[摘 要] “為理解而教”是一種重要的教學策略,其貫徹“以生為主體,以師為主導”的教學理念,強調(diào)學生自主學習以及生生、師生合作溝通,在發(fā)展學生數(shù)學思維、提升學生數(shù)學能力等方面發(fā)揮著積極的作用. 在教學中,教師應為學生營造一個自由的、平等的學習氛圍,鼓勵學生通過自主探究和合作探究獲取新知識、新技能,培養(yǎng)學生的數(shù)學理性思維,確保學習過程的真實性和有效性.
[關(guān)鍵詞] 為理解而教;數(shù)學思維;數(shù)學能力
當下,培養(yǎng)學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)是課堂教學的重要任務之一,教學中要打破傳統(tǒng)的照抄照搬和生搬硬套,切實從學生實際出發(fā),做到為理解而教、為理解為學. 在教學“基本不等式”時,筆者基于教學實際創(chuàng)設有效的探究活動,引導學生經(jīng)歷新知發(fā)現(xiàn)、探索、生成、應用等過程,不僅使學生掌握了知識,還促進他們提升了數(shù)學素養(yǎng).
教學分析
1. 學情分析
本班學生的基礎相對薄弱,自主學習意識不強. 為了激發(fā)學生的主體性,筆者基于學生的學情創(chuàng)設一些由淺入深的問題情境,引導學生在問題的解決中深度理解本節(jié)課的重點和難點.
2. 教學目標
(1)通過經(jīng)歷由具體到抽象的探究過程,發(fā)現(xiàn)基本不等式;
(2)通過經(jīng)歷由特殊到一般的探究過程,掌握基本不等式的證明方法;
(3)通過經(jīng)歷新知的探索過程,感悟數(shù)學探究的魅力,體會數(shù)學的應用價值,提升自主學習能力.
3. 教學的重點和難點
基本不等式的發(fā)現(xiàn)與證明.
教學過程
1. 巧借情境,導入主題
情境 小紅在某商家購買中藥材,回家稱重后發(fā)現(xiàn)每種藥材的分量都不足,于是她向市場監(jiān)管局投訴. 經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),該商家使用的天平杠桿有問題. 若將物品放在左盤秤,則對購買者不公平;若將物品放在右盤秤,則對商家不公平.
問題1 你們能將該情境轉(zhuǎn)化為一個數(shù)學問題嗎?
生1:假設物品放在左盤秤得的重量為a,放在右盤秤得的重量為b,天平的左杠桿的長度為l,右杠桿的長度為l,問該物品的實際重量與是否相等?
設計意圖 引導學生將生活問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,用數(shù)學眼光觀察現(xiàn)實世界,用數(shù)學知識解決具體問題,從而為一般性規(guī)律的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造條件.
問題2 你能根據(jù)所學知識計算出物品的實際重量嗎?
生2:設物體的實際重量為x,則
al
=xl,
xl
=bl,解得x=.
師:很好,這樣問題就轉(zhuǎn)化為了研究與的大小.
設計意圖 以學生的已有知識為基礎,將物理知識與數(shù)學知識相融合,使學生體驗知識的相通性,從而增強他們學習的自信心.
問題3 與存在怎樣的數(shù)量關(guān)系呢?
先讓學生獨立思考,然后互動交流. 從學生的實際反饋來看,多數(shù)學生從特殊值的角度出發(fā),提出如下猜想:≥(a≥0,b≥0).
設計意圖 鼓勵學生用自己熟悉的方法探究問題,提出猜想,從而點燃學生的學習熱情.
2. 深入探究,體驗生成
問題4 如何證明≥(a≥0,b≥0)?
生3:我們小組采用的是作差法:-=[()2+()2-2]=(-)2≥0.
師:何時取等號呢?
生3:當=,即a=b時取等號.
師:還有其他情況可以使等號成立嗎?
生齊聲答:沒有.
師:很好,也就是說當且僅當a=b時取等號. 你們還有其他證明方法嗎?
生4:對于正數(shù)a,b,(-)2≥0?a+b-2≥0?a+b≥2?≥.
師:你是如何想到用不等式(-)2≥0去證明的呢?
生4:證明≤,即證明2≤a+b,即證明0≤a-2+b,即證明(-)2≥0.
