整体建构:初中数学复习防止“碎片化”

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  摘 要:“碎片化”,本意为完整的东西破成诸多零块。在初中数学教学中,要防止教学碎片化,就是要对知识点完成编织、思维重新建构、教与学进行融合,由此实现“碎片”到“整体”转变。
  关键词:初中数学;碎片;整体建构
  中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)23-126-2
  在数学教学中,笔者常听到同行抱怨:这道题讲了无数遍,做了无数遍,还有这么多学生出错,这些学生太笨了。仔细研究老师们的抱怨、牢骚,我们不难发现初中数学教学中存在着一个普遍的问题:课堂上,学生一听就懂,但课后不会应用所学知识解决问题,经别人一点拨,却又恍然大悟。归根结底,是学生并没有真正理解。而其背后,是初中数学“复习的碎片化”作祟是重要的因素。
  一、透视教学“碎片化”
  “碎片化”,本意为完整的东西破成诸多零块。初中数学复习中的“碎片化”现象比比皆是:一是教学内容碎片化:教师在教学中过分强调疏通知识点,常常把教学内容“揉碎”了,对一个个知识点进行讲解、训练,造成了复习内容上的“楚河汉界”、“各自为政”以及低效“翻炒”现象。二是思维过程碎片化:不少老师怕课堂上“冷场”,问题的解决过程常常用“一问一答”的形式所替代。学生的思维是在教师铺垫好的、设计好的问题链轨道中轻松地滑过,学生为条件反射式的碎片化问答。三是学习目标碎片化:不少老师把三维学习目标割裂开来,只关注对知识点的梳理,而弱化对思维过程的体验,基本不谈情感态度价值观的融入。数学知识成了学生眼睛中的冷冰冰的、杂乱无章的碎片知识的堆积。
  二、从一则学案的调整看如何从“碎片化”到“整体”构建
  笔者曾经参加一次中考二模数学复习教研活动,看到如下一则学案(部分教学过程):
  课题:抛物线之“抛物线上点的不变规律”研究(原教案)
  (一)自主探究
  1.平面内与一个定点和一条定直线距离相等的点的轨迹是 。
  问题:平面直角坐标系xOy中,设动点P(x,y),定点A(0,n),定直线l: y=-n,过点P作PH⊥l,垂足为H,PA=PH,则点P运动路径的解析式为 (图1)。
  基本结论:抛物线上的任意一点必存在“与一定点和一条定直线距离相等”的特征。
  2.定点、定直线与抛物线的关系 。
  (1)如图2,P(m,n)是抛物线y=x2上任意一点,l是过点(0,-14)且与x轴平行的直线,过点P作PH⊥l,垂足为H。y轴上有一点A(0,14)。
  ①猜想:对于任意m,n,PA与PH的大小关系是 ;
  ②证明:
  (2)如图3,P(m,n)是抛物线y=14x2上任意一点,l是过点(0,-1)且与x轴平行的直线,过点P作PH⊥l,垂足为H,y轴上有一点A(0,1)。
  结论:对于任意m,n,PA与PH的大小关系是 ,并说明理由。
  反思:①抛物线y=ax2可看作与定点A( )和定直线l:y= 距离相等的点的集合。②根据研究二次函数y=ax2的经验,你能说出抛物线y=ax2 k可看作与定点A( )和定直线l:y= 距离相等的点的集合。
  (二)规律运用
  1.如图4,已知M(1,2),试探究在抛物线y=x24-1上是否存在点N,使得MN NO取得最小值?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由。
  2.如图5,已知线段AB=6,端点A,B在抛物线y=x24-1上滑动,求AB中点到直线l的距离的最小值。
  3.如图6,在平面直角坐标系中,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为2a,2b,点A、D、G在y轴上,坐标原点O为AD的中点,抛物线y=mx2过C,F两点,连接FD并延长交抛物线于点M。
  (1)用含a的代数式表示m;
  (2)判断以FM为直径的圆与AB所在直线的位置关系,并说明理由。
  (三)思考
  1.本节课研究了哪些内容?研究的过程、方法?(在学生自我总结对的基础上,师生公共概括)
  2.若需发现二次函数y=ax2 bx c是与定点A( )和定直线l:y= 距离相等的点的集合你觉得如何去探究?
