康湫婉
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,三角函數(shù)知識的占比較大,通過學(xué)習(xí)三角函數(shù),可以提升高中生的邏輯思維能力和解題能力。但三角函數(shù)涉及的重點(diǎn)難點(diǎn)也較多,包括公式、變形技巧等,此類內(nèi)容均增加了學(xué)習(xí)難度。在新高考背景下如何幫助學(xué)生迅速且靈活地掌握三角函數(shù)知識點(diǎn),是每名高中數(shù)學(xué)教師急需解決的問題。為此,教師有必要針對高中數(shù)學(xué)課堂中的三角函數(shù)教學(xué)展開研究,探究如何基于學(xué)生特點(diǎn)和知識內(nèi)容制定教學(xué)計(jì)劃,如何通過更為完善且全面的育人方式為提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力與核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
一、高中數(shù)學(xué)課堂中三角函數(shù)的教學(xué)原則
(一)堅(jiān)持以人為本,落實(shí)因材施教
學(xué)生與成人的思維模式不同,尤其在三角函數(shù)的理解方面,從教育者的角度開展教學(xué)引導(dǎo),難免限制學(xué)習(xí)者對知識的理解與領(lǐng)悟。因此,教師應(yīng)遵循學(xué)生的思維特點(diǎn),即堅(jiān)持以人為本的教育理念,基于學(xué)生學(xué)情制定三角函數(shù)教學(xué)計(jì)劃。比如,三角函數(shù)知識內(nèi)容帶有抽象性特點(diǎn),為了將三角函數(shù)以更直觀的形式呈現(xiàn),在講述函數(shù)特征等內(nèi)容時,教師可以采用圖像輔助講解,以此深化學(xué)生對三角函數(shù)周期、單調(diào)性特征的解讀,促進(jìn)其認(rèn)知思維的形成。除此以外,通過對三角函數(shù)知識點(diǎn)的研究不難發(fā)現(xiàn),涉及三角函數(shù)的知識內(nèi)容存在某種內(nèi)在聯(lián)系,這種聯(lián)系可以幫助學(xué)生串聯(lián)知識點(diǎn),形成更系統(tǒng)的知識脈絡(luò)。為此,教師應(yīng)定期幫助學(xué)生整理知識內(nèi)容,通過單元教學(xué)、復(fù)習(xí)訓(xùn)練等方式驅(qū)動其構(gòu)建完整的知識體系,提升學(xué)生三角函數(shù)的學(xué)習(xí)能力,為推進(jìn)學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
(二)貫徹循序漸進(jìn),遵循由簡到難
教與學(xué)成果的達(dá)成并非一蹴而就,需要經(jīng)過長期且穩(wěn)定的知識積累過程。以循序漸進(jìn)的方式開展三角函數(shù)教學(xué),能夠在教學(xué)初期幫助學(xué)生形成初步認(rèn)知;在教學(xué)中期深化理解;在教學(xué)鞏固階段提升其對于知識的應(yīng)用能力。另外,相較于高中數(shù)學(xué)其他知識點(diǎn)而言,三角函數(shù)內(nèi)容更為抽象,并且三角函數(shù)的教與學(xué)屬于一種雙向互動過程,也就是說,需要在教師和學(xué)生默契配合下,才能攻破三角函數(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)。為此,教師應(yīng)遵循由簡到難的教學(xué)原則,加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流與互動,在互動中傳遞知識內(nèi)在邏輯和規(guī)律,為深化學(xué)生對三角函數(shù)的掌握、推進(jìn)教與學(xué)成果的達(dá)成提供助力。
二、高中數(shù)學(xué)課堂中三角函數(shù)的教學(xué)策略
(一)突出學(xué)生主體地位,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑批判
當(dāng)代各學(xué)科教育最為顯著的特征主要體現(xiàn)在“重視學(xué)生主體地位”方面,高中數(shù)學(xué)亦是如此。在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教與學(xué)分別代表“主導(dǎo)”和“主體”兩個方面,即“教”主要為“學(xué)”提供服務(wù),而“學(xué)”是“教”的目的和落腳地。結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)模式來看,學(xué)生在課上能夠通過教師的精細(xì)化講解了解知識的呈現(xiàn)特點(diǎn)和內(nèi)在規(guī)律,但常在課后練習(xí)中發(fā)生“束手無措”“疑惑”等現(xiàn)象。究其根本,在于學(xué)生只是在教師的引導(dǎo)下理解知識,不具備自主思考能力,一旦缺少教師的輔助講解,即出現(xiàn)無法獨(dú)立解題的情況。
知識屬于一種建構(gòu)而非灌輸?shù)倪^程。因此,在開展三角函數(shù)內(nèi)容講解中,教師應(yīng)以突出學(xué)生主體地位為基點(diǎn)確立課時教學(xué)目標(biāo)。具體而言,首先,精心做好課前準(zhǔn)備,熟練掌握教材所述核心,圍繞《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2021年版)》(以下簡稱《新課標(biāo)》)文件要求,根據(jù)學(xué)生學(xué)情預(yù)設(shè)教與學(xué)目標(biāo)。其次,全面把握學(xué)生學(xué)情,根據(jù)學(xué)情細(xì)化學(xué)習(xí)流程,確保學(xué)生能夠始終占據(jù)課堂主體地位,由此確立更精準(zhǔn)的教與學(xué)目標(biāo),設(shè)計(jì)規(guī)范化教與學(xué)流程,使每名學(xué)生均能在學(xué)習(xí)中有所收獲。
