夏燦芳
[摘? 要] 數(shù)與形的結(jié)合,使抽象思維與形象思維結(jié)合起來,實現(xiàn)概念與形象、表象與聯(lián)系的轉(zhuǎn)化,化難為易,是數(shù)學(xué)解題的重要思想方法之一.新高考之下,為了學(xué)生能夠更加合理有效地學(xué)習數(shù)學(xué),打破“低效沉悶”的復(fù)習模式,采用學(xué)案制教學(xué)模式,結(jié)合高三第一輪復(fù)習內(nèi)容及學(xué)生認知水平現(xiàn)狀,通過幾組逐級提升的題目和變式問題的設(shè)計,將相關(guān)知識要點與相應(yīng)配套練習融合,從而促進學(xué)生原有知識水平的新提升. 以高考復(fù)習中的《數(shù)形結(jié)合在高考中的應(yīng)用》為例,具體闡述如何運用學(xué)案制教學(xué)模式激活高三復(fù)習課堂,提高復(fù)習效率.
[關(guān)鍵詞] 優(yōu)化題組;學(xué)案制教學(xué)模式;課堂學(xué)習;有效性;數(shù)形結(jié)合
高三數(shù)學(xué)教學(xué)模式的現(xiàn)狀調(diào)查
高三數(shù)學(xué)課一直被學(xué)生認為是最枯燥的課之一. 每節(jié)課除了不停地使用公式做題以外,好像就沒別的模式了. 做題固然是課堂中不可缺少的一部分,但不應(yīng)該成為唯一,我們有太多的方式去吸引學(xué)生,畢竟讓學(xué)生喜歡數(shù)學(xué)課比學(xué)知識本身重要得多.筆者通過問卷調(diào)查及聽課學(xué)習,發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)在的高三數(shù)學(xué)課堂中,教師常常忽略“學(xué)生需要自主時間去理解記錄”和“知識重點公式的記錄”,據(jù)統(tǒng)計,班級里有50%的學(xué)生不做課堂筆記,40%的學(xué)生會做簡單課堂筆記,只有10%的學(xué)生會做優(yōu)秀課堂筆記.
據(jù)問卷調(diào)查,筆者發(fā)現(xiàn)影響數(shù)學(xué)教學(xué)有效性的問題和不足主要有:
(1)學(xué)生,主體地位不強,上課時對學(xué)習目標理解不明確,缺乏針對性的解讀,只為學(xué)習而學(xué)習,沒有強調(diào)學(xué)考標準下本知識點的常見考點,課堂學(xué)習有效性也就可想而知.
(2)配套的例題,多而不精,學(xué)生主要聽教師快速講解,缺乏自主學(xué)習思考討論的時間,難以深化體驗例題解題過程,達不到例題所想要的效果.
(3)配套的檢測,跟蹤性不強,大部分的學(xué)生不能上臺板演;相當一部分學(xué)生,做不做配套練習,完全憑學(xué)生自覺,教師無法評價,學(xué)生毫無壓力. 在這種模式下,檢測學(xué)生所學(xué)知識的目的難以達到,教師處于理想化狀態(tài)中.
采用《數(shù)形結(jié)合在高考中的應(yīng)用》的學(xué)情分析及意義
筆者任教的班級是高三的一個理科普通班.學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱,基于此學(xué)情,筆者選擇的高考題都比較簡單,主要是讓學(xué)生體驗數(shù)形結(jié)合在解題中的優(yōu)越性,而不是為了解決復(fù)雜的高考問題. 通過簡單的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,培養(yǎng)他們的邏輯思維能力,并能靈活應(yīng)用圖形去解決高考中的簡單問題,并逐步養(yǎng)成運用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想去分析和解決問題的習慣.
華羅庚先生指出:“數(shù)缺形時少直覺,形缺數(shù)時難入微. 數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬事休.”
