初中数学"微导案"的设计与实践研究

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  摘 要:基于“学为中心、先学后教”教学理念的课堂改革不断推进,“导学案”的使用成为了初中数学课堂学习的要素。但与此同时导学案也遭遇“自学难”、“控制难”和“落实难”等问题,达不到预期的导学效果。本文基于对现阶段导学案难以落实的原因分析,结合平时的数学教学,对“微导案”的有效设计和实施策略进行了实践研究。通过结合学情,有效类比、组合问题,形成归纳、融合拓展和深入探究的方式,有效形成初中数学课堂新范式,培养学生良好的核心素养。
  关键词:微导案;类比;归纳;探究;讨论式;探究式;答疑式;核心素养
  一、研究的起源
  “学为中心、先学后教”的教学理念已经传遍,以导引学的课堂正在如火如荼的推开,改革慢慢进入了“精细化”阶段。在取得一些可喜的成绩外,也遇到了一些前所未有的挑战与困难。
  【回看】
  导学案,这是“学为中心、先学后教”课堂改革的主要依托,取得了一定的效果。但开始的十分高调的导学课堂中,随着时间的推移,慢慢变成了只有一部分老师在默默地坚守着,“导”渐不闻声渐悄。
  1.减负难以兑现——导学案遭遇“自學难”
  导学案是前置性的预学案,但目前的导学案很多都是学生在课前没办法完成的。目前的导学案内容偏难,题量过多,而且又不能替代常规的作业,导致学生多了一项作业,减负变成了增负。
  2.时间永远不够——导学课时间“控制难”
  基于“学为中心、先学后教”的理念,课堂上让学生作为小老师,学生研究出来的学生自己讲,而且在课堂上合作。但那么多的题,怎么可能讲得完,讲得透,何况还要点评、质疑、引导与补充呢?导学课堂的时间永远不够!
  3.讲题放心不下——重难点突出“落实难”
  由于学生讲课,教师组织,但学生讲题时不会抓住重点及难点,课堂上会出现重点知识没讲透,教材难点没突破的现象。学生讲解题目不够到位,听课的大多数孩子注意力不够集中!课堂上学生合作学习——“兵教兵”时,有些“兵”永远教不会!
  诸如种种,很多教师便错误地判断这样的课改是没有效果的,我校的部分教师出现抵触情绪,认为这样的导学是没有效果的。以上所说的确是这样吗?难道这个先进的教育理念及方法不适合我校实际吗?原因在哪里呢?
  【细想】
  经历一段时间的困惑,我开始反思并找到问题所在――导学案设计不科学:内容多,不能吸引学生,增加学生负担,展示形式化……那怎样的导学案才更有效呢?
  【闪现】
  1.课上灵光一闪
  我在上一元二次方程应用之无盖纸盒问题(把一张纸拆成一个无盖的纸盒)时,因为此问题在分析数量关系时平面图形到立体图形的转化问题,大多数学生在老师的讲解的时候弄不清彼此之间的数量关系,总是问:为什么可以折?为什么底面的长与宽是(40-2x)cm,(25-2x)cm。由此老师的解释占用了很长的时间。此后,我编了这样一个导学案:
  2.他山之石,可以攻玉
  浙江省特级教师盛志军老师在某次杭州市教研活动中展示《方程在图形中的初步应用——一元一次方程的应用(2)》一课,在课中出现一个别样的导学案:
  这样的一个导学案,妙不可言!使学生对新知识的了解不再是陌生,反而倍感亲切。浓缩了整节课的精华,它给了我灵感,我苦苦寻找的导学案就是它――微导案。
  二、研究的相关概念
  “微导案”:微导案指的是针对一节课的核心概念去编写一个故事、一个话题、一个数学设计题或一个手工作业等,是一种前置性的微而精的预学作业。
  “微导案”的设计:对于课堂,我们反对教师教教材和学生学教材,主张把课堂归还给学生。培养学生核心素养比学习知识更重要,可核心素养需要一个“出发点”,这个出发点就是“微导案”。对于“微导案”设计,它主张“服务于学”,它最终目的是在不增加学生负担的前提下,追求是“会学”和“创学”。它采用类比、归纳、探究等方式,成为在学生接受新知识前脑子里打入一个“楔子”,可以在课堂上或围绕这个精心设置的情境进行展开的引子。
  “微导案”的实施:微导案是学生在接受新知识前脑子里的一个“楔子”,围绕微导案,激发学生学习积极性,用讨论式、探究式、答疑式等方法开展高效导学的课型。
  三、微导案的有效设计与实施策略
  本课题从教师精心设计微导案为起点,通过学生自主讨论、探究和归纳等方式,有效学习数学知识、技能与思维,提升数学核心素养。具体模式见图示:
  1.结合学情,有效类比
  在数学知识的认知过程中,有些数学知识虽然表面不同,但是他们研究的问题、过程与方法是类似的。因此学习这类知识我们可以运用从思维路径到具体方法的类比学习,针对学生实际学情,设计针对性的微导案。
  案例一:采用类比研究的方法,通过对一次函数的复习回顾,类比探究二次函数的相关内容。
  微导案如下:
  问题1:请你回忆一下“一次函数”研究的问题、过程与方法。
  问题2:类比一次函数的学习,你能勾画一下二次函数研究的问题、过程和方法吗?
  经过学生课前导学,课中讨论,可以归纳整理得:
  问题1:一次函数:概念——定义、函数表达式、待定系数法;
   图象——一条直线、与坐标轴的交点、象限问题;
   性质——增减性、最值等;
   应用——一次方程、一次不等式、面积、实际情境等问题;
  问题2:二次函数:概念——定义、表达式、待定系数法;
   图象——抛物线、与坐标轴的交点、象限问题;
   性质——增减性、最值等;
  应用——二次方程、不等式、面积、实际情境等问题;   一次函数和二次函数这两个概念是并列结合关系,可利用水平迁移的方法进行类比学习,先引导学生回顾、整理一次函数的内容和学习研究的过程,为学习二次函数提供类比的方法,搭建学习的框架,不仅让学生感知到知识之间的联系,而且帮助学生学会了几何研究的一般方法,有利于学生主动学习,提高学习的效率。
  案例二:在学习《代数式》的内容前,类比数的运算,研究用字母表示数。微导案如下:
  问题1:列数式计算:大米的单价为4.6元/kg,菜籽油的单价为15元/kg,买10 kg大米和2kg菜籽油需                                               元。
  问题2:列式表示:大米的单价为a元/kg,菜籽油的单价为b元/kg,买10 kg大米和2kg菜籽油需                                          元。
  這个问题是学生熟悉的,解决它并不难,但此问题可以帮助学生回顾原有知识,类比解决后面的问题。在此,教师要重视追问为什么字母a,b可以像4.6,15一样参与列式?原因是字母a,b表示数,这一追问的目的就是让学生建立字母像数一样参与运算的意识,为下面问题的解决找到依据,积累经验。
  2.组合问题,形成归纳
  从学生对数学知识认知过程的角度来看,应该立足于数学本身的发展需要,找准知识点的生长点和立足点。从立足点除法,设计一系列问题,进行有效归纳,认知于数学知识的发展需要进行针对性的微导案设计。
  案例三:在学习有理数的减法的内容时,我们可以以数的加法为立足点,通过一系列问题总结归纳出同有理数的减法法则。微导案如下:
  问题1:如图,你能看出3℃比-3℃高多少摄氏度吗?
  问题2:计算3-(-3),就是要求出一个数x,使得x与-3相加得3。因为6与-3相加得3,所以x应该是6即3-(-3) =6。
  另一方面,我们知道3+(+3)=6,则有3-(-3)=3+(+3)。
  (1)从上式能看出减-3相当于加哪个数吗?把3换成0,-1,-5,用上面的方法考虑
  0-(-3),(-1)-(-3),(-5) -(-3)
  这些数减-3的结果与它们加+3的结果相同吗?
  (2)计算 9-8,9+(-8);15-7;15+(-7)。从中又有什么新发现?
  经过学生课前问题导学,课中引导归纳,可以发现,有理数的减法可以转化为加法来进行。
  有理数减法法则:减去一个数,等于加这个数的相反数。
  有理数减法法则也可以表示成:a - b = a + (- b)。
  此微导案设计立足于数学本身的发展需要,其知识的生长点是有理数的加法,立足点是数的运算。让学生经历自我探究的过程,为归纳得出新知做好了铺垫,激发了学生探究新知的欲望。
  案例四:在《反比例函数的图象与性质》的教学中,可通过设计下面的问题了解学生已有的学习方法经验,为学习反比例函数做好铺垫。微导案如下:
  问题1:《一次函数》一章我们学习了哪些内容?请你回忆一下“一次函数”研究的基本过程吗?
  问题2:为什么先学习函数的图象,后学习函数的性质?
  问题3:类比一次函数学习的基本思路,你能猜想一下本章将要学习的新函数的“思路和“学习方法"吗?
  经过学生课前导学,课中讨论,师生交流并总结“基本思路”:
  实际问题-概念(表达式)——图象(描点法:列表、描点、连线)——性质——应用问题
  同时通过观察图象归纳函数的性质,是研究函数的基本方法,体现了数形结合的思想。
  在《反比例函数的图象与性质》中设计的问题,问题1是知识内容的类比,揭示教材中初等函数研究内容“函数概念、图象、性质以及应用”的“同构”现象,属于学生已有的知识;问题2、3是学习过程、学习方法类比,主要是唤醒学生在学习一次函数过程中已有的学习方法经验,即通过回顾一次函数的研究过程:实际问题——函数概念——图象与性质[探究过程:画图象(列表、描点、连线)——观察图象——归纳位置与性质]——函数应用,渗透数形结合思想以及“数”与“形”转化的研究方法(图象“特征”——函数“特性"),为将要学习的反比例函数和二次函数的研究提供了学习方法经验。
  3.融合拓展,深入探究
  “兴趣是最好的老师”,这个道理大家都懂,但在教学过程中,如何提高学生数学学习的兴趣,对于许多老师可能是束手无策的。其实兴趣与欲望是相连的,浓厚的兴趣能有效促进探究的欲望,探究欲望的强弱反过来又会影响学生学习兴趣的培养。所以探究型知识要针对学生兴趣点进行微导案设计,激发学生深入探究。
  案例五:在学习勾股定理到图形面积关系的拓展前,我尝试设计了如下微导案:
  问题1:如图,分别以Rt△ABC三条边a,b,c为边向外作正方形,面积分别为S1,S2,S3表示,
  (1)试求三个正方形的面积;
  (2)探索S1,S2,S3的关系?
