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从“教师立场”到“儿童立场”的华丽转身

2015-05-06蒲大勇

中学数学杂志(初中版) 2015年2期
关键词:平方根算术正数

1问题的提出

“教学为了谁?教学依靠谁来展开和进行?教学从哪里出发?”这三个问题是数学教师必须经常思考和回答的,具有不同教学立场的教师对这三个问题的回答是不同的,不同的答案表明了不同的态度,这也影响着甚至决定着教学的方式和效果.事实上,教学立场有教师立场和儿童立场之分.教师立场是站在教师的角度来思考教学,以“我为什么教、教什么、怎么教、教到什么程度”为教学设计取向,教学过程以教师的行为与思维方式为主,对学生的感受和实际接受水平关注不够.儿童立场是站在学生的角度来思考教学,以“学生为什么学、学什么、怎么学、学到什么程度”为教学设计取向,教学过程根据“学生的感受和实际教学现状”不断调整教学方式与进程,以“是否有利于学生发展”为教学归宿.基于“教师立场”与“儿童立场”的教学有何差别呢?为方便说明,以人教版《义务教育教科书·数学》七年级(下册)“算术平方根”的两个教学片断为例.

2教学对比实践

片断一情境导入,引出概念

【教师立场】

问题1学校要举行美术作品比赛,小欧想裁出一块面积为25dm2的正方形画布,画上自己的得意之作参加比赛,这块正方形画布的边长应取多少?

活动一师生互动

学生1:应该取5.

师:为什么?

学生2:因为52=25,所以这个正方形画布的边长应取5dm.

活动二填写下表

正方形的面积/dm2191636425正方形的边长/dm(学生依次说出为1、3、4、6、25)

教师:这实际上是已知一个正数的平方,求这个正数.(稍停)这就是我们本节课要学习的“算术平方根”.

【学生立场】

问题1解答下列各题

1.求出下列各式的值.

①22;②102;③(32)2;④0012.

2.填空.

①如果一个正数的平方等于4,则这个数是.

②如果一个正数的平方等于100,则这个数是.

③如果一个正数的平方等于94,则这个数是.

3.想一想:()2=2

学生1:没有,找不到一个数的平方等于2.

学生2:有,应该是15,哦,不对,不对,应该是112.

(学生进行了初步讨论)

教师:到底有没有平方等于2的数呢?请拿出课前准备的两个面积为1dm2的小正方形.

问题2能否用两个面积为1dm2的小正方形拼成一个面积为2dm2的大正方形?

(小组合作探究并展示了四种类型)

第一种类型:

(1)(2)第二种类型:(1)(2)(当这两种类型展示出来,学生都认为不符合要求)

第三种类型:

(1)(2)第四种类型:

(1)(2)师:大家真会动脑筋.还有不同的吗?(在教师的引导下,师生共同得到下列类型)

(1)(2)问题3老师很想知道面积为2dm2的正方形的边长为多少?你能给算一算吗?

学生3:设正方形边长为xdm,得到x2=2.

学生4:可以估算x的值,得到1

学生5:我用了很多数来试包括整数和分数,没有找到一个数的平方等于2,所以平方等于2的数应该不存在.

学生6:要解出方程x2=2中的x,在现有的知识范围内不可能求出,需要学习新的知识,即学习算术平方根后才能求出.

教师:大家说得都有理.事实上,从动手操作我们看到,正方形边长x确实是存在的,而且它是正数,但到底是怎样的数呢?生6说是算术平方根,那么什么是算术平方根?

评析对于新概念的引出,基于教师立场的教学从“我”的认识出发——内容简单,知识点单一.在这种认知观引领下,执教者简单地从“平方与算术平方根的运算互逆”关系入手,通过“裁布情境——计算特殊完全平方数”引出新概念,学生“酝酿”新概念的时间不充分,“思考”的空间更是不够——未能激起学生学习的“欲望”.而基于学生立场的教学从“学生”已有的认知起点——利用先行组织者(计算“一个数的平方——知道一个正数的平方,求这个正数”),从“学生的现有水平”链接到“学生可能的发展水平”,架构了学生的“最近发展区”——“平方与算术平方根”的互逆关系,再通过“想一想”——找谁的平方等于2,在学生讨论后引发“认知冲突”,把学生引入“愤”“悱”状态,最后通过学生的小组合作探究,在动手操作后引出新概念,这个教学过程拉长了学生的“思维长度”.

