简化课堂教学,认同教学文化&以数学课堂教学文化建设为例_数学论文

简化课堂教学,约定教学文化——关于构建数学课堂教学文化的案例研究,本文主要内容关键词为:课堂教学论文,文化论文,案例论文,数学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

反思教师专业成长的经历,有两个现象很值得思考。其一,观摩了各种先进教学模式,聆听了众多成功经验后,常常在自己的课堂内尝试,但总感觉人家的精彩自己很难再现;其二,反复打磨的公开课,在自己的课堂上试讲时比较理想,但轮到借班展示时,教学效果往往大打折扣。深入分析其中的原因,这不是因为“教师”,也不是因为“学生”,其根源在于“课堂教学文化”。

一、“简”和“约”

课堂作为传播和学习文化的主要场所,具有浓厚的文化意蕴。任何一个课堂都有着自身的教学文化,它在课堂教学中生成,同时又反作用于课堂教学,制约和引导着课堂教学的发展方向。教师在教学过程、学生在学习过程中所面临的许多问题,实际上都涉及“文化”问题。基于这些观念,建设课堂教学文化的重要性不言而喻,关于它的研究,既是一种趋势,也是学校提高教学质量的内在驱动[1]。问题是:高效课堂的教学文化该怎样构建?

“大道至简”,在课堂教学中,我们可以将“简”作为手段,构建形式简约、内蕴丰盈、务实高效的数学课堂。数学课堂教学中的“简”,从教的方面可分为:“简单”教学模式,“简洁”教学情境,“简明”教学内容,“简练”教学语言,“简朴”教学管理,“简略”教学评价。从学的方面可分为:为培养学生终身学习的欲望,“简易”学生的体验范式;为培养学生良好的学习习惯,“简便”学生的学习范式;为培养学生的创造能力,“简捷”学生的思维范式。

“简”化课堂教学的同时,我们还要“约”,对教师的“教”、学生的“学”,进行刚性的约束与理性的制约,约定科学的范式和良好的习惯,构建课堂教学文化。良好的课堂文化,不仅能让“教”变得流畅、“学”变得轻松,而且能让课堂的效率、效益都得到提高。事实上,也只有在良好的课堂:文化熏陶下,才能构建以学习为中心、为了每位学:生全面发展的教学。

按照上文的分类,构建数学课堂教学文化的具体操作分为多个方面,由于篇幅的限制,下文只重点阐述关于“教”的四个方面:教学模式、教学情境、教学内容、教学语言,期望能对构建数学课堂文化起到抛砖引玉之效。

二、“简单”教学模式,“问题”约定

“问题解决”是课堂教学永恒的主题,“基于问题的学习是一种高效的教学方法”。随着课改的不断深入,“围绕一个完整的问题设计(即问题链)安排教学,鼓励学生解决问题”“通过创造一种学习环境,激发学生思考,不断引导学生深入地理解问题,从而让学生成为问题情境中的角色”[2],这些已成为教师的共识,但教师的时间和精力是有限的,在常态课堂里,要想构建“基于问题的学习”的教学文化,必须让基于问题的教学模式简单化。

由于任何“问题解决”都遵循着最基本的三个环节:提出问题→解决问题→产生新问题(强化问题),简单教学模式应该简化到这“三环节”。教学时,首先要精心设计问题情境,再引导学生围绕课堂的核心内容从中提出问题,然后再解决问题;在解决问题的过程中,引导学生从辨别、概括、拓展等方向,依据“变化中求不变”,“求变以突出其中的不变因素”[3],围绕课堂上学习的知识产生新问题;再解决问题、产生新问题,……,如此不断循环,构成一条完整的问题链。这种教学模式我们称之为“提出问题→解决问题→产生新问题(强化问题)”三环节循环教学模式,简称“三环节问题循环”教学模式。

案例1 课题内容:“对数函数”高三第一轮复习习题课。

方案1 提出一个让学生跳一跳可以解决的问题,若学生一时解决不了,可尝试找相近问题先解决,再以此为基础深入展开。

(1)提出问题:研究函数的性质。

(2)解决问题:立足学生的认知基础,相近问题是“研究基本初等函数(a>0,a≠1)的性质”,具体可先“研究的定义域、值域、最值、单调性、奇偶性等性质”,再解决“提出问题”中的问题。

(3)产生新问题:针对上面的函数,师生合作继续深入探究问题。

①如果函数的定义域为R,求实数。的取值范围;

②如果函数的值域为R,求实数。的取值范围;

