选择·规划·组织:基于结构化的中考数学复习教学探究
作者: 钟玲芳
摘 要:当前,中考备考复习阶段的数学教学存在以题代教、零散脱节等问题,导致教学缺乏系统规划,学习缺乏内生发展秩序.为有序高效地进行中考数学复习教学,教师可基于对中考试卷的分析,坚持育人导向进行内容选择,坚持素养导向进行系统规划,坚持目标导向进行教学组织,构建基于结构化的中考数学复习教学样态.具体教学中,教师可基于该样态构建复习体系、厘清知识关联、凸显学生立场,体现精准、系统和整体三大优势,切实增强复习教学的实效性,促进学生对知识内容的结构化理解,进而提升关键能力,发展核心素养.
关键词:结构化;中考数学复习教学;教学样态
2024年是新课改以来浙江省初中学业水平考试全省统一命题的第一年.数学试卷坚持素养立意,凸显育人导向,体现“教—学—评”一致性,发挥了试卷的教学导向功能,特别是对中考备考复习阶段的导引意义深远.通过调研,笔者发现中考备考复习阶段的数学教学(以下简称“中考数学复习教学”)还存在着以下问题:以题代教,教学缺乏系统规划,追求“量的覆盖”而忽视“质的落实”;零散脱节,学习缺乏内生发展秩序,不断“低阶重复”而忽视“思维培养”.通过对新中考的研究和对现状的分析,我们还需进一步思考:如何有序高效地进行中考数学复习教学?如何解决核心素养落实问题?如何着眼于构建数学核心知识体系、着力于形成结构化的学习能力?
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“《义教数学课标》”)提出:在教学中要重视对教学内容的整体分析,帮助学生建立能体现数学学科本质、对未来学习有支撑意义的结构化的数学知识体系.所谓“结构化”,是依据逻辑将相关内容进行合理组织,使它们彼此相互关联、产生作用,构成一个有意义的整体.因此,基于结构化实施中考数学复习教学,有助于学生建立系统整体的数学认知,发展核心素养. 在实践中,笔者坚持育人导向进行内容选择,坚持素养导向进行系统规划,坚持目标导向进行教学组织,构建了基于结构化的中考数学复习教学样态(如图1所示),下面具体阐述.
一、内容选择:育人导向,构建复习体系
中考复习时间短而内容庞杂,面面俱到只会导致劳而无功.鉴于中考考查的不同知识、技能、素养等,在卷面分值的配比、难易的程度上都有其不同的“权重”,教师需要在结构化地认识、把握数学知识内容以及学情的基础上,梳理出知识内容所考查的“轻重程度”,并在复习的“着力程度”上加以体现.这表明,复习内容的选择和实施要有导向性和针对性.教师要立足内容的育人价值,从内容的效度、蕴含的思想、承载的素养等维度出发,选择适切的教学内容,引导学生梳理知识、分析要点、厘清层次.
(一)基于课标和学情分析,确定复习主题
【案例1】“代数式”复习主题的效度分析
根据《义教数学课标》对“代数式”内容提出的学业要求,我们可以从五个层次对其内容进行结构化梳理(如表1所示).
在新课阶段,学生对“代数式”内容已经有了较深认识:对代数式,充分经历了“概念+算理+算法+公式”的学习过程;对代数模型,也从“概念+解答(求解或性质探究)”走向“实际情境+模型构建+模型解答+问题解决”.但在知识结构化梳理的层面,对各类代数式如何基于“运算单元逐步复合”的内在逻辑,大部分学生还不能从知识结构的整体出发加以关联;在关键能力层面,比如基于公式进行运算程序的优化、代数推理,以及基于建模优化的代数应用等,学生也有待提升.因此,中考复习教学中可以突出“运算”和“建模”两个主题,并分别以“公式运用:重新认识代数式+代数式变形及延伸拓展”和“代数表达:模型构建解决问题”为载体,帮助学生进一步梳理知识结构,提升关键能力.
