潘優(yōu)紅
摘 要 教師應該深入挖掘教材上的例題、習題的教學功能,做到既立足教材,整合和優(yōu)化教材,又能夠超越教材,開發(fā)課程資源,有效服務數(shù)學教學。本文通過研究中考題目,聯(lián)系教材例題,探討了創(chuàng)編數(shù)學習題有效開發(fā)利用初中數(shù)學課程資源的問題。
關鍵詞 課程資源 習題創(chuàng)編 習題教學 初中數(shù)學
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2016)09-0067-03
數(shù)學習題教學不僅僅只是在形式上的示范,更應該是對于知識重點和難點突破的良好載體。這就需要教師靜下心來,深入鉆研課標和教材,弄懂教材的重點、難點和知識間的聯(lián)系,在教材的運用上采取調(diào)適取向,在教學的方式上采取創(chuàng)生取向,不斷創(chuàng)編符合教材和學生實際的習題。教師在創(chuàng)編中培養(yǎng)自己調(diào)整教材、創(chuàng)造性的使用教材的能力,一定能夠挖掘教材的潛在因素,創(chuàng)編出像中考題那樣精彩的補充習題,從而開發(fā)和利用好初中數(shù)學課程資源,有效拓展學生學習的空間,為提高學生綜合數(shù)學素養(yǎng)服務。
一、有效創(chuàng)編習題的原則和要求
1.基本原則:立足教材,超越教材
教師教育學生的目的是培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,學習新事物的能力,提出更一般、更廣闊的、更深層次的新問題和建立新理論的能力。因此,有效補充習題并不是簡單、盲目地更換教材內(nèi)容,更改例題的情境與數(shù)據(jù),甚至是大刀闊斧地拋卻教材,對教學內(nèi)容進行重新設計。它應該是教師在仔細研讀和分析教材后,在充分了解和把握課程標準、學科特點、教學目標、教材編寫意圖的基礎上,立足于學生的學習需要,以教材例題和習題為藍本,根據(jù)學生的實際情況并結(jié)合具體的教學環(huán)境,利用現(xiàn)有的教學資源,充分發(fā)揮教師的個人教學特長和創(chuàng)新能力,靈活有效地組織教學,有計劃、有目的地對教材進行活化、改編及重構(gòu),實現(xiàn)對教材的必要超越,從而拓展教學空間,促進學生的主動發(fā)展。
2.具體要求:變通使用,拓展空間
教師要深刻認識到包含在這些素材性資源之中的隱性資源,在基礎知識的教學中強調(diào)從原型出發(fā)上升到抽象的數(shù)學知識,暴露思維,讓學生體驗知識產(chǎn)生的過程。從課本例題、課本習題出發(fā),讓學生把所學知識在更大范圍內(nèi)進行歸納、演變,使知識形成一個更加完整的網(wǎng)絡。從變通出發(fā),通過變換題目的表面形式讓學生準確把握知識的深層結(jié)構(gòu),通過變式訓練強化學生的理解和掌握,實現(xiàn)開發(fā)數(shù)學思想方法等隱性資源的目的。教師還可以針對課本內(nèi)容設計一些開放性的教學內(nèi)容,為學生的創(chuàng)造性學習提供必要的素材。
(1)針對性。應圍繞數(shù)學知識的本質(zhì)屬性選擇習題,淡化這些事例中的非本質(zhì)屬性,以免干擾數(shù)學知識的形成,真正達到鞏固知識、活化思維的目的。
(2)可比性。既要設計所要形成數(shù)學知識的正例,又要設計不符合這一知識的反例,正例與反例應當容易識別,能讓學生明顯區(qū)分它們的某些不同屬性。
(3)適量性。習題要有一定的數(shù)量,數(shù)量太少,不足以形成知識與技能;數(shù)量太多,會浪費學習時間并且使學生感到乏味。
(4)趣味性。習題應盡可能生動、有趣,語言要簡練,有利于激發(fā)學生的興趣,還可借助于實物、模型、圖片、錄像、課件等多種形式引入習題。
(5)參與性。一般來說,創(chuàng)編習題的目的是為了選取學生更感興趣的教學內(nèi)容與活動,深入學生的精神世界,從而激發(fā)學生的學習興趣,使他們產(chǎn)生強烈的學習動機,最大限度地激發(fā)學生探究的欲望。有了動機,學生才能自主探索、大膽質(zhì)疑,積極、主動地去學習。因此,教師要及時組織學生對創(chuàng)編的習題進行思考、討論、動腦、動手,參與課堂教學活動,調(diào)動他們的學習積極性和主動性。
二、例析創(chuàng)編習題的有效策略
1.原題呈現(xiàn)
浙教版教材九年級(上)有這樣一道題:有一塊三角形余料ABC,它的邊BC=120mm,高AD=80mm。要把它加工成正方形零件,使正方形的一邊在BC上,其余兩個頂點分別在AB,AC上。問加工成的正方形零件的邊長為多少㎜?
