文勇
在培養(yǎng)學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)為目的數(shù)學教學中,越來越多的老師在實踐中已不再孤立的考慮每個課時的教學,而嘗試著從數(shù)學的整體性,邏輯的連貫性,思維的系統(tǒng)性考慮,進行單元整體教學的設計。單元教學設計將新知識嵌入已有知識體系,同時為后續(xù)知識埋下伏筆,形成良好的認知結構。它更好地揭示了數(shù)學的本質,展現(xiàn)了數(shù)學規(guī)律的形成過程,提煉了數(shù)學思想與方法。下面以“一次函數(shù)”單元整體教學為例,淺談對單元教學的一些思考和認識。
一、本章教學內容的內在聯(lián)系
(1)從本章內部知識看,“一次函數(shù)”體現(xiàn)了研究一次(線性)問題的一般規(guī)律。它是在學習了一元一次方程,一元一次不等式等相關知識的基礎上,進一步學習的。它的研究思路是:“函數(shù)的定義--表示方法--圖象性質--特殊函數(shù)--函數(shù)的應用”。也就是按定義--性質(解法)--應用展開的。
(2)從本章外部的函數(shù)多個章節(jié)看,“一次函數(shù)”單元體現(xiàn)了研究函數(shù)的基本思路和方法,是初中函數(shù)學習的重要內容,也為今后學習二次函數(shù),反比例函數(shù)等積累了經(jīng)驗。
正比例函數(shù),一次函數(shù),二次函數(shù),反比例函數(shù)(以下簡稱“四種函數(shù)”)等的定義的建立,都是從生活實際實例的問題情景出發(fā),通過建立函數(shù)解析式,歸納解析式特點,再給出相關的定義,讓學生體驗數(shù)學源于生活,又服務于生活,引導學生從具體到抽象的認識函數(shù)。這部分的教學,充分體現(xiàn)了通過數(shù)學建模研究問題的思想,體會由特殊到一般再由一般到特殊的思維方法,從而明白函數(shù)是解決現(xiàn)實問題的一種重要數(shù)學模型,這也充分體現(xiàn)了的函數(shù)的應用價值,實現(xiàn)數(shù)學建模對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)意義?!八姆N函數(shù)”等的定義均采用形式定義,指明函數(shù)解析式的特征。這樣符合學生已有的認知基礎,然后再列表,描點,連線得到函數(shù)圖象,再借助圖象得到相關性質。這樣,既為學生理解函數(shù)的性質提供直觀認識的支持,又使學生有機會經(jīng)歷觀察、發(fā)現(xiàn)、歸納、表達的探究學習過程。
“四種函數(shù)”等的圖象研究,均采用列表,描點,連線的步驟,再觀察函數(shù)圖象的增減性,最值等,從而得到問題結論。這種分析問題的方法從數(shù)和形兩方面,多角度,全方位的認識函數(shù),解決問題,這充分體現(xiàn)了數(shù)形結合的研究方法以及函數(shù)的統(tǒng)帥作用及應用價值,從而認識數(shù)學的本質。學生數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)達成與否,關鍵看數(shù)學教學中數(shù)學知識本質的揭示程度,數(shù)學知識的思想方法的領悟情況。
二、本章涉及的數(shù)學規(guī)律和數(shù)學思想方法
任何一個數(shù)學知識的探究都包括知識的產(chǎn)生,知識的確立,知識的應用。這是形成一個數(shù)學規(guī)律的完整過程。
從知識的產(chǎn)生看,首先,我們生活在一個“萬物皆變”的世界,形形色色的生活情景包含了“變化和對應”的關系,能通過“數(shù)與形”定量地描述這種關系,故函數(shù)概念呼之欲出。其次,從數(shù)學內部知識發(fā)展來看,正比例函數(shù),一次函數(shù)是一種相對簡單、基本的函數(shù),出于對函數(shù)的進一步研究,也需要從簡單到復雜,從一般到特殊的對其他函數(shù)成員的研究。
從知識的確立來看,函數(shù)概念,正比例函數(shù),一次函數(shù)都是從實際生活中抽象出來的,體現(xiàn)了數(shù)學建模的思想。繪制圖象時都采取列表、描點,連線的操作方法,再通過觀察、猜測、驗證、歸納確立相應知識。符號語言,圖象語言的相互轉化,從而得到函數(shù)的性質。
從知識的的應用看,正比例函數(shù),一次函數(shù)都是從現(xiàn)實情境抽象出來的,反過來,又通過對具體函數(shù)性質的研究來解決實際問題的最值,最佳方案等問題。其次,利用一次函數(shù)又可進一步認識相關的一元一次方程(組)的解,一元一次不等式(組)的解集,從圖形的角度給予解釋,從而加深了對方程和不等式更深層次的認識。
數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的靈魂,數(shù)學思想方法的深刻領悟往往比具體的數(shù)學知識更重要,對人的影響更大。數(shù)學思想方法的學習是一個較長的過程,需要教材的巧妙滲透,教師的智慧點撥?!耙淮魏瘮?shù)”單元教學中數(shù)學知識的掌握和應用只是知識和技能層面的,其中滲透的數(shù)學思想及方法才是精髓,是數(shù)學素養(yǎng)層面的。一次函數(shù)一章中貫穿著數(shù)學抽象,數(shù)學建模兩大思想,和從一般到特殊,數(shù)形結合,分類討論的三大研究方法。 整章內容始終閃爍著用函數(shù)的思想和觀點審視看待這個世界的光芒。
三、單元教學目標分析
探索簡單實際問題中數(shù)量關系的變化規(guī)律,建立函數(shù)模型,體會函數(shù)是刻畫現(xiàn)實世界變化規(guī)律的重要數(shù)學模型;經(jīng)歷通過列表、描點、連線繪制函數(shù)圖象,再數(shù)形結合分析函數(shù)性質,繼而解決實際問題,做出方案的選擇;通過一次函數(shù)的研究進一步認識相關方程,不等式。在函數(shù)研究過程中,要讓學生體會和領悟數(shù)學抽象,數(shù)學建模,從一般到特殊,數(shù)形結合,分類討論的幾大思想及方法,培養(yǎng)用函數(shù)的思想和觀點分析問題的數(shù)學品質。
四、單元教學設計中還需考慮的問題
(1)學情分析:授課班級是什么層次的班級,學生基礎知識掌握如何,有什么樣的學習特點等,在教學設計時,要充分考慮這些因素,以符合學生的認知規(guī)律和心里特征,達到滿意的教學效果。
(2)立德樹人:在教學過程中,教師的智慧點撥,讓學生相信科學,尊重事實,感受數(shù)學之美。多思考,多想辦法,滲透奮斗精神和健康情感,樹立文化自信,厚植愛國主義情懷,增強民族自豪感等。