单元整体教学观下的高中数学试卷讲评课教学探索

作者: 朱艳燕 刘奕签

单元整体教学观下的高中数学试卷讲评课教学探索0

一、案例背景

新教材、新高考突出了素养导向、能力为重,体现基础性、综合性、应用性与创新性的要求.《普通高中数学课程标准》(2017年版2020年修订)(以下简称“新课标”)指出,教师要以发展学生数学学科核心素养为导向,抓住四条主线,明晰学科核心素养的连续性和阶段性,并提出了“单元—课时教学”的教学理念.核心素养的培养往往潜藏于数学知识体系与结构中,无法通过单一的知识点呈现.随着新课标的深入实施,出现了很多新授课的单元教学整体设计,但单元整体教学观下的试卷讲评课教学设计与研究仍然相对较少.

试卷讲评课在高中阶段是非常重要的部分,对学生阶段性的学习成果起着检测与反馈的作用,是提升学生数学核心素养的重要手段.但一些教师在讲评课的教学中,仅仅通过串讲习题的形式进行,达不到知识内容的巩固、思想方法的理解、核心素养的提升,使得试卷讲评课变为习题课.那么如何站在单元整体教学观上为试卷讲评课教学提质赋能呢?我以高一上学期的一节“三角恒等变换”试卷讲评课为例,试作阐释.

二、案例描述

高一上学期期末,我们参加了昆明市五华区高一期末质量检测的阅卷工作,发现很多学生在“三角恒等变换”部分丢分严重,尤其是第18题.此题满分12分,区平均分3.3分,得分率27.52%,满分学生占总人数的0.82%,得分在3分以下的学生超过55%.许多学生反映第(1)问扣了2分,第(2)问没有思路,不知从何处下手,这引起了我的关注与思考.随着新课改理念的渗透,试卷讲评课的研究需要不断更新和调整,改变传统试卷讲评课的教学方式迫在眉睫.因此,我尝试用如下方式进行教学改进:

1.试题呈现

题目:已知函数f(x)=tanx.

(1)若f(θ)=2,求sinθcosθ;

(2)若α,β均为锐角,且f(α)+f(β)=,求sinα+sinβ的取值范围.

2.教学尝试

我先让全班学生回顾自己当时的解题思路.

生1:因为tanθ=2,我想到了用三角函数的定义,先求出正、余弦函数值,再代入sinθcosθ求得答案,但是忽略了分象限讨论,被扣了两分.

我帮他分析丢分原因,提出错因本质是对任意角的三角函数定义理解不到位,潜意识还停留在初中阶段锐角三角函数的定义上.

生2:我通过解方程先求出cosθ,再求sinθ,其中涉及开方取正负,由tanθ>0得出θ角可能在第一或第三象限,再分别把sinθ和cosθ的两组值代入求得答案,发现结果都是.

我肯定学生的方程思想,同时让全体学生观察思考,为什么两组值代入后结果都一样?并追问解法是否可以优化.

生3:由tanθ=2得sinθ=2cosθ,把它代入sin2θ+cos2θ=1得5cos2θ=1,同时把sinθ=2cosθ代入所求sinθcosθ,即求2cos2θ,所得结果是.

我表示赞赏,夸奖他会转化,利用整体代入的思想简化计算过程.

生4:我利用分母1,把1写成sin2θ+cos2θ构造齐次式,分子分母同除cos2θ转化成正切,直接代入求解.

我称赞他的解法巧妙,抓住了已知条件和所求问题的联系,应用了化归思想,解题过程简洁明了,同时引导学生思考是否还有其他方法.

生5:我想到了sinθcosθ=sin2θ,就尝试用二倍角公式先求出tan2θ,再用三角函数的定义求得sin2θ=,但被扣了两分,我也不知道问题出在哪里.

我对全班学生提出问题:“谁能帮他找找问题出在哪里?”

生6:应该先明确2θ的终边所在象限,因为tanθ=2>1,由正切函数的图象(学生板演)得出θ∈(kπ+,kπ+),k∈Z,则2θ∈(2kπ+,2kπ+π),k∈Z,所以2θ为第二象限的角,得sin2θ>0.

全班学生鼓掌表示赞同.

我表扬了这个学生,接着说:“这正是此方法的难点所在,要结合正切函数图象和正切函数值明确角θ的取值范围,再得到2θ所在的象限,又回到任意角三角函数的定义求解.”

在第(2)问中,有学生利用均值不等式进行最值的求解,但马上另一个学生提出解法有漏洞.在利用极限、数形结合等思想解释之后,学生发现利用辅助角公式化为标准型求解最为便捷.在我的引导下,学生还找到了“题源”,试题来自课本第227页例10.那道题就是通过三角恒等变换实现求矩形最大面积的.

