劉啟洪
(羅定中學(xué),廣東 羅定 527200)
現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造意識(shí)和能力,發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)造潛力的教育。教師在日常教學(xué)過程中,通過采用有效的教學(xué)方法,加強(qiáng)學(xué)生思想方法、思維能力的培養(yǎng),是數(shù)學(xué)教育所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
鳳凰衛(wèi)視著名主持人邱震海先生曾談到:“當(dāng)代年輕人最大的問題就是很多人還沒有意識(shí)到,他們身上的行為方式是有問題的,這是最大的問題。只要越來越多的人有這個(gè)意識(shí),我們下一步的事情就比較好做?!币虼?,在教學(xué)過程中教師應(yīng)該多觀察,多與學(xué)生交流,找出學(xué)生存在的問題,并讓學(xué)生明白問題所在才是最重要的?,F(xiàn)階段學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中主要存在以下幾個(gè)方面的問題:(1)記憶達(dá)不到要求;(2)對(duì)數(shù)學(xué)不感興趣,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有畏難情緒;(3)意志力薄弱,不能持久學(xué)習(xí);(4)知識(shí)量?jī)?chǔ)存較大,但不能有效提??;(5)數(shù)學(xué)運(yùn)算求解能力較為欠缺。
對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中存在的以上問題,我們應(yīng)對(duì)癥下藥,有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),在教學(xué)中有目的、有計(jì)劃地開展教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的不足之處,努力克服自身的缺點(diǎn),不斷提高數(shù)學(xué)成績(jī)。
問題,是數(shù)學(xué)已有理論體系中通過思維的內(nèi)部整理而反映出來的思維結(jié)果,恰到好處的問題不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也是學(xué)生智慧生成的門戶。數(shù)學(xué)教育家波利亞指出:“拿一個(gè)有意義但又不復(fù)雜的題目,去幫助學(xué)生發(fā)掘問題的各個(gè)方面,通過這道題就像通過一道門戶,把學(xué)生引入到一個(gè)完善的數(shù)學(xué)領(lǐng)域。”因此,教師在教學(xué)中可以選擇有價(jià)值的問題進(jìn)行探究,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、討論、反思、總結(jié)并弄清問題本質(zhì),提煉出數(shù)學(xué)思想,再進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)造性應(yīng)用。香港中學(xué)數(shù)學(xué)教材有這樣一道例題:某企業(yè)有5個(gè)股東,100名工人,年底公布了公司的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī),具體如表1所示。
表1 公司經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)情況表
圖1 股東和員工工資總額增長(zhǎng)情況
圖2 股東和員工工資增長(zhǎng)率變化情況
圖3 股東和員工工資增長(zhǎng)對(duì)比
從上述圖表看,顯然表1和圖1為老板所畫,反映了股東紅利總額、工人工資總額與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系,表示“有福同享,有難同當(dāng),股東紅利與工人工資平行增長(zhǎng)”。圖2為公司工會(huì)主席所畫,反映了股東紅利增長(zhǎng)率,工人工資增長(zhǎng)率與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系,顯示“股東利潤(rùn)增長(zhǎng)較快,工人工資增長(zhǎng)相對(duì)較慢”。圖3為工人所畫,直觀反映了“股東的人均紅利從1萬(wàn)元增至2萬(wàn)元,人均凈增1萬(wàn)元;而工人的工資從1 000元增至1 500元,人均凈增僅500元。股東的平均收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工人的工資增長(zhǎng),收入差距太大,工資太低了”。以上3種說法,都源于同一數(shù)據(jù)表,沒有造假,且都符合數(shù)學(xué)原理。教師用此題引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的一次函數(shù)知識(shí),解釋企業(yè)中說法不一而又各自有理的現(xiàn)象,比起常見的“雞兔同籠”更具現(xiàn)實(shí)意義。此題不僅增進(jìn)了學(xué)生對(duì)函數(shù)知識(shí)的理解和掌握,更體現(xiàn)了數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。這類題能讓學(xué)生在對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣的情況下,注意力更加集中,從而更容易接受并牢固掌握新知識(shí),便于其靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活中的問題。
