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复习课的应然选择:从融通到至简*
——以人教版《数学》七年级下册章节复习课为例

2022-12-28陈春涛广东省中山市华侨中学

教学月刊(中学版) 2022年13期
关键词:频数方程组融通

陈春涛|广东省中山市华侨中学

融通,即融会贯通,“融”是过程,“通”是效果.从“教”的角度而言,教师需要圆融理解知识,并精心预设学习内容,从而让复杂的问题变简单、让零乱的思维成系统,达到把厚书读薄的目的.从“学”的角度而言,学生需要深度参与、积极思考、多方联系,将简单问题拓展开来,创新研究,用系统的思维解决千变万化的问题,达到把书重新读厚的目的.这种“教师的厚→学生的薄→学生的厚”,就是以融通的方法达到至简效果的过程.

至简数学主张“让学生学简单的数学,让学生简单地学数学,让学生学得不简单”[1].复习课既需要把书读薄,让学生完成对基础知识的消化吸收,又需要把书读厚,从数学思想方法的归纳、解决问题的经验等方面让学生的积累变得更丰厚.它是知识融合的主阵地.以下,笔者以人教版义务教育教科书《数学》七年级下册(以下简称“教材”)几个不同章节的复习课为例,谈谈如何为学生创设融通学习环境,以达到至简效果的实施路径.

一、融通学习内容,让学生学简单的数学

知识融通理解的程度取决于能把新知识与多少旧知识关联起来.对同一知识背景,一个人在头脑中建立的连接越多,他对这一知识的掌握就会越扎实,运用也会越熟练,并且在建立知识连接的过程中,对相关联知识的理解也会越深刻.复习课中,学生已经学习过要复习的知识与技能,也积累了许多经验,只是比较散乱,部分细节有所遗忘.因此,教师应立足于查漏补缺,帮助学生串点成线.这就要求承载复习基础知识和技能的题组要少而精.

以教材第十章“统计调查”的复习为例,教师可设计如下选择题.

小明想调查七年级学生的身高情况,他选取了七年级1班作为样本.以下认识正确的是( )

A.调查表中需要设计班级、学号、姓名、性别、家庭住址、身高、电话号码等项目

B.被调查的七年级1班学生是样本

C.七年级1班共60人,身高在160~165cm的学生共13 人,占样本的比例约为21.7%,由此可得出其对应的扇形统计图中的圆心角度数约为78.12°

D.七年级1 班身高的最大值为175cm,最小值为150cm,画频数分布直方图时,确定组距为5cm,则正好可分为5组

E.画频数分布直方图时,身高在160~165cm的学生共13人,则画出来的小长方形面积代表频数13

上述问题分别对应学生的以下认识疑点:1.如何针对需要统计的内容设计一份问卷表?2.在抽样调查的过程中,什么是总体、样本、个体(即到底是应该回答对象还是对象的属性)?3.画扇形图时如何计算圆心角的度数(样本容量设计为50、100 这类数据时,计算出来的频率为有限小数,圆心角度数为有理数;但若将样本容量设计为60,仍如此计算,就会因计算出来的频率为无限小数,从而出现偏差)?4.画频数分布直方图时,如何合理设置组距与组数?5.画频数分布直方图时,对纵轴所表示含义的理解(纵轴表示的应是,即小矩形面积对应的才是频数,只是因为所画出的小矩形是等距的,故小矩形面积之比与高之比相同,因此往往将纵轴直接用频数表示).

上述设计按照章节顺序复习了学生的易错点,教师在讲解点评时,可顺势串联起该章节的知识结构:统计调查的主要过程,如何收集数据,用划记法整理数据,全面调查与抽样调查的基础知识,描述数据时四种统计图各自的适用范围,扇形图、频数分布直方图的画法等.

基础知识与基本技能是浅层次的复习内容,主要是梳理结构和回顾知识要点.因此对应的例题应该既精简又全面,即通过改善教师的教,把复杂的东西讲简单,把杂乱的东西理清楚,以达到“让学生学简单的数学”的目的.