课堂最后,我总结本课.学生发现这节课覆盖了整个单元的知识点,在无形中打通了各知识点之间的联系.我给学生留了课后作业:能否站在一个单元的角度,命制一道与三角函数相关的综合题?

三、案例评析

(一)多元解法,助推课堂

整节课以学生的回答串联起来,教师点拨,层层助推.方法一,利用三角函数定义进行分象限讨论;方法二,继续利用三角函数定义但是避开讨论;方法三,在避开象限讨论的同时优化了解法,转化为计算2cos2θ;方法四,在方法三的基础上直接构造齐次式,完成化解;方法五,另辟蹊径,提出用二倍角公式进行求解,依然可以得到正确答案.在层层启发下,学生可以看到解法在不断优化,可以看到知识的多样态呈现及其内在联系.

试卷讲评不只是讲解学生在做题过程中出现的错误,在大单元视角下,整合不同解法,而不同的解法又指向共同的本质,从而让学生聚焦核心,深刻理解内涵,从而发现一类题的规律,挖掘思维的深度.高一是收集一题多解的最佳时机,教师可以从不同角度寻找不同的解法,对比发现最优解法,回归数学本质,最终实现多题一解.而在试卷讲评课中对考点进行同类别的整合,也能使知识体系得以建构和完善,发展学生思维,提升学生核心素养.

(二)关注过程,积极评价

评价是单元教学中的重要一环,具有检测学生的学习成效、发现教师的教学问题、促进教学改革等作用.在评价中,教师应以育人为导向,以评促教,以评促学.本节课运用了多种评价方式,除了考试数据之外,还有自我评价、同伴评价、教师评价等,单元整体教学评价不是单纯反馈教学结果,而是对学生学习过程的多维、整体分析.教师站在单元的视角上,任由学生去发现与探索,在不同的解法中,设计不同的评价方案,使评价主体、评价内容和评价形式多样化,也激活了课堂,实现了教学评一体化.教师也可以在讲解之后灵活设计相关知识模块的试题,使用智慧课堂收集学生数据,掌控学生的学习情况.

(三)独立自省,互动互助

试卷讲评课是一类重要的课型,应该避免“一言堂”现象.为了适应新课程、新高考的要求,本节课的处理有很多突破和创新,课堂开放程度和灵活性较大,教师的角色只起到串联和升华的作用,教师的点评完善了学生的回答,教师对学生发现的问题进行追问,适当点拨和小结,启发学生深入思考,深入探究.

试题的解答过程从三角恒等变换开始,覆盖了定义、同角三角函数关系、诱导公式、和差角公式、二倍角公式、辅助角公式等一整章的知识点,促使学生深度思考,优化解题思路,形成灵活运用知识的综合能力.最后让学生自己针对三角恒等变换模仿命题,很好地激发了学生的主观能动性,考查了学生的知识掌握和运用情况.

当学生的尝试引起了认知冲突的时候,又是一次新的碰撞.这时,教师应把问题留给学生,给课堂以留白,把解决问题的期限移至未来,让学生在学习中一路寻找答案.

(四)回归本质,单元意识

目标是什么?已知量是什么?可以用哪些知识点解决它?条件和结论就像迷宫的入口和出口,解题就是缩短出入口距离的过程.我们需要找准方向,寻找已知和未知之间的联系,确定好解题方案再执行.站在整体上,心中才有方向.在立足基础知识、基本方法的前提下,多想才能少算.

罗增儒教授说过:“数学学习中真正发生数学的地方都无一例外地充满着数学解题活动.”我们知道“教什么”始终比“怎么教”重要,教学内容决定教学形式.同样,数学解题“解什么”比“怎么解”重要.教师应该教会学生站在大单元的角度上,明确解题方向,围绕“解什么”捕捉已知条件,思考已知条件能推导出什么样的结论,找到解决问题的思维路径.“怎么解”只是知晓“解什么”之后的外在呈现手段,往往是解题成果的一种展示,达成这一目标的背后是数学的思维活动.教师的重要职责是研究、挖掘教学内容,使其结构化,引导学生进行深度思维活动,在变化中提升思维的深度和广度.

这节讲评课通过激烈的头脑风暴,盘点了三角恒等变换的知识板块,也激发了学生探究的欲望.聚焦单元,立足本质,高端的食材往往只需要最简单的烹饪方式,最基础的知识与方法往往蕴含最深刻的道理.