(本文作者为欧剑雄、陈国文、尤飞鹏、杨学切、王丽姜、周义勇、陈松。文章较长,分两篇发送,下篇主要强调当前中学数学教学存在的主要问题,上篇为针对问题提出的教学建议。)
湖北省2018年启动高等中学考试招生综合变革,2020年开始全面施行新课程、使用新教材,2023年将迎来施行新课程、使用新教材以来的首次新中考。为了更好地掌握新一轮教育综合变革对学校数学教学提出的新要求,更好地指导新课程、新教材、新中考背景下的高中数学教学,笔者所在的研究小组通过视导、调查等方法深入了解中学数学教学实际情况,并在剖析新中考数学试卷特点的基础上,对标《普通中学数学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)和《关于新时代推动普通中学育人形式变革的指导意见》,强调当前中学数学教学存在的主要问题,提出针对性的教学建议。
二、高中数学学科教学建议
化学概念和规律是产生化学观念的基础,也是发展中学生学科核心素质的重要载体。化学概念和规律的教学,要讲求引导中学生在产生化学概念、探究化学规律的过程中,把握科学方式,发展科学思维,提升科学探究能力,产生科学心态与责任感。
(1)概念和规律的新课教学
新课教学时,班主任首先要合理创设生活情景、实验情景、问题情景等,迸发中学生的学习动机,使中学生对所要学习的概念和规律获得必要的感性认识。其次,要结合适当的典型情景,引导中学生积极思索、主动参与科学具象的过程,从情景中掌握本质特点,从而产生概念和规律,使中学生由感性认识上升到理智认识,这是概念和规律教学的关键环节(许国梁,1997)。
中学生初次产生概念和规律时,对概念和规律的理解通常是片面的、肤浅的,甚至可能是错误的。因而,教学中班主任还要通过对比易混概念、比较相像概念、建立与已有知识的联系、结合具体实例等多种途径和方式,引导中学生正确理解概念和规律的化学意义(胡扬洋,2015)。在中学生初步理解概念和规律后,班主任还要针对中学生把握难点和易错点创设典型问题情景,突出概念和规律的本质特点和不同侧面,引导中学生在应用概念和规律解决数学问题的实践中加深对概念和规律的全面理解。在这个过程中,班主任还要重视引导中学生在解决问题时捉住概念的本质,在运用规律时把握基本的思路和技巧。
(2)概念和规律的备考教学
备考教学时,要让中学生认识到牢靠把握基础概念和规律是灵活应用、提高问题解决能力的基础。班主任要在全面了解中学生概念和规律把握情况的基础上,通过重组整合备考内容、创新备考教学方式等方法引起中学生的学习兴趣,引导中学生全面梳理基本概念和基本规律;并通过问题引导、任务驱动等方法引导中学生明晰知识之间的关联,产生系统化的知识结构。
习题教学是备考教学中的重要手段。班主任要让中学生明白解题是为了巩固和推进知识、培养和发展能力,切不可本末倒置,一味刷题而忽略了基本概念、基本规律和基本技巧。习题教学中,班主任要重视通过剖析中学生的问题解决过程确诊其思维障碍,非常要注重引导中学生从解题中发觉自身知识建构的不足;要通过进阶式的题组设计,引导中学生把握问题解决的通常化路径;要通过情景化问题和设计性任务,引起中学生深度思索。
班主任还要清醒地认识到,中学生产生概念和把握规律须要一个发展过程,新课教学就直接瞄准中考要求是不符合中学生认知发展规律的。要按照概念和规律教学的阶段性,统筹设计两年教学目标,明晰新课教学、单元备考、期末备考、总备考等不同阶段的学习要求,让中学生通过相互联系的不同阶段的学习高考物理专业,逐渐扩大、加深对概念和规律的理解,逐渐展现和把握其中所运用的科学方式,最终产生清晰的化学观念(冯杰,2020)。
