李亞東
高中探究性學(xué)習(xí),是指學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中或在與數(shù)學(xué)研究活動(dòng)相關(guān)的現(xiàn)實(shí)生活情景中,通過觀察與數(shù)學(xué)研究活動(dòng)有關(guān)的問題,把生活中的問題變成數(shù)學(xué)研究問題,展開探究學(xué)習(xí)的過程。在高中生數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)的過程中,教師要適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生挖掘現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力,讓學(xué)生找到解決問題的新辦法、新思路。在探究學(xué)習(xí)的過程中,要充分保證學(xué)生的自主性,不論是基本問題的提出,還是分析問題以及數(shù)學(xué)規(guī)律的總結(jié)均由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行,而教師則擔(dān)任參與者、引導(dǎo)者與合作者的角色。
一、在學(xué)生已掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)的拓展延伸中進(jìn)行探究
數(shù)學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)首先應(yīng)對(duì)已掌握的數(shù)學(xué)定理、公式、解題方法等進(jìn)行拓展延伸,探究在已知問題的條件或結(jié)論改變后是否得到新的命題。這種拓展可分為兩種形式,一是對(duì)命題進(jìn)行擴(kuò)展,二是對(duì)解決命題的方法進(jìn)行拓展。如在學(xué)習(xí)數(shù)列的過程中,根據(jù)等差數(shù)列的定義得:
a2-a1=d,a3-a2=d,a4-a3=d,…,an-a(n-1)=d
將以上各式相加得:an-a1=(n-1)d,所以等差數(shù)列通項(xiàng)公式為:an=a1+(n-1)d。
從這個(gè)已學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)中,學(xué)生自然很快就會(huì)得到結(jié)論:上面式子相加后左邊結(jié)果固定,那么右邊卻是n-1個(gè)數(shù)相加,這本身就是求和問題,可用數(shù)列求和的方法進(jìn)行計(jì)算。至此找到問題的解決辦法,數(shù)列相鄰兩項(xiàng)的差為變式時(shí),都可以將它們從第二項(xiàng)起列出n-1條等式后相加,等式左邊固定為an-a1,右邊則為一個(gè)數(shù)列的前n-1項(xiàng)和,如此探究后便得到求通項(xiàng)的累加法。
二、在類比思維方法中探究數(shù)學(xué)問題
在解決數(shù)學(xué)問題的過程中,經(jīng)??梢园l(fā)現(xiàn)某兩類知識(shí)存在相同或相似的性質(zhì),如等差數(shù)列與等比數(shù)列的定義相似,它們的其他性質(zhì)也存在相同或相似之處,所以可以由某類問題的解決方法推導(dǎo)出另一類相似問題的解決方法。
例:在數(shù)列{an}中,a1=3,an+1=■a■(n∈N),則數(shù)列{a■}的通項(xiàng)公式為_______。
提出問題:當(dāng)數(shù)列中相鄰兩項(xiàng)的差為變量時(shí),可以采用累加法求通項(xiàng),那么如果數(shù)列相鄰兩項(xiàng)的商也為變式時(shí),采用什么方法解決問題呢?
分析問題:要解決這個(gè)問題,可由上面累加方法思考:當(dāng)相鄰兩項(xiàng)的商為變式時(shí),是否可以采用累乘法解決問題呢?
解決問題:在通過類比解決問題的方法后,再通過實(shí)踐尋找解決問題的方法。解題過程略。
三、將現(xiàn)實(shí)生活問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,并探究如何利用數(shù)學(xué)方法解決問題
數(shù)學(xué)源于生活與實(shí)踐,把數(shù)學(xué)知識(shí)融合在日常生活中,既能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的強(qiáng)烈興趣,還能夠使學(xué)生了解到當(dāng)代數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)實(shí)價(jià)值,感受到數(shù)學(xué)世界的精彩紛呈,從而激發(fā)數(shù)學(xué)潛能。
例:2020年10月份在某國(guó)某市發(fā)生了新冠疫情,據(jù)統(tǒng)計(jì),10月1日該地區(qū)新冠感染者有40人,此后,每天的新增感染者比前一天新增感染者增加40人。從10月11日起,該地區(qū)防疫部門與流行病學(xué)中心采取措施,使新冠病毒傳播得到有效控制,每日的新增感染者較前一天的感染者下降10人。
提出問題:這樣一個(gè)有規(guī)律變化的數(shù)據(jù)是否是數(shù)學(xué)上的問題呢?答案是顯然的,這就是等差數(shù)列問題。
分析問題:利用等差數(shù)列知識(shí),可以解決公眾關(guān)心的問題,例如快速統(tǒng)計(jì)某時(shí)段內(nèi)的感染人數(shù),并預(yù)計(jì)在沒有人為干預(yù)的情況下,被感染人數(shù)呈什么樣的速度增長(zhǎng),在人為干預(yù)后在什么時(shí)間內(nèi)可以阻斷病毒的傳播。
探究性學(xué)習(xí)的意義不言而喻,為了確保在教學(xué)過程中真正做到以學(xué)生為主體,保證課堂具有開放性、創(chuàng)新性,并適應(yīng)新高考,我們必須對(duì)探究性學(xué)習(xí)進(jìn)行量化評(píng)價(jià),同時(shí)將探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方式向義務(wù)教育推廣。
【本文系茂名市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃項(xiàng)目“新高考背景下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式研究”(mjy201808 1)的階段性研究成果】
責(zé)任編輯? ? 黃佳銳