片断二形成概念,理解概念

【教师立场】

教师:像52=25,那么5叫做25的算术平方根;102=100,那么10叫做100的算术平方根.(出示多媒体)

一般地,如果一个正数x的平方等于a,即x2=a,那么这个正数x叫做a的算术平方根.

a的算术平方根记为a.

例1:说出下列各数的算术平方根.

(1)9;(2)4;(3)3

学生3:9的算术平方根是3;4的算术平方根是2;3没有算术平方根.

教师(故作惊讶状):3为什么没有算术平方根?(稍停,未等学生回答)你们终于被难住了,3是有算术平方根的,是3.3既不是整数,也不是分数,是后面要学习的无理数.同样,5的算术平方根是5,10的算术平方根是10.

例2:求下列各数的算术平方根.

(1)100;(2)1;(3)0;(4)4964;(5)32;(6)-4.

(对于1—5小题学生很快地给回答了)

教师:-4的算术平方根是多少?

学生4:是2.

学生5:不对,应该是没有.

教师(追问):为什么没有?你能告诉大家理由吗?

学生5:因为负数没有算术平方根.

教师:不对,理由是:正数的平方是一个正数,0的平方是0,负数的平方是一个正数,也就是任何数的平方都是正数或0,没有一个数的平方为负数,所以,负数没有算术平方根.(多媒体出示)

正数的算术平方根是一个正数;

0的算术平方根是0;

负数没有算术平方根.

【学生立场】

问题4填写下列两个表格.

表1

正方形的面积/dm21916364252正方形的边长/dm表2

正方形的边长/dm12581025正方形的面积/dm2(表格大部分内容学生很快填好,但表1最后一空不能填,教师提示可用自己喜欢的方式表示,有用“·”、“→”等表示的,还有用英文字母表示的)

教师:我们看表1与表2中的两种运算有什么关系?

学生7:互为逆运算.

教师:互为逆运算以前学过吗?

学生8:以前学过互为逆运算的有加法与减法,乘法与除法.

教师:很好!表2中的运算是平方运算,请你根据自己的理解,用自己的语言叙述平方运算的逆运算的含义.

学生9:如果x2=a,那么x是平方运算的逆运算.

教师:怎样用数学语言准确定义?(多媒体出示)

一般地,如果一个正数x的平方等于a,即x2=a,那么这个正数x叫做a的算术平方根.

(教师介绍算术平方根的数学符号表示与读法)

教师:平方等于2的正数怎样表示呢?

学生10:2.

教师:大家比较一下“2”与你们刚才各自的表示方式哪一种更好.(生都表示这种方式更好).对,这就是我们数学的魅力——既简明又方便,体现了数学的简单美.(介绍了的由来)

教师:每人举2个自己喜欢的正数,并求出它的算术平方根.

教师:在所有的数中,有个特殊的数,多媒体出示:

规定:0的算术平方根是0.

讨论:-4有算术平方根吗?请说一说理由.

学生11:应该有,是2.因为22=4(意识到不对,未说完)

学生12:没有,因为找不到一个数的平方等于-4.前面我们学过任何数的平方都不可能是负数.

教师:说得再详细一点.

学生12:正数的平方是一个正数;负数的平方是一个正数;0的平方是0.也就是,所有数的平方都不能是负数.所以,-4没有算术平方根.

教师:很好.由此得到:负数没有算术平方根.自己归纳总结算术平方根的意义.(多媒体出示)

正数的算术平方根是一个正数;

0的算术平方根是0;

负数没有算术平方根.

交流:说一说你对数学符号“”的理解.

学生13:“”是一个符号,用来计算一个正数或0的算术平方根的.

学生14:“”是一个运算符号,表示算一个数的算术平方根.

学生15:“”有时表示一个结果,比如2、3就是表示一个结果.

学生16:“”也表示一个数,比如2、3就是表示的数.

教师:大家说得很全面,“”有时是一个符号,有时是表示一种运算,有时表示一个数.这实际上就是对算术平方根意义的理解.