  笔者在听课过程中,发现执教者引导学生从探究到应用,整个过程都比较流畅,但不难发现结论运用的“单一化”、“碎片化”。
  “抛物线之‘抛物线上点的不变规律’研究”之后,学生的收获并不大。于是,我同课异构,尝试进行了如下的修改:
  课题:抛物线之“抛物线上点的不变规律”研究
  (一)自主探究
  1.平面內与一个定点和一条定直线距离相等的点的轨迹是 问题:如图7,建立平面直角坐标系xOy,设动点P(x,y),y轴上有一点A(0,14a),过点A(0,-14a)作与x轴平行直线l:y=-14a,过点P作直线PB⊥l,垂足为H,PA=PH,求y与x的函数关系式。
  基本结论:抛物线上的任意一点必存在“与一定点和一条定直线距离相等”的特征。
  2.y=x2这个抛物线上任一点有什么特征?y=14x2呢?
  (二)规律运用
  1.如图8,p(m,n)是抛物线y=14x2上任意点,A(0,1),l是过点(0,-1)且与x轴平行的直线。
  (1)条件给出的是什么?对于刚才的结论你能得出什么结论?
  (2)延长PA交抛物线于点M,作MN⊥l,连接NA,求∠NAH的度数。
  (3)直线l与y轴交于点B,在(2)的条件下,连接MB,PB,则∠ABM与∠ABP有怎样的数量关系?请说明理由。
  (4)在(2)的条件下,以PM为直径的的圆与直线l有怎样的位置关系?请说明理由。   (三)思考
  1.如圖9,已知抛物线y=14x2,点A(0,1),直线l过点(0,-1),且平行于x轴。若点B(1,3),试在抛物线上找一点P,使PA PB最小,并求出P的坐标。
  2.抛物线y=ax2 k,y=ax2 bx c上的点又有何规律呢?同学们课后继续研究。
  调整后教案的研究背景更加简洁,研究内容更加深入。此番调整,目的何在?
  1.背景去“碎片化”:将规律应用的题2、题3合二为一。题2所涉及的知识点:结论、梯形的中位线公式、两点之间线段最短。题3所涉及的知识点:结论、梯形的中位线公式、直线与圆的位置关系。很明显知识点重复,具备背景统一的条件。
  2.思维过程去“碎片化”:抛物线上的点的不变规律呈现后,设计者从抛物线上一个点增加到两个点,继而出现梯形等知识点,知识间的逻辑关系被进一步反应出来,避免了结论的独立呈现。背景统一后的第一个问题中,学生提出连接AH,△PAH是一个等腰三角形。继而由等腰 平行→平分的思维模型学生又能发现AH平分∠PAH。加了第二个问题“(2)延长PA交抛物线于点M,作MN⊥l,连接NA,求∠NAH的度数”,学生迅速通过模仿,得到AN平分∠BAP,利用整体思想,得到∠NAP=90°的结论。接下去的第(3)个问题,才是将学生学生推向了高水平的思维过程:如何分析、综合,从而联系到利用相似三角形的判定和性质解决问题。
  3.体验过程去“碎片化”:获得基本结论后,原教案:“猜想:对于任意m,n,PA与PH的大小关系是 。”调整后:“条件给出的是什么?对于刚才的结论你能得出什么结论?”,后者明显突出了学生对结论使用条件的体验。原教案:“线段AB=6,端点A,B在抛物线y=x24-1上滑动。”调整后:“延长PA交抛物线于点M ”。研究对象转向两个点。
  三、“整体构建”需要注意的几个问题
  1.从“碎片”到“整体”是知识点的编织。皮亚杰认为思维是一种结构,而且这种结构从出生到成熟一直处于不断编织、演变和递进的过程中。每个知识点都像是丝线,教师备课时不可能把所有的丝线进行编织。要求我们必须在一个阶段内,在某一背景下把无数碎片重新整编,才能得出相对完整的拼图。
  2.从“碎片”到“整体”是思维的再建构。在学生获得完整的知识结构的过程中,思维是否实现再建构才是衡量“碎片”到“统一”的标准。思考题1中,学生从原有的知识结构出发,第一反应是找点A关于抛物线的对称点,连接AB而并非过点P做l的垂线。只有突破了这个思维难点,学生对线上的点的最小值问题才算有了真正的统一。
  3.从“碎片”到“整体”是师生的融合。如果我们把自身从事件中抽离,很快能发现这种情景出现的原因:教师的铺垫太多,学生的体验太少。调整后的课堂教学把问题的提出还给了学生,学生在老师的组织下相互启发,思维体验循序渐进,在问题的解决中收获成就感。
  [参考文献]
  [1]张卓玉.构建教育新模式[M].湖南教育出版社,2013.
  [2]饶佩.从“碎片化”到“整体化”——中小学课堂的现状与应然取向[J].福建教育,2015(19).
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