[摘 要] 探究教學作為一種有效的教學方式,其將教與學融為一體,在發(fā)展學生數(shù)學能力和思維能力,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力等方面發(fā)揮著重要的作用. 在教學中,教師作為課堂教學的組織者、引導者和合作者,應結合教學實際精心設計問題,鼓勵學生主動參與知識的生成過程,讓學生通過探究主動獲取知識,以促進其持續(xù)、和諧且全面的發(fā)展.
[關鍵詞] 探究教學;問題引導;過程
作者簡介:張玉?。?978—),碩士研究生,中學高級教師,省級骨干教師,貴陽市兼職教研員,貴陽市基礎教育專家.
新課標明確指出,教學目標旨在促進學生持續(xù)、和諧且全面的發(fā)展. 為了達成這一目標,教師需摒棄傳統(tǒng)的講授式教學模式,為學生提供更多的時間和空間去思考、交流、探索,充分發(fā)揮學生的主體性作用. 探究教學主張“自主、探究、合作”,將其融入教學實踐,有利于教學目標的達成. 在探究教學中,教師不只是數(shù)學知識的教授者,更多是探究活動中的促進者和合作者;學生不再是被動的知識接受者,而是積極的信息加工者. 將探究教學應用在高中數(shù)學教學中,其有利于激發(fā)學生的主體性和積極性,有利于提升學生的實踐能力和創(chuàng)新能力. 在教學“三角函數(shù)的誘導公式(第1課時)”時,筆者以學生為主體,精心設計探究活動,鼓勵學生主動獲取知識,在發(fā)展學生數(shù)學思維能力,激發(fā)學生學習積極性等方面取得了較好的效果.現(xiàn)將教學過程呈現(xiàn)給大家,以期拋磚引玉.
學習內容
在學習本節(jié)課內容之前,學生已經理解并掌握了三角函數(shù)的定義,知曉終邊相同的角的同一三角函數(shù)之間的關系,了解研究誘導公式一的方法. 這為新知學習提供了知識基礎和方法保障. 通過本節(jié)課的學習,學生能夠利用單位圓推導出誘導公式,并初步掌握運用誘導公式求解三角函數(shù)值的技巧.
教學設計思想
根據(jù)學生的學習心理規(guī)律以及新課標的要求,結合實際教學水平,教學過程中應當實施“以學生為主體,以教師為引導”的教學理念. 通過綜合運用觀察、啟發(fā)、類比、引導和探索等教學方法,盡可能地安排充足的時間,讓學生積極參與各種活動. 這樣,學生能夠親身經歷公式的推導過程,從而提升他們的自主探究能力,并發(fā)掘他們的數(shù)學素養(yǎng). 同時,通過經歷由未知到已知、由復雜到簡單的轉化過程,體會化歸與轉化思想的應用價值,提升學生的數(shù)學素養(yǎng).
教學過程簡介
1. 創(chuàng)設情境,回顧舊知
問題1 sin0°=sin360°=sin720°,cos180°=cos540°=cos900°成立嗎?
問題2 對于以上發(fā)現(xiàn),你能用三角函數(shù)的定義解釋一下嗎?
問題3 與α終邊相同的角如何表示?結合以上發(fā)現(xiàn),你能用數(shù)學關系式表示嗎?
設計意圖 從學生已有的知識和經驗出發(fā),復習三角函數(shù)的定義及誘導公式一,進一步認識單位圓對三角函數(shù)定義的簡化效果,從而為后續(xù)研究終邊不同的角的同一三角函數(shù)做鋪墊.
2. 合作探究,形成公式
問題4 若兩個角的同名三角函數(shù)值相等,則這兩個角終邊一定相同嗎?
問題5 你能找到正弦與sin30°的值相等,但是終邊不同的角嗎?
學生結合圖形、三角函數(shù)的定義等相關知識,得到符合條件的角,即150°+k·360°(k∈Z).
追問:這些角的終邊有何關系?
設計意圖 引導學生運用一般到特殊的思想方法思考問題,體會特殊值在解決問題中的優(yōu)越性,繼而主動提出問題:終邊關于y軸對稱的角的同一三角函數(shù)值具有怎樣的關系?由此培養(yǎng)學生的問題意識,提升學生的數(shù)學素養(yǎng).
問題6 如果將30°換成任意角α,結論是否依然成立呢?
問題7 若α和β的終邊關于y軸對稱,則α和β有什么關系?
問題8 設α的終邊與單位圓的交點坐標為(x,y),則β的終邊與單位圓的交點坐標是什么?
問題9 α和β的三角函數(shù)值具有怎樣的關系?你能用數(shù)學關系式表達嗎?
設計意圖 通過環(huán)環(huán)相扣的問題的引導,學生經歷由特殊到一般的探究過程,得到終邊關于y軸對稱的角的同一三角函數(shù)值之間的關系,即誘導公式四:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)= -cosα,tan(π-α)=-tanα.
