摘 要:中職數(shù)學(xué)對(duì)于中職生來(lái)說(shuō),內(nèi)容相對(duì)抽象、公式相對(duì)復(fù)雜、記憶和理解都相對(duì)困難,加上中職生原本薄弱的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),使得中職數(shù)學(xué)教學(xué)步履維艱.本文從非形式化的角度探討中職數(shù)學(xué)教學(xué)更有效的教學(xué)方法.
關(guān)鍵詞:中職;數(shù)學(xué);非形式化;不等式;形象化
眾所周知,中職數(shù)學(xué)的內(nèi)容相比初中數(shù)學(xué)已經(jīng)有了較大幅度的提高,形式化的數(shù)學(xué)結(jié)果已經(jīng)大量在教材中出現(xiàn),諸如函數(shù)概念、不等式的認(rèn)識(shí)等對(duì)于中職生而言都不容易理解.中職生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)尤其薄弱,很多中職生連最基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算、算式化簡(jiǎn)都無(wú)法獨(dú)立完成,這就導(dǎo)致數(shù)學(xué)教師教學(xué)顯得步履維艱.
心理學(xué)家布魯諾在職業(yè)教學(xué)的困境時(shí)說(shuō)起:長(zhǎng)時(shí)間走訪后,我發(fā)現(xiàn)在職業(yè)學(xué)院的學(xué)生和普通學(xué)校的學(xué)生不能采用同一方式教學(xué),職業(yè)學(xué)校學(xué)生更要注重知識(shí)接受的形態(tài)和過(guò)程,以及知識(shí)相關(guān)的具體形態(tài)化問(wèn)題,這就勢(shì)必導(dǎo)致教學(xué)傾向于非形式化,比較符合職業(yè)學(xué)院學(xué)生的心理認(rèn)知特點(diǎn). 從布魯諾的話中,筆者認(rèn)識(shí)到職業(yè)教學(xué)需要尊崇中職學(xué)生心理學(xué)的特點(diǎn),結(jié)合數(shù)學(xué)形式化比較強(qiáng)烈的特征,以非形式化的教學(xué)方式進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)才是關(guān)鍵.
[?] 概念教學(xué)中的非形式化
中職數(shù)學(xué)對(duì)于概念教學(xué)要緊緊抓住非形式化的特征,因?yàn)檫^(guò)于抽象的表征對(duì)于中職教學(xué)而言是不適合的,筆者尊崇心理學(xué)家布魯諾的教學(xué)建議,常常用非形式化、形象化的教學(xué)特征來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué). 如:在《不等式的概念教學(xué)》這一認(rèn)知章節(jié)中,筆者充分運(yùn)用了各種情境化、形象化的手段,讓教學(xué)過(guò)程更符合中職生認(rèn)知心理.
案例1:《不等式的基本性質(zhì)》概念教學(xué)
環(huán)節(jié)1:課堂引入
自然層面案例:“兩岸青山相對(duì)出,遠(yuǎn)近高低各不同”.
人文層面案例:測(cè)量長(zhǎng)度均為4米的兩根木棍,精確到毫米是否完全一樣呢?(不等是絕對(duì)的)
目的:使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不等的無(wú)處不在,了解為什么要學(xué)習(xí)不等式性質(zhì).
環(huán)節(jié)2:數(shù)量關(guān)系(投影)
給出幾幅圖,請(qǐng)同學(xué)們閱讀其中的數(shù)量關(guān)系.
圖1,太平洋上熱帶風(fēng)暴.
圖2,糖水加糖變甜.
圖3,航海三角形.
圖4,太湖水位.
圖5,某品牌酸奶中脂肪的含量f應(yīng)不少于3.6%,蛋白質(zhì)的含量p應(yīng)不少于1.8%.
目的:通過(guò)大量的實(shí)際圖例,使得學(xué)生了解其中存在的數(shù)據(jù)關(guān)系、數(shù)量關(guān)系,進(jìn)一步表示這些數(shù)量關(guān)系用到了什么樣的數(shù)學(xué)知識(shí)?顯然是不等式,這是不等式學(xué)習(xí)的價(jià)值和意義所在. 將數(shù)學(xué)問(wèn)題從形象化的特征中抽取出來(lái),體現(xiàn)了無(wú)處不在的不等性質(zhì).
