【摘要】葉瀾教授認為,一堂好課應符合“扎實、充實、豐實、平實、真實”五個標準.面對新時代數(shù)學教育呼吁回歸教育本質,數(shù)學教師必須走內(nèi)涵發(fā)展道路.
【關鍵詞】一體化教學;數(shù)學課堂;教學理念
筆者認為,一堂數(shù)學好課要達到“五實”標準之前,先要關注師生的“踏實”心理,多創(chuàng)設“有體驗即踏實”的教學情景,讓學生多在數(shù)學體驗中獲取成功后的“踏實感”,只有學生心理“踏實”了,才會有認真學習的信心,只有“學生喜歡”的數(shù)學課堂才有“教師幸?!钡目赡?,才能實現(xiàn)數(shù)學“教-學-評”一體化有機融合.
1 概述:一堂數(shù)學好課的“五實”標準
扎實的課才有意義,要教給學生新的數(shù)學知識.教師要教給學生新的、有用的數(shù)學知識.學生對知識能產(chǎn)生強烈興趣,激發(fā)后續(xù)學習的動力.
充實的課才有效率,讓學生都能解決數(shù)學問題.課的有效范圍是否關注各個層次生,是否對絕大數(shù)學生有效,是否能讓每個學生都參與進來.
豐實的課才有生成,多啟發(fā)數(shù)學過程思維生成.課堂開放并非預先設計的,有師生的真實情感、思維碰撞、思辨互動,學生的數(shù)學思維自然生成.
平實的課呈常態(tài)性,多體現(xiàn)數(shù)學課堂獨特價值.有人聽課也“旁若無人”,課堂體現(xiàn)獨特的數(shù)學育人價值,上平平常常、實實在在的課,呈現(xiàn)老師的專業(yè)水準.
真實的課有待完善,有缺憾也是數(shù)學育人之美.“人非圣賢”,課亦非十全十美,有師生真實互動的數(shù)學課往往是有缺憾、有待完善的,這樣更能讓學生體驗“踏實”之美.
2 探索:踏實的課應多體驗,在經(jīng)歷中培養(yǎng)自信
如何有效讓學生體驗更多的“踏實感”?教師在教學過程中要做到以下三點:一是目標導向什么要讓學生有較充分的認識,如果學生都不清楚一節(jié)課究竟是學習什么重點內(nèi)容,顯然學習心里是沒底的,心理沒底自然就沒有了興趣;二是課堂類型的特點學生要有充分的認識,學生要比較明確教師教的哪些是復習、哪些是新知識、哪些是綜合運用等;三是教師要明確采用的教學策略是否有效促進學生學習,倘若方法策略不科學、針對性不強,不僅來回消耗折騰學生,而且大大消減了學生的學習興趣.
一體化教學是指依據(jù)中學數(shù)學課程標準,師生共同構建的一種促進學生知識學習、思維訓練、能力培養(yǎng)及素養(yǎng)提升一體化發(fā)展的教學理念與教學策略.從理論層面上看,“一體化教學”是一種科學教學理念;從實踐層面上看,“一體化教學”也是一種教學策略.
3 實踐:一體化教學理念下“踏實感”之探尋
不妨先從考后很多同學反映難度很大、無從入手的這個壓軸題展開思考:(2021年1月普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試適應性測試(八省聯(lián)考)數(shù)學卷)
第22題(12分)
已知函數(shù)f(x)=ex-sinx-cosx,g(x)=ex+sinx+cosx.
(1)證明:當x>-5π4時,f(x)≥0;
(2)若g(x)≥2+ax,求a.
此題讓很多考生鎩羽而歸,不少教師也有點找不著北,究其原因,或許在平時的數(shù)學教學中要給學生參透一種不一樣的解決思想和求解方法.
不防先從簡單的圖像探索開始,比如高中經(jīng)常教會遇到討論一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)和二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)關系的問題上,我們可以引導學生從最簡單的函數(shù)作圖開始分析.如在引導學生作函數(shù)y=x2+1的圖像,基于一體化教學理念下教師要引導學生做好以下五個層次的探索:一是學生只簡單將圖像作成直線,則學生根本沒有理解問題和解決問題;二是學生用描點法作出光滑曲線,說明學生已找到一個方法解決問題,或探索就此結束,教師點評正確答案,則學生的數(shù)學思維過于單一;三是若教師能引導學生利用圖像平移的方法來作圖,則可認為學生的認知水平達到多元水平,有了多個解決問題的思路但未能很好地有機整合;四是若能引導學生利用函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性作圖,則說明不僅能找到多個解決問題的思路,而且能將這些思路一體化結合起來考慮;五是可引導學生用求導思路討論函數(shù)的增減性和凹凸性來作圖,充分培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象和拓展思維,學生在探索過程中有了更多的“踏實感”.