二、融通教学流程,让学生简单地学数学

至简数学主张在数学课堂教学中,聚焦一个对象、遵循一个原则、解决一个问题.学生缺乏数学学习兴趣,往往是因为教师在课堂中设置了大量毫无关联的练习,没有对学习内容形成聚焦.而学生对数学学习产生畏难情绪,则往往源自于问题的梯度设置过大,学生跳一跳仍无法达到其认知的最近发展区.教师如果能设置统一的问题情境,从一个问题出发,在已知与未知之间搭建适当的脚手架,作好铺垫,让学生逐步解决问题,就可以融通教学流程,让学生简单地学数学.

在教材的学习内容中,适合学生解决的实际问题中蕴含的数量关系,可以通过二元一次方程的整数解、二元一次方程组、一元一次方程、不等式(组)等多种途径解决.这种将实际问题数学化的过程就是数学抽象,而合理分析抽象后的数学问题、选择合适模型去解决问题的过程,就是数学建模.解法属于基本技能,既可借助数学运算素养解决,又可借助工具解决,不应该是章节复习课的重点.

基于这一认识,笔者在“二元一次方程组”的章节复习中,以某一方程组为核心,添加实际情境或数学情境,设置“一意性”的问题串,整合整章节内容.

(1)已知落地风扇200 元/台,水冷风扇300 元/台,小明买了若干台风扇,一共用了2000元,则两种风扇他各买了多少台?

(2)请你添加一个条件,使得小明只有唯一的购买方案,并根据你添加的条件,求出答案.

【设计意图】第一,从基础知识与基本技能层面而言,此情境素材可用于复习二元一次方程(组)的概念、二元一次方程的整数解以及解二元一次方程组的基本方法.第二,对于200x+300y=2000,应该先化简为2x+3y=20,再进行后续运算,这种化繁为简的意识正是数学运算素养的体现.第三,从数学思想方法层面而言,开放型问题更能培养学生的抽象与建模素养.这一例题,从总价的角度可得到一个等量关系,另一个等量关系则可从其他角度来设置,例如总数量、总利润等,具有很强的扩展性,但其核心是找到两个不同的等量关系,并用合适的数学语言表达出来.二元一次方程组就是将两个不同的数量关系抽象化的结果.

【设计意图】这一问题是从纯数学情境的角度,抽象出方程组模型,还附带有对非负数性质的理解.此外,将原方程的系数同除200后,出现了分数,这加大了运算的技巧性.

(4)已知关于x、y的二元一次方程组的解满足3x-2y=4,求m的值.

【设计意图】第一,此题解题方法较多,既可通过原方程组加减消去字母m,又可通过后面的条件代入消元消去x或y,还可将方程①×(-5)、方程②×13,再两式相加,直接得到3x-2y=m=4.而若将三个式子联立,就得到了三元一次方程组.但通法都是应用消元思想,只是首消的元不同而已.这可促使学生对消元思想有更深入的理解.第二,从技能训练的角度来看,可训练学生解含字母参数的二元一次方程组.而为达到训练的目的,还可将条件更改为“满足3x-2y<4”,以加强方程与不等式的联系.

(5)小明从网站上查到,某商家正在开展促销活动,落地风扇199 元/台,水冷风扇299元/台,且买满200 元减15 元,买满300 元减30元,小明仍用不超过2000元去购买风扇,则他最多可购买多少台?

【设计意图】学习数学知识的目的是为了解决问题,而不是训练解题套路.开放型问题可让学生从方程、不等式等多种不同的模型中,寻找适合的方法解决问题.此问题并不一定需要建立方程或不等式模型,使用单纯的列举法也能解决问题,但学生对多种方法的尝试正是积累建模经验的过程.

数学思想方法的感悟是在解决问题的过程中逐渐积累的,问题情境的连续性、核心问题的一致性、教学流程的圆融性可加速这一感悟过程.上述设计中的每一个问题均建立在对同一式子进行变化的基础上,每一个问题又代表不同的类别.由此,既能让学生积累更多的学习经验,又能让学生感悟解方程和列方程解决实际问题的通性通法——合理消元、巧妙建模,自然而然地将数学思想方法融入对知识的回顾与巩固之中,从而达到“让学生简单地学数学”的目的.