以“任意角的三角函數(shù)”教學(xué)為例,為突出學(xué)生主體地位、驅(qū)動學(xué)生自主思考,教師可以提出如下問題:“如何用圖對角為1弧度下定義?圓半徑長短會影響最終的定義結(jié)果嗎?采用多長的圓半徑定義更為簡潔?”“三角函數(shù)的函數(shù)值結(jié)果由什么決定?假設(shè)在終邊上任取一個點(diǎn),是否能夠形成對三角函數(shù)的定義?如何簡單定義公式?如何取這個點(diǎn)?”教師應(yīng)在“半徑為1的圓定義角度,即0°—90°內(nèi)的三角函數(shù)”認(rèn)知基礎(chǔ)上,組織學(xué)生提出任意角度范圍內(nèi)的定義,驅(qū)動學(xué)生開展深層探究,使其在問題解析中得出定義結(jié)論,達(dá)到提升學(xué)生抽象能力和概括能力的目的。
此方式主要從突出學(xué)生主體地位的方向著手,為學(xué)生提供更多自主探究與思考的機(jī)會。在自主嘗試與思考的過程中,學(xué)生更易形成批判性思維,為深化知識理解、提升學(xué)習(xí)能力奠定基礎(chǔ)。
(二)創(chuàng)造教學(xué)情境,深化探究學(xué)習(xí)
《新課標(biāo)》文件提出關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求,如何發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生在學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展是每名教師值得思考的問題。創(chuàng)設(shè)符合知識主題、學(xué)生學(xué)情的教學(xué)情境,可以帶領(lǐng)學(xué)生從學(xué)習(xí)困境中逐步過渡到特定情境,并幫助其體悟數(shù)學(xué)知識的自我發(fā)現(xiàn)過程和數(shù)學(xué)思維的整合過程。也就是說,與其他教學(xué)活動相比,情境的創(chuàng)設(shè)更有助于激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思維,有助于發(fā)展其數(shù)學(xué)創(chuàng)新觀念。為此,教師可以融合情境教學(xué)方法,通過創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境、數(shù)學(xué)史情境以及與信息技術(shù)相融合的情境,加深學(xué)生對知識的理解。同時,教師應(yīng)圍繞情境設(shè)置一些學(xué)習(xí)任務(wù),以循序漸進(jìn)的方式發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,為推進(jìn)學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
一般情況下,情境的創(chuàng)設(shè)需遵循以下幾點(diǎn)原則:
首先,確立教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)與教學(xué)目標(biāo)相符的情境,以此確保情境主題能夠服務(wù)于課堂教學(xué);其次,營造相對和諧的情境氛圍,驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí),保障情境主題能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性;再次,了解學(xué)生現(xiàn)階段知識儲備情況和所積累的生活經(jīng)驗(yàn),確保情境與學(xué)生生活經(jīng)歷和學(xué)習(xí)認(rèn)知相一致;最后,精準(zhǔn)化制定教學(xué)計(jì)劃。簡而言之,情境的創(chuàng)設(shè)并非一蹴而就,情境主題應(yīng)能夠觸動每名學(xué)生的內(nèi)心,引起學(xué)生關(guān)注,如此才能驅(qū)動其投入情境,開展關(guān)于知識點(diǎn)問題的深層探究。
以“三角函數(shù)模型的簡單應(yīng)用”教學(xué)為例,教師可以播放一些視頻片段,包括“物理中的單擺現(xiàn)象”“海門的海潮”“荷蘭風(fēng)車運(yùn)動時間與地面距離”“聲音的傳播”等,此類內(nèi)容均與三角函數(shù)存在直接聯(lián)系,借助相對真實(shí)的情境引出“三角函數(shù)模型”,進(jìn)而引起學(xué)生關(guān)注。同時,貼近于生活的數(shù)學(xué)教學(xué)情境,也能幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的意義,使其明確數(shù)學(xué)知識并非僅限于課本,而是真實(shí)存在于生活。值得注意的是,情境的創(chuàng)設(shè)并非一蹴而就,情境主題是否符合課程教學(xué)主旨、是否能夠適合學(xué)生學(xué)習(xí)思想將直接影響最終的情境導(dǎo)學(xué)成果。為此,教師應(yīng)充分做好教學(xué)素材的篩選,從中精選出更符合課程主題的內(nèi)容,以此創(chuàng)設(shè)真實(shí)且?guī)в卸嘣卣鞯那榫常岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)熱情,驅(qū)動學(xué)習(xí)積極開展探究學(xué)習(xí)。
(三)基于問題導(dǎo)學(xué),鍛煉數(shù)學(xué)思維
問題是驅(qū)動學(xué)生思考的前提,更是數(shù)學(xué)的核心所在,能使學(xué)生更具方向、更有動力地開展學(xué)習(xí)?!缎抡n標(biāo)》背景下,培養(yǎng)學(xué)生的問題解析能力是高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要落腳點(diǎn)。為此,教師應(yīng)以問題導(dǎo)學(xué)的方式開展教學(xué),通過問題加強(qiáng)師生以及生生之間的互動交流,以此激活學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,確保教學(xué)目標(biāo)的穩(wěn)步達(dá)成。但學(xué)生的成長環(huán)境不同,學(xué)習(xí)能力也存在明顯差異,統(tǒng)一化的問題設(shè)置方法,易發(fā)生優(yōu)等生“吃不飽”、學(xué)困生“吃不了”的情況。為了確保問題能夠符合每名學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,教師還需遵循如下原則:
