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來(lái)源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:教育學(xué)時(shí)間:瀏覽:次
摘 要:把區(qū)塊鏈思想借用到數(shù)學(xué)“慢教育”課堂,旨在落實(shí)學(xué)得會(huì)、學(xué)得好和育好人的根本任務(wù). 區(qū)塊鏈思想包括概念區(qū)塊鏈、原理區(qū)塊鏈和方法區(qū)塊鏈,涉及見(jiàn)木見(jiàn)林、厚積薄發(fā)和觸類旁通學(xué)習(xí)目標(biāo)的層次性實(shí)現(xiàn). 以“一元二次方程”單元教學(xué)為行動(dòng)載體,展現(xiàn)區(qū)塊鏈教學(xué)的路徑、方法和策略,促進(jìn)上好學(xué)目標(biāo)的充分實(shí)現(xiàn).
關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈思想;數(shù)學(xué)慢教育;一元二次方程;課例研究
區(qū)塊鏈技術(shù)(Blockchain technology)是科技名詞,是繼蒸汽機(jī)、電力、信息和互聯(lián)網(wǎng)革命后,引發(fā)第五次人類社會(huì)顛覆性變革的技術(shù),并開(kāi)始在教育教學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生影響. 筆者把區(qū)塊鏈思想借用到數(shù)學(xué)慢教育課堂,旨在提高課堂育人的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)學(xué)得會(huì)、學(xué)得好和育好人的根本任務(wù). 區(qū)塊鏈思想包括概念區(qū)塊鏈、原理區(qū)塊鏈和方法區(qū)塊鏈,涉及見(jiàn)木見(jiàn)林、厚積薄發(fā)和觸類旁通目標(biāo)的層次性實(shí)現(xiàn).
本文以蘇科版《義務(wù)教育教科書(shū)·數(shù)學(xué)》(以下統(tǒng)稱“教材”)九年級(jí)上冊(cè)第一章“一元二次方程”單元教學(xué)為行動(dòng)載體,展現(xiàn)區(qū)塊鏈教學(xué)的路徑、方法和策略,落實(shí)讓學(xué)生上好學(xué)的目標(biāo). 在慢教育視域下,以“一元二次方程”概念教學(xué)為主線,引導(dǎo)學(xué)生站在章知識(shí)體系高度,把一元二次方程、一元二次方程解法、一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系、用一元二次方程解決問(wèn)題等內(nèi)容整合融通,切實(shí)讓學(xué)生見(jiàn)木見(jiàn)林.
一、為學(xué)得會(huì)而慢,形成概念區(qū)塊鏈,突出見(jiàn)木見(jiàn)林目標(biāo)
數(shù)學(xué)慢教育起于學(xué)得會(huì),成于概念區(qū)塊鏈,終于見(jiàn)木見(jiàn)林. 當(dāng)然,學(xué)得會(huì)不只在于會(huì)做題,更在于讓學(xué)生知道概念的來(lái)龍去脈,也就是讓學(xué)生體驗(yàn)到從實(shí)際背景中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題、構(gòu)造數(shù)學(xué)模型、尋求結(jié)果、解決問(wèn)題的過(guò)程. 像從“正方形桌面問(wèn)題”“圖書(shū)館藏書(shū)問(wèn)題”“梯子靠墻問(wèn)題”抽象出一元二次方程的概念,并進(jìn)行變式、引申,就是學(xué)會(huì)的一種表現(xiàn). 概念區(qū)塊鏈就是新、舊知識(shí)關(guān)系得以順應(yīng),結(jié)構(gòu)性概念得以增值,擴(kuò)大經(jīng)驗(yàn)的適用范圍. 像基于“一元一次方程”的經(jīng)驗(yàn)來(lái)研究一元二次方程、一元一次不等式和一次函數(shù)等知識(shí)體系,就是概念區(qū)塊鏈建立的常見(jiàn)例子. 見(jiàn)木見(jiàn)林則是章節(jié)概念、學(xué)段概念和系統(tǒng)概念的左右勾連、上下貫通的衍生狀態(tài). 讓學(xué)生經(jīng)歷一元二次方程起始概念的學(xué)習(xí),體驗(yàn)到一元二次方程與一元一次方程、一元一次不等式、一次函數(shù)的關(guān)系及其內(nèi)部概念關(guān)系思維叢林,就是見(jiàn)木見(jiàn)林的經(jīng)典思維和長(zhǎng)篙漫溯.