問題10 回顧探究過程,歸納上述公式的探究路徑.
設計意圖 引導學生反思回顧,形成一般性研究思路,從而為后續(xù)自主探究活動的開展創(chuàng)造條件.
問題11 我們所研究的是終邊關于y軸對稱的角的同一三角函數(shù)值之間的關系,接下來,我們應該研究什么呢?
在教師的啟發(fā)下,學生自主提出問題:終邊關于x軸、原點對稱的角的同一三角函數(shù)值之間具有怎樣的關系?
問題12 類比以上研究方法,你準備如何研究?請說說你的思路.
學生通過類比,提出下列問題:
(1)若α與β關于x軸對稱,它們之間有什么關系?
(2)若α與β關于x軸對稱,其終邊與單位圓的交點坐標之間有什么關系?
(3)α與β的三角函數(shù)值之間有什么關系?
學生通過以上問題的解決,得到誘導公式三:sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα. 同理,學生通過探究關于原點對稱的角的同一三角函數(shù)值之間的關系,得到誘導公式二:sin(π+α)=-sinα,cos(π+α)= -cosα,tan(π+α)=tanα.
設計意圖 此環(huán)節(jié),教師引導學生運用類比思想方法繼續(xù)探索,以提高學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力.
問題13 現(xiàn)在我們學習了四組公式,這么多公式該如何記憶呢?
設計意圖 引導學生作比較,提煉多組公式的共同特征,總結記憶規(guī)律:α+2kπ(k∈Z),-α,π±α的三角函數(shù)值,等于α的同名三角函數(shù)值,前面加上一個把α看成銳角時原函數(shù)值的符號. 通過歸納總結,不僅可以降低記憶難度,還可以讓學生領悟數(shù)學知識間的內在聯(lián)系,增強數(shù)學學習的趣味性,從而使學生逐漸愛上數(shù)學.
3. 靈活應用,提升能力
問題14 求值:
(1)sin;
(2)cosπ;
(3)tan(-1560°).
問題給出后,教師先讓學生獨立求解,然后引導學生歸納總結解題思路:“負變正,大變小,最后變銳角”.
設計意圖 應用新知解決問題是檢驗和鞏固新知的必經之路. 通過練習,學生能夠加深理解,逐步提升至熟練程度,并形成標準的解題流程. 當然,公式的熟練應用不能單憑幾個題或者一節(jié)課就能完成,需要學生在今后的學習中不斷體會、總結和概括,從而逐漸將知識內化為能力.
4. 歸納總結,升華認知
問題15 通過本節(jié)課的學習,你掌握了哪些內容?請從知識、思想和方法等方面進行歸納總結.
問題16 是否還存在其他終邊位置具有一定關系的角呢?它們所對應的同一三角函數(shù)值又存在怎樣的關系呢?
設計意圖 教師預留時間讓學生進行歸納總結,以進一步加深對公式的理解,體會數(shù)形結合、特殊與一般、類比、轉化與化歸等思想方法的價值,從而促進知識的鞏固、能力的提升以及思想的升華. 在此基礎上,教師將課上延伸至課下,讓學生繼續(xù)思考其他特殊的位置關系,從而為后續(xù)研究終邊關于y=x對稱的公式五,以及和(差)角公式、和(差)化積公式埋下伏筆.
教學思考
在本節(jié)課教學中,教師沒有直接呈現(xiàn)公式,而是從學生視角出發(fā),通過啟發(fā)和引導讓學生成為課堂教學的發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者,將教與學融為一體,促進知識的理解和能力的升華. 在教學中,教師應盡量創(chuàng)造機會讓學生獨立思考和合作探究,使學生充分感受探究結果的樂趣,收獲成功的喜悅,從而激發(fā)學生的探究熱情.
問題是思維的起點,是引發(fā)學生思考的動力源. 在教學前,學生已經學習了誘導公式一,知曉終邊相同的角的同一三角函數(shù)值的關系. 在此基礎上,教師啟發(fā)學生思考:若同名三角函數(shù)值相同,則兩角的終邊一定相同嗎?進而通過由一般到特殊的探究,發(fā)現(xiàn)終邊關于y軸、x軸、原點對稱的角的同一三角函數(shù)值之間的關系,最終得到誘導公式二、公式三和公式四. 提出恰當?shù)膯栴},將知識點串聯(lián)成一條線,這不僅有助于學生構建知識體系,還能有效點燃他們對學習的熱情. 此外,這種方法有利于增強學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力,提升他們的數(shù)學素養(yǎng).
總之,在高中數(shù)學教學中,教師要從學生最近發(fā)展區(qū)出發(fā),結合教學實際精心創(chuàng)設探究活動,讓學生通過自主學習與合作學習相結合的方式體會數(shù)學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,以此提升學生獨立分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學生勇于探索的學習精神,發(fā)展學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng).