卓曉萍
摘要:教學(xué)要遵循過程性教學(xué)原則,以知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展和形成過程為主線,使學(xué)生真正參與到發(fā)現(xiàn)新知的過程中,經(jīng)歷其中的思維活動(dòng),積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)活動(dòng).
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);以生為本;悅動(dòng)
數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)是由一系列數(shù)學(xué)概念、公式、定理、性質(zhì)以及隱藏在概念、公式、定理、性質(zhì)發(fā)生、發(fā)展過程中的數(shù)學(xué)思想、方法構(gòu)成.數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)在學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)置問題情景,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷、體驗(yàn)和探索數(shù)學(xué)知識(shí)的過程并在這個(gè)過程中自主構(gòu)建內(nèi)在的數(shù)學(xué)知識(shí)體系與發(fā)展思維能力.因此數(shù)學(xué)教學(xué)要關(guān)注過程性教學(xué),讓教學(xué)悅動(dòng)有效,引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí)方法,提高探索解決問題的能力,真正做到潤生細(xì)無聲.筆者認(rèn)為讓過程性教學(xué)悅動(dòng)有生命力可以從以下幾個(gè)方面做起:
1?激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)悅動(dòng)之源
教師的教學(xué)過程和待生態(tài)度直接影響到學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣.教育家烏申斯基說過:“沒有絲毫興趣的強(qiáng)制性學(xué)習(xí),將會(huì)扼殺學(xué)生探索真理的欲望.”有了興趣才能更好地點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛能,他們就會(huì)樂于并主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探索解決問題.例如在“概率”教學(xué)中可以舉生活實(shí)例:“2016年2月28日,勇士對(duì)雷霆,庫里超遠(yuǎn)三分絕殺,將比分定格為121∶118”,你能確定神奇的庫里在下一場(chǎng)NBA比賽中的超遠(yuǎn)三分一定能進(jìn)嗎?抓住生活實(shí)例中包含數(shù)學(xué)思維的部分,激發(fā)學(xué)生的聽課熱情,從而提高課堂效率.
2?以生為本是教學(xué)悅動(dòng)之根本保證
2.1?結(jié)合學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)設(shè)置合理問題串
在每一個(gè)新知產(chǎn)生之前充分了解學(xué)生現(xiàn)有的與新知相關(guān)的知識(shí)體系,根據(jù)學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”,設(shè)置問題串,步步引導(dǎo),讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)形成過程.
案例1?《二項(xiàng)式定理》片段教學(xué)展示(二項(xiàng)式定理的生成過程):
學(xué)生已有的知識(shí)背景是多項(xiàng)式乘法的運(yùn)算法則、組合數(shù)的應(yīng)用、楊輝三角形等;已有的數(shù)學(xué)能力是:觀察、歸納、猜想;已有的數(shù)學(xué)思想是:簡(jiǎn)單的化歸與轉(zhuǎn)化.
(1)學(xué)生分組活動(dòng)(每小組4人,分工合作完成)
活動(dòng)效果?觀察展開式的特征,學(xué)生能較快發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)的特征并把各項(xiàng)的系數(shù)與學(xué)生所熟悉的楊輝三角形聯(lián)系起來,這樣學(xué)生能很容易可以寫出n=5,6時(shí)的展開式,但至此還是不能寫出(a+b)n的展開式.
(2)師生合作,突破難點(diǎn)
教師引導(dǎo):
①多項(xiàng)式乘法的運(yùn)算法則是什么?
②(a+b)3的展開式有幾項(xiàng)?
③每一項(xiàng)是如何得到的?
④能否依此分析展開式的各項(xiàng)含義?
⑤(a+b)4的展開式能否用類似的形式來寫?
⑥試猜想(a+b)n的展開式.
⑦試類比(a+b)4的展開式的證明過程證明(a+b)n的展開式.
活動(dòng)效果?在定理的探索過程中,通過教師設(shè)問引導(dǎo),讓學(xué)生從幾個(gè)特殊的二項(xiàng)展開式觀察規(guī)律,聯(lián)想到楊輝三角形,興奮之余,思維第一次產(chǎn)生了碰撞,進(jìn)而滲透化歸與轉(zhuǎn)化思想,回歸到問題的本質(zhì)——多項(xiàng)式的乘法問題.進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)數(shù)原理分析展開式各項(xiàng)的系數(shù),類比推廣到指數(shù)n的情況,推出定理.培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析、歸納、類比等數(shù)學(xué)推理素養(yǎng),體會(huì)從特殊到一般的思維方式.學(xué)生經(jīng)歷了定理的產(chǎn)生過程,對(duì)定理的理解較為深刻,應(yīng)用時(shí)才會(huì)更靈活.
2.2?結(jié)合學(xué)生實(shí)踐能力設(shè)置數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
學(xué)生親歷知識(shí)的產(chǎn)生過程無疑是學(xué)習(xí)的好途徑.一個(gè)好的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)勝過老師的百句用心叮嚀.通過實(shí)驗(yàn)、探究,歸納親歷知識(shí)的產(chǎn)生過程,深刻體會(huì)到知識(shí)的來龍去脈,那么對(duì)知識(shí)的掌握必然是深刻的,亦能達(dá)到好的學(xué)習(xí)效果.高中階段的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以借助多媒體、數(shù)學(xué)教具等輔助教學(xué).
案例2?函數(shù)零點(diǎn)存在定理的產(chǎn)生過程.
教具:一根繩子、雙面膠、粉筆、直尺.
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:畫出坐標(biāo)系,固定住繩子的兩個(gè)端點(diǎn),使得它們分別在x軸的兩側(cè).
實(shí)驗(yàn)過程:(1)把圖象看作某個(gè)函數(shù)y=f(x)的圖象,改變繩子的形狀,觀察圖象與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù);
(2)調(diào)節(jié)點(diǎn)(a,f(a))與點(diǎn)(b,f(b))的位置(在x軸同側(cè)或異側(cè)),重復(fù)步驟(1);
(3)剪段繩子,把得到的兩段繩子擺成符合函數(shù)圖象特征的圖象,各小組分別完成表格2:
不同的小組實(shí)驗(yàn)中所擺出的函數(shù)圖象不同,但得到的結(jié)果是一樣的.通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生得到了零點(diǎn)存在定理,還發(fā)現(xiàn)了定理中的關(guān)鍵詞:連續(xù)不斷,f(a)f(b)<0,至少.
2.3?突出思維過程讓教學(xué)悅動(dòng)更有實(shí)效
案例3?已知a,b,c>0, 且a2+b2=c2,求證:an+bn 思路1?從不等式兩邊的差異性入手. (1)觀察不等式an+bn ①不等式兩邊指數(shù)n一樣; ②不等式左邊出現(xiàn)字母a,b,右邊消去字母a,b,出現(xiàn)新的字母c. 針對(duì)差異作出消除差異的變換: cn=cn-2c2=cn-2(a2+b2)=cn-2a2+cn-2b2(通過c2=a2+b2消除字母上的差異). (2)觀察不等式cn-2a2+cn-2b2>an+bn出現(xiàn)了新的差異: ①不等式兩邊字母指數(shù)n不一樣; ②不等式左邊出現(xiàn)字母a,b,c,右邊消去字母c. 針對(duì)新的差異再消除: cn-2a2+cn-2b2>an-2a2+bn-2b2(通過c>a,c>b消除字母和指數(shù)上的差異). 由a,b,c>0 且a2+b2=c2,可以得到 c>a>0,c>b>0.
這樣通過兩次消除,并積累起來,就完成了解題.
思路2?從條件與結(jié)論之間的差異性入手.
觀察條件a2+b2=c2與結(jié)論an+bn (1)以條件到結(jié)論作為目標(biāo)方向進(jìn)行升次消除差異作出變換. 因?yàn)閍n+bn=a2an-2+b2an-2=c2an-2,所以an+b2an-2=c2an-2. 進(jìn)一步分析an+b2an-2=c2an-2與an+bn 對(duì)結(jié)論作等價(jià)變形an+bn 則an+b2an-2≥an+b2bn-2=an+bn,c2an-2≤c2cn-2=cn,利用不等式傳遞性得以證明. (2)以結(jié)論到條件作為目標(biāo)方向消除差異作出變換. an+bn (a2)n2+(b2)n2 x+yn=xn+C1nxyn-1+C2nx2yn-2+…+Cknxkyn-k+…+yn得x+yn>xn+yn. 對(duì)比新的不等式兩邊結(jié)構(gòu)特征,應(yīng)用二項(xiàng)式定理實(shí)現(xiàn)證明. 還可以這樣變形: ac2+bc2=1acn+bcn<1. 結(jié)合勾股定理進(jìn)行直觀驗(yàn)證,如圖4,斜邊不變,兩直角邊變小后三角形為鈍角三角形. 思路3?同時(shí)對(duì)條件和結(jié)論作變形,削弱差異. a2+b2=c2ac2+bc2=1, an+bn 對(duì)比變形后的不等式兩邊尋找差異:①不等式左邊含有字母a,b,c,右邊是常數(shù);②不等式左邊指數(shù)是n,右邊是常數(shù). 針對(duì)差異作出等價(jià)變形: (1)acn+bcn<1acn+bcn (2)ac2+bc2>ac2acn-2+bc2bcn-2=acn+bcn(利用0 (3)acn+bcn<1acn+bcn 利用條件消除字母上的差異,實(shí)現(xiàn)不等式左右兩邊具有相同結(jié)構(gòu),從而構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性證明. 通過分析條件與結(jié)論之間的異同,并不斷減少目標(biāo)差來完成解題[1],讓解題過程更加自然,也讓學(xué)生的解題體驗(yàn)感充滿智慧與樂趣. 總之,數(shù)學(xué)教學(xué)要回歸數(shù)學(xué)教育的本來面目,著眼于學(xué)生的長期利益,關(guān)注過程性教學(xué),關(guān)注學(xué)生的縱橫向發(fā)展,注重學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng),給學(xué)生提供思考、動(dòng)手和感悟的實(shí)踐,使學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的過程中學(xué)會(huì)思考,成為善于認(rèn)識(shí)問題、解決問題的人才[2]. 參考文獻(xiàn): [1]羅增儒.中學(xué)數(shù)學(xué)的解題與實(shí)踐[M].廣西:廣西教育出版社,2015. [2] 章建躍,陳向蘭.數(shù)學(xué)教育之取勢(shì)明道優(yōu)術(shù)[J].數(shù)學(xué)通報(bào),2014,53(10):1-7+66. (收稿日期:2019-11-09)