首先,提供符合學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)和課程目標(biāo)的問題,以問題為載體,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解與思考。其次,有目的地給予問題指導(dǎo),充分考慮到每名學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、疑問需求、學(xué)習(xí)經(jīng)歷以及對學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣等,確保問題符合學(xué)生學(xué)習(xí)能力并且適當(dāng)超越學(xué)生現(xiàn)有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。最后,提高問題解析標(biāo)準(zhǔn)。要求學(xué)生需要在解題中不斷內(nèi)化知識,并實(shí)現(xiàn)對知識點(diǎn)的靈活運(yùn)用,助力學(xué)生積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
以“任意角的三角函數(shù)”相關(guān)知識教學(xué)為例,教師可以向?qū)W生設(shè)計(jì)問題鏈,即通過由簡到難的方式提供問題,以此激活學(xué)生學(xué)習(xí)潛能,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。在實(shí)際教學(xué)中,教師提出:“如何為任意角度的三角函數(shù)下定義?”此問題的設(shè)計(jì)意義在于,帶領(lǐng)學(xué)生從角度為0°—90°的三角函數(shù)拓展到任意角度。學(xué)生成長環(huán)境不同,理解能力和實(shí)踐能力也存在明顯差異,為此,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況提供一些輔助指導(dǎo),如①“是否可以借助包含90°角的三角函數(shù)為任意角下定義?”②“如果在二維直角坐標(biāo)系下,該如何對任意角的三角函數(shù)下定義?”
指導(dǎo)①主要帶領(lǐng)學(xué)生通過二維直角坐標(biāo)系定義任意角度的三角函數(shù);指導(dǎo)②主要為幫助學(xué)生突破“利用90°的三角形對應(yīng)邊長比”定義局限,以問題的形式向?qū)W生傳遞更多三角函數(shù)的解題方法。數(shù)學(xué)探究能力的形成需要基于問題思考進(jìn)行,帶有深度的問題內(nèi)容更能驅(qū)動學(xué)生完成觀察、分析、比較、思考、推理等學(xué)習(xí)行為,真正在提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的同時,實(shí)現(xiàn)其核心素養(yǎng)的穩(wěn)步提升。
此問題設(shè)置方法遵循遞進(jìn)式的原則,逐步擴(kuò)大知識范圍、提高問題難度。在問題驅(qū)動下,學(xué)生更易形成關(guān)于數(shù)學(xué)知識點(diǎn)的新思想和新思路,從而掌握更全面的解題方法。
(四)提供合作學(xué)習(xí)機(jī)會,培養(yǎng)協(xié)作能力
《新課標(biāo)》文件提出應(yīng)以樂觀自主、互助和研討的形式掌握學(xué)習(xí)要領(lǐng)。合作是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、提高解題效率最為有效的途徑之一,合作學(xué)習(xí)中每名學(xué)生均可以獲得明確的分工和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的積累,更有助于促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)全面發(fā)展。同時,合作學(xué)習(xí)也有助于培養(yǎng)學(xué)生集體觀念,增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動機(jī),促進(jìn)學(xué)生在集體領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與發(fā)展。
為了確保合作學(xué)習(xí)活動的有序?qū)嵤诮M織合作學(xué)習(xí)中,教師需要遵循如下原則:
首先,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生能力進(jìn)行合理化分組,將能力水平相似的學(xué)生置于一組,以此確保合作學(xué)習(xí)活動的有序開展。其次,確立小組長,以小組長為合作學(xué)習(xí)的紐帶,增進(jìn)組員之間的交流。最后,優(yōu)化合作學(xué)習(xí)中的各個環(huán)節(jié),包括自主學(xué)習(xí)、目標(biāo)展示、任務(wù)分配、歸納鞏固等,以此完善合作學(xué)習(xí)過程,加強(qiáng)學(xué)生之間的交流,確保學(xué)習(xí)活動的有序開展。
在合作學(xué)習(xí)中,教師可以向?qū)W生提供關(guān)于三角函數(shù)的練習(xí)題——已知△ABC的三個內(nèi)角A、B、C所對應(yīng)的三個邊分別為a、b、c,并且。問題①求解tanA;問題②若在△ABC中,b=6,S=24,a的數(shù)值又是多少?