【解題點撥】本題的解答非常簡單,只要利用PN∥BC,得到△APN∽△ABC,再利用相似三角形的性質(zhì)即可得解。本試題難度不大,主要考查學生綜合運用相似的知識解決實際問題的能力。
【問題賞析】題目以學生熟悉的“平面圖形(三角形和四邊形)”為載體,將數(shù)學蘊涵于平面圖形的探究變化之中,搭建起一個讓學生真正思維起來的研究平臺,極富啟發(fā)性、開放性、再生性和思維性,具有極大的自由度和探索空間。
2.立足教材,在重組中激發(fā)興趣,促進學習
教材作為學生從事數(shù)學學習的基本素材,教師應充分認識到這僅是提供給師生的一個情境、一個問題、一條思路,在這個情境、問題和思路面前,教師完全可以展示自己的教育智慧,以有利于學生開展學習活動為追求目標,在尊重學生的認知發(fā)展和知識的邏輯順序前提下勇于對教材進行合理、適度、準確的開發(fā)。對于教材中靜態(tài)方式呈現(xiàn)的主題情境,可以根據(jù)需要改變?yōu)閯討B(tài)的實際場景;也可以將脫離本地學生實際的情境內(nèi)容適當調(diào)整或更換,或根據(jù)學生的現(xiàn)實學習水平,對主題情境呈現(xiàn)的內(nèi)容進行適當重組。教師可根據(jù)教學目標的要求,遵循學生的學習規(guī)律和學習實際,通過恰當?shù)闹亟M教材,引導學生經(jīng)歷數(shù)學化的過程,引導每個學生主動參與到數(shù)學活動中來,以提高課堂教學的有效性。教師可以補充湖北鄂州中考24題:如圖所示,某校計劃將一塊形狀為銳角三角形ABC的空地進行生態(tài)環(huán)境改造。已知△ABC的邊BC長120米,高AD長80米,學校計劃將它分割成△AHG、△BHE、△GFC和矩形EFGH四部分(如圖)。其中矩形EFGH的一邊EF在邊BC上,其余兩個頂點H、G分別在邊AB、AC上?,F(xiàn)計劃在△AHG上種草,每平方米投資6元;在△BHE、△FCG上都種花,每平方米投資10元;在矩形EFGH上興建愛心魚池,每平方米投資4元。
(1)當FG長為多少米時,種草的面積與種花的面積相等?
(2)當矩形EFGH的邊FG為多少米時,△ABC空地改造總投資最???最小值為多少?
問題⑴是將原課本題適度引申,原題中的正方形變成矩形,所考查的知識與課本題類似,本題利用相似三角形的性質(zhì)將矩形的另一邊長用FG來表示,再列方程求解。對于問題⑵△ABC空地改造投資最少,言下之意是四邊形HEFG面積最大,又回到原課本題的解題中。
從教學的實際效果來看,這個增補的習題使學生興趣倍增,大家躍躍欲試,紛紛利用所學的知識進行解答,課堂氣氛達到了高潮。看來,除了教材中有限的習題外,教師還可以做個有心人,細心觀察、用心尋找生活中與數(shù)學學習相關的素材,進行創(chuàng)造性地加工,設計成新穎的練習,用以輔助教學。
3.以生為本,在改編中促進學習,挖掘潛能
教師用教材就是根據(jù)學生的認知水平、心理特征、學習規(guī)律而定,因此教師要認真研究學生的現(xiàn)實水平,所要補充的習題既要立足現(xiàn)實水平,又要挑戰(zhàn)學生潛在水平。教師可以補充山東東營中考24題:如圖,在銳角三角形ABC中,BC=12,△ABC的面積為48,D、E分別是邊AB、AC上的兩個動點(D不與A,B重合),且保持DE∥BC,以DE為邊,在點A的異側(cè)作正方形DEFG。
(1)當正方形DEFG的邊GF在BC上時,求正方形DEFG的邊長;
(2)設DE = x,△ABC與正方形DEFG重疊部分的面積為y,試求y關于x的函數(shù)關系式,寫出x的取值范圍,并求出y的最大值。
以生為本,從學生實際出發(fā)補充習題,應該注意以下兩點:
(1)根據(jù)學生新舊知識的聯(lián)系創(chuàng)編習題。課堂教學過程是將教材的知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為學生的知識結(jié)構(gòu)過程。這一過程實現(xiàn)取決于教師能否從學生的知識水平出發(fā),幫助學生找準新舊知識的聯(lián)結(jié)點,使新舊知識之間建立起聯(lián)系,使學生學會用舊知去同化新知,從而學會學習。本題的條件中沒有告訴三角形的高,但可以啟發(fā)學生思考,根據(jù)底和面積順利求出。問題⑴的求解其實就是課本題重現(xiàn),解答方法與課本題目一樣。
(2)從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)創(chuàng)編習題。建構(gòu)主義認為:復雜的學習領域應針對學習者先前的經(jīng)驗和學習者的興趣。只有這樣才能激發(fā)學習者的學習積極性,學習才可能是主動有效的。問題⑵的求解高于課本題,求解要注意分類,因為重疊部分可能在三角形內(nèi)部,也可以在三角形的外部。這樣讓學生能通過動口、動手、動腦,親自參與再創(chuàng)造,更輕松、更深刻地感知和理解所學的知識,更好地掌握解決問題的策略與方法,形成良好的數(shù)學思維品質(zhì),從而學會用數(shù)學的眼光去分析問題、解決問題。
