吳莉娜
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出:“形式化是數(shù)學(xué)的基本特征之一,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)習(xí)形式化的表達(dá)是一項(xiàng)基本的要求,但不能只限于形式化的表述,要強(qiáng)調(diào)對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),否則會(huì)將生動(dòng)活潑的數(shù)學(xué)思維活動(dòng)淹沒在數(shù)學(xué)形式化的海洋里”“高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)該返璞歸真,努力揭示數(shù)學(xué)概念、法則、結(jié)論的發(fā)展過程和本質(zhì),”因此,高中數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)就是,如何恰到好處地處理、駕馭和運(yùn)用形式化,使學(xué)生既能熟練、準(zhǔn)確地運(yùn)用形式化語言來表述數(shù)學(xué)內(nèi)容,并解決數(shù)學(xué)問題,又能做到對(duì)數(shù)學(xué)過程和本質(zhì)的理解,數(shù)學(xué)教師的任務(wù)在于返璞歸真,創(chuàng)設(shè)情境激起學(xué)生火熱的思考,只有經(jīng)過思考,才能最終理解這份冰冷的美麗,
1.關(guān)注數(shù)學(xué)與生活,讓學(xué)生尋“味”
數(shù)學(xué)來源于生活,也服務(wù)于生活,數(shù)學(xué)知識(shí)包括數(shù)學(xué)理論與方法,數(shù)學(xué)的思維方式,學(xué)生往往不知道生活中哪里藏著數(shù)學(xué)知識(shí),哪個(gè)問題可以用數(shù)學(xué)的方法來解決,哪個(gè)道理可以用數(shù)學(xué)的知識(shí)來證明,因此幫助學(xué)生尋找數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的原型,讓學(xué)生聯(lián)系生活學(xué)數(shù)學(xué),尋找到數(shù)學(xué)知識(shí)背后那些有趣的“故事”,品嘗到用數(shù)學(xué)方法來解決實(shí)際問題的精妙,學(xué)生才能樂此不疲,
例如,在進(jìn)行“平面與平面垂直的判定”這一課時(shí),這堂課的教學(xué)性質(zhì)屬于定理教學(xué),純粹的定理教學(xué)很難引起學(xué)生的興趣,同時(shí)學(xué)生也很難深層次地理解定理,筆者是這樣進(jìn)行情境引入的:,
師:小時(shí)候,家里造房子時(shí)看到建筑工人在砌墻的時(shí)候總是每隔一會(huì)兒就用一根系有重物的線靠緊所砌的墻,然后看了又看,當(dāng)時(shí)覺得挺奇怪的,不知道有何作用?你們能幫我解釋一下嗎?
生:檢測(cè)所砌的墻面是否與水平地面垂直,
師:那怎樣才算是垂直了呢?
生:只要系有重物的線緊貼墻面,那么墻就和水平地面就相互垂直了,
師:那么工人師傅只用了一條線檢測(cè)兩個(gè)平面是否垂直可靠嗎?墻面真的與地面互相垂直嗎?今天,我們主要就來研究?jī)善矫娲怪钡年P(guān)系,
探究性實(shí)驗(yàn)下面請(qǐng)大家一起來做一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn):
現(xiàn)把桌面當(dāng)作地面,橡皮當(dāng)作墻面,鉛筆當(dāng)作鉛垂線,模擬一下工人師傅的動(dòng)作,于是大家看到什么了?實(shí)驗(yàn)中要注意什么?
學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論
——當(dāng)鉛筆和橡皮緊貼著(即墻面和鉛垂線緊貼著),此時(shí)墻面和地面互相垂直,墻體穩(wěn)固;
——當(dāng)鉛筆和橡皮相交時(shí)(即墻面和鉛垂線相交時(shí)),此時(shí)墻面和地面不互相垂直,此時(shí)墻體不穩(wěn)固,容易倒塌(即橡皮倒了),
師:實(shí)驗(yàn)中要注意什么?
