☉河南省許昌市普通教研室 張?zhí)N
既重“創(chuàng)新”又重“實踐”*
——兼談在數(shù)學(xué)教學(xué)中的意識培養(yǎng)
☉河南省許昌市普通教研室 張?zhí)N
當(dāng)今是我國知識經(jīng)濟快速崛起的時代,這種經(jīng)濟直接依賴于知識與信息的生產(chǎn)、擴散和應(yīng)用,高新科技的發(fā)展是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).而“高新科技的基礎(chǔ)是應(yīng)用科學(xué),而應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)”,而且,現(xiàn)代數(shù)學(xué)不再局限于自然科學(xué)領(lǐng)域,越來越多地在經(jīng)濟學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,直接為社會創(chuàng)造價值,而這一切又為數(shù)學(xué)發(fā)展提供了一個廣闊的前景.數(shù)學(xué)是源于社會實踐,又服務(wù)于社會實踐,而創(chuàng)新是數(shù)學(xué)進步發(fā)展的原動力.因此,這就為我們今后的數(shù)學(xué)教育提出了更高的目標,有待于去深入地研究.
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)研究主要有兩個方面:一是解題研究,二是教學(xué)經(jīng)驗總結(jié).這兩點都定位于教師對數(shù)學(xué)知識的傳授上,對教學(xué)都產(chǎn)生了積極的效應(yīng).深入的解題研究提高了教師的專業(yè)水平和解題能力.而教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié),使教師之間互相取長補短,也在一定程度上促進了教學(xué)工作的提升.近年來,素質(zhì)教育的發(fā)展,給我們提出了一些新的要求,也決定了我們應(yīng)該如何重新確立教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容.
《普通高中數(shù)學(xué)課程標準(實驗)》在“課程性質(zhì)”、“課程的基本理念”及“課程目標”等方面提出培養(yǎng)創(chuàng)新意識的要求,在“課程性質(zhì)”中提出:“高中數(shù)學(xué)課程對于認識數(shù)學(xué)與自然界、數(shù)學(xué)與人類社會的關(guān)系,認識數(shù)學(xué)的科學(xué)價值、文化價值,提高提出問題、分析問題和解決問題的能力,形成理性思維,發(fā)展智力和創(chuàng)新意識等方面具有基礎(chǔ)性的作用.”
“課程的基本理念”中提出:“高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)力求通過各種不同形式的自主學(xué)習(xí)、探究活動,讓學(xué)生體驗數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,發(fā)展他們的創(chuàng)新意識.”“課程目標”中提出:“要發(fā)展數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識,力求對現(xiàn)實世界中蘊含的一些數(shù)學(xué)模式進行思考和作出判斷.”
這樣,數(shù)學(xué)教育研究的關(guān)鍵放在了數(shù)學(xué)能力上,其中包括創(chuàng)新能力的培養(yǎng),它的內(nèi)容遠遠超越了數(shù)學(xué)知識的傳授,同時也指出了教育改革的方向.
鼓勵教師積極探索、大膽創(chuàng)新,確立明晰的教育理念.認真閱讀教育創(chuàng)新方面的書籍,從各方面了解教育動態(tài)及信息,加強專業(yè)理論的學(xué)習(xí),進行教育教學(xué)科研方面的深入研究;注重學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)科的理論知識,不斷地開拓視野,豐富并完善自身,以提高個人的綜合實力,為創(chuàng)新教育的有效實施打下基礎(chǔ).
創(chuàng)新意識表現(xiàn)為:對新穎的信息、情境和設(shè)問,選擇有效的方法和手段分析信息,綜合與靈活地應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識、思想方法,進行獨立的思考、探索和研究,提出解決問題的思路,創(chuàng)造性地解決問題.
