嚴君
摘 要:數(shù)學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,一些抽象知識的理解都需要學(xué)生通過實踐活動來獲得。教具和信息技術(shù)的合理使用不僅能提高上課的效率,也是促進有效課堂的前提,能激發(fā)學(xué)生動手、動腦的習(xí)慣,更是引導(dǎo)學(xué)生直觀正確地認識某一抽象概念最好的途徑之一。
關(guān)鍵詞:教具;信息技術(shù);數(shù)學(xué)教學(xué)
數(shù)學(xué)家波利亞曾指出:“數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面,一方面它是歐幾里德式的嚴謹科學(xué),從這個方面看數(shù)學(xué)是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué),但另一方面,創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué),看起來卻像是一門實驗性的歸納科學(xué)。”數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)離不開數(shù)學(xué)實驗,在教學(xué)過程中,有效地利用信息技術(shù),合理地使用教具,引導(dǎo)學(xué)生自主參與探索和發(fā)現(xiàn)的過程,讓學(xué)生在這個過程中關(guān)注社會、關(guān)注生活,體會數(shù)學(xué)的實用性。下面本文從幾個案例談?wù)劷叹吲c信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。
案例1:離心率的概念
通常教師會在課本上提供一組橢圓圖形,給出離心率,讓學(xué)生直觀感受離心率和橢圓的扁平程度的關(guān)系。但是這樣有一定的局限性,一方面提供的橢圓數(shù)量不夠,其次無法感受動態(tài)的變化過程,學(xué)生只是被動接受。如果安排學(xué)生用描點法畫出一組橢圓并不現(xiàn)實。之前我們會利用實物操作:取固定的繩長(2a),不斷改變焦距(2c),做出若干橢圓,感受離心率與圖形形狀的關(guān)系?,F(xiàn)在如果利用圖形計算器,讓每位學(xué)生做出一個橢圓,并交換觀察發(fā)現(xiàn)的區(qū)別,既能增加學(xué)生的動手操作能力,變被動為主動,又能親身經(jīng)歷離心率概念的形成過程。
有關(guān)圖形的變換,例如,正弦型函數(shù)y=Asin(ωx+φ)不同參數(shù)下的圖象變化,同樣可以借助圖形計算器,三個參數(shù)依次變化得出相應(yīng)的若干組圖象,學(xué)生歸納得出三個參數(shù)對圖象的影響更為直觀形象。
圖形計算器對于學(xué)生形成科學(xué)的思維方式有著積極的影響,數(shù)形結(jié)合,尤其針對一系列的函數(shù),認識圖象然后進一步分析函數(shù)性質(zhì)。應(yīng)用圖形計算器,從“形”的角度發(fā)現(xiàn)“數(shù)”的規(guī)律,從而揭示問題本質(zhì),反復(fù)強調(diào),多次訓(xùn)練“數(shù)形結(jié)合”的思想方法。
案例2:立體幾何初步
初學(xué)立體幾何時,學(xué)生對于幾何體的感知可以通過實物模型來加深。為調(diào)動學(xué)生的積極性,制作模型的材料從學(xué)生身邊就有的書、筆、紙、三角板等入手。比如,一本書就是一個平面,打開就是一個二面角,粉筆盒就是一個長方體,一張矩形的紙卷起來形成一個圓柱等等。
再比如,教學(xué)圓錐體積,讓學(xué)生分組做實驗(一圓柱形容器、一圓錐形容器、沙子或水,讓學(xué)生用圓錐容器向圓柱容器中裝水或沙)證明V=sh成立,進一步探究圓錐與圓柱體積之間的關(guān)系。在實驗中,注意引導(dǎo)學(xué)生嚴格、正確地運用直觀操作,真正把操作作為獲取知識的手段。對于實驗失敗的小組,要引導(dǎo)學(xué)生查找實驗失敗的原因,指出操作的不正確之處,繼續(xù)進行實驗,直到成功為止。這樣的設(shè)計,不但使學(xué)生在操作中獲取了知識,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力。
我們在講解三視圖的繪制和還原時,學(xué)生往往較難想象,此時利用身邊常見的鐵絲、木棍、紙張等簡易制作出對應(yīng)幾何體的模型,便于學(xué)生進行空間想象。涉及截面以及展開圖問題時,可以利用一些生活中常見的類似幾何體,比如,蘿卜、橡皮泥、紙盒等,取材方便,讓學(xué)生自己動手操作,探索新知。
案例3:指數(shù)函數(shù)的引入與定義
細胞分裂問題:由1個分裂成2個,2個分裂成4個,…,依次下去,分裂x次后,求所得細胞個數(shù)y與分裂次數(shù)x的關(guān)系式。設(shè)計生活實例,引進計算機模擬演示,用幾何畫板列出對應(yīng)的分裂次數(shù)與細胞數(shù)的表格,增強內(nèi)容的趣味性,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了生動形象的問題情境。接下來提出問題:指數(shù)函數(shù)y=ax中的a可以取哪些數(shù)?在給定的實驗平臺中,改變a的值,分別計算a2,a3,a,aa0,將數(shù)據(jù)整理寫入表格,學(xué)生產(chǎn)生計算困難,這時利用幾何畫板的快速計算功能,讓學(xué)生參與操作,學(xué)生發(fā)現(xiàn)有時計算機會顯示錯誤信息,說明此時無意義,從而引入指數(shù)函數(shù)的定義,以及a所滿足的范圍,這樣的引入也更加真實自然,讓學(xué)生弄清楚概念的內(nèi)涵外延。
案例4:算法與框圖
算法思想貫穿于整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,框圖的應(yīng)用既可提高教學(xué)效率,又可提高學(xué)生考慮問題的條理性。在利用“二分法”求方程近似解的題型中,之前主要是利用零點存在性定理,通過圖象以及不斷二分區(qū)間取值比較得到,處理上有許多重復(fù)的步驟。通過算法思想,結(jié)合框圖,進一步使用計算機進行簡單編程,化繁為簡,能使問題清晰和脈絡(luò)化,建立合理的程序包可解決一系列的近似解問題,在計算機中輸入不同的方程以及精確度,通過所設(shè)計的程序包運算,避免繁復(fù)的人工計算,進一步鍛煉學(xué)生的動手操作能力。
數(shù)學(xué)是研究客觀世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微。探索是人類認識客觀世界的精神條件,因此,研究數(shù)學(xué)問題時,把數(shù)和形的知識結(jié)合起來,引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)的方面用分析的方法進行抽象思維,從形的方面進行形象思維。為了充分調(diào)動學(xué)生積極性,使學(xué)生參與到教學(xué)活動中來,不妨借助教具以及信息技術(shù),促進這一過程的完成。
參考文獻:
[1]陳子月.信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)整合的案例研究[D].浙江師范大學(xué),2007
[2]孫杰遠,何克抗.信息技術(shù)與課程整合[M].北京高等教育出版社,1998.