就認(rèn)知需要層次來(lái)說(shuō),概念區(qū)塊鏈?zhǔn)侵父拍詈透拍铌P(guān)系、圖形和圖形關(guān)系,通過(guò)一定的思維程序,建立起來(lái)的結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系或認(rèn)知心理體系的序列分布. 慢能讓“點(diǎn)動(dòng)成線、線動(dòng)成面、面動(dòng)成體”的過(guò)程得以展示,能讓學(xué)生跟得上、聽(tīng)得懂、學(xué)得會(huì),慢能讓學(xué)生把零散的知識(shí)轉(zhuǎn)化為單元知識(shí),把個(gè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為類知識(shí),把經(jīng)驗(yàn)概念轉(zhuǎn)化為客觀的概念關(guān)系,進(jìn)而見(jiàn)木見(jiàn)林. 在數(shù)學(xué)慢教學(xué)過(guò)程中,先行組織、舉一反三及同化順應(yīng)都是常見(jiàn)的建立概念區(qū)塊鏈的有效手段. 類比一元一次方程的概念、算法和應(yīng)用過(guò)程,來(lái)揭示一元二次方程的概念、算法和應(yīng)用本質(zhì),就是概念區(qū)塊鏈形成的思維清樣. 有文章指出,概念圖是由節(jié)點(diǎn)、連線、連接語(yǔ)和層級(jí)組成,它作為一張表征知識(shí)的模板能將碎小的、零散的和支離破碎的知識(shí)組織在一起,并使之成為知識(shí)結(jié)構(gòu). 這里的概念圖就是概念區(qū)塊鏈的替代概念. 一方面,能讓學(xué)生直觀地懂(學(xué)得會(huì));另一方面,能讓學(xué)生直觀地見(jiàn)木見(jiàn)林. 常見(jiàn)的章節(jié)框圖、小結(jié)與思考的線路圖、知識(shí)關(guān)系圖等都是概念區(qū)塊鏈的一種外在表征.
片斷1:在一塊長(zhǎng)是32 m、寬是24 m的矩形綠地內(nèi),要圍出一個(gè)花圃,使花圃面積是矩形面積的一半. 你能給出設(shè)計(jì)方案嗎?(設(shè)計(jì)清樣如圖1 ~ 4所示.)
例如,在綠地中間開(kāi)辟一個(gè)矩形的花圃(如圖4),使得四周的綠地等寬,綠地的面積與花圃的面積相等. 你能計(jì)算出綠地的寬嗎?
解析:在圖5中,設(shè)花圃四周綠地的寬度為[x]m,
則AE[=]CF[=][2x].
因?yàn)锳B[=]24,CD[=]32,
根據(jù)題意,可得方程[32-2x24-2x=12×32×24].
解這個(gè)一元二次方程,得[x1=24](不合題意,舍去),[x2=4],
即花圃四周綠地的寬度為[4]m.
顯然,這是概念的抽象過(guò)程,也揭示了一元二次方程的“長(zhǎng)相”和算法. 其中,將上述方程變形為[x-142=100,] 是概念、圖形、算法關(guān)系的外化,這就是單元概念思想.