數(shù)形結(jié)合思想是高中數(shù)學(xué)的核心思想之一,是高考必考的一大重要內(nèi)容,數(shù)與形的結(jié)合,使抽象思維與形象思維結(jié)合起來,實現(xiàn)概念與形象、表象與聯(lián)系的轉(zhuǎn)化,化難為易[1]. 作為“數(shù)形結(jié)合在高考中的應(yīng)用”的首節(jié)復(fù)習課,主要是研究數(shù)形結(jié)合思想在高考中的應(yīng)用,但是由于時間關(guān)系,只能研究一部分問題,還有一些問題,比如距離與斜率、復(fù)數(shù)等內(nèi)容,在下節(jié)課中再繼續(xù)研究. 本課安排在學(xué)生復(fù)習完解析幾何之后,這樣處理有個好處是學(xué)生對高中的知識基本了解,對這幾類問題也有一點的了解. 這節(jié)課主要是培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想去解決高考中的幾類問題,起到優(yōu)化解題的作用. 由于數(shù)形結(jié)合在高考中的重要地位,故筆者選用該節(jié)內(nèi)容,用學(xué)案教學(xué)優(yōu)化課堂教學(xué).
扭轉(zhuǎn)現(xiàn)在的應(yīng)對方式——學(xué)案制教學(xué)模式
由于高三教學(xué)的嚴峻性,筆者希望通過一種有別于傳統(tǒng)教學(xué)的模式,既能讓學(xué)生在短暫的課堂時間中學(xué)習教師所想講的內(nèi)容,又可以讓學(xué)生在課后再自我學(xué)習拓展知識. 為扭轉(zhuǎn)現(xiàn)在數(shù)學(xué)課堂上存在的問題,筆者根據(jù)本校學(xué)生學(xué)習的認知程度,專門針對高考知識點,編出導(dǎo)學(xué)案,采用的教學(xué)方式是:學(xué)生先學(xué),教師后教,然后當堂分層檢測課堂學(xué)習效果.
學(xué)案制教學(xué)模式的操作步驟:
學(xué)案制教學(xué)模式的具體操作可分為如下六個步驟.
學(xué)案制度教學(xué)模式(優(yōu)勢):
(1)通過學(xué)案制教學(xué)模式中的“學(xué)習目標”,能幫助學(xué)生做題有的放矢.
(2)通過學(xué)案制教學(xué)模式中的“創(chuàng)設(shè)情景,引入課題”,能降低學(xué)習知識的難度,能幫助學(xué)困生跟上教學(xué)的節(jié)奏,更能保證普通學(xué)生的學(xué)習效果.
(3)通過學(xué)案制教學(xué)模式中的“統(tǒng)籌歸類,優(yōu)化解題”,能引導(dǎo)學(xué)生更高效地自主探究合作學(xué)習,創(chuàng)造以生教生的學(xué)習環(huán)境,經(jīng)過“定義、強化、例題和練習”,幫助學(xué)生嘗試抓住重點、考點,突破難點,并能根據(jù)例題嘗試做一做,上臺板演.
(4)通過學(xué)案制教學(xué)模式中的“課堂小結(jié),歸納方法”,教師講解知識,突出重點、考點,突破難點,幫助學(xué)困生準確理解知識、公式;教師分析例題,幫助學(xué)生加深對知識、公式的理解運用.
(5)通過學(xué)案制教學(xué)模式中的“隨堂練習,鞏固所學(xué)”,能幫助學(xué)生及時感受學(xué)考難度,品味學(xué)考真題,了解命題意圖,消除學(xué)生內(nèi)心對學(xué)考的恐懼心理.
(6)通過學(xué)案制教學(xué)模式中的“教學(xué)反思”,發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題,優(yōu)化學(xué)案.
學(xué)案制教學(xué),以高考復(fù)習《數(shù)形結(jié)合在高考中的應(yīng)用》為例
(一)明確學(xué)習目標,提高本節(jié)課的教學(xué)目的性
知識目標:掌握數(shù)形結(jié)合的思想方法,特別是在高考問題中,能借助圖形,優(yōu)化解題途徑,提高學(xué)習效率.
能力目標:借助圖形,通過直觀感知,增強學(xué)生的抽象思維能力,靈活運用知識進行獨立思考和探索.
情感目標:通過幾類問題,讓學(xué)生從圖形中尋找解題的樂趣,并激發(fā)學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣,提高學(xué)習數(shù)學(xué)的積極性.
教師要求:請1-2位學(xué)生大聲朗讀學(xué)習目標.
學(xué)生反應(yīng):學(xué)生快速準確地按學(xué)案上的學(xué)習目標大聲朗讀,其他學(xué)生認真聽同學(xué)朗讀學(xué)習目標,對本節(jié)課的學(xué)習任務(wù)有初步了解.
教師解讀:適當解讀本節(jié)課的重點知識是什么,明確該考點在近年高考出現(xiàn)的次數(shù),和學(xué)生們一起明確本堂課的學(xué)習目標.
(二)創(chuàng)設(shè)情景,引入課題
教學(xué)實踐表明,學(xué)習情景的創(chuàng)設(shè)會直接影響學(xué)習的效果,通過相關(guān)情景的創(chuàng)設(shè),讓學(xué)生對即將要學(xué)的知識有興趣、明目標、生動力.?搖
基于此目的,采用2006年浙江省的高考題作為課前練習,讓學(xué)生先思考如何快速又準確地去解決這道題. 從實際的高考題中慢慢引入課題,通過圖形讓學(xué)生體會到數(shù)形結(jié)合的魅力. 在解決完問題之后,給出數(shù)形結(jié)合思想的要義,讓學(xué)生了解數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)中的地位與作用.
(2006年浙江卷)
對a,b∈R,記maxa,b=a,a≥b,b,a
借助圖形,分析問題.
師生活動:教師在課前先將此題放在學(xué)案上,讓學(xué)生去思考.
設(shè)計意圖:從實際的高考題中慢慢引入課題,通過圖形讓學(xué)生體會到數(shù)形結(jié)合的魅力.
(三)統(tǒng)籌歸類,優(yōu)化解題
在這里,通過數(shù)形結(jié)合在高考三類問題中的應(yīng)用,讓學(xué)生自己去慢慢體驗數(shù)形結(jié)合在解題中的優(yōu)越性. 學(xué)生如果用代數(shù)方法去解決本題也是不錯的方法,教師要多肯定學(xué)生. 通過幾類問題,讓學(xué)生從圖形中尋找解題的樂趣,并激發(fā)學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣,提高學(xué)習數(shù)學(xué)的積極性.
應(yīng)用一:集合與常用邏輯用語問題
1. 已知集合A={(x,y)x,y為實數(shù),且x2+y2=1},B={(x,y)x,y為實數(shù),且y=x},則A∩B的元素個數(shù)為?搖(? )
A. 0? B. 1? C. 2? D. 3
分析:利用解析幾何中圓與直線的關(guān)系解決集合中的關(guān)系問題.
2. 若集合A={xx>2或x<1},B={xa<x<a+1},且B?哿A,則實數(shù)a的取值范圍為________.
分析:利用數(shù)軸解決集合的有關(guān)運算和集合的關(guān)系問題.
師生活動:讓學(xué)生自己做題,教師從學(xué)生的解題過程中尋找學(xué)生存在的問題,并查漏補缺.
設(shè)計意圖:本題組以數(shù)形結(jié)合形式來考查學(xué)生對有關(guān)集合及其常用邏輯用語的理解、掌握與運用,屬于比較簡單的題目. 從最常用的、簡單的數(shù)形結(jié)合題型開始,讓學(xué)生體會數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)中的廣泛應(yīng)用.
技巧與方法:數(shù)形結(jié)合思想在解決集合問題時,首要是讓學(xué)生弄清元素,然后再引導(dǎo)他們把集合語言轉(zhuǎn)化為一般數(shù)學(xué)語言,再進一步去分析問題的條件以及結(jié)論特點,最后再將問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的圖形語言(借助數(shù)軸或venn圖).
應(yīng)用二:函數(shù)與方程、不等式問題
1. 當k取何值時,方程3x-1=k有一個解?有兩個解?沒有解?
2. 函數(shù)f(x)=ex+x-2的零點個數(shù)為(? )
A. 0? B. 1? C. 2? D. 3
3.已知函數(shù)y=x3-3x+c的圖像與x軸恰有兩個公共點,則c=________.
分析:數(shù)形結(jié)合思想在解決函數(shù)與方程、不等式的問題時,采用的方法是將問題轉(zhuǎn)化為研究兩個函數(shù)圖像交點問題或者兩個圖像的位置關(guān)系的問題.
