戴明華
(上海外國(guó)語(yǔ)大學(xué)附屬浦東外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 上海浦東 201203)
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重難點(diǎn)知識(shí)之一,函數(shù)問(wèn)題也是高中數(shù)學(xué)考試中的重難點(diǎn)題目之一,所以在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)充分重視函數(shù)教學(xué)。高中數(shù)學(xué)函數(shù)問(wèn)題普遍都具有多種解題思路,而引導(dǎo)學(xué)生以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題,是其教學(xué)的一種重要手段。本文首先闡明了高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化的意義,其次結(jié)合實(shí)際分析了高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化的方法,旨在促進(jìn)我國(guó)廣大數(shù)學(xué)教師教學(xué)工作的進(jìn)步與發(fā)展。學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行良好解決或是構(gòu)建過(guò)程 當(dāng)中有完整性的分析,這就是數(shù)學(xué)思想的體現(xiàn),其主要來(lái)自現(xiàn)實(shí)教育當(dāng)中的模塊,但是又在一定程度上遠(yuǎn)超于現(xiàn)實(shí)教育模塊。數(shù)學(xué)教學(xué)中老師要起到引導(dǎo)思想滲透的作用,這樣可以讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)了解得更加透徹。數(shù) 學(xué)的思想方式體現(xiàn)在高中函數(shù)教學(xué)中,在應(yīng)用之前需要 學(xué)生首先開(kāi)展有順序的學(xué)習(xí),避免因?yàn)榭焖倮斫舛鴮?dǎo)致 學(xué)習(xí)進(jìn)程較快,這種急于求成的方式是非常不可取的。老師對(duì)學(xué)生要逐漸展開(kāi)思想引導(dǎo),在這個(gè)過(guò)程中增強(qiáng)學(xué) 生的數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生逐漸在日常學(xué)習(xí)生活中解決函數(shù) 問(wèn)題。本篇文章主要分析了高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中滲透數(shù) 學(xué)思想方法的應(yīng)用,并且提出了滲透數(shù)學(xué)思想方式的措 施,希望能給相關(guān)讀者帶來(lái)參考價(jià)值[1]。
學(xué)生應(yīng)是高中數(shù)學(xué)課堂的主體,提高教學(xué)質(zhì)量的前提是必須先設(shè)法充分突出學(xué)生的課堂主體地位。但在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中,教師經(jīng)常會(huì)忽視學(xué)生的課堂主體地位,因而導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)質(zhì)量較低。例如:在傳統(tǒng)的填鴨式、灌輸式等教學(xué)模式下,教師往往是先照本宣科地給學(xué)生講解課本中的函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí),再讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行死記硬背,之后再布置學(xué)生做大量的函數(shù)練習(xí)題,其大大忽視了學(xué)生的主體地位,難以滿足學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求。經(jīng)過(guò)大量教學(xué)實(shí)踐證明,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題,有利于突出學(xué)生的課堂主體地位。因?yàn)閷W(xué)生以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題的過(guò)程,本質(zhì)上正是一個(gè)自主學(xué)習(xí)和思考的過(guò)程,在此過(guò)程中學(xué)生能夠充分發(fā)揮出自身的主觀能動(dòng)性,真正成為課堂的主人翁[2]。
常言道“興趣是最好的老師”。研究表明,當(dāng)學(xué)生對(duì)一種知識(shí)或技能擁有較高的興趣時(shí),往往會(huì)積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)和探究這項(xiàng)知識(shí)或技能;相反,當(dāng)學(xué)生對(duì)一種知識(shí)或技能沒(méi)有興趣乃至感到抵觸、厭煩的話,則往往很難產(chǎn)生對(duì)其的學(xué)習(xí)動(dòng)力、熱情以及積極性。高中數(shù)學(xué)學(xué)科雖然本身具有一定的趣味性,但是由于其中的一些知識(shí)點(diǎn)難度較大,所以學(xué)生在長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)中,容易逐漸消磨掉對(duì)其的學(xué)習(xí)興趣,在高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中該問(wèn)題尤為突出。大量教學(xué)實(shí)踐證明,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)閷W(xué)生在以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題的過(guò)程中,能夠深刻感受到數(shù)學(xué)函數(shù)解題的樂(lè)趣,尤其是每當(dāng)找到一種新的解題思路時(shí),都可以獲得巨大的成就感,久而久之學(xué)生自然會(huì)更加喜愛(ài)上數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