(1)由于重力的作用鉛垂線始終是垂直于地面的,所以我們要保證鉛筆始終垂直于桌面,
(2)另外,由于用筆模擬鉛垂線,當(dāng)鉛筆不垂直于桌面時(shí)(即鉛垂線不垂直于地面時(shí)),即使它與橡皮緊貼,也不能保證墻面與地面垂直,墻體還是會(huì)倒塌,
思考我們可以知道,通過實(shí)驗(yàn)得出的事實(shí)要想保證墻面垂直于水平地面,需要滿足哪些條件呢?
生:(1)線垂直于水平地面;(2)線緊貼墻面,
師:總結(jié)得太棒了!
筆者在課堂上將學(xué)生帶回到生活中,讓學(xué)生真真切切地體會(huì)定理的形成過程,摸索定理成立的必要條件,學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)證明了一切,他們積極地進(jìn)行思考,跟隨教師尋找到了定理的“生活味”,
2注重問題解決,讓學(xué)生品“味”
數(shù)學(xué)家哈爾莫斯曾說過“問題是數(shù)學(xué)的心臟”,數(shù)學(xué)問題是數(shù)學(xué)生命的源泉和數(shù)學(xué)前進(jìn)的杠桿,數(shù)學(xué)教學(xué)只有在不斷的“生:疑一識(shí)疑一釋疑”過程中,才可能使抽象的數(shù)學(xué)定義、定理、公理變得具體而有價(jià)值,并且隨著“生:疑—識(shí):疑一釋疑”的不斷深入,學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和欲望越發(fā)強(qiáng)烈,進(jìn)而逐漸形成提出問題和解決問題的能力,因此我們的數(shù)學(xué)教學(xué)要倡導(dǎo)問題解決的學(xué)習(xí)策略,使一切的學(xué)習(xí)活動(dòng)都以問題解決為樞紐,
設(shè)置問題教學(xué)情境,一定要解決兩個(gè)重要的問題:(1)為學(xué)生設(shè)計(jì)“好的”問題,所謂“好的”問題是指適合學(xué)生的思維實(shí)際有著一定的現(xiàn)實(shí)性,又能激發(fā)學(xué)生積極探究有著一定的趣味性,更有較大的思維空間有著一定的思考性和開放性的問題,這樣圍繞著問題解決進(jìn)行教學(xué),使好的問題引發(fā)深入的思考,深入的思考產(chǎn)生好的結(jié)論,使我們的教學(xué)既有好的投入更有好的收獲,(2)引導(dǎo)學(xué)生自己提出問題,學(xué)生能夠自己提出問題,自主解決問題,自覺反思問題解決的過程是學(xué)習(xí)的最高境界,也是問題解決教學(xué)的終極目標(biāo),如教學(xué)“拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程”時(shí),當(dāng)教師提出“大家覺得如何建系呢”,這時(shí)學(xué)生會(huì)有很多想法并且有理有據(jù),頓時(shí),課堂氣氛十分活躍,然后學(xué)生將各自建系所得的拋物線方程作對(duì)比,最后探討出標(biāo)準(zhǔn)方程,帶著強(qiáng)烈的問題意識(shí)進(jìn)行問題解決的探究活動(dòng)一定是充滿活力的,
下面以“函數(shù)的概念”為例,來展示應(yīng)如何進(jìn)行創(chuàng)設(shè)問題情境,
(1)設(shè)置情境,引入課題
人類生活在一個(gè)永恒運(yùn)動(dòng)的世界中,火山的噴發(fā),地層的斷裂,冰川的推移,泥石的奔流,生命的老化,甚至連我們腳下的大地也在漂移著…,,
為了描述這個(gè)復(fù)雜多變的世界,我們?cè)噲D對(duì)它進(jìn)行歸納和分析,世界上一切量,都是隨著時(shí)問的變化而變化的,時(shí)間是最原始的自行變化的量(自變量),其他量則是因變量(因時(shí)間變而隨著改變),
問題1說說生活中、數(shù)學(xué)中,你看到的變化著的一些現(xiàn)象,
問題2請(qǐng)解釋上述幾個(gè)現(xiàn)象中的數(shù)量關(guān)系,并說明有何異同?