師生活動:教師再次引導(dǎo)學(xué)生自己做題,自己歸納,多表揚學(xué)生,讓會做的學(xué)生去板演,讓學(xué)生成為課堂的主角.
設(shè)計意圖:通過本類型(1至3小題)的問題,復(fù)習函數(shù)的圖形變換,在圖形中非常直觀地把方程的根(函數(shù)的零點)的問題轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)的交點問題. 這幾個小題很好地揭示了方程、不等式和函數(shù)這三者之間的內(nèi)在聯(lián)系,也深化了學(xué)生對知識體系的認知. 通過訓(xùn)練,學(xué)生的邏輯思維能力與知識遷移能力能夠得到較好的提升.
技巧與方法:巧用數(shù)形結(jié)合方法,主要是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題條件的幾何意義,引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)圖形性質(zhì)(主要從函數(shù)的角度)去分析問題結(jié)論的幾何意義.
應(yīng)用三:三角函數(shù)、平面向量問題
分析:借助三角函數(shù)圖形解決此類問題.
師生活動:三角與平面向量學(xué)生比較熟悉,給學(xué)生足夠的時間去思考,教師引導(dǎo)學(xué)生利用三角圖像和直角坐標系去解決此類問題,但不可操之過急.
設(shè)計意圖:第一小題主要是復(fù)習三角函數(shù)的圖像性質(zhì),借助圖形可以非常直觀地解決該題.對于第二小題,主要是引導(dǎo)學(xué)生將題目轉(zhuǎn)化為熟悉的三角函數(shù)模型.
技巧與方法:數(shù)形結(jié)合法思想在解題中的應(yīng)用關(guān)鍵是:一要多類比,多聯(lián)想,將代數(shù)式通過轉(zhuǎn)化、變形,賦予它鮮明的幾何意義;二要挖掘已有圖形的幾何性質(zhì),利用其性質(zhì)盡量簡化運算或論證[2].
通過這三組題目,教師根據(jù)學(xué)案先對本節(jié)知識進行快速解讀,突出重點,突破難點,解決學(xué)生們學(xué)習過程中產(chǎn)生的錯誤理解和困惑,然后分析例題加深學(xué)生對數(shù)形結(jié)合在高考問題中的應(yīng)用的理解,熟悉解題的步驟、格式,最后評價“先學(xué)環(huán)節(jié)”中學(xué)生的練習解題板演,并完善解題步驟.
課堂教學(xué)實踐后結(jié)果顯示:十幾位粗心不仔細的學(xué)生,通過教師針對性的點對點快速解析,都能準確理解數(shù)形結(jié)合在實際問題中的應(yīng)用,并能簡單運用,最終只有四五位學(xué)困生,因?qū)W習態(tài)度和基礎(chǔ)過弱原因無法在課堂內(nèi)掌握.
我們可以讓關(guān)系較好的優(yōu)秀生和學(xué)困生結(jié)對,進行課后幫扶,幫助學(xué)困生解決課堂上未解決的困難知識.
(四)課堂小結(jié),歸納方法
利用提問、解說形式,師生共同進行小結(jié).
學(xué)生小結(jié):通過自主小結(jié)和交流學(xué)習,讓學(xué)生進一步感受學(xué)習歷程,感悟數(shù)學(xué)思想,體會學(xué)習方法.
教師小結(jié):幫助學(xué)生整理所學(xué)知識,引導(dǎo)學(xué)生進一步體會探究學(xué)習的過程和方法,領(lǐng)會數(shù)形結(jié)合的思想方法.
小結(jié)注重知識和方法兩方面,學(xué)生可能只注重于知識小結(jié)而忽略了方法總結(jié),在總結(jié)方法時,需要教師的合作幫助.
小結(jié)主要是帶領(lǐng)學(xué)生回放本節(jié)課的解題過程與思維流程,師生一起歸納“數(shù)形結(jié)合在高考中的應(yīng)用”這一知識點的常用方法及其適用范圍,增強其成功感與獲得感.
(五)隨堂練習,鞏固所學(xué)
及時練習鞏固,提高實踐能力.其中第7題為下節(jié)課的教學(xué)做準備.
當然,作為新授課,筆者注意了這些問題的難易程度,既讓大部分學(xué)生鍛煉了思考能力,又不至于讓學(xué)生吃不飽.