數(shù)學(xué)學(xué)科的一項(xiàng)最基本特性就是抽象性,這點(diǎn)也決定了數(shù)學(xué)學(xué)科是一門難度較大的學(xué)科。基于此,若想提高高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量,教師需在教學(xué)過(guò)程中合理采取一些科學(xué)方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。特別是在函數(shù)這一高中數(shù)學(xué)中的重難點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,學(xué)生若無(wú)良好的思維能力,則很難真正理解函數(shù)的原理及掌握函數(shù)的解題方法。大量教學(xué)實(shí)踐證明,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題,有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。因?yàn)閷W(xué)生在以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題的過(guò)程中,需要充分轉(zhuǎn)動(dòng)自己的腦筋、發(fā)揮自己的想象、開(kāi)拓自己的思維,這即是培養(yǎng)思維能力的最有效途徑。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)不僅是教授學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)和應(yīng)用技能,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)同樣也是一項(xiàng)重要目標(biāo)。大量教學(xué)實(shí)踐證明,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題,有利于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。因?yàn)閷W(xué)生在以多元化思路進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)解題的過(guò)程中,其自身的思維和素養(yǎng)會(huì)得到有效的鍛煉,長(zhǎng)期下來(lái),數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)自然能夠得到明顯提升。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,老師在備課時(shí)將函數(shù)思想和方 程(不等式)思想進(jìn)行有效結(jié)合之后,可以更好地傳授給學(xué)生解題 方式,并且調(diào)動(dòng)學(xué)生的答題積極性,課堂效率也會(huì)有所提升。學(xué)生有效參與到數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中并且積極開(kāi)展數(shù)學(xué) 問(wèn)題的解答,積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的解題思路,更好地掌握函 數(shù)中的思想觀念和方程思想的轉(zhuǎn)化能力,從而在真正意 義上讓學(xué)生的邏輯思維表現(xiàn)能力以及解題運(yùn)算速度有 所提高。例如,老師在傳授《指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)》(滬教版數(shù)學(xué)高一第一學(xué)期4.4.2)的課堂中,可以使用若“2x+5y≤2-y+5-x,試比較x,y的大小關(guān)系,并說(shuō)明理由.”這一例題,學(xué)生通過(guò)變形就可得到2x-5-x≤2-y-5y,即可利用函數(shù)的單調(diào)性解題,這能使學(xué)生真正意義上解決實(shí)際的問(wèn)題,從而掌握方程(不等式)思想以及函數(shù)之間存在的關(guān)聯(lián)。解答這個(gè)問(wèn)題,將方程式(不等式)問(wèn)題巧妙地變成的函數(shù)問(wèn)題解答,所以就在一定程度上改變了題目的解答難度,簡(jiǎn)便了學(xué)生之后進(jìn)行的運(yùn)算形式,提升了數(shù)學(xué)整體解答的效率。學(xué)生只有真正做到了解函 數(shù)以及方程(不等式)知識(shí)之間存在的聯(lián)系,才能夠掌握函數(shù)問(wèn)題中的思想方法。與此同時(shí),學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣大幅度提 升,也夯實(shí)了數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)當(dāng)中的解題方法。
在核心素養(yǎng)的背景下,函數(shù)概念教學(xué)應(yīng)當(dāng)有新的設(shè)計(jì)思路以及教學(xué)實(shí)施的過(guò)程.從教學(xué)設(shè)計(jì)思路的角度來(lái)看,函數(shù)概念教學(xué)的設(shè)計(jì),既需要重視學(xué)生第一次形成的對(duì)函數(shù)概念的理解,又需要重視在第一次理解的基礎(chǔ)上給學(xué)生提供一些新的情境,以進(jìn)一步豐富學(xué)生的認(rèn)識(shí);從教學(xué)實(shí)施的角度來(lái)看,在函數(shù)概念的課堂教學(xué)中,教師要合理使用變式教學(xué)的方法教學(xué)生,靠著各式各樣的實(shí)例,加深他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,以及透徹地認(rèn)識(shí)函數(shù)概念.下面是筆者的教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)實(shí)施的流程:首先,為學(xué)生提供他們相對(duì)熟悉的素材,這些素材都包含著變化關(guān)系以及變量.