三、融通主体客体,让学生学得不简单

复习课除了要回顾基础知识、训练基本技能外,也需要对知识适当拓展延伸,还需要对基本数学思想和基本活动经验作适当的归纳与提升.但由于每个学生的经验基础有差异,复习课在确定共性学习内容、整体巩固提升的同时,还必须追求个性化的学习,让每个学生都能有不同的收获.个性化学习必然要求学生积极主动地参与教学,这一过程也是学生融合新老经验的过程.具体做法很多,如教师可让学生自主整理章节思维导图,自主整理笔记本、错题本,自编章节练习题,站上讲台指导其他学生复习等.但由于学生认知水平有限,高效的复习课应该是教师选定主体素材,引导学生积极参与,共同完成复习过程.

以“平面直角坐标系”的复习为例,这一章是函数模块的起始章节,知识点众多,有许多解决问题的经验在二次函数中仍然通用,若让学生自主复习,则会出现类别繁杂且思维含量不够的现象.这就可采用教师选定母题、学生补充完善的方式,师生共同复习.

母题:△AOB位于平面直角坐标系中(图略),且A、O两点的坐标分别是A(1,5),O(0,0)[2].

在实际教学中,笔者提供这一基本图形,让学生补充问题,并在学生的积极参与下,整理出以下问题.

(1)将平面直角坐标系补充完整,写出点B的坐标.

【考查要点】复习平面直角坐标系的基础概念.

(2)将△AOB先向左平移3个单位再向上平移2 个单位,得到△A′O′B′,作图并写出这三点的坐标.

【考查要点】复习了“用坐标表示平移”的知识.学生甚至仿效教材第80页第10题,提出了平移个单位的问题.

(3)求△AOB的面积.

【考查要点】复习平面直角坐标系内求三角形面积(母题为教材第80页第9题),主要用“补”的方法,二次函数背景下求三角形面积也常用这种方法.

(4)在x轴正半轴上找一点C,使S△AOC=S△AOB.

【考查要点】仍是复习面积问题,但属于已知面积求点的坐标,涉及坐标与距离的转换.

(5)在坐标轴上找到一点D,使△BOD的面积为5个单位.

【考查要点】虽然仍是复习面积问题,但需要分类讨论.

(6)用合适的方法描述A、B两点间的位置关系.

【考查要点】教材“用坐标表示地理位置”一节,介绍了两种表示地理位置的方法,分别是借助平面直角坐标系和“方位+距离”的方法.此题中点B恰在点A的东南方向3个单位的位置(母题为教材第75页练习2).

(7)另作一点E,使A、O、B、E四点可连成平行四边形.

【考查要点】复习在平面直角坐标系中形成平行四边形的问题,比较常见的方法是用平移的思想去解决,这也是二次函数背景下综合题的常见考查类型.

由上可知,学生在复习前已经积累了一定的经验,当教师激发了他们的学习主动性时,他们就会迸发出强大的能量.从学生补充的内容来看,这节复习课已经达到了至简数学“让学生学得不简单”的效果.当然,学生提出的问题,大多是他们做过或见过的题目,教师还可在点评复习的基础上,适度补充拓展,丰富他们的学习经验.

(8)经过点B且平行于x轴的直线交AO于点M,求点M的坐标.

【考查要点】在平面直角坐标系中求三角形面积,常用的方法是“割”或“补”,因为学生还没有学习一次函数知识,故此时只能用“补”的方法,但在已知面积和点的坐标的基础上,学生自然也可求得“割”出的三角形的底或高,并将线段长度转化为坐标.

学习过程中,“学”是模仿,“习”是践行.教师融合学习内容、圆融教学流程,可让“学”变得简单;学生主动参与、积极反思,将已有经验连点成线、连线成面,可让“习”变得简明.上述复习过程,就是在教师的引导下,学生主动融合已有解题经验的过程.不管学生能在课堂上补充多少内容,这种从已经做过的习题中收集、整理、遴选问题并融入母题的过程,就是新旧知识融通的过程,就是令已积累的活动经验更清晰简明的过程.

“让学生学简单的数学”解决的是“学什么”的问题,需要教师融通理解教学内容;“让学生简单地学数学”解决的是“怎么学”的问题,需要教师合理预设学习过程;“让学生学得不简单”解决的是“学到什么程度”的问题,需要师生共同参与,利用好课堂生成性资源.只要师生坚持共同营造这种“知识融合、过程圆融、课堂交融”的学习氛围,学习将变成一件简单而快乐的事情,也必然能达到至简境界.

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