師生活動:讓學(xué)生自己做題并進行自我的查漏補缺,鼓勵先做完題目的學(xué)生上去板演,其他學(xué)生對照自己的解題過程,發(fā)現(xiàn)同學(xué)或自己解題中的問題.
讓學(xué)生代表在上面板演的過程中,教師可以巡查,對已經(jīng)完成的學(xué)案進行批改,然后采用肯定性評價和鼓勵性點評,激發(fā)出普通生和學(xué)困生的好勝心.
不斷肯定和鼓勵性評價顯示:對普通生影響效果很好,對學(xué)困生進步也有正面影響.
實施過程中發(fā)現(xiàn):剛開始學(xué)生們有畏懼心理,不敢上去做,幾分鐘后,三四位優(yōu)等生和大部分普通生(總共48名學(xué)生),都能應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的方法解決有關(guān)問題;只有十幾位普通生和學(xué)困生因粗心不仔細或自學(xué)態(tài)度不夠端正,產(chǎn)生理解偏差,得出錯誤結(jié)果,教師及時指出問題,并盡量給予正面評價.
設(shè)計意圖:及時練習鞏固,提高實踐能力. 思考題3為下節(jié)課做準備.
(六)教學(xué)反思
這節(jié)課的容量相當大,使得整個課堂時間不夠用,為了能有更多的時間突出重點、突破難點,所以采用學(xué)案與多媒體輔助教學(xué). 在實際教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)具體情況對各個環(huán)節(jié)的時間安排進行調(diào)整,但原則是:重點、難點的講解時間只可以增加不可以減少. 所以說,這節(jié)課是很考驗數(shù)學(xué)教師的一節(jié)課,教師的課堂機智很重要. 由于本節(jié)課知識點比較多,因此選用的習題都比較簡單,希望學(xué)生能從簡單的問題中發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的魅力. 不過由于時間問題,能涉及的題目類型還不是很多,需要教師在今后的教學(xué)中再多加鞏固今天所學(xué)的內(nèi)容.
教學(xué)實踐成效與思考
普通高中《數(shù)學(xué)課程標準》指出:“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習活動不應(yīng)該只限于接受、記憶、模仿和練習,高中數(shù)學(xué)課程還應(yīng)倡導(dǎo)主動探索、動手實踐、合作交流、閱讀自學(xué)等學(xué)習數(shù)學(xué)的方式. 這些方式有助于發(fā)揮學(xué)生的主動性,使學(xué)生的學(xué)習過程成為在教師引導(dǎo)下的“再創(chuàng)造”過程.”因此,在課堂教學(xué)中對習題運用“三部曲”(思考實踐—展示交流—反思歸納). 讓學(xué)生真正地參與到數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,發(fā)揮學(xué)生主體地位,打破學(xué)生疲于應(yīng)付,模仿解題,思維缺乏創(chuàng)新的現(xiàn)狀.有助于學(xué)生自主構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,從而提高數(shù)學(xué)解題能力. 在巡視階段,教師可以對不同層次的學(xué)生給予點撥和指導(dǎo),有助于后進生的進步,也有助于建立同學(xué)間互助的模式,既關(guān)注學(xué)生間的差異,又促使學(xué)生共同發(fā)展.
從近兩年的探索與實踐證明:重視學(xué)案制教學(xué)對促進數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性,具有良好的成效. 學(xué)生對數(shù)學(xué)充滿了更多的自信和把握,學(xué)生的課堂注意力﹑學(xué)習的積極性和主動性都有較大提高. 絕大部分學(xué)生在課堂上處于一種積極探索知識和尋求答案的學(xué)習狀態(tài)之中. 學(xué)生的思維更活躍了,舉一反三能力更強了,許多學(xué)生變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,他們說再也不怕數(shù)學(xué)學(xué)考了.
然而仍有一些問題有待思考和探討. 提高教學(xué)有效性的方法和途徑多種多樣,學(xué)案制教學(xué)模式僅僅是其中之一. 怎樣使多種教學(xué)形式和方法有機結(jié)合?怎樣更好地克服學(xué)生的惰性行為,避免虎頭蛇尾?這些都是筆者需要進一步思考和探索的.
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