問題3從數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的角度看,它們共同的特征會(huì)讓我們想起初中時(shí)學(xué)習(xí)過的什么知識(shí)?
問題4我們已經(jīng)在初中學(xué)習(xí)過怎樣一些函數(shù)?什么是函數(shù)?
設(shè)計(jì)目的從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā),在學(xué)生舉例中分離出兩個(gè)數(shù)之問的變化依賴關(guān)系,也可以在PPT中準(zhǔn)備一些,如:上網(wǎng)費(fèi)用和上網(wǎng)時(shí)問有關(guān);友誼隨溝通而加深;買蘋果時(shí)所付的錢與蘋果的重量成正比;正數(shù)的平方根與該數(shù)的大小有關(guān),接著對(duì)學(xué)生舉例的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)一步琢磨,細(xì)化關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生探索,為我們比較深化函數(shù)概念的理解創(chuàng)造條件,如:一定的上網(wǎng)一定的上網(wǎng)費(fèi)用;一定重量的蘋果一一定的錢數(shù);一個(gè)正數(shù)一兩個(gè)平方根,除“一個(gè)正數(shù)一兩個(gè)平方根”是一個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)兩個(gè)數(shù)之外,其他都是一個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù),
接下來,引導(dǎo)學(xué)生回憶起初中函數(shù)的定義,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到初中定義的函數(shù)實(shí)質(zhì)上表達(dá)的就是兩個(gè)變量之間的依賴關(guān)系,即自變量x在某個(gè)范圍內(nèi)的每一個(gè)確定的值,由這種依賴關(guān)系就確定出一個(gè)與x對(duì)應(yīng)的函數(shù)值y,
(2)合作交流,建構(gòu)概念
投影教材中的3個(gè)實(shí)例情境,
問題5它們是函數(shù)嗎?如果是,你能從函數(shù)的角度解釋以上三個(gè)情境嗎?
設(shè)計(jì)目的從學(xué)生已掌握的具體函數(shù)和函數(shù)的描述性定義入手,從表格、解析式、圖像總結(jié)出上述的每個(gè)問題中兩個(gè)變量之間都是一種“對(duì)應(yīng)”,根據(jù)初中的知識(shí),每一個(gè)問題都涉及一個(gè)確定的函數(shù),
問題6如何用集合語言來闡述上述3個(gè)實(shí)例的共同特征?
問題7你能否從集合與對(duì)應(yīng)的角度給函數(shù)下個(gè)定義呢?
設(shè)計(jì)目的在進(jìn)一步體會(huì)兩個(gè)變量之問的依賴關(guān)系的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)用集合與對(duì)應(yīng)的語言來刻畫單值對(duì)應(yīng),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到一個(gè)函數(shù)關(guān)系必須涉及到兩個(gè)數(shù)集和一個(gè)對(duì)應(yīng)法則,引進(jìn)“箭頭圖”,更清楚地表示這種單值對(duì)應(yīng)關(guān)系,讓學(xué)生體會(huì)“一個(gè)輸入值對(duì)應(yīng)到唯一的輸出值”的特征,師生共同完善總結(jié)出函數(shù)的定義,及定義域、值域的概念,并讓學(xué)生體會(huì)定義里的關(guān)鍵詞,如“非空數(shù)集”,“每一個(gè)”,“唯一”,
問題8如何從新的角度認(rèn)識(shí)函數(shù)的概念?舉例說明,
設(shè)計(jì)目的通過這個(gè)問題,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到函數(shù)關(guān)系實(shí)質(zhì)上是表達(dá)兩個(gè)數(shù)集的元素之間按照某種法則確定的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系,這種“對(duì)應(yīng)關(guān)系”反映了函數(shù)的本質(zhì),