數(shù)學(xué)教育不只是讓學(xué)生掌握一些知識,也不是把每個人都培養(yǎng)成數(shù)學(xué)家,而是把數(shù)學(xué)作為材料和工具,通過對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,在知識和方法的應(yīng)用中提高綜合能力和基本素質(zhì),形成科學(xué)的世界觀和方法論.在教與學(xué)的過程中,教師要淡化自我權(quán)威中心意識,以提高學(xué)生的自主能力.堅持教育的成功導(dǎo)向和正面激勵原則,指導(dǎo)學(xué)生開拓思維.利用他們對新知識的好奇心、求知欲,來培養(yǎng)學(xué)生的積極探索能力.
在考試中應(yīng)創(chuàng)設(shè)比較新穎的問題情境,構(gòu)造有一定深度和廣度的數(shù)學(xué)問題,要注重問題的多樣化,體現(xiàn)思維的發(fā)散性,要精心設(shè)計考查數(shù)學(xué)主體內(nèi)容,體現(xiàn)數(shù)學(xué)素質(zhì)的試題;反映數(shù)、形運動變化的試題;研究型、探索型、開放型的試題.譬如,在高考試題中,引進探索型的試題,是考查考生探索型思維能力的需要.這是因為:
首先,數(shù)學(xué)在將獲得的知識和結(jié)論按一定的邏輯體系整理方面是一門演繹科學(xué),但對知識的形成過程來說,又是一門實驗的科學(xué).如果只重視嚴密的邏輯推理運算,雖然能有效地發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力,但對于發(fā)展其在類比、歸納和聯(lián)想基礎(chǔ)上的發(fā)現(xiàn)力和創(chuàng)造力則是不利的.
其次,學(xué)生的解題過程是一種探索型活動的過程.在這個過程中,主要的思維方式是探索型思維,它包括直覺思維和邏輯思維兩種基本成分.采用探索型試題,對于考查學(xué)生的分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新思維能力,有著重要意義.
A.190B.171C.90D.45
本題考查考生的思維能力,考查實數(shù)絕對值的幾何意義及等差數(shù)列求和等知識點.幾何意義是數(shù)軸上的點x分別到點1,2,…,19的距離之和.
顯然對于任意的x∈[1,19],|x-1|+|x-19|=18,而對于任意的x?[1,19],|x-1|+|x-19|>18.
對于任意的x∈[2,18],|x-2|+|x-18|=16,而對于任意的x?[2,18],|x-2|+|x-18|>16.
依次類推,對于任意的x∈[9,11],|x-9|+|x-11|=2,而對于任意的x?[9,11],|x-9|+|x-11|>2.
最后只剩一個|x-10|,當(dāng)且僅當(dāng)x=10時,|x-10|=0,并且同時保證前面幾種情況取到最小值,
所以f(1)=f(19)>f(2)=f(18)>f(3)=f(17)>…>f(10),
同時有f(1)=f(19)<f(0)=f(20)<…,
故f(x)min=f(10).
(2)對于任意的x∈(-∞,10)∪(10,+∞),都有f(x- 10)=f(10-x)>f(10),
本題是考查創(chuàng)新意識的典型試題,試題不是以考查知識為主,它所涉及的內(nèi)容不是大綱中的某一特定的知識點,突出考查的是創(chuàng)新意識,要求考生自己認真分析題目的特點,將生活中樸素的思想條理化,進行重新的組合,構(gòu)成新的解題方法.
1.加強數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的意義是時代發(fā)展的需要,是教育改革的需要,同時也是數(shù)學(xué)學(xué)科的特點所決定的
隨著世界性的科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)深入到現(xiàn)實生活的各個領(lǐng)域,未來信息化對人的素質(zhì)的要求中,數(shù)學(xué)能力將是極其重要的組成部分.正是基于社會對數(shù)學(xué)的需求,我們應(yīng)當(dāng)面對現(xiàn)實,數(shù)學(xué)應(yīng)用不能單純滿足于課本上問題的變形,應(yīng)當(dāng)讓應(yīng)用問題更加貼近現(xiàn)實生活實際,引導(dǎo)學(xué)生置身于社會生活中,關(guān)心身邊的數(shù)學(xué)問題,關(guān)心社會的發(fā)展進步.
2.在考試中,考查學(xué)生實踐能力所應(yīng)注意的問題
(1)應(yīng)用問題的主旨是考查學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識和方法解決實際問題的能力.
(2)密切結(jié)合教材,考查本學(xué)科的重點內(nèi)容.
(3)問題涉及的數(shù)學(xué)知識和方法要有一定的深度和廣度,要有綜合性,突出數(shù)學(xué)在解決實際問題時的應(yīng)用價值.
(4)數(shù)學(xué)語言的考查,包括普通語言和數(shù)學(xué)語言的閱讀理解能力和文字表達能力的考查.普通語言的考查要求將日常生活或一般問題中的普通生活語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,本質(zhì)是對一般語言的理解、抽象和轉(zhuǎn)化能力.
(5)注意應(yīng)用層次,控制試題難度.
(6)背景公平,敘述簡明易懂.
應(yīng)用問題都有一定的實際背景,需要考慮的條件較多,解決方法也是在綜合考慮多方面的條件后的結(jié)果.
例2某批產(chǎn)品成箱包裝,每箱5件,一用戶在購進該批產(chǎn)品前先取出3箱,再從每箱中任意抽取2件產(chǎn)品進行檢驗,設(shè)取出的第一、二、三箱中分別有0件、1件、2件二等品,其余為一等品.
(Ⅰ)用ξ表示抽檢的6件產(chǎn)品中二等品的件數(shù),求ξ的分布列及ξ的數(shù)學(xué)期望;
(Ⅱ)若抽檢的6件產(chǎn)品中有2件或2件以上為二等品,用戶就拒絕購買這批產(chǎn)品,求這批產(chǎn)品被用戶拒絕購買的概率.
本題主要考查概率的基本概念和基本計算方法,考查古典概率的計算、互斥事件有一個發(fā)生及獨立事件都發(fā)生的概率的計算,考查隨機變量的分布列和數(shù)學(xué)期望的知識.
產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗與控制是一個常見的問題,這類問題運用了大量概率統(tǒng)計的知識和方法.
在實際問題中,用戶并不知道產(chǎn)品的質(zhì)量,而是通過抽檢的結(jié)果推斷產(chǎn)品質(zhì)量.本題是先假定產(chǎn)品的質(zhì)量狀況,然后去求抽檢時出現(xiàn)各種結(jié)果的概率,由此可以看出抽檢時出現(xiàn)各種結(jié)果的概率是依賴于產(chǎn)品的質(zhì)量狀況的,正是這種依賴關(guān)系,才使通過抽檢結(jié)果去推斷產(chǎn)品質(zhì)量具有理論依據(jù).
解本題的思路大致可分為兩大步聚:
(1)確定隨機變量ξ的所有可能取值;
(2)計算ξ取每個可能值的概率.
這里的關(guān)鍵和難點是第(1)步,在計算ξ取每個可能值的概率P(ξ=i)(i=0,1,2,3)時,先要清楚事件(ξ=i)的含義,必要時要將該事件分解成互斥事件的和,比如:事件(ξ=1)=“第二箱中抽到1件二等品(記為A1)且第三箱中沒有抽到二等品(記為B0)”+“第二箱中沒有抽二等品(記為A0)且第三箱中抽到1件二等品(記為B1)”,即(ξ= 1)=A1·B0+A0·B1
再利用互斥事件有一個發(fā)生的概率計算公式、獨立事件同時發(fā)生的概率計算公式及古典概率的計算公式便可求出P(ξ=1),即P(ξ=1)=P(A1·B0+A0·B1)=P(A1·B0)+
本題考查的知識比較全面,既涉及古典概率,又涉及概率論中常用的兩個公式:P(A+B)=P(A)+P(B)(這里A與B互斥);P(A·B)=P(A)·P(B)(這里A與B獨立).同時也涉及分布列及數(shù)學(xué)期望這兩個基本概念.本題的背景簡單,計算量也不大,覆蓋面廣,綜合性強,既考查了考生對概率統(tǒng)計這部分知識的掌握程度,又考查了考生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力.F
*本文系作者主持的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐應(yīng)用能力研究課題(項目編號:JCJYC140310068)的研究成果.