環(huán)節(jié)3:感受不等
學(xué)生:可以用不等式或不等式組來(lái)表示. (用不等號(hào)將兩個(gè)解析式連結(jié)起來(lái)所成的式子叫不等式)
教師:能用不等式及不等式組把這些不等關(guān)系表示出來(lái),也就是建立不等式數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,通過(guò)對(duì)不等式數(shù)學(xué)模型的研究,反過(guò)來(lái)作用于我們的現(xiàn)實(shí)生活,這才是我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的.
(學(xué)生輪流回答,老師將答案相應(yīng)地寫(xiě)在實(shí)例后面)
圖4的表達(dá)式關(guān)注a≤x≤b的使用,圖5表達(dá)式若寫(xiě)成:f≥3.6%或p≥1.8%是錯(cuò)誤的,應(yīng)該用不等式組來(lái)表示此實(shí)際問(wèn)題中的不等量關(guān)系,即可以表示為f≥3.6%,p≥1.8%.(也可以表示成f≥3.6%且p≥1.8%)
目的:通過(guò)幻燈投影,將不等式的表達(dá)引入到課堂教學(xué)中為進(jìn)一步引進(jìn)不等式性質(zhì)打下基礎(chǔ).
環(huán)節(jié)4:基本性質(zhì)
1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生泄漏,產(chǎn)生大量核輻射. 核輻射主要存在三種射線:ALPHA(阿爾法)射線、BETA(貝塔)射線、GAMMA(伽瑪)射線. 我們不妨記ALPHA(阿爾法)粒子的質(zhì)量為a,BETA(貝塔)粒子的質(zhì)量為b,GAMMA(伽瑪)粒子的質(zhì)量為c,三者的質(zhì)量關(guān)系是a>b,b>c,那么:
(1)考慮到a>b,若利用天平稱量?jī)煞N粒子的質(zhì)量,顯然貝塔粒子一端下降,交換兩種粒子的位置,則另一端下降,于是可以得到性質(zhì)(1):若a>b,則b (2)將上述三種粒子質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行傳遞a>b,b>c,得到性質(zhì)(2):若a>b,b>c,則a>c. (傳遞性) (3)請(qǐng)大家在天平兩端放上ALPHA(阿爾法)粒子、BETA(貝塔)粒子各一枚,然后同時(shí)各自加上一枚GAMMA(伽瑪)粒子,則天平平衡性保持不變,得到性質(zhì)(3):若a>b,則a+c>b+c. (可加性) (4)學(xué)生仿:在天平兩端放上ALPHA(阿爾法)粒子、BETA(貝塔)粒子各一枚,然后在重的一邊加上伽馬粒子一枚,輕的一端加上更輕的代爾塔粒子一枚,則可得性質(zhì)(4):若a>b,c>d,則a+c>b+d.(同向不等式可加性) (5)若取出m(m>0)個(gè)ALPHA(阿爾法)粒子與BETA(貝塔)粒子,按類別放在天平兩端,則顯然ma>mb,得到性質(zhì)(5):若a>b,c>0,則ac>bc;若a>b,c<0,則ac (6)若取m(m>0)個(gè)相同的ALPHA(阿爾法)粒子與n(n>0)個(gè)相同的BETA(貝塔)粒子,且m>n>0,則顯然ma>nb,得到性質(zhì)(6):若a>b>0,c>d>0,則ac>bd. (同向正值不等式可乘性) (7)當(dāng)能量很大的時(shí)候,ALPHA(阿爾法)粒子、BETA(貝塔)粒子都會(huì)發(fā)生裂變,它們裂變的速度不同,不妨設(shè)每次每個(gè)ALPHA(阿爾法)粒子分裂為3個(gè)小ALPHA(阿爾法)粒子,每次每個(gè)BETA(貝塔)粒子分裂為2個(gè)小的BETA(貝塔)粒子,經(jīng)過(guò)n-1(n∈N,n≥2)次分裂之后,得兩種粒子個(gè)數(shù)分別為3n、2n個(gè),由指數(shù)函數(shù)圖象可知,3n>2n(n∈N,n≥2),得到性質(zhì)(7):若a>b>0,則an>bn(n∈N,n≥2). (乘方法則) (8)當(dāng)能量不足的時(shí)候,ALPHA(阿爾法)粒子、BETA(貝塔)粒子都會(huì)發(fā)生聚合,它們聚合的速度也不同,3個(gè)小ALPHA(阿爾法)粒子聚合成一個(gè)大的ALPHA(阿爾法)粒子,2個(gè)BETA(貝塔)粒子聚合成一個(gè)大的BETA(貝塔)粒子,若現(xiàn)在兩種粒子個(gè)數(shù)分別為3n、2n個(gè),且3n>2n(n∈N,n≥2),經(jīng)過(guò)n-1(n∈N,n≥2)次聚合之后,得3>2,我們令a=3n、b=2n,且a>b>0,則3=a>b=2,得到性質(zhì)(8):若a>b>0,則>(n∈N,n≥2). (開(kāi)方法則) 