  问题2:请同学们尽可能多的画出分别以Rt△ABC的三条边a,b,c为边向外作图形,使三个图形面积也满足S1+S2=S3。   由于学生已经熟知三角形的知识,通过问题1的引导,本微导案激发了学生的求知欲与好奇心,会激起学生动手操作的欲望,从而达到培养学生创新意识的目的。
  在问题1交流的基础上,学生可以归纳得到:利用勾股定理,是解决图形之间面积问题的常用方法。
  对于问题2,通过课前小组研讨,学生提出了不同的设计:
  生1:我们组第一个图(如图1)是分别以Rt△ABC三条边a,b,c为较长直角边向外作30°角的直角三角形,满足S1+S2=S3;第二个图(如图2)是分别以Rt△ABC三条边a,b,c为直角边向外做等腰直角三角形,滿足S1+S2=S3。
  生2:图1也可以这样画分别以Rt△ABC三条边a,b,c为较短直角边向外作30°角的直角三角形,或者分别以Rt△ABC三条边a,b,c为斜边向外作30°角的直角三角形,结果依然满足S1+S2=S3。
  生3:那这样的话,图2也可以分别以Rt△ABC三条边a,b,c为斜边向外作等腰直角三角形,同样满足S1+S2=S3。
  生4:我们组的第一个图(如图3)是分别以Rt△ABC三条边a,b,c为直径向外作半圆,满足S1+S2=S3。(大部分学生立即点头表示同意学生4,说明很多组有同样的图案画出);第二个图(如图4)是分别以Rt△ABC三条边a,b,c为长方形的长向外作长方形,且要求长:宽=2:1,则满足S1+S2=S3。
  ……
  在本案例中,根据教材提供的素材,设置了学生自主动手操作问题,较好地激发了学生的参与热情和探索欲望,再通过独立思考、组内交流,更有效地调动了学生的思维,把一个原本比较枯燥的数学问题,转变为一个人人都想解决的问题,在交流的基础上,教师又不失时机地提出本课的研究主题,将学生的思维引向更高层次。
  案例六:浙教版八年级上册第2章第1节《图形的轴对称》中的例2:如图5,直线l表示草原上的一条河流,一骑马少年从A地出发,去河边让马饮水,然后返回位于B地的家中,他沿怎样的路线行走,能使路程最短?作出这条最短路线。
  毋庸置疑,教材中的例题有强有力的示范作用,但在例题教学中,若仅仅将例题作为示范,则不能完全挖掘例题的所有价值,我们认为,教材的很多例题还有更深层的教育功能,所以教材的讲解并不一定必须按照教材顺序,有的例题可以移前作为本节的微导案。
  在教学中,如果我们能注意教材前后的联系,合理地整合利用教材中的例题创设新课的微导案,例题会起到更好的作用此外,教材中例题的背景材料也是一种教育资源,教师可以经常补充一些与例题情境相关的知识,让学生通过自主学习,充实例题的文化背景、人文背景、生活背景等,实现教育与教学的双重效果。
  四、结束语
  根据学生的年龄特征,集合教师的智慧,编创出引导学生自主思考、积极探索,并能在快乐的体验交流中完成的微而精的以情境式为主的微导案。节约学生的预学时间,提高自主学习的乐趣。教学的主战场还是在课堂,结合课前自主预学“微导案”,构建课堂教学的新范式,积极探索学案导学新常态,构建趣味高效导学课堂新范式。
  利用微导案实现导学,通过教师——微导案——学生,或促使学生动手,或用故事情境,或让学生观察生活中的数学……,让学生在课堂外学习了课堂内的知识,课堂上却习得了生活中的知识。学于微,知于著,培养学生良好的数学核心素养。
  参考文献:
  [1]李铁安,《义务教育课程标准案例式解读(初中数学)》,教育科学出版社,2012.3
  [2]顿继按,《从“备学生”转向“研究学生”》, 教育科技出版社,2015.7
  [3]许芬英,《“浙江省中小学学科教学建议”案例解读(初中数学)》,浙江教育出版社,2015.8
  [4]陈小荣,《优化“导学案”的设计,提高数学课堂效率》,教学方法,2018.14
  [5]《义务教育教科书 数学 七年级上 2017年版 人教版》,人民教育出版社 2018.04
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