评析对“算术平方根”这个新概念的形成与理解,基于教师立场的教学从“我”的“方便”出发——通过苍白的“描述”和“直接告知”的方式强迫学生“被理解”并记忆算术平方根的概念,对于所谓“不好讲”和“费时”的内容采取“直接告知”的方式,教师思考得更多的是“怎么把知识原原本本、正确无误地教给学生”,学生对概念的理解是在“计算”过程中进行的,由此学生记忆的多,主动思考的少,机械模仿多,深度理解得少.而基于学生立场的教学从“学生”的“困惑处”出发——“平方与算术平方根的思维互逆”“算术平方根的表示方法”“负数有算术平方根吗?”“对的理解”,这些问题看似简单,恰是学生最困惑的地方,采用讨论、演绎、归纳等方式,更是让学生“畅所欲言”,暴露其思维过程,学生在“讨论——修正——完善”的过程中理解了新概念的本质属性,建立初步的数感和符号感.

3教学启示

“儿童本位”是新课程改革的核心价值取向.随着课改的深入,“儿童立场应是现代教育的根本立场”[1].“教育是为了儿童的,教育是依靠儿童来展开和进行的.教育的立场应是儿童立场.儿童立场鲜明地揭示了教育的根本命义,直抵教育的主旨”[2].儿童立场的数学课堂,就是要关照儿童的真实需求和反应,以儿童的真实需求作为教育的起点和归宿.如何做到从“教师立场”到“儿童立场”的华丽转身呢?

3.1从“为什么教”向“为什么学”转变

“为什么教”关注的是数学教学的本质功能——育人,这种育人功能不是教给学生学科知识,而是要把学生培养成适应社会发展的有用人才.基于教师立场的算术平方根教学把“发展学生逆向思维能力、培育理性精神”作为育人功能.“为什么学”关注的是数学本源——对数学本质的追根溯源,“引发认知冲突”,关注数学的历史价值与未来价值,对“我”或“我们”发展的必要性.已知一个正数的平方,为什么要用算术平方根表示这个正数?算术平方根的产生过程是怎样的?如何表示一个数的算术平方根?“”是何物?等等,这一系列的问题引发学生认知矛盾,学生从内心渴求了解,这也是学生对“为什么学”的不断追问.

3.2从“教什么”向“学什么”转变

“教什么”关注的是教科书中课文的核心内容.算术平方根包括了四个内容:算术平方根的概念、会用符号表示算术平方根、算术平方根与平方的联系、会求算术平方根.基于教师立场会把这四个知识点按照教师的方式传授给学生,而将学生的想法排除在外.“学什么”关注的是学生对课文核心内容的原始想法,沿着“从学生的想法开始,到发现想法的不足,再到接受一种更为合理的想法,学生会自然地进行思考并学会反思自己思考的合理性”这条路径来思考学习.

3.3要从“怎么教”向“怎么学”转变

“数学教学是数学活动的教学.”活动的真伪自然影响着学习过程的质量高低.基于教师立场的算术平方根教学采用教师认可的讲授、探究活动(更多是教师的探究)、以练来强化对算术平方根概念的理解等方式来达成目标.而基于儿童立场是在尊重儿童思维方式的基础上,通过数学思维方式的深入浅出,引领儿童“走向数学思维”,并通过“数学学会思维”,使其思维习惯打上数学的烙印,促进学生从数学角度思考问题,为其思维方式增添更多理性色彩.

3.4要从“应教到什么程度”向“能学到什么程度”转变

数学教学不能只停留在告诉或传递给学生静态的数学知识,而应尽可能地使学生获得怎样探求新知识的智力价值和智慧价值,这才是数学教学的根本之所在[3].基于教师立场的教学以学生“会理解、能计算”算术平方根为教学程度目标.而基于儿童立场的教学以深度对话促进对数学生命的认同、以深度体验促进对数学价值的认同、以深度探究促进对自我价值的认同,从而使学生对“冰冷美丽”的数学进行“审美化改造”,实现学生对数学的“再创造”,促使学习穿越数学的表层符号特征,走向对数学意义层面的深度认同.

参考文献

[1][2]成尚荣.儿童立场,教育从这里出发[J].人民教育,2007(23).

[3]卜以楼.教育价值:数学教学的根本之所在[J].数学通报,2013(1):16—19.

作者简介蒲大勇,男,1974年生,四川南充人,中学高级教师,四川省教学名师,四川省特级教师,四川省有突出贡献优秀专家,主要从事有效教学和初中数学课堂教学研究.

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