張曉兵
思維是數(shù)學(xué)教學(xué)的潛在目的,思維教育是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心,數(shù)學(xué)問題的解決最終是通過思維實現(xiàn)的. 思維繼續(xù)和發(fā)展著感知和記憶表象的認識功能. 在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,幾乎每一個環(huán)節(jié)都需要思維. 在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,邏輯推理占據(jù)了最重要的一個部分,關(guān)注概念教學(xué)中的起點、要點、關(guān)鍵點,合理訓(xùn)練學(xué)生的思維,提升他們的思維品質(zhì),都是我們需要著力思考和解決的問題. 筆者以“二次函數(shù)解析式的確定”為例,談?wù)剶?shù)學(xué)概念教學(xué)中的幾點關(guān)注.
一、關(guān)注起點
關(guān)注起點,需要關(guān)注設(shè)計編排的浸潤狀態(tài),關(guān)注的是學(xué)生如何獲取內(nèi)容,在設(shè)計編排的浸潤狀態(tài)中,學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)該是以整合的、相互關(guān)聯(lián)的方式向?qū)W生呈現(xiàn)的,提供的經(jīng)驗中包含選擇和整體感.
對于用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式的方法,同學(xué)們在研究一次函數(shù)解析式和反比例函數(shù)解析式的確定時已經(jīng)涉及并能夠熟練應(yīng)用. 遵循“學(xué)生會的,教者不教”,在課堂的開始,教者讓學(xué)生直面要研究的對象:“請根據(jù)你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗說說你如何用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式. ”這時學(xué)生通過思考積極回答問題,總結(jié)出了先判斷函數(shù)類型,再設(shè)合適的含有待定系數(shù)的函數(shù)關(guān)系式,尋求合理的對應(yīng)關(guān)系,構(gòu)建方程或方程組,進而確定二次函數(shù)解析式. 這時教者進而提出:“二次函數(shù)解析式有三種形式,你如何選用合理的關(guān)系式呢?”此時學(xué)生們紛紛發(fā)言,積極補充,明確了三種關(guān)系式各自適用的情境,教者及時給出了學(xué)習(xí)建議“關(guān)注特征,合理選擇”.
二、關(guān)注能力
關(guān)注能力,需要關(guān)注學(xué)生的放松性警覺. 放松性警覺保證了學(xué)生在一種安全的情境下受到挑戰(zhàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)能力獲得提升,思維品質(zhì)得到進一步鞏固.
運算能力是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中重要的基本能力,它貫穿于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的全過程. 教者常常會發(fā)現(xiàn)學(xué)生能夠想到這個數(shù)學(xué)問題如何解決,但就是得不出正確結(jié)果,很多時候就是因為運算能力不過關(guān)造成的. 所以教者應(yīng)該在概念教學(xué)的始終都應(yīng)見縫插針地訓(xùn)練和提升學(xué)生的運算能力.
在學(xué)生明確了如何用待定系數(shù)法確定二次函數(shù)解析式后,教者及時拋出一個小題組,分別讓學(xué)生設(shè)一般式、頂點式、交點式求二次函數(shù)解析式,并對如何應(yīng)用技巧提升運算效率進行了點撥. 在后續(xù)的練習(xí)中,學(xué)生掌握了一定的運算技巧,運算速度和正確率大幅提高. 所以適時適當(dāng)?shù)攸c撥指導(dǎo)讓枯燥的數(shù)學(xué)運算也有一些魅力,具備一定的吸引力,在學(xué)生邊運算邊思考“如何算得更快更巧”時,已不知不覺提升了自己的運算能力.
三、關(guān)注變化
關(guān)注變化,需要關(guān)注學(xué)習(xí)過程中的積極加工. 積極加工是指“學(xué)習(xí)者通過一種對個人有意義的以及概念上一致的方式鞏固和內(nèi)化信息. 它是通向理解的唯一途徑,而不僅僅是為了記憶. ”
數(shù)學(xué)是強調(diào)變化、強調(diào)思維的學(xué)科,教者就應(yīng)在概念教學(xué)中有意識地關(guān)注變化并適度加入概念的變式應(yīng)用. 一題多解、一題多變是數(shù)學(xué)變化研究時常用的方法.
在同學(xué)們初步掌握應(yīng)用待定系數(shù)法確定二次函數(shù)解析式之后,教者給出了三組變化.
第一組變化——法變. 例:若拋物線y = ax2 + 2x + c的對稱軸是直線x = 2,且函數(shù)的最大值是-3,求 a,c.同學(xué)們通過觀察思考,尋找出題目中的隱含條件——頂點坐標(biāo)(2,-3),進而發(fā)現(xiàn)既可用頂點坐標(biāo)公式求解,也可設(shè)頂點式求解.
第二組變化——法變形變. 例:拋物線過(-1,0),(3,0),(1,-5)三點,求此拋物線解析式.同學(xué)們發(fā)現(xiàn)可用一般式或者交點式求解,但是用交點式比較簡單. 這時教者讓同學(xué)們繼續(xù)觀察判斷,還有沒有特征點. 借助于拋物線的軸對稱性,學(xué)生很快就發(fā)現(xiàn)(1,-5)這個點是頂點,所以也可用頂點式. 此時教者沒有停下研究的步伐,改變了題目中給出的三個點,問題發(fā)生了形變:“拋物線過(-1,10),(3,10),(1,-5)三點,求此拋物線解析式.”學(xué)生用剛剛獲得的經(jīng)驗,很快可以發(fā)現(xiàn)(1,-5)這個點仍然是頂點,進而設(shè)頂點式. 教者沒有滿足于現(xiàn)狀,為了進一步加深對概念的理解,形再變:“根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),求函數(shù)解析式. ”學(xué)生觀察表格中的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)(1,-5)這個點仍然是頂點,還可設(shè)頂點式,再另選一對對應(yīng)值代入即可.
第三組變化——形變而神未變. 例:拋物線在x軸上截得的線段長為4,且頂點坐標(biāo)是(3,-2),求此拋物線的解析式.學(xué)生思考后發(fā)現(xiàn)借助于拋物線的軸對稱性,得到拋物線與x軸兩交點到對稱軸直線x = 3的距離都是2,從而寫出這兩個交點分別是(1,0)和(5,0),問題得解. 這時教者及時推出形變:“拋物線與直線y = 3兩交點間的距離是4,且頂點坐標(biāo)是(3,-2),求此拋物線的解析式.”借助于原題的研究,運用類似的方法同學(xué)們很快就找到了思路. 思維的通暢讓同學(xué)們有了更多的躍躍欲試,教者適時推出了形變神未變:“拋物線與x軸交于A,B兩點,AB = 4,對稱軸為直線x = 3,頂點為點C,且S△ABC = 4,求此拋物線的解析式.”同學(xué)們紛紛提出自己的見解,在生生互動中,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)這個問題中的頂點可能在x軸上方,也可能在下方,所以是多解問題,解題時容易漏解. 為了進一步拓寬同學(xué)們的思維,教者又提出形變而神似的問題:“拋物線與x軸兩交點的距離為3,且經(jīng)過點(2,8)和(0,-4),求此拋物線的解析式.”經(jīng)過師生互動,學(xué)生發(fā)現(xiàn)仍然是抓住對稱性,明確兩交點間的關(guān)系,可設(shè)左邊的交點坐標(biāo)為(x1,0),可設(shè)函數(shù)關(guān)系式為y = a(x - x1)(x - x1 - 3),然后把其余兩點坐標(biāo)代入即可解決問題.
通過這三組變化,同學(xué)們的思維得到了錘煉和提升,也明確了自我研究、自我拓展的方向. 由于這樣的變化,學(xué)生對概念的內(nèi)涵、外延有了更深的認識和體會,也明確了學(xué)習(xí)研究的方法,學(xué)習(xí)能力得到了較大的提升.
【參考文獻】
[1]郭思樂.教育走向生本[M].北京:人民教育出版社,2001.
[2]雷納特N凱恩,杰弗里·凱恩.創(chuàng)設(shè)聯(lián)結(jié):教學(xué)與人腦[M].呂林海,譯.上海:華東師范大學(xué)出版社,2004.