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守學生立場 促課堂高效

2024-03-03 10:35石禮芹徐加貴
初中生世界·初中教學研究 2024年2期
關鍵詞:乘方列式乘法

石禮芹 徐加貴

一、問題提出

在聽課調研過程中,筆者常常會遇到一些效率不高的課。課堂內教師慷慨激昂,學生反應平平,尤其在課內檢測環節,很多學生無從下筆。究其原因,大多是教師備課時對學生可能遇到的困難預估不足,沒能站在學生的視角進行教學設計和教學組織?!读x務教育數學課程標準(2022年版)》提出,凸顯學生主體地位,關注學生個性化、多樣化的學習和發展需求。將學生作為課堂主體,就要求教師站在“學生立場”進行課前準備和課堂實施。教師如果能堅守學生立場,關注學生數學現實和學習難點,研究學生能力增長點和探究興奮點,將有利于教學目標的達成,使課堂教學更高效。

下面,筆者結合蘇科版數學教材七(上)“有理數的乘方(1)”,談談踐行“基于學生立場”的教學體會。

二、教學流程

1. 互動交流,喚醒舊經驗

問題1 我們學過哪幾種運算?請完善表1。

問題2 還記得乘法運算是怎么來的嗎?

教師投影展示小學教材中相應的內容,內容略。

小結:用加法算式有時太麻煩,為了解決這個問題,我們引入一種求幾個相同加數和的簡便運算——乘法。

【設計意圖】回顧乘法的引入歷程,有效喚醒學生獲取乘法概念的基本活動經驗,為乘方概念的學習提供可借鑒的方法和經驗。

2. 感知困境,體悟迫切性

問題3 填空:

(1)正方形的邊長是3,它的面積是多少?可以列式為 ? ? ? ? ? ? ? 。

(2)正方體的棱長是3,它的體積是多少?可以列式為 ? ? ? ? ? ? ? 。

(3)一杯可樂,第一次喝去一半,第二次又喝去余下的一半,按照如此方法喝下去,第五次后,剩余的飲料是原來的幾分之幾?可以列式為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

(4)一種細菌在培養過程中,每半小時由1個分裂成2個,經過8小時,1個這種細菌可以分裂成多少個?可以列式為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

(5)手工拉面,先對折,再拉長,再對折(每對折一次成為一扣),你能算出拉扣n次后共有多少根面條嗎?可以列式為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

教師巡視,根據情況適時投影展示學生的答案。

問題4 討論:第(4)(5)題,你想怎樣列式?這5道題的列式有什么相同之處?第(4)(5)題不易寫出算式,面對這個情況,你特別希望做什么?

小結:當多個相同加數相加時,為了簡潔地表示,引入乘法?,F在,出現多個相同因數相乘時,為了簡潔地表示,也引入一種新的運算——乘方。

【設計意圖】問題設計基于學生的生活現實,讓學生體會乘法在解決其中的某些實際問題時的局限性,認識到需要研究或解決的問題確實存在,使新概念(乘方)的出現成為迫切需要。

3. 總結歸納,引入新概念

問題5 乘方是一種什么樣的運算呢?

(1)先看填空題的(1)和(2),除了用3×3和3×3×3以外,還可以怎樣列式?32和33怎么讀?

(2)受這兩道題啟發,你認為另外3道題可以怎樣列式?

【設計意圖】基于學生的數學現實,將所要學習的新的內容和方法與已有知識經驗加以溝通,能幫助學生較好地進行遷移。

問題6 像 32、33、([12])5、216 、2n這樣的運算就是乘方。你能給乘方下個定義嗎?能否借助字母將乘方用一個統一的式子表示?

教師根據學生的回答情況,完善定義并板書。

問題7 乘方的運算結果是什么呢?我們一起來認識an各部分的名稱。

(1) an中的a、n、an都有名稱,請大家猜一猜:冪、底數、指數分別是誰的名稱?再閱讀教材第50頁倒數第二節的內容,驗證猜想是否正確。

(2)教師點名提問,作相應板書(圖1)。

[an][冪] [底數] [指數]

圖1

【設計意圖】先猜測,再看書,是基于對學生數學現實的信任。讓學生自主思考、判斷和驗證,教師則以協助者的身份出現。

4. 溝通對比,再認新概念

問題8 請繼續完成表2。

表2

[基本運算 加 減 乘 除 乘方 運算符號 + - [×] [÷] 運算結果 和 差 積 商 ]

師生討論明確:乘方與加減乘除一樣都是有理數的一種基本運算,但乘方沒有單獨的運算符號。

提問:乘方與乘法有什么聯系?

