周文峰
摘要:初中數(shù)學(xué)教材中閱讀與思考的內(nèi)容是教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要載體。本文以閱讀與思考“兩個等式的研究”為例,從學(xué)情分析、過程分析、教學(xué)建議三方面,闡述在閱讀與思考活動中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的感悟。
關(guān)鍵詞:閱讀與思考? 核心素養(yǎng)? 初中數(shù)學(xué)
教材中安排了不少“閱讀與思考”的素材,內(nèi)容非常好。但老師在實際上課時,往往因課時緊張而忽略這部分內(nèi)容,從而導(dǎo)致學(xué)生對這部分內(nèi)容也不夠重視。筆者平時教學(xué)時一直在探索“閱讀與思考”中蘊含的價值以及指導(dǎo)學(xué)生閱讀的方法。下面以一次指導(dǎo)學(xué)生閱讀“兩個等式的研究”課為例,談?wù)勛约旱囊恍└形颉?/p>
一、學(xué)情分析
在滬科版教材中“閱讀與思考——兩個等式的研究”,被安排在七年級下冊第九章中,在此之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)了整式乘法、一元一次方程(組)、分式等相關(guān)知識,學(xué)生已有完全平方公式、等式變形、分式加減等知識儲備,已有推導(dǎo)立方和公式的經(jīng)歷。本節(jié)閱讀與思考的內(nèi)容是在此基礎(chǔ)上的拓展,但學(xué)生獨立閱讀是有一定的難度的。
二、過程分析
(一)降低思維起點,培養(yǎng)閱讀興趣
教材中“閱讀與思考”的內(nèi)容源于課堂所學(xué)知識,又高于課堂,思維層次要求更高。對于剛學(xué)完相關(guān)知識的學(xué)生來說閱讀的起點高、難度大,尤其是對于閱讀能力不強的學(xué)生來說,極易挫傷他們的學(xué)習(xí)積極性。因此,教師在指導(dǎo)閱讀時,應(yīng)考慮學(xué)生已有知識和經(jīng)驗,在此基礎(chǔ)上點燃學(xué)生的思維火花。
本課中,筆者從學(xué)生小學(xué)時就熟悉的一個數(shù)學(xué)典故入手,引導(dǎo)學(xué)生回憶。是這樣設(shè)計的:同學(xué)們,你們知道高斯嗎?他小學(xué)時就能巧妙地算出1+2+3+…+100,你知道他是怎么算的嗎?簡單的幾個問題,讓思維從學(xué)生的已有經(jīng)驗出發(fā),順利引出倒序法,即:1+100,2+99,3+98,……,99+2,100+1而這樣的組合有100組,答案正好是他們和的一半,所以:101×100÷2=5050。學(xué)生的思維自然地引向問題“1+2+3+…+n”。
這樣的引入起點低、針對強、效率高,對于導(dǎo)入問題“1+2+3+…+n”顯得合情合理,實現(xiàn)思維自然過渡。再類比運用高斯的方法,推理即可得出結(jié)果,真正實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生閱讀興趣的目的。
(二)引導(dǎo)深度思考,培養(yǎng)問題意識
數(shù)學(xué)教學(xué)中,會有這樣的現(xiàn)象,往往數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生問題反而少,其實不是他們沒有問題,而是他們懶于思考,不會思考,才發(fā)現(xiàn)不了、也提不出問題。筆者在本節(jié)課中,繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的完全平方公式的知識和經(jīng)驗,尋求其他方法,將學(xué)生的思考引向深處。通過進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生閱讀、觀察、思考、驗證等,得出第二種方法,運用完全平方公式法:
由(k+1)2=k2+2k+1變形得:(k+1)2-k2=2k+1
當(dāng)k=1時:22-12=2×1+1
當(dāng)k=2時:32-22=2×2+1
……
當(dāng)k=n時:(n+1)2-n2=2n+1
把這n個式子左右分別相加即可得結(jié)果。
在教學(xué)中,得到一個問題的答案,即便是把這個解答過程完整地寫下來,就結(jié)束了,往往會失去一些重要而更有價值的東西。所以筆者對第二種方法做了總結(jié):
該方法中將(k+1)2=k2+2k+1轉(zhuǎn)化成(k+1)2-k2=2k+1,然后運用數(shù)學(xué)的歸納遞推的思想方法求出結(jié)果。
而后又提出了如下思考:你能想辦法求出12+22+32+…+n2(n為正整數(shù))的結(jié)果嗎?提示:你能類比上一問題的探究過程想出可能的方案嗎?你知道其他與這個方案有關(guān)的題目嗎?若學(xué)生還覺得有難度可引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系滬科版七年級下冊第71頁,即第八章第三節(jié)的練習(xí)第1題,推導(dǎo)立方和公式的題目。從而進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生類比上一問題的研究思路,得出如下方案:
(1)計算:(k+1)3-k3= .
(2)當(dāng)k=1時,得: .
當(dāng)k=2時,得: .
……
當(dāng)k=n時,得: .
(3)求12+22+32+…+n2(n為正整數(shù))的結(jié)果。
學(xué)生的數(shù)學(xué)思維從而得到自然延伸,實現(xiàn)進(jìn)一步深度思考。在練習(xí)完成之后,筆者又提出:“在研究完1+2+3+…+n和12+22+32+…+n2(n為正整數(shù))兩個式子的計算問題后,你會有什么進(jìn)一步的問題提出嗎?有沒有什么可能的辦法解決呢?”很多學(xué)生紛紛提出問題,如“13+23+33+…+n3(n為正整數(shù))等于什么呢?”“上面的方法還能不能用?”學(xué)生的思維被帶向了更深處,促使學(xué)生課后查閱資料、獨立思考與探究。
(三)滲透思想方法,培養(yǎng)推理能力
筆者在設(shè)計本課的教學(xué)思路時,充分挖掘其中蘊含的數(shù)學(xué)思想方法,潛移默化地滲透給學(xué)生。
在用完全平方公式求1+2+3+…+n的過程中,滲透歸納遞推的數(shù)學(xué)思想。在提出問題“計算12+22+32+…+n2(n為正整數(shù))”后,引導(dǎo)學(xué)生類比前面的方法,獨立思考,探尋思路。解答過程中還需要將問題轉(zhuǎn)化為求1+2+3+…+n,進(jìn)而推出結(jié)果。歸納思想方法的應(yīng)用還進(jìn)一步體現(xiàn)在本節(jié)課的練習(xí)設(shè)計中:觀察下列等式1-12=11×2,12-13=12×3,13-14=13×4……(1)你能寫出第n個算式嗎?(2)你會利用這些算式求11×2+12×3+…+1n(n+1)嗎?(3)根據(jù)上面的算式,在小于100的正整數(shù)中,求出10個數(shù),使得它們的倒數(shù)和等于1。
整節(jié)課中以閱讀與思考的內(nèi)容為載體,以學(xué)生自主閱讀、思考為主要方式,學(xué)生在不斷演算與推理中感悟數(shù)學(xué)思想的魅力,掌握數(shù)學(xué)方法,訓(xùn)練了推理能力。
三、教學(xué)建議
(一)關(guān)注閱讀與思考,挖掘數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
在滬科版教材中不少章節(jié)后面都精心安排了閱讀與思考,其用意不言而喻。所以,作為教師,關(guān)注課本中每個細(xì)節(jié)安排的本意,要關(guān)注閱讀與思考,充分挖掘其中任何一個培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的契機,充分發(fā)揮教材的作用。
(二)精心設(shè)計過程,滲透數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
閱讀與思考的內(nèi)容綜合性強、思維層次高,閱讀理解能力較弱的學(xué)生讀起來難度較大。在設(shè)計指導(dǎo)閱讀環(huán)節(jié)時,教師應(yīng)精心設(shè)計問題梯度,做好知識銜接,突出閱讀重點,適度幫助學(xué)生有效化解難點,逐步引導(dǎo)學(xué)生深度思考,潛移默化地滲透數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
(三)發(fā)揮主體作用,內(nèi)化數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
一切教學(xué)活動應(yīng)以學(xué)生為主體,學(xué)生的主動性直接影響著教學(xué)效果。當(dāng)然,高效的閱讀與思考活動離不開學(xué)生積極主動的參與,除了要精心設(shè)計好閱讀的知識銜接引導(dǎo),教師還要調(diào)動學(xué)生的閱讀興趣,幫助學(xué)生克服閱讀的心理障礙,組織學(xué)生充分地合作、交流、思考與表達(dá),必要時適度點撥,幫助學(xué)生化解閱讀與思考中遇到的難題。盡量把課堂讓給學(xué)生,在學(xué)生的參與過程中及時給予激勵性評價,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在學(xué)生的主動參與和積極思考中真正地內(nèi)化為學(xué)生的自身素養(yǎng)。
(四)注重持續(xù)發(fā)展,升華數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
閱讀與思考的內(nèi)容是在學(xué)生所學(xué)知識基礎(chǔ)之上的提升與拓展,有著承前啟后的作用。在“兩個等式的研究”中,計算1+2+3+…+n的問題其實是一個最簡單的等差數(shù)列的求和問題,使用的倒序法和滲透的歸納遞推的數(shù)學(xué)思想也是高中階段學(xué)習(xí)數(shù)列的重要思想方法。教師應(yīng)當(dāng)重視這些學(xué)生未來學(xué)習(xí)應(yīng)該具備的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的儲備,重視持續(xù)發(fā)展,為初高銜接打牢基礎(chǔ),讓數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)得到升華。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
[2]波利亞.怎樣解題——數(shù)學(xué)思維的新方法[M].涂泓、馮承天譯.上海:上??萍冀逃霭嫔纾?011.
[3]廖純年,楊慧.基于綜合與實踐,培育核心素養(yǎng)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),2018(3):1214.