教學(xué)活動(dòng)要盡量做到多向交流,讓成功的學(xué)生保持成功的心態(tài),以利于獲得更大的成功;同時(shí),要讓成功的學(xué)生去感染信心不足的學(xué)生,激發(fā)其實(shí)現(xiàn)和獲得成功的愿望。具體做法如下:一是鼓勵(lì)學(xué)生多提出問題,通過解決問題會(huì)讓學(xué)生理清模糊概念,清除知識(shí)障礙;二是要積極肯定學(xué)生,學(xué)生每完成一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù),都需要花費(fèi)一定時(shí)間和精力,教師的積極肯定,能使學(xué)生獲得自我實(shí)現(xiàn)的喜悅,從而在心理上提升對(duì)學(xué)習(xí)的需求。學(xué)生有了心理上的需求,才有心理上的參與,才能達(dá)到行為上的參與。
學(xué)生解題能力不強(qiáng),且缺乏數(shù)學(xué)解題技能,因此,在日常教學(xué)中,教師要重視對(duì)學(xué)生基本數(shù)學(xué)技能的培養(yǎng)。如果將解題過程比作珍珠項(xiàng)鏈,那么概念、公式、法則、定理等同于珍珠,而數(shù)學(xué)解題技能就是將“珍珠”串起來的線。我們要通過教學(xué)教會(huì)學(xué)生取得將“珍珠”串起來的“線”。解題不僅是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行反復(fù)運(yùn)用的過程,同時(shí)也是形成數(shù)學(xué)技能的過程。學(xué)生在實(shí)際探索中遇到問題,并越過障礙,思維才會(huì)暢通,其思維能力與水平才能提高,數(shù)學(xué)技能得到有效提升,才能給學(xué)生以“數(shù)學(xué)美”的感受。
筆者認(rèn)為,探究數(shù)學(xué)定理的二級(jí)結(jié)論,有利于培養(yǎng)學(xué)生解題的技能,也有助于提高學(xué)生的解題速度。以下是筆者在某次限時(shí)訓(xùn)練中選用的1道練習(xí)題。
例1 已知點(diǎn)F1,F2是雙曲線的左、右焦點(diǎn),若雙曲線左支上存在點(diǎn)P與點(diǎn)F2關(guān)于直線對(duì)稱,則該雙曲線的離心率為( )。
方法1 如圖4,與漸近線垂直的直線F2Q可設(shè)為聯(lián)立方程,可得點(diǎn)Q的坐標(biāo)為PF2中點(diǎn),由中點(diǎn)坐標(biāo)公式知點(diǎn) P在 雙 曲 線上,即化簡(jiǎn)后可得e=。
圖4 示意圖
用此種方法運(yùn)算較為繁瑣,要求學(xué)生具備扎實(shí)的基本功和較高的運(yùn)算求解能力,大部分同學(xué)達(dá)不到此要求。
方法2 可先求出點(diǎn)F2(c,0)到直線的距離可得 |PF1|=2a,由雙曲線定義知 |PF2|- |PF1|=2b-2a=2a,即b=2a,b2=4a2,c2=5a2,e=。
對(duì)比這兩種方法,方法2簡(jiǎn)捷很多。在方法2基礎(chǔ)上對(duì)本題進(jìn)一步研究,還可以歸納出兩個(gè)有用的二級(jí)結(jié)論。
結(jié)論1 由焦點(diǎn)向漸近線引垂線,焦點(diǎn)到漸近線的距離為b,垂足到原點(diǎn)的距離為a。
結(jié)論2 由焦點(diǎn)向漸近線引垂線,垂足在雙曲線的準(zhǔn)線上。
例2 (2014新課標(biāo))已知F是雙曲線C:x2-my2=3m(m>0)的一個(gè)焦點(diǎn),則點(diǎn)F到C的一條漸近線的距離為( )。
顯然,將雙曲線化為標(biāo)準(zhǔn)方程后,再利用二級(jí)結(jié)論“雙曲線焦點(diǎn)到漸近線的距離為虛半軸長(zhǎng)b”,可以直接得到答案A,可見利用二級(jí)結(jié)論解題方便又快捷。
“閱讀”是指閱讀數(shù)學(xué)課本,通過閱讀體會(huì)定義的形成過程,能夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ),使學(xué)生能從別人的成果里發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。
“表達(dá)”是指使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)能力。就目前而言,學(xué)生的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力較差,從筆者參加的2012年高考數(shù)學(xué)閱卷情況看,學(xué)生在答題表述方面存在較多問題。鑒于此,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)多給學(xué)生到黑板前演示的機(jī)會(huì),讓學(xué)生將所能想到、能解決的步驟寫到黑板上,供同學(xué)們一起交流,從而培養(yǎng)學(xué)生良好的書寫表達(dá)習(xí)慣。
“動(dòng)手”是指讓學(xué)生自己積極參與數(shù)學(xué)問題的探討或動(dòng)手制作一些數(shù)學(xué)模型、教具,甚至做一些建筑物的測(cè)量。例如:讓學(xué)生利用所學(xué)的正余弦定理測(cè)量河對(duì)岸兩建筑物之間距離,這既讓學(xué)生體會(huì)到正余弦定理的工具作用,又體驗(yàn)到了數(shù)學(xué)建模成功的喜悅;又如,在學(xué)生動(dòng)手做正四棱錐的過程中,學(xué)生能很容易體會(huì)到其正視圖的邊長(zhǎng)就是四棱錐的斜高。
“反思”是指學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí),對(duì)所學(xué)及收獲的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)反思。教師要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)解題的思路、解題的方法、涉及的知識(shí)點(diǎn)等進(jìn)行反思,使其能積累解題的經(jīng)驗(yàn),能形成對(duì)解決同類題目的解題技巧。