【設計意圖】幫助學生理清新舊知識的聯系與區別,將新知識納入已有知識結構中,完成知識的擴充(加減是一級運算,乘除是二級運算,乘方是三級運算)。

問題9 質疑:你對這部分內容有沒有不清楚的地方?

【設計意圖】基于學生的難點,設置比較反思環節。an既可以看作乘方運算,也可以看作乘方運算的結果,這是與學生已有經驗相悖的,應該給學生提出疑問的機會。若學生沒有提出,教師也要進行追問,幫助學生理解: an看作運算時,表示n個a相乘,讀作“a的n次方”;an看作結果時,表示n個a相乘的積,讀作“a的n次冪”。理解學生困難,有效突破難點,才能讓學生真正消化吸收。

5. 例題教學,應用新概念

問題10 根據乘方的意義計算。

第一組:

(1)37;(2)73;(3)(-3)4;(4)(-4)3;(5) -34。

第二組:

(1)([12])5;(2)(- [35])3;(3)(- [23])4;(4)- [243];(5)- [234] 。

①學生各自練習,個別板演。

②觀察比較:第一組中(1)和(2)的異同,(3)和(4)的異同,(3)和(5)的異同;第二組中(3)(4)(5)的異同。要從意義和結果兩個方面進行對比。

【設計意圖】例題的安排使概念得以加深理解并獲得應用,變式訓練促使學生對概念的本質有更深入的理解,也較好地培養了學生多向變通的思維能力。

問題11 將下面這些題放在一起:

0.23=0.008,(- [13])4=[181],37=2187,73=343,(-3)4=81,(-4)3=-64,([12])5=[132],

(- [35])3 =- [27125],(- [23])4=[1681]。

(1)觀察運算的結果,你能發現正數冪、負數冪的符號特點嗎?

(2)這些結論有普遍性嗎?你能找到更有說服力的驗證方法嗎?

【設計意圖】數學思想和方法是將數學知識轉化為數學能力的橋梁。符號法則的歸納過程是一個分類的過程,一個由“特殊”到“一般”的過程,需要在教學中著力滲透和指導,才能浸潤到學生的腦海中并積淀下來。

6.鞏固練習和作業(略)

三、教學反思

1. 基于學生現實,找準知識生長點

《義務教育數學課程標準(2022年版)》指出,教學內容的選取要盡量貼近學生現實。本節課選取教學內容時要注意兩點:一是貼近學生生活現實,如生活中存在著諸如“做手工拉面”“細胞分裂”等實際問題,能使學生感受到需要研究或解決的問題確實存在;二是貼近學生數學現實。本節課學生的數學現實是有理數的乘法,平方、立方的意義和表示方法。學生在小學時經歷過乘法的引入過程,掌握了乘法的概念,這為類比學習乘方的引入和概念的得出奠定了基礎;乘方的表示方法可以由平方和立方“生長”而來,因為根植于學生數學現實的土壤上,所以學生對乘方的出現感覺并不突兀,容易接受。

2. 理解學生困難,研究突破關鍵點

教師要站在學生立場,研判學生學習中可能會遇到的困難,在關鍵點動腦筋、巧設計,給學生提供有效的幫助,使他們順利地掌握知識。本節課的難點有三處,一是概念的獲得;二是乘方與四則運算的聯系和區別;三是應用概念進行精準計算。

應用類比法,突破難點一。在教學概念時,先通過回顧乘法的引入歷程重溫類比源,再通過一組填空題引發學生的認知沖突,產生要引入一種簡潔方法表示“求相同因數的積”的運算的愿望,這個探究歷程與乘法的探究如出一轍,學生自然地想到類比乘法歸納乘方的概念,從而有效突破了這一難點。