③如果函数有最小值,求实数a的取值范围;

④求函数的单调区间,其中a是实数。

方案2 改变方案1中的教学顺序,从简单的问题入手,逐步深入,目的是针对不同认知基础的学生,教师在实际教学中灵活做出选择。

(1)提出问题:研究的性质(实际上是复习提问);

(2)解决问题:学生自己研究函数性质(定义域、值域、最值、单调性、奇偶性);

(3)产生新问题:研究函数的性质;

(4)不断产生新问题:同方案1中的(3)。

设计意图:(1)采用“三环节问题循环”教学模式,课堂就演变为由一系列的“单个三环节”所组成的呈螺旋式上升的有机整体,从而在量和质两个方面都能提高课堂效率。首先,在问题循环中,由于问题之间的文字和内涵均有很多交集,前面问题中的部分信息可以直接推移到后续问题中,这样课堂容量就能得到大大地提高;另外,采用问题循环教学,还可以知道问题相互之间在具体背景、研究对象以及研究方法等多个方面存在着各种各样的内在联系(对象全同、从属或者相似,方法类似、并列或者递进,等等),正是这样的内在联系,在进行总结时可以提升对相关知识和方法的理解[4]。

(2)科学探究是新课改提倡的新型教学方式,它主张学生享有充分自主的权利。但是,在常态课堂中学生提出问题的机会十分有限,各种客观因素仍然制约着学生提出问题、产生新问题的自主性。而“三环节问题循环”教学模式中的“提出问题”,提出的问题可以是最基本的问题,也可以是较复杂的问题,还可以是有一定难度的问题。由于教学内容和要求不同,应充分考虑学生的知识结构,有选择地“提出问题”(问题情境或者源问题)。“三环节问题循环”教学模式中“产生新问题”也同样“简单”,只要留足时间,让学生在学习过程中模仿、探索就可以做到。甚至对于基础较差的学生,如果控制思维跨度,舍得退出时空给学生,也可以完全放手。例如,对于一般的课堂,方案1中对“(3)产生新问题”的操作可以是:①②可以不讲,而③与④用代数式替换代数式。对于基础再差一点的学生,方案1中对“提出问题”的操作可以是:将函数中的“-1”换成数字“+1”;方案2中对“第一次产生新问题”的操作可以是:只将字母“x”换成代数式等。

(3)教学中,教师不断地采用“三环节问题循环”教学模式固然有效,但让学生养成解决问题过程中产生新问题的习惯并非易事,正如波利亚在指出学生解题后反思的现状时所说“即便是相当优秀的学生,在得到题目的解答,并将整个论证简洁地写下来以后,也会合上书,去找其他的事做。”教师要加强对学生“问题意识”的督查,逐步将“解决问题时主动产生新问题”作为对学生的日常要求,逐步形成“基于问题学习”的教学文化。例如,作业中可以明确要求,在完成某道题目基础上,再给出几个新问题,上课时进行交流、评析;在期中、期末考试中,给出一些问题情境或源问题,让学生在解决问题的同时产生新问题,教师根据学生问题的解答和产生的新问题进行打分。学生只有经历这样的长期训练,逐步形成探索问题的范式习惯,“基于问题的学习”的教学文化才能形成。

三、“简洁”教学情境,“现实”约定

有研究表明:“面对有趣情境或者问题情境时,学生基于兴趣和好奇,会产生一定的问题意识”[5]。在实际的课堂教学中,为了更好地使用“三环节问题循环”教学模式组织教学,在设计“问题链”的同时往往需要一条“情境链”。关于课堂教学情境的创设,要以数学的“现实性”实现其“数学化”。首先,情境要是现实的,从学生熟悉的现实生活开始和结束;其次,情境要是实现的,将现实的数学教育与数学的“再发现”紧密相连,这里的再发现就是“数学的教育化”,将现实问题向数学问题转化,将具体问题向抽象概念和方法转化。

课堂教学要以“知识链”为线索,结合“问题链”组织一条“情境链”,再以这条情境链来组织课堂教学,设法把整节课的各个知识点的核心和情境链的节点有机地融合,从而在情境链背景的辅佐下,学生对知识的发生、发展、理解、记忆和应用的认知过程变得“简洁”,故称为“简洁情境”。“简洁情境”是一种贯穿整个课堂,让零散的知识性的讲授成为一块有机整体的情境,是一种让深奥的理论和方法在情境中被学生同化并接受的情境。对于学生,“简洁情境”不仅让枯燥的课堂有了生机和美感,而且有了“简洁情境”辅佐记忆,学习变得事半功倍,成为一种成功的体验,可以从中享受到知识带来的愉悦![6][7]

