引言:“五步問題”就是問題預(yù)設(shè)、問題檢測、問題生成與探究、問題鞏固、問題預(yù)留;預(yù)設(shè)就是讓學(xué)生會用數(shù)學(xué)眼光去觀察世界,感悟知識的來源;檢測、生成、探究就是讓學(xué)生會用數(shù)學(xué)思維思考世界,領(lǐng)會知識的思維;鞏固、預(yù)留就是讓學(xué)生會用數(shù)學(xué)語言表達(dá)世界,真正做到知識“學(xué)進(jìn)去”,“講出來”。筆者以執(zhí)教蘇教版數(shù)學(xué)必修四“向量數(shù)量積”第一課時教學(xué)實錄為例,談?wù)勛约旱淖龇ㄅc思考。
1.問題預(yù)設(shè)
問題1 向量的加法、減法、數(shù)乘如何定義? 加法、減法滿足什么法則? 它們的運算結(jié)果是什么?
生(齊聲回答):向量的加法滿足平行四邊形法則和三角形法則;減法滿足三角形法則;它們的運算結(jié)果是一個向量。
師:很好! 下面我們來看一張圖片。
生:好漂亮!
學(xué)生的興趣上來了,眉飛色舞和同學(xué)交流。
師:這是哪個學(xué)院的建筑?
生:搖頭。
師:英國劍橋大學(xué)——國王學(xué)院。
生1:(聲音洪亮)蘋果樹! 牛頓定律!
師:對! 這位同學(xué)很聰明! 我們可不可以向偉大科學(xué)家牛頓一樣他坐在蘋果樹下思考出牛頓定律;向量可不以可以像實數(shù)一樣進(jìn)行“相乘”? 來看下問題2。
意圖 通過類比實數(shù)運算讓學(xué)生知道向量可以進(jìn)行“相乘”,這就是用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界。另一方面用名人故事的引入,激發(fā)學(xué)生的好奇心,增強課堂活躍氣氛,促進(jìn)學(xué)好的數(shù)學(xué)動力和信心。
問題2 向量加法以物理中的“位移”為背景,對于向量相乘,可以用物理中的哪個作為背景模型?
生(有的小聲):功。
師:對,我們一起來研究。
問題2.1 一個物體A在水平力F的作用下運動了位移S,力F做的功為多少?
問題2.2 有一個豎直向上的力F1,但沒有提起物體,那么力F1做的功為多少? 為什么?
生3:做功為0,因為力F1在豎直方向沒有位移。
問題2.3 一個物體A在力F的作用下產(chǎn)生位移S,且F與S的夾角為θ,那么力F所做的功為多少?
師:分析到位,物理功底深厚。也就是說功與位移和位移方向上力的大小有關(guān)。
問題3 如何從向量的角度來理解功的運算?
師生合作:把力F和位移S看成兩個向量,力與位移得到功就是兩個向量的模與它們夾角的余弦值的乘積。不失一般性,用a→和b→表示兩個平面向量,抽象出來的運算該如何表示呢?
意圖 類比、建模、抽象是數(shù)學(xué)基本思想方法。在其指引下,類比力做功模型,抽象到向量的數(shù)量積,從而調(diào)動學(xué)生的已有知識向未知知識過度引領(lǐng),體會到數(shù)量積的實際背景,經(jīng)歷概念形成的過程,領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)。
問題3.1 能否由數(shù)量積的定義求出?
生5:由于零向量的方向任意與a→的夾角無法確定不能用公式求解,可以考慮在“功”的實際意義中無論位移還是力有一個為零其結(jié)果都為零,所以定義零向量與任意向量的數(shù)量積為零。
問題3.2 如圖兩個向量,它們的夾角怎么作? 夾角范圍為多少?
生:看課本,與同學(xué)交流總結(jié)如下。
(1)兩個非零向量的夾角,應(yīng)保證兩個向量共起點,否則平移使之共起點。
意圖 數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)時必須把內(nèi)容中的關(guān)鍵語句理解透,因此教學(xué)時要精心設(shè)計問題,加強概念的剖析,讓學(xué)生在問題分析中學(xué)會發(fā)現(xiàn)、提問、解決能力,這就是“自學(xué)”。
2.問題檢測
(1)判斷下列說法是否正確。
師:掌聲響起! 不錯,對于向量的平行夾角應(yīng)該為0°或180°。
意圖 通過兩道基礎(chǔ)題查看學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的成效。成果的交流就是思維展示的過程,通過生生互助解決學(xué)習(xí)中問題,獲得成就感,這就是“互學(xué)”。
3.問題生成與探究
問題4 向量的數(shù)量積的結(jié)果與夾角之間的關(guān)系如何?
生10 和生11(合作完成):從夾角的大小分析。
生12 和生13(合作完成):從數(shù)量積的數(shù)值角度分析。
意圖 通過對問題適當(dāng)?shù)纳?,增強學(xué)生對數(shù)量積認(rèn)知的深度和寬度;經(jīng)過小組合作交流、探究,強化對向量數(shù)量積的理解和掌握,這就是“問學(xué)”。
問題5 數(shù)的運算離不開運算律,結(jié)合課本去理解和掌握向量的數(shù)量積的運算率。
生:(小組合作、探究、驗證)得出如下結(jié)論:
意圖 一方面類比實數(shù)運算律,猜想出數(shù)量積的運算律;另一方面結(jié)合已有的知識,通過合作交流證明猜想,培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。
4.問題鞏固
意圖 強化運算律的理解,培養(yǎng)解決問題的能力,深化和鞏固學(xué)習(xí)成果;能夠在課堂上正確表達(dá)解題思路,讓大家都明白,這就是“教學(xué)”。
5.問題預(yù)留
在邊長為2 的正六邊形ABCDEF中,
意圖 通過第一問的解題,加強學(xué)生對向量夾角的理解,進(jìn)一步掌握數(shù)量積的定義;對第二問的探究在數(shù)量積定義下對數(shù)量積幾何意義的引入埋下伏筆,這就是“悟?qū)W”。
課堂應(yīng)該是以“真學(xué)習(xí)”為目的。首先,教師在課堂中不應(yīng)該去追求“教學(xué)多樣技術(shù)”,而是保障每個學(xué)生的“學(xué)習(xí)權(quán)”,實現(xiàn)每個學(xué)生真正的學(xué)習(xí)與成長。其次在課堂教學(xué)活動中要積極引導(dǎo)學(xué)生以“問題”進(jìn)行的“五學(xué)”行為,讓學(xué)生在問題引領(lǐng)下學(xué)會類比、歸納、數(shù)學(xué)建模、邏輯推理。最后應(yīng)關(guān)注核心素養(yǎng)與知識的內(nèi)在聯(lián)系,以一定的數(shù)學(xué)文化和知識為依托,遵循數(shù)學(xué)知識的發(fā)展規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,把知識來龍去脈充分展現(xiàn)在學(xué)生面前,激發(fā)學(xué)生想學(xué)習(xí)、學(xué)好習(xí)的動力,從而提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力,進(jìn)一步提升學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。
中學(xué)課程輔導(dǎo)·教學(xué)研究2020年29期