設置比較與反思質疑環節,突破難點二。對于乘方與四則運算的聯系與區別,學生最不清楚的是同為有理數的一種基本運算,乘方與加減乘除卻有很大的區別。加減乘除都有自身的運算符號,而乘方則沒有;加減乘除運算關系式和運算結果通常是不同的,而乘方運算及其結果都可以用an來表示。學生沒有這方面的認知經驗,教師在此處設置比較與反思質疑環節,能使學生的認識更清晰。

采用數學解題的“根本大法”,突破難點三。應用概念進行計算時,運用的是“不斷回到概念中去”這一數學解題的“根本大法”,從基本概念出發比較不同題目的不同解法,有效地培養了學生從基本概念出發思考問題、解決問題的習慣。

3. 把握學生特點,觸發探究興奮點

要想讓學生情緒高漲地參與學習,就要根據學生的生理、心理特點,有意識地設置各種情境和活動,觸發學生的興奮點,使他們在興趣盎然的狀態中參與活動,在思維活躍的狀態下學習新知。

基于學生特點,本節課通過五個環節,觸發學生探究的興奮點。在“互動交流,喚醒舊經驗”環節,設置了回顧乘法學習的歷程的活動,由于這是小學數學教材中的內容,學生倍感親切和興奮,學習熱情高漲。在“感知困境,體悟迫切性”環節,設置了從實際生活問題中抽象出數學模型(乘法算式)的過程,在此過程中,學生為自己能夠解決實際問題而產生快樂情緒,同時發現已經會的乘法運算在解決某些問題時已“力不從心”,由此產生認知沖突,對新知的學習充滿期待。在“總結歸納,引入新概念”環節,放手讓學生概括概念,認識乘方各部分名稱,讓學生經歷觀察,思索、質疑、驗證等學習歷程,學生在這個學習過程中,獲得欣喜、自豪的情感體驗,激發起進一步學習的熱情。在“溝通對比,再認新概念”環節,設置了將新概念納入已有知識體系中的活動,完成了知識的擴充,學生在此活動中感受到自己對新概念的認識更為全面、清晰和富有條理,學習的信心大增。在“例題教學,應用新概念”環節,安排學生獨立練習和評判,并對所練習的題目從意義和結果兩個方面進行比較,讓學生在討論交流中進步提升,在自省和互助中獲得成功的體驗。

4. 關注學生發展,立足能力增長點

教師要把發現、滿足學生的成長需要作為自身教育的使命,所以,我們的教學要立足于學生能力的增長點,培養學生后續學習的能力。本節課尤其關注學生如下兩方面能力的提升。

類比遷移能力。一方面體現在知識的遷移上。從有理數乘法的概念到有理數乘方的概念,從平方、立方的表示到乘方的表示,都運用了類比遷移的方法。另一方面體現在活動經驗的遷移上。法則的教學都遵循了從生活問題抽象出數學式子(數學模型),根據數學式子概括出數學概念,再應用數學概念進行數學運算的研究路徑。學生之前的學習經驗遷移至本節課的學習中,并得以豐富和深化,又必將為今后的學習提供可借鑒的研究經驗。通過這樣的設計,學生領悟到,數學是邏輯連貫的,知識可以遷移,研究路徑也可以遷移;學習新知識時,可以尋找已有知識中的相關內容,讓新知識在已有知識的基礎上“長”出來。

抽象概括能力。本節課中,乘方的概念、乘方的符號法則都由教師引導學生去概括,學生在完成這些學習任務時需要對特殊情況進行觀察,提煉出共同特征,再進一步將其一般化,得出概念和法則。通過這樣的安排,向學生滲透從特殊到一般的思想方法,教會學生怎樣去提煉和概括。

教學中,教師如果能站在學生立場,充分了解學生的認知規律和需求,以學生視角去分析教材中的難點,基于對學生發展負責的態度去研究教法,那么,學生便能在這樣的課堂中釋疑解惑,提升能力。

本文系江蘇省中小學教學研究第十四期“基于測試分析的跟進式改革”專項重點自籌課題“基于監測數據提升初中數學核心素養的跟進式研究”(課題編號:2021JYJC14-ZB21)階段性研究成果。

(作者單位:江蘇省淮安市金湖縣教師發展中心)

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