分析:《义教数学课标》中的相关要求和学情分析是衡量复习内容效度的标尺.只有对知识内容的课标要求建立整体的、结构化的认知,才能明晰考查的知识内容及程度,从而有效确定教学的目标和重点.同时,要对学情有充分的认识,分析现状与目标之间的差距,从而有效确定教学的起点和难点.因此,复习主题的确定要以《义教数学课标》和学情为依据,如此才能提升复习教学的效度.
(二)聚焦关键能力提升,组建复习单元
【案例2】“代数推理能力”复习单元
代数推理在形式上主要表现为代数结构的转化变形,其本质是运算律和等式(不等式)性质的灵活运用.在新课阶段,学生已经有了一定的代数式运算、因式分解等代数式结构恒等变形的经验,同时也具备了一定的简单方程(组)、不等式(组)等关系式等价变形的经验.因此,在中考复习阶段,教师需要帮助学生进一步明确代数式结构变形的思维方向,将抽象的代数推理变得“具象化”“可视化”.笔者以乘法公式及其组成要素的关系研究为线索构建复习单元,引导学生达成五个方面的理解,提升代数推理能力.“乘法公式”复习内容结构化梳理如表2所示.
分析:在课堂上要立足学情,帮助学生在学习过程中进一步提升数学关键能力,教师需要做到如下几点:(1)梳理核心素养的表现要求和学生已经具备的能力;(2)清晰了解现状与目标之间的差距;(3)选择合适的单元内容作为载体,帮助学生提升关键能力.
(三)借助历年真题研究,设计复习专题
【案例3】二次函数的“单调性、最值”“零点问题”复习专题
历年中考真题中,多次以二次函数的“单调性、最值”“零点问题”为背景,举例如下.
[2024年浙江省中考数学第23题第(3)小题] 已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A([-]2,5),对称轴为直线x=[-12].当[-]2≤x≤n时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的差为[94],求n的取值范围.
[2022年杭州市中考数学第22题第(3)小题]设二次函数y1=2x2+bx+c(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.设一次函数y2=x-m(m是常数),若函数[y1]的表达式还可以写成y1=2(x-m)(x-m-2)的形式,当函数y=y1-y2的图象经过点(x0,0)时,求x0-m的值.
分析:这两个问题属于“函数观念”的考查,涉及二次函数中“对称轴”“单调性、最值”及“两个二次(二次函数和一元二次方程)”等知识,其背景、内容、方法均是函数复习时的重点.笔者将其分别作为二次函数复习单元中的两个“应用专题”,即“单调性、最值”及“零点问题”,并组织教学加以突破.由于一些重要内容在历年的中考卷中会高频出现,教师应对历年的中考真题有比较深入的研究和把握,并在此基础上设计适切的教学内容,然后以专题的形式带领学生学习、探究,使其更深入地理解问题的本质、掌握解决问题的方法,发挥专题教学最大的价值.
二、系统规划:素养导向,厘清知识关联
在新课学习和单元复习阶段,学生已在教师的引导和帮助下,初步梳理和构建了单元内知识之间的联系和结构;而在中考复习阶段,教师在已选复习内容的基础上,还需进一步梳理知识内容之间的关联,形成结构化的内容单元,帮助学生形成整体的数学认知,提升数学核心素养.
(一)知识重构,体现知识构建的系统性
【案例4】代数式的“概念和规则”重构
在新课阶段,由于学生缺乏认知经验,教师在教学时通常从生活实际引入,并将其抽象得到各类代数式的概念,再进一步通过归纳得到其运算的规则.而在中考复习阶段,教师则可以引导学生在原先研究的基础之上,从主题内跨单元知识之间的逻辑联系出发,对知识进行重构.如“代数式”复习,教师可引导学生类比数系扩充的过程,以整式六则运算结果的封闭性研究为线索,对代数式的扩充过程及内在逻辑进行再探,其结构化梳理如图2所示.
分析:经历这样的认知重构,有助于学生重新认识分式、二次根式的代数结构.让学生进一步理解分式、二次根式的运算规则构建的底层逻辑,即化归为整式运算,如二次根式[a],[b]的乘法运算法则是[a]×[b]=[a×b(a≥0],[b≥0)],将根式的乘法运算化归为根号下的整式乘法运算,可帮助学生整体把握和梳理知识结构,提升抽象、运算和推理能力.