說(shuō)明:本節(jié)中,筆者將不等式的常用八個(gè)性質(zhì)關(guān)系,用問(wèn)題串的形式進(jìn)行了整合,以核輻射的問(wèn)題為載體,以非形式化的方式再現(xiàn)了性質(zhì)之間的前后聯(lián)系、呼應(yīng),中職生對(duì)于形象化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了極大的興趣,進(jìn)而讓不等式性質(zhì)的教學(xué)得到了一定充分的實(shí)施. [?] 解題教學(xué)中的非形式化 解題是數(shù)學(xué)教學(xué)不可回避的重要內(nèi)容,介于中職生對(duì)于抽象、形式化數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的理解存在缺失,筆者認(rèn)為以非形式化的解題方式有利于抽象數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決和講解、傳授.來(lái)看一個(gè)案例, 案例2:已知指數(shù)函數(shù)y=g(x)滿足g(-2)=,又函數(shù)f(x)=是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),求函數(shù)f(x)的解析式. 分析:本題主要考查學(xué)生對(duì)指數(shù)函數(shù)和奇函數(shù)概念的理解,考查學(xué)生的計(jì)算能力和估算能力及問(wèn)題轉(zhuǎn)化的能力. 筆者通過(guò)閱卷發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生對(duì)本題是利用奇函數(shù)的定義來(lái)求m,n的,但由于剛好擊中了學(xué)生的“軟肋”:薄弱的計(jì)算能力,好多學(xué)生都算不下去,最終都“無(wú)功而返”.事實(shí)上,通過(guò)定義來(lái)計(jì)算m,n是一種“通性通法”,學(xué)生應(yīng)加以掌握,下面給出他們的完整解法:因f(x)=-f(-x)對(duì)?x∈R恒成立,故=-,即(-2x+n)(2-x+1+m)=(2x+1+m)(2-x-n)對(duì)?x∈R恒成立,整理得:2(mn-2)+(2n-m)(2x+2-x)=0,所以,mn-2=0,2n-m=0, 即m=2,n=1,或m=-2,n=-1.因f(x)的定義域?yàn)镽,故函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=. 辨析:通過(guò)上述教學(xué)方式,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生解決類似問(wèn)題依舊不能相當(dāng)熟練,究其原因是學(xué)生無(wú)法對(duì)于任意的x進(jìn)行處理,因此中職生在解決此類問(wèn)題的時(shí)候,宜采用非形式化的方式,即利用f(-1)=-f(1)就可以輕松解決中職生無(wú)法化簡(jiǎn)帶有參數(shù)的問(wèn)題,提高了問(wèn)題解決的效率. 總之,非形式化是一種教學(xué)的手段,它恰當(dāng)?shù)氖褂糜欣谥新毶鷮W(xué)習(xí)抽象的數(shù)學(xué)、形式化的數(shù)學(xué),筆者對(duì)于此做了概念教學(xué)、解題教學(xué)的初次探索,筆者認(rèn)為這種探索是符合學(xué)生心理學(xué)習(xí)特征的. 筆者認(rèn)為,中職數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)通過(guò)非形式化手段上升到形式化的結(jié)果是正常過(guò)程,但也不能完全一味的非形式化,兩者的適度有機(jī)結(jié)合是有利于中職數(shù)學(xué)教學(xué)的高效開(kāi)展.