2.强化情景教学研究,培养中学生问题解决能力
创设情景进行教学,对培养中学生的数学学科核心素质具有关键作用。教学中创设情景,有利于引导中学生在产生化学概念的过程中发展科学思维,在探究化学规律的过程中增强科学探究能力,在解决实际问题的过程中提高问题解决能力。
不管是概念规律的教学,还是问题解决的教学,都须要创设情景。教学情景的方式有好多,其中最常见的是问题情景、生活情景和实验情景(吴喆,2017)。教学中要注重情景的创设,但情景并不是越多越好。在教学的不同阶段,班主任要按照教学目标,围绕教学主题精选典型情景,有效引起中学生思索,为中学生产生概念、掌握规律和解决问题提供载体。下边分别以生活情景的创设和概念规律教学中的情景创设为例,分别论述不同方式、不同功能下情景创设与教学的原则。
(1)生活情景的创设
生活情景的来源包括大自然中的化学现象、生产生活中的化学问题和科技前沿等。每一个情景都蕴涵着大量的化学概念和规律,同样的,每一个数学概念和规律也都对应着大量的情景。教学中,生活情景的选择要考虑中学生对情景的熟悉程度以及情景与数学概念、规律的联系程度。
在概念和规律的新课教学中,通常应选择中学生比较熟悉、与概念规律本质联系比较显著的情景,以易于引导中学生从中紧抓主要诱因、把握本质特点,通过科学具象产生正确观念。在此过程中,班主任要非常重视培养中学生从客观事物或现象中提取本质属性的数学具象能力。
在问题解决的教学中,则要依据教学目标及中学生水平的不同灵活选择情景。假如教学目标包括培养中学生的信息获取与加工能力,则可以选择中学生不太熟悉的情景。假如中学生早已基本把握相关概念和规律,则可以选择与概念规律本质联系不太显著的情景,引导中学生从情景中建构数学模型,并在此过程中提升中学生的模型建构能力和问题解决能力。
(2)概念规律教学中的情景创设
概念规律教学中,班主任应按照中学生前概念的不同,合理选择不同的教学情景和教学方法。
第一种情况是,中学生在学习之前早已对有关现象具有一定的经验和认识,且这种认识与科学中的数学概念规律基本一致,比如曲线运动概念。则教学中应借助好中学生熟悉的生活情景,引导中学生产生正确的概念。
第二种情况是,中学生在生活中早已具备初步的相关经验,但与科学概念规律尚有一定差别,比如牛顿第二定理。则教学中应先借助中学生熟悉的生活情景,引导中学生从感性认识上升到理智的定性关系认识;再通过创设实验情景,引导中学生通过探究获得规律。
第三种情况是,中学生脑子中的前概念是非科学的,比如对力与运动关系的认识。则班主任必需要创设才能引起中学生认知冲突的生活、问题情景,使中学生脑子中的前概念与情景形成难以调和的矛盾,打破中学生的旧认识;再通过创设实验情景,引导中学生构建新认识。
第四种情况是,中学生脑子中基本没有相关的累犯学概念,比如电场硬度概念。则班主任应创设丰富的生活、实验情景,引导中学生通过观察现象产生感性认识;在此基础上再通过实验情景,引导中学生从现象中具象出本质特点,从而产生正确的化学概念。
不管是哪一种情况,班主任都应将培养中学生的能力作为情景教学的重要目标高考物理专业,一直重视引导中学生从情景具象出数学知识、从情景中建构数学模型,并在此过程培养中学生的推理论证能力和模型建构能力。
据悉,班主任还应认识到实验情景在数学教学中的基础地位。要讲求引导中学生基于实验情景发觉和提出科学问题,让中学生经历科学探究过程,发挥实验在培养中学生科学思维、科学探究能力和科学心态中的重要作用。
3.提升教学评价能力,促使学科核心素质落地
评价是教学活动的重要组成部份,围绕数学学科核心素质举办教学评价,能够全面地了解中学生数学学科核心素质的发展状况,进而促使中学生学习和改进班主任教学,使化学学科核心素质在教学活动中真正得以落地。
(1)评价任务的设计
有效的教学评价从明晰而清晰的认知模型开始,而后通过创设任务情景,观察中学生在完成任务时的表现,因而推测中学生的知识和能力水平。课标中的数学学科核心素质和学业质量水平为教学评价提供了一个可根据的认知模型。班主任要确切掌握学业质量要求,结合教学内容,明晰不同水平的中学生在给定的具体问题情景中,还能应用什么数学知识、思想和方式,会有如何的行为表现。这既是描述中学生现有水平的基础,也是为中学生学习提供有效指导的基础。
比如,“在熟悉的问题情景中应用机械能、机械能守恒定理等概念和规律解释相关现象”是“机械能守恒定理”新课的学习目标之一。针对该目标,依照学业质量水平界定,班主任可预测不同水平的中学生的具体表现如下表。
具体表现
水平4
能从“系统”的角度剖析“机械系统”能量的流入和流出
水平3
能通过“做功”的角度,解释动能和势能间的转化
水平2
通过“力”来解释能量的转移和转化
水平1
通过可直接观察的现象解释能量的转移和转化
为了在课堂中及时了解中学生达成该目标的程度,班主任需设计具体评价任务,并预测不同水平的中学生在该任务中可能的行为表现。如班主任设计的评价任务为课堂提问,问题为“用长绳将一足球悬挂于天花板下,把足球拉起一定角度后静止释放,剖析随后运动过程中足球机械能的变化”,则可预测不同水平的中学生的可能回答如下表。
可能回答
水平4
空气阻力对足球做负功,外界对机械系统做负功,足球机械能降低;
空气阻力做功形成内能,按照能量守恒定理,足球的机械能减少
水平3
空气阻力对足球做负功,足球降低的动能大于降低的重力势能,机械能减少
水平2
足球受空气阻力作用,不满足机械能守恒条件,机械能减少
水平1
网球越摆越低,机械能越来越小
按照上述流程的评价任务设计,能让班主任从中学生的行为表现中判定出其水平,为班主任有效了解中学生学习情况、及时改进教学策略提供可靠的反馈信息。
(2)评价结果的解释与使用
为了客观、全面地评价中学生,班主任首先要多渠道、全方面地搜集中学生的学习表现。既要关注中学生作业、试卷、实验报告、研究性活动报告、实践作品、同伴评价记录等结果性信息源,也要关注中学生上课听讲、回答问题、实验操作等过程性信息源,还要关注中学生原有知识结构、学习心态、动机等背景性信息源(沈玉顺,2009)。
其次,班主任要尽可能对中学生的学习表现做出确切解释。这须要班主任基于某种参照标准而非仅借助自身经验来解释中学生的学习表现,并在此过程中充分发挥中学生主体性。评价的参照标准主要包括课程的学习目标和中学生的自我参照,其中自我参照是班主任因材施教的基础,也是发挥评价推动中学生发展作用的基础。班主任还要认识到,无论多么精确的认知模型都未能将观察到的中学生行为与中学生内在的思维过程一一对应,因而评价结果的解释必须综合考虑多种诱因、参考多次评价结果。
班主任在使用评价结果时要一直谨记,评价既是对中学生学习结果的评价,更应当是为推动中学生学习而进行的评价。评价结果的使用要以帮助中学生明晰发展方向、促进中学生全面发展为目标,而不能以给中学生“排队”为目标。据悉,班主任还要深刻认识到真实数学情景在评价中学生数学学科核心素质方面的重要作用。不管是产生性评价还是终结性评价,都要创设有利于中学生讨论、探究的真实问题情景,通过搜集中学生面对真实问题情景的表现,判定其数学学科核心素质水平,引导教学围绕学科核心素质落实数学课程目标。
(本文发表于《福建教育》2023年第3期,略有更改)