在上述分析的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這一教學(xué)環(huán)節(jié)的主要任務(wù)是讓學(xué)生通過(guò)分析與綜合,發(fā)現(xiàn)變量的存在以及變量之間的關(guān)系.這種關(guān)系應(yīng)當(dāng)盡量由學(xué)生自主發(fā)現(xiàn),教師只需在學(xué)生分析與綜合的過(guò)程中遇到困難時(shí)進(jìn)行提示或提供幫助.其次,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述變量之間的關(guān)系.這里所說(shuō)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言主要是集合語(yǔ)言.在上面所舉的例子中,不同變量組成的集合是不一樣的,讓學(xué)生在集合的視角下去看待變量以及探究變量之間的關(guān)系:看待變量時(shí),可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)定義域與值域,而探究這一關(guān)系的過(guò)程,也就是尋找對(duì)應(yīng)法則的過(guò)程.通常情況下,定義函數(shù)所用的數(shù)學(xué)語(yǔ)言往往是這樣的:設(shè)D是一個(gè)非空實(shí)數(shù)集,如果按照某種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,使集合D中的任意給定的x,都有唯一的實(shí)數(shù)y與之對(duì)應(yīng),就稱這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系f為集合D上的一個(gè)函數(shù),記作y=f(x),x∈D.而為了讓學(xué)生理解這一定義,教師可以借助于從特殊到一般的數(shù)學(xué)的變式思想,讓學(xué)生分析以前學(xué)習(xí)過(guò)的一些簡(jiǎn)單的函數(shù),如一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等.這是一個(gè)學(xué)以致用的過(guò)程,有助于學(xué)生迅速地理解函數(shù)的定義.再次,引導(dǎo)學(xué)生回顧函數(shù)概念的學(xué)習(xí)過(guò)程.回顧的過(guò)程中,重點(diǎn)在于讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到函數(shù)概念是如何建立起來(lái)的,這實(shí)際上是對(duì)變量之間關(guān)系的一次回顧.只有當(dāng)學(xué)生心中確認(rèn)了函數(shù)是描述變量之間關(guān)系的一種數(shù)學(xué)模型,函數(shù)概念在學(xué)生的大腦里才不是一個(gè)單純的抽象的數(shù)學(xué)概念,而是一個(gè)能夠描述事物(變量)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)概念.通過(guò)上述的三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生理解函數(shù)概念的過(guò)程中,既有生活事例等作為思維的載體,又有對(duì)變量以及變化關(guān)系的理解.在這個(gè)時(shí)候,筆者將函數(shù)發(fā)展史上的一段話轉(zhuǎn)述給學(xué)生:有相互聯(lián)系之二量,一量變而另一量隨之變,定而隨之定,則前量名曰變量而后量名曰函數(shù).這樣的一段文字對(duì)于學(xué)生而言有文理結(jié)合之效,學(xué)生閱讀起來(lái)興趣盎然,因而能夠進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)函數(shù)概念深入理解。
正所謂“獨(dú)木難成林,百川聚江?!?,有時(shí)僅依靠一個(gè)人的思維是存在很大局限性的,若想真正實(shí)現(xiàn)思路的多元化,則必須要依靠團(tuán)隊(duì)的思路共享。同樣,在高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中,教師也可以通過(guò)讓學(xué)生分小組討論和共享解題思路,來(lái)達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化的目的。一方面,小組中每個(gè)成員的解題思路可能各不相同,大家通過(guò)討論和共享思路,可以互相取長(zhǎng)補(bǔ)短,最終每個(gè)人都獲得多種不同的解題思路;另一方面,小組成員在共同進(jìn)行討論的過(guò)程中,也可能因多種不同思想的碰撞而產(chǎn)生新的靈感火花,最終探討出一種之前誰(shuí)都沒(méi)有想到的解題思路。但分小組討論和共享解題思路方法有效應(yīng)用的前提是對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組。
學(xué)生在培養(yǎng)邏輯思維階段,其中思維的歸類以及優(yōu)化可以讓學(xué)生更好地運(yùn)用數(shù)學(xué)問(wèn)題解決方式,強(qiáng)化學(xué)生邏輯思維的靈活性,促使高中生在日后的學(xué)習(xí)過(guò)程中打下良好基礎(chǔ)。在高中數(shù)學(xué)的課堂當(dāng)中,老師可以讓學(xué)生真正切身參加到課堂當(dāng)中,并且將以往的老師為主體轉(zhuǎn)變成學(xué)生為主體,可以通過(guò)小組互相學(xué)習(xí),不再單純依賴?yán)蠋熤v解,學(xué)生通過(guò)小組互相探討、總結(jié),可以在一定程度上真正體驗(yàn)到自主解決問(wèn)題的快樂(lè),這對(duì)于學(xué)生后期的學(xué)習(xí)自信心有著明顯的提升。