4.教給方法,在創(chuàng)編中落實主體,學會學習
學生是數(shù)學學習的主人,通過數(shù)學學習,學生不僅要掌握知識,而且更重要的是學會運用所學的知識,在不斷地學與用中提高能力。所以,在教學中,教師要善于教給學生數(shù)學學習的思想方法。數(shù)學思想方法是數(shù)學知識在更高層次上的抽象和概括,它蘊含于知識發(fā)生、發(fā)展和應用的過程之中,是知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁,數(shù)學能力的高低往往表現(xiàn)在對數(shù)學思想方法的理解和運用上。因為學生所做的題目,以及教師所選的例題不過是一種知識載體。教師的任務就是通過這一知識載體去發(fā)現(xiàn)、挖掘其中不變的數(shù)學內(nèi)涵,即數(shù)學的基礎知識和基本技能、數(shù)學的通性通法。抓住了通性通法,就抓住了數(shù)學對象的基本性質(zhì)。因此,教師要立足課本例題,創(chuàng)造性地選用和創(chuàng)編題目,幫助學生體會函數(shù)與方程的思想、等價轉(zhuǎn)化的思想、分類討論的思想、數(shù)形結(jié)合的思想等重要思想方法在數(shù)學解題中的應用,要把總結(jié)與反思解題的思維過程成為數(shù)學思想方法的滲透、領悟、升華和應用的過程,使學生自覺地運用數(shù)學思想方法指導數(shù)學解題。學生掌握了思想方法,才能主動地、積極地去探究新知,鞏固舊知,形成自學能力。比如在初中數(shù)學教學中,有時將問題看成一個整體時,則無從下手,若分而解之,各個擊破,則能柳暗花明。分類討論正是這一種思想,為了解決問題,將問題所涉及的對象不遺漏地分成若干類問題,然后逐一解決,從而最終解決整個問題。通過向?qū)W生講解分類討論這個方法,就會提高自身靈活遷移理解數(shù)學知識的能力。教師還可以補充福州中考21題:如圖,在△ABC中,∠C=45埃珺C=10,高AD=8,矩形EFPQ的一邊QP在邊上,E、F兩點分別在AB、AC上,AD交EF于點H。
(2)設EF=x,當x為何值時,矩形EFPQ的面積最大?并求其最大值;
(3)當矩形EFPQ的面積最大時,該矩形EFPQ以每秒1個單位的速度沿射線QC勻速運動(當點Q與點C重合時停止運動),設運動時間為t秒,矩形EFPQ與△ABC重疊部分的面積為S,求S與t的函數(shù)關系式。
問題(1)是考查相似三角形的性質(zhì),容易得證。問題(2)表面上看是一個求二次函數(shù)最值的問題,其實是課本原題的拓展與延伸,它也是利用比例線段的性質(zhì),將矩形的另一邊的長用含X的代數(shù)式表示;然后建立面積關于變量X的函數(shù)關系式再求最值。問題(3)又與動態(tài)的問題相結(jié)合,考察學生運用相似解決動態(tài)問題,這類問題有利于培養(yǎng)學生的思維能力。這類問題通常運用分類討論的數(shù)學思想,解答這類問題有一定難度,需要學生具備獨立的鉆研精神,教師要經(jīng)常進行訓練。
當然,用分類討論思想解題,在數(shù)學解題中占據(jù)重要地位,用分類思想解題不僅可以加深對數(shù)學基礎知識和基本技能的理解,而且也有助于理性思維能力的提高。但是,有時在分類討論時,會造成解題過程的繁瑣,這就要求我們在解分類討論題目時,注意解法上的優(yōu)化,對有一些題目,可以采用其它解法,使分類討論得以避免和簡化。
可見,數(shù)學題目情境千變?nèi)f化,形形色色,教學中想要以有限的題型來給它們編號掛點,這無疑是大海撈針。因此,課堂中必須幫助學生從總體上條理出解決問題的本質(zhì)思路,引導學生抓住貫穿于各種類型問題的“紅線”,即數(shù)學思想方法。我們在平時教學中不應過分地追求特殊方法和特殊技巧,不必將力氣花在鉆難題、怪題和過于繁瑣、運算量太大的題目上,而應將主要精力放在基本方法的靈活應用和提高學生的思想層次上。因此,為了將能力的培養(yǎng)落到實處,重視數(shù)學思想方法的提煉和滲透顯得尤為重要。
三、結(jié)語
教師不單純是課程的接受者,同時也是課程的調(diào)適者和創(chuàng)生者。有效創(chuàng)編數(shù)學習題,既可拓展學生的解題思路,又可培養(yǎng)學生的探究發(fā)現(xiàn)能力。只要教師發(fā)揮自己的創(chuàng)造能力,根據(jù)學生的學情對習題進行整合和創(chuàng)編,前“鋪”后“繼”,才能讓學生學得輕松,學得愉快!
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