對(duì)應(yīng)法則f(x)是一個(gè)抽象的符號(hào),是對(duì)函數(shù)概念的深化,學(xué)生往往不能深刻地理解它的內(nèi)涵,為了化解這個(gè)難點(diǎn),使“對(duì)應(yīng)法則”的意義有具體的乃至直觀的背景,筆者充分利用學(xué)生已有的知識(shí)——個(gè)變量的值確定時(shí),另一個(gè)變量的值也惟一確定”,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察、比較的基礎(chǔ)上,逐步實(shí)現(xiàn)從具體到抽象的飛躍;最后通過學(xué)生自己舉例、辨析,使學(xué)生真正理解,f(x)的意義,
隨著教學(xué)活動(dòng)的開展,函數(shù)的概念在這些問題的探索、思考后變得清晰,師生這一共同探討的過程,既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,又提升了他們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的能力,真正經(jīng)歷了品味的過程,
3.注重思想方法,讓學(xué)生回“味”
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值不在模仿而在創(chuàng)新,數(shù)學(xué)的本質(zhì)不是技能而是思想,學(xué)生通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅要掌握一定的知識(shí),更重要的是要領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的思想方法,通過深刻的體驗(yàn)、內(nèi)化、領(lǐng)悟形成自己內(nèi)在的數(shù)學(xué)思維,從而能有認(rèn)識(shí)事物不同的途徑和獨(dú)特的視角,解決問題獨(dú)特的思維方式和獨(dú)特的策略,
數(shù)學(xué)思想是一類數(shù)學(xué)方法的本質(zhì)特征,抽象程度高,所以數(shù)學(xué)思想的掌握非一日之功,需要通過長(zhǎng)期、反復(fù)教學(xué),達(dá)到從具體到抽象,從感性到理性的過程,
在教學(xué)中要注重在知識(shí)的形成過程中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想,數(shù)學(xué)教學(xué)如果只注重知識(shí)而不揭示知識(shí)里所蘊(yùn)含的思想方法,那么,所學(xué)的知識(shí)是孤立的、靜止的,不能在新的問題解決中做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),而思想方法就不同了,一旦被學(xué)生領(lǐng)悟、內(nèi)化,將在任何新的問題情境中發(fā)揮它的導(dǎo)向作用,
我們可以來梳理一下“分類討論思想”是如何在高中數(shù)學(xué)教材中通過每一章節(jié)逐步滲透加深的,
在學(xué)習(xí)集合時(shí),已經(jīng)讓學(xué)生初步感受了分類討論思想方法,如對(duì)集合是否為空集的討論,在學(xué)習(xí)函數(shù)時(shí),如在二次函數(shù)最值的求解時(shí),學(xué)生會(huì)遇到“動(dòng)軸定區(qū)間問題”和“定軸動(dòng)區(qū)間問題”,這時(shí)候分類討論思想就運(yùn)用得比較頻繁了,但是學(xué)生卻在處理這些問題時(shí)一直存在問題,直到高三復(fù)習(xí)時(shí)這些問題還是沒能得到解決,在學(xué)習(xí)數(shù)列時(shí),再次滲透分類討論,如等比數(shù)列求和公式中g(shù)與l的分類,在導(dǎo)數(shù)學(xué)習(xí)時(shí),分類討論幾乎出現(xiàn)在了每一個(gè)綜合題中,如含參數(shù)求單調(diào)區(qū)間問題、最值問題等,教材的編排使得分類討論不斷地滲透,學(xué)生也在每一次的認(rèn)識(shí)中加深對(duì)分類討論的理解,并逐步學(xué)會(huì)應(yīng)用,
斯卡特金說:“孩子沒有學(xué)習(xí)的愿望的話,我們的一切設(shè)想和方案都會(huì)化為灰燼,”總之,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)際,遵循學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理規(guī)律,讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的形成過程,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟問題的本質(zhì),也只有這樣,學(xué)生才能帶著積極的情感,投入到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,運(yùn)用他們火熱的思考撥開數(shù)學(xué)知識(shí)神秘的面紗,最終化解數(shù)學(xué)冰冷的美麗,