為了推進(jìn)合作學(xué)習(xí)活動的順利進(jìn)行,在學(xué)生進(jìn)入合作學(xué)習(xí)狀態(tài)后,教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)情設(shè)想可能出現(xiàn)的解題問題,包括學(xué)生因取舍問題,在利用sin求sinA、cosA、tanA時受到題干信息干擾等。為此,教師應(yīng)引導(dǎo)能力較強(qiáng)的學(xué)習(xí)小組先完成問題計(jì)算,并帶領(lǐng)其他小組共同開展問題解析,同步總結(jié)解題中遇到的問題和積累的經(jīng)驗(yàn)等,為下次合作學(xué)習(xí)活動的開展奠定基礎(chǔ)。
(五)靈活設(shè)計(jì)作業(yè),鞏固學(xué)習(xí)基礎(chǔ)
作業(yè)設(shè)計(jì)屬于高中數(shù)學(xué)教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)之一,不僅是對學(xué)生課上學(xué)習(xí)情況的一種檢驗(yàn),更是對其學(xué)習(xí)的鞏固和延伸。但結(jié)合傳統(tǒng)作業(yè)設(shè)計(jì)方法來看,教師多圍繞題海戰(zhàn)術(shù),即通過布置大量的練習(xí)題,增強(qiáng)學(xué)生解題經(jīng)驗(yàn)和公式記憶能力。但此類作業(yè)布置方法不僅增加教師批改作業(yè)的壓力,還造成課業(yè)負(fù)擔(dān),影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
《新課改》視域下,數(shù)學(xué)作業(yè)應(yīng)改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)形式。首先,作業(yè)內(nèi)容應(yīng)與課時、單元教學(xué)目標(biāo)相一致。其次,作業(yè)布置形式應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)化、層次化特征,以此滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。最后,圍繞作業(yè)成果開展多元化評價,檢驗(yàn)每名學(xué)生的作業(yè)完成情況,豐富其對解題經(jīng)驗(yàn)的積累,從而促進(jìn)學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。
教師可以從單元的角度著手,圍繞“三角函數(shù)”布置試卷,試卷內(nèi)容圍繞學(xué)生在本單元學(xué)習(xí)中的常見問題,將問題匯總到統(tǒng)一的試卷中,以此幫助學(xué)生回顧、鞏固三角函數(shù)知識。除此之外,教師還可以從課時的角度著手,布置基礎(chǔ)鞏固型、能力拓展型練習(xí)題,確保作業(yè)能夠貫穿于學(xué)習(xí)活動,為提升高中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力奠定基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
三角函數(shù)屬于高中數(shù)學(xué)教學(xué)中重要的知識板塊之一,該板塊知識在高考中的占比較大。針對三角函數(shù)開展精細(xì)化教學(xué),可以在提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力的同時,幫助其獲得理想的數(shù)學(xué)成績。但三角函數(shù)所涉及的難點(diǎn)較多,傳統(tǒng)教學(xué)方法已然難以滿足高中生的學(xué)習(xí)需求,為此,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)情和三角函數(shù)知識特點(diǎn),基于因材施教、以人為本、循序漸進(jìn)、由簡到難等原則,制定包括合作學(xué)習(xí)、問題導(dǎo)學(xué)、情境教學(xué)等教學(xué)方案,突出學(xué)生課上主體地位,融合學(xué)生學(xué)習(xí)需要制定作業(yè)實(shí)施計(jì)劃,為提高學(xué)生對三角函數(shù)的掌握程度提供助力。