師:非常棒,我們將這種從結(jié)論出發(fā),逐步探索以確保結(jié)論成立的充分條件的方法稱為分析法.
設計意圖 該環(huán)節(jié)貫徹“以生為主體,以師為主導”的教學理念,關(guān)注學生思維和課堂生成,鼓勵學生應用不同的方法解決問題,激發(fā)學生的求知欲.
3. 建構(gòu)知識,提升能力
筆者給出基本不等式,并讓學生思考以下問題.
(1)你是如何認識基本不等式的?
(2)基本不等式的結(jié)構(gòu)特點是什么?
(3)等號成立的條件是什么?
(4)你是如何理解“當且僅當”的?
在教學中,筆者特意安排了一段時間,讓學生深入理解基本不等式的結(jié)構(gòu)特點及適用條件,從而為后續(xù)基本不等式的實際應用奠定堅實的基礎.
問題5 如圖1所示,令AC=a,BC=b,以長為半徑作半圓. 過點C作CF⊥AB,交半圓于點F,你能在圖1中找到和嗎?
問題給出后,學生輕松找到OF=,但在探尋時,部分學生遇到了障礙. 筆者鼓勵學生互動交流,發(fā)揮集體智慧,最終根據(jù)射影定理得到CF=. 在直觀觀察下,輕松驗證≥,當且僅當a=b,即點C與圓心重合時,等號成立.
師:之前,我們從代數(shù)的角度出發(fā),利用作差法、綜合法、分析法等證明了基本不等式. 現(xiàn)在,我們從幾何的角度出發(fā),再次對基本不等式進行了證明. 對于基本不等式≥,叫做正數(shù)a,b的算術(shù)平均數(shù),叫做正數(shù)a,b的幾何平均數(shù).
設計意圖 該環(huán)節(jié)引導學生探尋基本不等式的幾何意義,一方面讓學生獲得直觀體驗,激發(fā)學生的學習興趣;另一方面滲透數(shù)形結(jié)合思想方法,提升學生的數(shù)學素養(yǎng).
4. 實際應用,發(fā)展素養(yǎng)
設a,b正數(shù),證明下列不等式:(1)+≥2;(2)a+≥2.
學生獨立完成,筆者呈現(xiàn)典型錯誤,并給出規(guī)范的解答過程.
設計意圖 通過實際應用,學生深刻感悟到基本不等式的簡潔性和便捷性. 在此過程中,筆者給出規(guī)范的解答過程,以此讓學生明晰基本不等式的適用條件,提高解題的正確率.
5. 課堂練習,穩(wěn)固提升
略.
6. 課堂小結(jié),優(yōu)化認知
該環(huán)節(jié)讓學生通過獨立思考和互動交流相結(jié)合的方式進行本節(jié)課內(nèi)容的歸納總結(jié),以此加深對知識的理解,提高數(shù)學應用水平和數(shù)學素養(yǎng).
教學思考
1. 著眼學生實際,為理解而教
課堂教學的主體是學生,教師在設計教學活動時應著眼學生實際,引導學生經(jīng)歷探索新知的過程,讓學生自主獲得新知識和新技能. 同時,在教學中,教師既要鼓勵學生獨立思考和自主探究,也要倡導合作交流,以便讓學生能夠從多個角度深入探究和理解知識,從而提升他們的數(shù)學能力.
2. 追尋內(nèi)在邏輯,發(fā)展數(shù)學思維
發(fā)展學生的數(shù)學思維是數(shù)學教學的本質(zhì)與核心. 在教學中,教師應重視呈現(xiàn)學生的思考過程,當遇到問題時,及時采取有效的啟發(fā)和引導措施,以幫助學生有條理地、邏輯清晰地進行思考,從而推動深度學習的順利實現(xiàn).
在教學中,教師可以生活情境為藍本,精心設計引人入勝的問題. 通過由具體到抽象、由特殊到一般、由數(shù)到形的逐層深入探究,學生能夠?qū)W會以數(shù)學化的、理性的、條理化的方式分析和解決問題,從而更深刻地理解數(shù)學的本質(zhì),并有效地提升數(shù)學素養(yǎng).
總之,在數(shù)學教學中,教師切勿越俎代庖,而應給予學生充足的時間,讓他們自由地去探索、去遐想、去創(chuàng)新,從而逐步提高學生的自主學習能力,讓他們由“學會”走向“會學”.