問題1 已知函數(shù)f(x)=x2-2x+3.(1)若x∈[0,1],求f(x)的最值;(2)若x∈[1,2],求f(x)的最值;(3)若x∈[0,2],求f(x)的最值.
課堂上引導學生做了很規(guī)范的分析解答,互動效果也很好,但在最后的綜合應用方面,卻發(fā)現(xiàn)不少學生無從下手,找不到解決問題的突破口或運算頻頻出錯,究其原因,在于思維的訓練層級不夠,此時還是處于低階思維狀態(tài).不妨再做以下問題設計:
問題2 求函數(shù)f(x)=x2-2x+3在x∈[t,t+2]上的最值.
對于對稱軸和區(qū)間都確定,學生解決問題的能力還是不錯的.當設計對稱軸或區(qū)間都變化的情況,對分類討論思想和數(shù)形結合方法要求增高,可以較好地培養(yǎng)學生的策略性思維.
問題3 已知函數(shù)f(x)=x2-2ax(a>0)在x∈[t,t+2]上的最大值為0,最小值為-4,求實數(shù)a和t.
若問題設計僅到問題2,難免會有美中不足、體驗不過癮之感.此時,若能及時設計問題3,把兩類變化都融合在一個題目之中,這樣對學生的延展性思維得到了很好的訓練,起到震撼的效果.
到此,對于大多數(shù)學生來說,已得到充分的數(shù)學體驗,對二次函數(shù)的掌握內(nèi)心有了些底,解決問題的信心足了、“踏實感”增強了不少.但對于希望挑戰(zhàn)更高難度的學生,此時正好鏈接一些高考題,如:
問題4 (2020年全國卷Ⅰ文20)已知函數(shù)f(x)=ex-a(x+2).
(1)當a=1時,討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若f(x)有兩個零點,求a的取值范圍.
解法1 常規(guī)解法略.
解法2 ?(1)略.
(2)將f(x)=ex-a(x+2)=0變形為ex=a(x+2),于是將零點問題轉化為兩個函數(shù)y=ex和y=a(x+2)的交點問題.從而可以探索兩個函數(shù)的相切或相交情況.
如圖2所示 ?設函數(shù)y=ex和y=a(x+2)的相切點為(x0,ex0),則切線的斜率為ex0.根據(jù)直線y=a(x+2)過點(-2,0),所以切線的斜率也可表示為ex0x0+2,于是得到ex0x0+2=ex0,解得x0=-1,故切線的斜率為1e.所以當a>1e時,直線y=a(x+2)與曲線y=ex有兩個交點,也就是f(x)有兩個零點,所以a∈(1e,+∞).
設計意圖 ?導數(shù)幾何意義的應用,不僅僅只是求函數(shù)曲線的切線,還可用來判斷直線與曲線的位置關系,零點問題或不等式恒成立問題等.
當然,對學有余力的學生,還可繼續(xù)拓展,如:
問題5 已知函數(shù)f(x)=x2ex.
(1)過點P(1,0)的直線l與曲線y=f(x)相切,求切點的橫坐標;
(2)若f(x)≥k(x-1)對任意x∈R恒成立,求k的范圍.
問題6 ?已知函數(shù)f(x)=ex-a-lnx.求證:當a≤2時,f(x)>0.
【基金項目:本文系廣東省教育科學規(guī)劃2021年度中小學教師教育科研能力提升計劃項目立項課題“基于‘學習羅盤2030的中小學數(shù)學一體化教學實踐研究”(項目編號:2021YQJK012)、中國教科院粵港澳大灣區(qū)教育發(fā)展研究專項2020年度立項課題“粵港澳大灣區(qū)背景下“1+2+N”教師教育共同體發(fā)展研究”(項目編號:GBAJY-YB202001)階段性研究成果.】
參考文獻:
[1]葉瀾著,龐慶舉選編.變革中生成:葉瀾教育報告集(葉瀾教育思想文選)[M].北京:中國人民大學出版社,2019.
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