1 有理數的乘方.

师:我们一起来回忆这样一个知识点:如果一个正方形的边长是a,试求出这个正方形的面积.

生1:a2.

师:如果一个正方体的棱长是a,试求出这个正方体的体积.

生2:a3.

师:如果将一张足够大的纸对折1次、2次、3次……这张纸会发生什么变化?

生3:越来越小.

生4:越来越厚.

师:那在这个过程中,对折次数与纸的层数间有何关系?(学生开始小声讨论和总结,很快有了发现,并以表1表示出来)

师:那么对折10次呢?

生5:10个2相乘.

师:100次呢?

生6:100个2相乘.

师:你们回答得真棒!只是这样的表示方法在写法上似乎不够简洁,略有欠缺,有没有什么改进的方法呢?

生7:省略号来表示就简便了.

师:省略号有很多种意思,容易表达不清,可有更好的方法?(学生陷入沉思)

师:刚才我们用a2来表示2个a相乘,用a3来表示3个a相乘,对吗?

生8:我明白了,可以用2n来表示.

师:很好,这就是乘方,我们一起来总结一下它的定义和记法……

基于对乘方概念的理解,在本节课的教学设计中,鉴于学生的认知规律和思维特征,以“借力问题探究”为途径,以探究式学习为方法,教师把问题与知识并举. 课堂通过问题串,用白纸的厚度、大小和层数暗指其中的变化,促进规律的发现;从算式复杂的表达形式生成迫切需要简洁表现的想法,使得乘方概念的引入自然而必要;从对平方、立方知识的类比、猜想,体会从特殊到一般的思想,感悟乘方的意义. 这样一来,乘方概念的形成就十分简约了,教师只是通过设计微型探究过程就能让学生发现概念的形成过程,进而自然生成概念.

2. 微型例题探究

教材中每一个知识点都会有一个对应的例题,以促使学生理解概念、公式等在实际问题中的应用,进而达到巩固、强化的效能. 微型探究教学蕴含着先进的教学理念,很好地应用于例题教学之中,可以让学生在自主探究中领悟例题的实质,进而提升学生的解题能力和知识迁移能力.

案例2 反比例函数.

例题:已知反比例函数y=,且A(-2,y),B(-1,y),C(1,y)均位于该函数图像上,试判断y,y,y的大小关系.

学生在独立思考与自主探究后,常常通过代入法、图像法来解决这道例题,之后,教师进一步抛出以下变式问题.

变式1:已知反比例函数y=(k>0),且A(-2,y),B(-1,y),C(1,y)均位于该函数图像上,试判断y,y,y的大小关系.

变式2:已知反比例函数y=(k<0),点A(x,y),B(x,y),C(x,y)均位于该函数图像上,且有x

变式3:已知反比例函数y=(k为常数),且A(-2,y),B(-1,y),C(1,y)均位于该函数图像上,试判断y,y,y的大小关系.

变式4:已知反比例函数y=(k为常数),点A(x,y),B(x,y),C(x,y)均位于该函数图像上,且有x

教师在例题教学时需要加强提问的力度和效度,以促使学生积极思考,只有在习惯性地主动思考时,学生才能形成探究这种思维习惯,进而化为自身的能力. 以上案例中,在学生轻松解决例题之后教师没有让探究就此结束,而是设计变式问题串引导学生思维的深入. 变式1变化了例题中函数的解析式,图像法是学生可以立刻想到的方式,而此时教师还需引导学生借助代入法予以解决,不确定的系数k则是学生思维卡壳的焦点,此时若能想到赋特值法则可以极好地解决问题,本题意在培养学生利用创新思维去思考和解决问题;变式2又进一步变化了点的坐标,此时赋特值法就有了用武之地,本题意在对这类例题进行巩固;变式3与4是前面问题的延伸和拓展,强化了代入法与图像法的运用,题目意在深化学生的思维,提升学生的解题能力. 就这样,通过微探究让学生带着问题探究,由表及里一步步领悟问题本质,最终实现自主建构.

3. 微型知识点探究

对于一些难点知识的探究,需要以探究式学习来落实深度学习,让学生在深入思考、深度探究中形成积极的学习心向,获得积极的探究体验,形成乐于探索、主动求知的心理倾向,最终从多种角度培养学生的发散性思维和创造性思维,促进高阶思维能力的形成.

案例3 直线与圆的位置关系.

師:请判断以下直线与圆的位置关系(PPT出示图1).

生1:图1①相交.

师:你是如何判断的?

生1:直线与圆有2个公共点.

生2:图1②相离,因为没有公共点.

生3:图1③相切,因为仅有1个公共点.

生4:图1④相切,因为也只有1个公共点.

生5:不对吧,图中并没有说1个公共点.

师:那图1④是哪种位置关系?当公共点个数无法判断时,我们该怎么做?(学生不知如何回答,陷入沉默)

师:那么,点与圆有哪几种位置关系?又是如何判断的?

生6:3种,根据点到直线的距离d与半径r大小进行判断的:d>r,则在圆外;d=r,则在圆上;d

师:那直线与圆的位置关系是否也可以这样表示呢?我们将点A转化为一条直线,即如图2所示,过点A作任意一条直线,可以借助OA的长度和半径r的大小判断直线与圆的位置关系吗?

生7:我觉得不可以.

师:的确就像生7所说. 我们一起来看图3和图4,OA的长度并没有发生变化,但直线与圆的位置关系变化了. 看来这种方法并不适合,因为直线会绕着这个点进行变化,你们有其他可行的方法吗?

生8:作垂线段?

师:如何作?

生9:过圆心作直线的垂线段. 如图5所示,过直线外的一点可以作出一条垂线段.

师:这里确定直线与圆的位置关系是哪一条线段呢?

生10:作出圆心到直线的垂线段,再利用垂线段与半径比较即可.

本课中,教师从教学难点出发设计微型探究教学,让学生自主发现、感知和体验,从一个点到一条直线,再到垂线段,一步步激发学生挖掘自身的潜能,进而获得对知识深刻的认识,培养高阶思维能力.

总之,微型探究教学手法的运用对于思维发展关键期的初中生来说,不仅利于自主学习能力、创新能力和高阶思维能力的形成,还利于进行深度学习,以构建高效数学课堂. 借力微型探究教学来设计数学课堂,教师需要投入的心力远远大于其他教学方式,需要用发展的眼光看待,用冷静的头脑思考,在实践中不断探索和完善,实现教学相长.

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