【設(shè)計(jì)意圖】旨在讓學(xué)生經(jīng)歷方案設(shè)計(jì)過(guò)程,感受概念的來(lái)龍去脈和內(nèi)在的結(jié)構(gòu)關(guān)系,同時(shí),體驗(yàn)概念與概念關(guān)系,圖形與圖形關(guān)系,概念、算法與圖形關(guān)系的勾連與貫通,進(jìn)而理解方程模型服務(wù)社會(huì)、服務(wù)現(xiàn)實(shí)的作用. 同時(shí),文獻(xiàn)研究顯示,學(xué)生利用概念圖進(jìn)行學(xué)習(xí)的平均效果量只有0.239 7,而學(xué)生制作概念圖的平均效果量為0.951 9. 設(shè)計(jì)方案承擔(dān)了制作概念圖的作用,有助于概念區(qū)塊鏈的建立,進(jìn)而透過(guò)樹(shù)木望見(jiàn)森林.
相關(guān)說(shuō)明:《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確指出,把每堂課教學(xué)的知識(shí)置于整體知識(shí)體系中,注重知識(shí)的結(jié)構(gòu)和體系,處理好局部知識(shí)與整體知識(shí)之間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生感受數(shù)學(xué)的整體性,體會(huì)對(duì)于某些數(shù)學(xué)知識(shí)可以從不同角度加以分析,從不同層次進(jìn)行理解. 片斷1的設(shè)計(jì)方案就是一種整體思維和先行組織行為,是學(xué)生建立圖形關(guān)系的基礎(chǔ). 其中,圖1、圖2是基于學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì),每名學(xué)生的思維都?jí)虻弥?圖3、圖4是一種中心對(duì)稱思想和舉一反三行為,有助于后續(xù)特殊四邊形的學(xué)習(xí),為概念區(qū)塊鏈的形成奠定心理基礎(chǔ). 由圖4到圖5的變形與問(wèn)題解決,則是不同角度看問(wèn)題的實(shí)踐清樣,是概念、算法與圖形關(guān)系建立的有效載體,有助于概念的同化和順應(yīng),體現(xiàn)了為學(xué)得會(huì)而慢的思維狀態(tài)和認(rèn)知信念.
二、為學(xué)得好而慢,建立原理區(qū)塊鏈,實(shí)現(xiàn)厚積薄發(fā)目標(biāo)
數(shù)學(xué)慢教育是一種教學(xué)氣象,慢在歸納、慢在聯(lián)想、慢在類比. 歸納、聯(lián)想和類比是發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)真理的有效手段. 從教材設(shè)置的“桌面問(wèn)題”“藏書(shū)問(wèn)題”“梯子靠墻問(wèn)題”建立具體的方程關(guān)系,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、歸納、提煉、概括、內(nèi)化,獲得一般形式[ax2+bx+c=0](a,b,c是常數(shù),其中[a≠0]),就是最為常見(jiàn)的歸納方式. 可以說(shuō)初中階段學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)都要經(jīng)歷這樣一個(gè)歸納過(guò)程,方能形成一般化思想. 聯(lián)想是一種思維活動(dòng),是把不同事物聯(lián)系起來(lái)的一種思想方法. 當(dāng)學(xué)生歸納出一元二次方程的一般概念時(shí),讓學(xué)生再寫出幾個(gè)具體的不同形式的一元二次方程(如[x2=2],[x19-2x=24],[51+x2=9.8],[x2+][x-12=25]等),就有聯(lián)想成分在發(fā)揮作用. 同時(shí),聯(lián)想也是一種能力,知識(shí)越豐富,聯(lián)想范圍越廣闊,因而聯(lián)想能力越強(qiáng). 像用[a×a],[a×b],[b×b]長(zhǎng)方形紙片拼圖,揭示“因式分解”的幾何意義,是測(cè)量聯(lián)想能力水平的好載體. 類比就是對(duì)兩個(gè)或幾個(gè)相似的東西進(jìn)行聯(lián)想,把它們中間某個(gè)較為熟悉的性質(zhì)轉(zhuǎn)移到和它相似的對(duì)象上去,從而做出相應(yīng)的判斷或推理. 例如,類比分?jǐn)?shù)性質(zhì)研究分式性質(zhì)、類比整式的算法研究分式的算法、類比一元一次方程研究分式方程的解法等,都是學(xué)生構(gòu)建原理區(qū)塊鏈的聯(lián)想途徑和思維清樣.
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