具體說來可以這樣操作:以“二二二”形式,即兩名優(yōu)等生、兩名中等生、兩名后進(jìn)生互相搭檔。為方便探討,可以按就近原則編排小組。要求各小組成員要積極主動(dòng)合作。不能只是流于形式,全體小組成員都要?jiǎng)邮謩?dòng)腦,主動(dòng)幫扶那些知識(shí)理解不透徹的同學(xué)。美國(guó)緬因州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得出一個(gè)被稱作“學(xué)習(xí)金字塔”的研究成果。研究成果指出,聽講、閱讀、聲音、圖片、示范、演示等被動(dòng)學(xué)習(xí)的東西兩周以后平均留存率低,而小組討論、實(shí)際演練、做中學(xué)、馬上應(yīng)用、教別人等主動(dòng)學(xué)習(xí)的東西兩周以后的留存率較高,所以教師要促成學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中教,學(xué)會(huì)后馬上應(yīng)用知識(shí)教其他學(xué)生,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),以此達(dá)到共同進(jìn)步。通過這種方法,后進(jìn)生在同伴的幫助下更容易取得較大的進(jìn)步。
在日常教學(xué)中,個(gè)別教師只是不斷地往學(xué)生腦子里灌輸知識(shí),而沒有教學(xué)生如何梳理、歸納知識(shí),這往往讓學(xué)生在考試時(shí)對(duì)知識(shí)的提取出現(xiàn)問題,很多曾經(jīng)學(xué)過的知識(shí)也提取不出來,導(dǎo)致解題失敗。筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授可以從“樸素衣柜原理”中找到靈感:將春夏秋冬的衣物分衣柜存放,與四季衣物一起存放相比,哪個(gè)更容易提?。看鸢笩o疑是前者。因此,教師應(yīng)幫助學(xué)生學(xué)會(huì)將知識(shí)系統(tǒng)化,這樣學(xué)生在考試時(shí)就容易將知識(shí)提取出來。
以下是我在處理數(shù)列與不等式問題時(shí)所選用的例題,在教學(xué)時(shí),我們可以幫助學(xué)生歸納以下兩種主要的模式。
例3 求證
分析 n=1時(shí)成立;n≥2時(shí),對(duì)進(jìn)行適當(dāng)放縮即可化為可裂公式命題得證。
例4 (2012廣東改編)對(duì)an=3n-2n,求證
分析 對(duì)an=3n-2n,n=1時(shí),不等式成立;n≥2時(shí),往等比數(shù)列方向進(jìn)行放縮;an=3n-2n=3n-1+2(3n-1-2n-1)>3n-1,即
命題得證。
筆者認(rèn)為,幫助學(xué)生歸納數(shù)列與不等式問題時(shí),主要應(yīng)從兩個(gè)方向入手,方向1放縮到可裂公式,再用裂項(xiàng)相消求和即可;方向2:放縮為等比數(shù)列,再用等比數(shù)列求和即可。除了以上兩種模型外,進(jìn)一步歸納梳理還有以下一些常用的放縮結(jié)論:
教師幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行條理化梳理、歸納,學(xué)生便可以快速提取知識(shí),有效解決放縮法問題。
數(shù)學(xué)是邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)習(xí)感悟總是與學(xué)習(xí)的規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)聯(lián)系在一起的。在教學(xué)過程中,教師要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格要求,要講清楚數(shù)學(xué)規(guī)范解答的作用和意義,要指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)規(guī)范的行為、培養(yǎng)規(guī)范作答的好習(xí)慣。從高考閱卷經(jīng)驗(yàn)來看,無論高考題難易,高考的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)充分為考生考慮,同時(shí)我們也看到,考生往往會(huì)在答題規(guī)范和表述方面失分較多,考生缺乏相應(yīng)的得分意識(shí),因此要特別重視考生的規(guī)范作答,如符號(hào)規(guī)范、說理規(guī)范等。在解答題方面,教師在日常教學(xué)中,就應(yīng)力求學(xué)生規(guī)范作答。此外,培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范作答的能力需要一個(gè)過程,教師在上課時(shí)板書要詳細(xì),語(yǔ)言表達(dá)要和板書進(jìn)行合理對(duì)接,讓學(xué)生從教師的語(yǔ)言和板書中獲得思維語(yǔ)言與動(dòng)作語(yǔ)言對(duì)接的感受,從而獲取規(guī)范作答的經(jīng)驗(yàn)。
學(xué)生對(duì)新學(xué)的知識(shí)較易忘記,對(duì)新公式、新定理不能靈活運(yùn)用。對(duì)容易混淆的知識(shí)點(diǎn),在課后教師應(yīng)多提醒,在時(shí)間允許的情況下,教師要對(duì)部分學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行面對(duì)面批改,指出錯(cuò)誤及表達(dá)不夠規(guī)范的地方,并幫助他們梳理知識(shí)。另外,現(xiàn)場(chǎng)輔導(dǎo)可以讓學(xué)生把握方向,調(diào)整學(xué)習(xí)策略,讓他們?cè)趯哟畏置鞯木毩?xí)中歸納知識(shí)、融會(huì)貫通,這樣學(xué)生的基礎(chǔ)得到了夯實(shí),學(xué)習(xí)成績(jī)就會(huì)逐步提高。
總之,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師應(yīng)該學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用多種方法激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,進(jìn)而提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。
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