案例2 课题内容:“函数概念”教学中的简洁教学情境。

方案3 充分挖掘教材中的情境,构建现实情境链。

教材中每一个概念的引入,往往伴随很多现实的情境,其用意是让学生逐步认识到“数学源于现实生活,它是具体的,就在我们身边”。实际的课堂教学中,如果我们将这些情境有机地合并,构建一条现实情境链,教学效果将会更好。

(1)提出问题:请班上学号从1到6的学生报出自己的出生月份,自然生成下表(如比较有规律的表格):

(2)产生新的问题:利用黑板建立直角坐标系,在坐标系中描出这六个点,连结这些点,形成图象。

(3)产生新的问题:有两种可能,其一是可以写出对应的解析式(如抽象出函数y=x+1,),其二是难以写出或不能写出解析式。

(4)产生新的问题:利用(1)、(2)、(3)概括出函数的概念。

(5)产生新的问题:将(1)中的对应倒过来,如请某一组学生针对出生在前六个月的月份报出学号:

进而说明这不是函数。

(6)产生新的问题:根据(3)抽象出函数y=x+1,,研究其定义域、值域。

方案3中的提出问题也可以是下面两个片段:

片段1 利用身边的情境,将教材情境现实化。

以苏教版为例,教材中介绍了三个情境,其一是我国人口数量变化情况(表格),可以改为学校学生人数变化情况;其二是物体下落时下落距离与下落时间近似满足的关系式(解析式),可以改为先抛一支粉笔,有了现场的实验,师生再抽象出函数的解析式;其三是一天24小时某地气温变化图,可以改为学校所在地的气温变化图。

片段2 从学生的最近发现区,选择数学内部情境。

提出问题:研究下列表格,说出同列两数之间的对应关系。

表1

1对应2;2对应4;3对应9;4对应5;5对应6;6对应7。

设计意图:(1)函数概念比较复杂,由于学生概括能力还较弱,一时肯定难以理解,如果在概念引入时,让学生经历过多的非核心内容,不仅会冲淡主题,更会导致学生对概念的认识不全面,无法整体把握其内涵,最终会认为“函数太抽象了”。而让学生参与问题形成的过程,针对函数的三种表示方法对应地选择三个情境,问题呈现简洁清晰。方案3中的情境与已知函数解析式作出图象的步骤(列表、描点、连线)联系紧密,利用已有的认知结构,将三个情境变成一个简单的身边熟悉的情境;方案3中补充的片段1将教材中的情境现实化,可以减少不必要的文字描述(有些是学生共同熟知的),减轻学生的认知困难(有些情境学生会有陌生感)。

(2)实际教学中,很多教师常以数学内部现实的知识情境引入函数概念,方案3中补充的片段2就是这样。虽然对学生感悟数学来源于生活有一定的影响,但也不能认定这样处理不符合新课程理念,有时空洞的实际,可能对学生感悟数学与生活的联系带来负迁移,教师应该充分考虑学生的知识结构和认知水平,理性地看待问题。例如,对于数学基础好的学生,没有实际情境辅助也能很好地掌握,用这种知识内部现实情境,反而可以加深学生对高中数学重要概念的理解,“数学味”也浓了些。

(3)数学本就是一门比较抽象的学科,其所特有的抽象性、概念性和严密性使得学习模式单一。如果课堂只有枯燥的学习活动,脱离学生的现实生活世界,课内活动的单调和枯燥与课外活动的生动、鲜活形成了鲜明的对比在这样一种课堂中,学生久而久之就会日渐失去学习的原动力,对数学甚至所有的学习失去兴趣,数学课堂文化是在活动中萌发和形成的,正好弥补了这一点。进一步地,课堂教学中,教师如果总是以身边的现实情境辅以教学,学生就会用数学的眼光看问题,就会勤于观察、分析、探究。慢慢地,课堂上学生的学习情境就会自然地约定为统一的情境,这样可以减少学生对情境理解所花费的时间,从而将时间用在刀刃上,简洁的情境文化也就在课堂上形成了。

四、“简明”教学内容,“核心”约定

“问渠哪得清如许?为有源头活水来。”追溯课堂教学的起源,组织教学内容是课堂教学的开始,简明的教学内容是简、约课堂的物质保障。如果简、约教学所约定的数学课堂是一条清澈的小溪,它婉约、清新、流畅、简洁,那它的源头的活水又从何而来?[8]在当今信息社会里,教师能够组织的教学内容、教学资源无比丰富,然而,课堂教学的时间是有限的,学生的认知能力更是有限的。少则明,多则惑,只有对教材大胆取舍,简明教学内容,学生才能学得轻松,课堂才会有生机。但取舍不是盲目随意的行为,是教师深钻教材,把厚书读薄的过程,更是教师反思、总结、提炼的过程,要把复杂深刻的教学内容以凝练简约的形式呈现给学生,让学生乐于接受,易于掌握[9]。

“简明”教学内容,就是简去那些与教学目标无关的认知负荷,明确约定向核心依附的课堂教学文化。首先,从教学内容的数量上“瘦身”,凸现数学教学核心内容,教学内容越多,“落实”得越多,那么每个内容所分配到的时间就越少,与其面面俱到、广种薄收,不如突出核心、聚少成多,实实在在地追求一课一得或一课二得、三得;其次,要认真梳理数学核心概念,做到了然于胸,这样,在备每一节课时,就能对每节课在全书中的位置有一个清晰的定位,就能明确一节课中哪些核心概念可以作为本节教学的重点和难点,使核心概念教学在整个高中数学教学中起到主导作用,通过实施核心概念教学,实现高效教学。

案例3 课题内容:“函数的单调性”的课堂例题选择。

对于同一个教学内容来说,由于教学对象的不同,选定的具体核心也有差别,对于本课题内容我们设计了两种方案:

方案4 函数载体简单些,思维流畅些,学生自然地理解单调性。

对于基础较差的学生而言,本课的课堂教学内容核心是对定义的理解。

例1 (提出问题)根据图象写出函数的单调区间(教师首先在黑板上作出与两个函数y=-x+1,图象相近的图象);

例2 (产生新问题)根据解析式写出函数的单调区间:(1)y=-x+1,(2)

例3 (产生新问题)写出函数的单调区间,并证明你的结论。

方案5 函数载体简单些,思维强度强一些,学生在理解函数单调性的基础上,强化了对式子变形的能力。

由于学生在初中已初步学习了这部分内容,根据“螺旋式上升的新课程理念”,对于基础较好的学生来说,掌握这部分概念已有一定的基础,因此课堂教学内容的核心是:根据函数的解析式能写出其单调区间并给出证明,强调在应用的基础上理解定义。

例4 (提出问题)写出函数的单调区间,并证明你的结论。你还会解决有关单调性的哪些问题?

设计意图:(1)对于方案4,主要是相对于基础较差的学生,不能因为载体复杂而影响他们对核心内容的学习;例题中的三个函数也有联系,母体是y=-x+1,用分别替代x,得到其他两个函数,载体简单,解析式过渡也自然,有利于基础较差的学生的知识构建。对于方案5,就一个例子,载体数量少,教学用时在载体上花费就少一些,腾出时间让学生思考,显得经济、大气,当然由于起点较高,这仅对于基础较好的学生较适合。

(2)对于方案5,从源问题出发解决问题,产生新问题的过程比较开放,循环教学的过程中可以让学生充分体验“简”,具体操作如下:

①减少字母出现的次数。由于在式子中,字母x出现两次,而通过变形得,字母x仅出现一次。“字母的处理”是高中数学的难点之一,也是数学学科的核心内容之一,关于“字母”的处理,我们往往从“简”入手。例如,通过减少字母出现的次数来解决问题,具体的数学方法有:消元(如方程)、减元(如齐次方程同除以某一式子)、换元(将含有字母的局部看成一个整体),等等。

④直接用定义证明函数的单调性,也有两种可能:一是先化简,再用定义证;二是直接用定义证原来的式子。对于第一种情况,已经有了初中“先化简再求值”的意识,值得注意的是,高中数学很多问题难就难在对式子的理解方面,怎样的式子才谓“简”?这要看具体问题中问题解决的目标。

(3)简明教学内容,必需约定“向核心依附”的课堂文化。课堂上的学习围绕核心内容展开,主线简明有利于学生保持与迁移;整个教学流程围绕核心布局,有利于学生在复杂问题中抓住问题的本质;教学的局部围绕核心,有利于学生养成精益求精的学习习惯,逐步形成良好的课堂文化。

五、“简练”教学语言,“民主”约定

高中学生已经有了一定的分析能力和是非判断能力,他们不再盲目地崇拜教师,而是希望能与教师在相互尊重、信任、平等和民主的基础上,通过言谈和倾听进行双向沟通。师生间的交流要实现民主,减少不必要的环节和重复,少些灌输,多些沟通,从而保证课堂和谐流畅。这样,不仅保证了课堂教学的简洁有效,也为师生的民主交流创造了文化氛围。

在对话的过程中,师生的心灵实实在在地相遇,在相遇中发生碰撞,也发生融合,避免了自我中心或主观臆断,这样可以增进相互理解,和谐彼此关系。但如果教师语言“过多”,由于学生个性、知识、能力的差异,对于部分学生必定有无效的成分;如果教师的语言“武断”,学生会默默地接受、适应、模仿,一段时间后,课堂定成为教师的一言堂。相反,如果教师言语简练民主,把时空还给学生,注意用好“经济的肢体语言”,用好“简单的符号语言”,学生一开始可能不太适应(因为有的学生习惯了机械地接受,有的学生只有在教师的“小步”设问下才能进入学习状态),一段时间后,学生会逐步喜欢,长期训练的结果是:教师简单的一个眼神、一句话、一段文字、几个符号,学生均能心领神会,而且能够很快进入有效的学习状态,从而形成良好的课堂文化。

案例4 课题内容:函数的奇偶性的判断与证明。

问题链:判断下列函数的奇偶性。

问题链的产生要考虑学生的认知基础,可以采用不同形式,因材施教。

方案6 对学生基础较好的课堂,可以从问题(1)通过过渡语言逐一呈现,在学习知识的同时,强化“产生新问题”的范式。

方案7 对基础不太好的学生,可以将8个问题板书在黑板上,直接呈现问题链,教师再用简练的语言适当点拨。

设计意图:(1)课堂教学中,如果教师、学生始终在简单的“三环节问题循环教学模式”下教与学,简练设问、简练点拨必然成为可能。

对于方案6,产生新问题的过渡语言可以是:问题(1)“来一个奇函数的例子可以吗”;问题(2)“定义域限制影响函数的奇偶性吗”;问题(3)“再加两段呢”;问题(4)“问题(3)能化简吗”;问题(5)“加个字母怎么办”;问题(6)“倒过来怎样”;问题(7)“加个根号如何入手”;问题(8)“也加个字母怎么办”。

对于方案7,教师在黑板上直接板书函数式,让学生自己思考,教师适当点拨,点拨语言可以是:问题(2)“任意性?”问题(3)“分段?”问题(4)“用定义再化简?”问题(5)“利用(4)的结论对字母a讨论?”问题(6)“由于奇偶性定义是恒成立问题,现在只要确定一个字母,可以试试用特殊值”;问题(7)“化简往往是第一思路”;问题(8)“问题(7)对你有什么启示?”

(2)教师适当的总结,总结语言可以是:问题(1)“证明或否定f(-x)=-f(x)是否恒成立”;问题(2)“无论研究函数的什么性质,定义域总是要优先考虑”;问题(3)“函数的奇偶性是函数的整体性质,要注意任意性”;问题(4)“式子的化简其方向感要强,由于奇偶性是研究对称性的,问题(4)中式子的形式具有对称性且简单,因此问题(3)可以先变形成问题(4)”;问题(5)“依据数学的对称美,可猜想到a=1或a=-1,当然具体地解答要用定义探索”;问题(6)“与问题(4)类似,只多了a=0、a≠0的讨论”;问题(7)“虽然式子很繁琐,但注意到分子是偶函数,分母为奇函数,整体就容易判断了,它是奇函数”;问题(8)“直观地看式子很复杂,但在定义域的制约下,式子能化简,就像去分母、去根号一样,将绝对值符号去掉”。

(3)在“简、约教学”中,问题链的各个问题之间,教师必须增加一些过渡的语言,明晰每次产生的新问题之间的关系。过渡语言可以是:还能求什么?如果这个条件不具备,结果又如何?这个条件改一改,还具有这个结果吗?这个条件变一变,还能得到什么结论?如果将条件和结论对换,得到的命题如何?如果将这个对象换一下,能得到什么问题?要求这个结论,你见过类似的结论吗?通过其他什么量(或图形),可以得到这个结论?这个条件哪里见过,怎样处理呢?这里还要说明的是:教师的过渡语言不能太具体,过于具体虽然可能对学生的帮助最为直接,但无法迁移运用于其他情境,反而不利于学生变式能力和问题解决能力的形成[4]。总之,教学时教师坚持使用这些简练的语言,经过这样长期的训练,课堂教学中必然形成“简练、民主”的文化氛围。

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