在核心素養(yǎng)的視角下理解函數(shù)概念教學(xué),固然意味著要通過(guò)函數(shù)這一重要概念去培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力.函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重難點(diǎn)內(nèi)容,也是培養(yǎng)高中學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等核心素養(yǎng)的最佳素材之一.雖然在初中已接觸過(guò)函數(shù)概念,但由于高中的函數(shù)概念的視角不同、函數(shù)符號(hào)較抽象……所以學(xué)生仍然難以理解.也正因?yàn)槿绱?,函?shù)概念教學(xué)不能流于定義表面,而是要真正促進(jìn)學(xué)生理解函數(shù)概念.與此同時(shí),教師也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,函數(shù)概念在高中數(shù)學(xué)教學(xué)演變的過(guò)程中,曾經(jīng)有過(guò)多種變化,因此在歷史視角下理解函數(shù)概念也是非常必要的.在我國(guó)的高中數(shù)學(xué)教材中,函數(shù)思想和方法幾乎貫穿了整個(gè)高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程,教好了函數(shù)概念和性質(zhì),也就教好了整個(gè)高中數(shù)學(xué),這是因?yàn)閷W(xué)生在函數(shù)概念以及相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中所形成的能力,是可以遷移到其他知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中的.核心素養(yǎng)是一個(gè)新的概念,有可能會(huì)在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)引導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展,因此教師有必要結(jié)合函數(shù)概念教學(xué)進(jìn)行前瞻性思考.所謂前瞻性思考,就是對(duì)今后一段時(shí)間內(nèi)函數(shù)教學(xué)在課改背景下所面臨的挑戰(zhàn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的判斷,從函數(shù)概念的建立到各種復(fù)雜函數(shù)的學(xué)習(xí),變化的是概念定義及其表示形式,不變的是函數(shù)思想;而從數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的角度來(lái)看,最為關(guān)鍵的就是讓學(xué)生理解函數(shù)思想,讓學(xué)生形成以動(dòng)態(tài)的、變化的、聯(lián)系的觀點(diǎn)去看待生活事物.明確了這一目標(biāo),再設(shè)計(jì)函數(shù)概念的教學(xué)過(guò)程,重點(diǎn)是讓學(xué)生能夠經(jīng)歷數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等過(guò)程,然后讓學(xué)生帶著建模的思路去建立函數(shù)模型,這樣既秉承于函數(shù)思想的滲透,同時(shí)又滿足了核心素養(yǎng)培育的需要。
教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)工作中的重要一環(huán),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),教學(xué)評(píng)價(jià)就是依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行客觀判斷和評(píng)價(jià)。在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)評(píng)價(jià)中,教師僅是依據(jù)學(xué)生的單元測(cè)驗(yàn)和考試成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,這種評(píng)價(jià)模式不夠全面,尤其不足以反映學(xué)生是否具備多元化的解題思路。鑒于此,教師應(yīng)對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)模式進(jìn)行改革,在進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)不能只看重學(xué)生的單元測(cè)驗(yàn)和考試成績(jī),而還應(yīng)將學(xué)生的課堂參與積極性、小組學(xué)習(xí)表現(xiàn)、在學(xué)習(xí)過(guò)程中所展現(xiàn)出的解題思路情況等均納入教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中,以提高教學(xué)評(píng)價(jià)的全面性。
近年來(lái),隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨,信息化工具被廣泛地應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,其中也包括教育教學(xué)領(lǐng)域。在高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中,通過(guò)利用信息化工具,可以將函數(shù)公式、圖像等的變化以動(dòng)畫的形式直觀地展示出來(lái),從而拓寬學(xué)生的多樣化解題思路。換言之,信息化工具的應(yīng)用是將原本枯燥的函數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)榱擞腥さ那榫澈蛣?dòng)畫。而且,由于學(xué)生對(duì)信息化內(nèi)容普遍具有興趣,因此信息化教學(xué)比傳統(tǒng)的“一黑板、一粉筆”式教學(xué)更易為學(xué)生所接受,能夠更有效地集中學(xué)生的課堂注意力。
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,面對(duì)函數(shù)這樣一個(gè)最重要的概念,教師應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持從函數(shù)概念發(fā)展的歷史脈絡(luò)出發(fā),從核心素養(yǎng)培育的需要出發(fā),努力想方設(shè)法讓函數(shù)思想植根于學(xué)生的思維.只有這樣才能促進(jìn)學(xué)生深入理解函數(shù)概念,并以之帶動(dòng)整個(gè)高中數(shù)學(xué)的高效教學(xué)。