(二)主题整合,实现知识学习的连贯性
【案例5】“代数模型”的主题整合
在新课阶段,“代数模型”内容缺乏主题化整合的条件,如各类方程的学习要以相应的代数式的学习为基础,故以螺旋上升的方式呈现.到了中考复习阶段,则可以基于知识发展的阶段性关联进行主题间的整合:通过真实问题情境的创设,引导学生分析问题所描述的数量关系或变化规律,构建合适的“代数模型”解决问题,并比较不同“代数模型”之间的优劣,梳理它们之间的联系和结构.
目标:以代数应用题为载体,提出不同层面的问题(导向构建代数式、方程、不等式、函数模型解决),发展学生的抽象能力、推理能力、模型观念(应用意识、创新意识).
内容:以用“代数式”描述现实问题或数学问题中的量为基础:(1)通过“运算”解决问题;(2)构造“方程与不等式”解决问题(数量关系:相等关系和不等关系);(3)构造“函数”解决问题(变化规律);(4)梳理函数、方程、不等式之间的差异和联系;(5)解决函数视角下的方程、不等式问题.
分析:代数是用数学的语言表达现实世界的一种方式,基于真实的问题情境构建合适的“代数模型”是用数学的方式解决问题和表达观点的有力工具.通过对不同代数模型的主题式整合,可以明晰它们各自的特点和应用的场景,而梳理它们之间的差异和联系,则能够在不同的场景下构建合适的模型解决问题、解释问题,并在这一过程中发展抽象能力、推理能力、模型观念(应用意识、创新意识).
(三)结构关联,揭示知识内在的本质性
【案例6】因式分解(降幂思想)统合“两个二次”
“降幂化归”是一元二次方程解法构建的底层逻辑:“直接开平方法”“配方法”“公式法”均通过“开方运算”达成“降幂化归”为一元一次方程的目的.“公式法”是解一元二次方程的通法,但其“解法构建”的过程无法推广到“解更高次方程”当中,而通过“因式分解”“乘法法则”达成“降幂化归”所构建的“因式分解法”则可向“更高次”推广.“因式分解”过程中所形成的恒等关系式ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2),是进一步探索“根与系数的关系”,以及利用二次函数交点式解决“零点问题”的逻辑起点,由此可以构建“两个二次”之间的关联结构.
分析:在涉及“两个二次”问题的解决中,利用“因式分解”将函数表达式转化为交点式是关键,但学生不易想到.因此,新课阶段需要帮助学生在能够利用“公式法”解一元二次方程的基础上,建立起其与“因式分解法”之间的关联,渗透降幂思想,而在中考复习阶段,则应当帮助学生梳理“两个二次”之间的关联,加强“二次函数统领下的二次方程”的教学,使其明晰“因式分解”在二次函数“零点问题”中所起的作用,从而揭示数学本质.
三、教学组织:目标导向,凸显学生立场
在课堂上,教师要建立一种在整体把握知识内容、全面认识素养表现、充分理解学情的基础之上开展复习的理念.结构化的中考复习教学,正是基于这种理念,在合理的内容选择和系统的单元规划之下进行的.
(一)目标引领,开展“主题+单元+专题”的组织形式
【案例7】“代数式变形及延伸拓展”主题复习
主题:代数式变形及延伸拓展.
目标:发展学生的运算能力和推理能力.
内容:以乘法公式及其组成要素的关系研究为线索,构建学习单元(如表3所示).(注:每一单元根据不同的情境和任务“容量”设置1~2个专题.考虑到学生运算和推理能力有了提升,在知识结构化的前提下,适当地增加了范围和难度)
分析:整式、分式、二次根式的单元之间存在着联系:分式、二次根式是整式除法(不能整除)、开平方(开不尽方)运算的结果,其变形和运算可以转化为分子(分母)、根号下的整式运算,因此单元2和单元3是单元1的自然延拓.此外,单元内的不同应用场景之间内容涵盖全面,存在关联且逐层递进.因此,在教学目标的引领下,主题式的内容呈现应在组织形式上体现内容之间的关联和结构.