陳慧靜
在傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,銳角三角函數(shù)是教學(xué)的難點(diǎn),學(xué)生往往只是死記硬背或簡(jiǎn)單地運(yùn)用公式計(jì)算,缺乏對(duì)概念的深入理解和靈活運(yùn)用。傳統(tǒng)教學(xué)模式的問題在于注重知識(shí)的灌輸和機(jī)械式的記憶,忽視了學(xué)生思維能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。而反思型教學(xué)作為一種新興的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)性和批判性思維的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生通過解決問題來深入理解和應(yīng)用知識(shí)。因此,加強(qiáng)反思型課堂教學(xué)的探索,對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)具有重要的意義。
一、傳統(tǒng)銳角三角函數(shù)課堂教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)教學(xué)往往偏重于把大量的定義、公式和定理等知識(shí)點(diǎn)堆砌給學(xué)生,導(dǎo)致學(xué)生只會(huì)機(jī)械記憶和運(yùn)用,而缺乏對(duì)概念本質(zhì)和應(yīng)用方法的深刻理解,時(shí)間一長(zhǎng)學(xué)生對(duì)sin、cos等的概念記憶會(huì)產(chǎn)生混淆,甚至記不清彼此的比值。傳統(tǒng)教學(xué)缺乏具體的實(shí)際應(yīng)用和示例分析,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)如何在實(shí)際問題中運(yùn)用不夠了解,對(duì)知識(shí)的理解程度較低。傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師主導(dǎo)教學(xué),學(xué)生被動(dòng)接受,缺乏自主探究和思維訓(xùn)練的機(jī)會(huì),這樣的教學(xué)模式限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題能力的發(fā)展。傳統(tǒng)教學(xué)中,教師往往以單向傳授知識(shí)為主,學(xué)生之間缺乏互動(dòng)和合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),無法培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流能力。傳統(tǒng)教學(xué)往往依賴紙質(zhì)教材和教具,缺乏新技術(shù)支持和豐富的在線資源,限制了教學(xué)手段和資源的多樣性和適應(yīng)性。
反思型教學(xué)是一種強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與和深入思考的課堂教學(xué)方法,能夠有效解決傳統(tǒng)三角函數(shù)教學(xué)中存在的問題。反思型教學(xué)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅要掌握知識(shí),還要對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考和反思,從而達(dá)到理解知識(shí)并運(yùn)用知識(shí)解決問題的目的。反思型教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。此外,反思型教學(xué)能夠幫助學(xué)生深入理解知識(shí),提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)質(zhì)量。同時(shí),反思型教學(xué)還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用能力。因此,反思型教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力具有重要意義。
二、反思型教學(xué)下的銳角三角函數(shù)課堂教學(xué)實(shí)踐
(一)引入互動(dòng)型教學(xué)
在傳統(tǒng)的銳角三角函數(shù)教學(xué)中,教師大多是基于多媒體圖片、教材資料進(jìn)行教學(xué)導(dǎo)入。這種引入方式雖然能夠向?qū)W生展示豐富的學(xué)習(xí)資料,但是缺乏對(duì)學(xué)生的反饋,無法全面地掌握學(xué)生在引入環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)狀態(tài),不利于接下來的教學(xué)開展。通過對(duì)傳統(tǒng)引入環(huán)節(jié)的反思,發(fā)現(xiàn)互動(dòng)型教學(xué)引入具有明顯的優(yōu)點(diǎn)?;?dòng)型教學(xué)是一種強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)和學(xué)生互動(dòng)的教學(xué)形式,它打破了傳統(tǒng)教學(xué)中教師單向傳授知識(shí)的模式,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,并通過互動(dòng)和合作促進(jìn)學(xué)習(xí)。通過師生互動(dòng)和生生互動(dòng),增強(qiáng)了學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)動(dòng)力,也便于教師掌握學(xué)生在課堂引入環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果。在“銳角三角函數(shù)”的課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以借助互動(dòng)型教學(xué)方式,創(chuàng)設(shè)具有互動(dòng)性的課堂引入方式,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
師:同學(xué)們,在之前我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了三角形相似的內(nèi)容,我現(xiàn)在在黑板上畫出一個(gè)直角三角形,誰能利用直尺等道具畫出一個(gè)與之相似的小直角三角形?(選3~4名學(xué)生畫直角三角形)
師:很好,我們將大三角形命名為△ABC,小三角形命名為△DEF,如圖1所示。同學(xué)們可以猜測(cè)一下與是什么關(guān)系?誰能上臺(tái)通過直尺測(cè)量的方式來驗(yàn)證自己的猜測(cè)?
生:老師,我認(rèn)為與相等,因?yàn)?,通過測(cè)量我發(fā)現(xiàn)△ABC的三邊分別為6、8、10,而△DEF的三邊分別為3、4、5,因此
師:很好,由于Rt△ABC∽R(shí)t△DEF,所以∠C=∠F,因此,可以得到在直角三角形中,任意已知銳角其對(duì)邊與斜邊的比值為常數(shù),與三角形的面積大小無關(guān),我們可以將任意銳角命名為α,將其對(duì)邊與斜邊的比值稱為sin(正弦),得到sinα=。
(二)基于虛擬技術(shù)的三角函數(shù)深度學(xué)習(xí)
隨著技術(shù)的發(fā)展,虛擬技術(shù)開始被應(yīng)用于初中數(shù)學(xué)課堂,相較于傳統(tǒng)多媒體教學(xué)方式,虛擬技術(shù)有著無可比擬的優(yōu)越性。虛擬技術(shù)通過三維模型展示幾何關(guān)系,幫助學(xué)生深刻理解三角形三邊關(guān)系。學(xué)生通過觀察和操縱虛擬模型來深入理解銳角三角函數(shù)的概念和性質(zhì)。這種視覺化學(xué)習(xí)可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象概念的理解,并提升學(xué)習(xí)效果。使用虛擬技術(shù),學(xué)生可以主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過程,通過觸摸、拖動(dòng)和操作虛擬模型來探索實(shí)驗(yàn),這種互動(dòng)學(xué)習(xí)可以激發(fā)學(xué)生的興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力,并促進(jìn)學(xué)生深入思考和探索。虛擬技術(shù)可以提供即時(shí)的錯(cuò)誤糾正和反饋機(jī)制。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免會(huì)犯錯(cuò)誤,虛擬技術(shù)可以迅速檢測(cè)和指出錯(cuò)誤,并給予相應(yīng)的反饋。這使學(xué)生能夠及時(shí)糾正錯(cuò)誤并加深對(duì)概念的理解。
因此,在銳角三角函數(shù)教學(xué)中可以借助虛擬技術(shù)開展課堂教學(xué)。虛擬模型和動(dòng)畫可以展示銳角三角函數(shù)的運(yùn)算過程以及銳角大小變化帶來的正弦、余弦、正切、余切等函數(shù)波形的可視化變化。教師還可以使用虛擬技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己通過實(shí)驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)銳角三角函數(shù)的規(guī)律和性質(zhì)。教師通過調(diào)整角度的大小,讓學(xué)生比較正弦函數(shù)、余弦函數(shù)和正切函數(shù)之間的關(guān)系,并探究周期、對(duì)稱性等特點(diǎn)。教師利用虛擬技術(shù)開發(fā)練習(xí)和測(cè)驗(yàn)的應(yīng)用,讓學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行相關(guān)題目的練習(xí)和測(cè)驗(yàn)。這種方法可以幫助學(xué)生鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí),同時(shí)提供及時(shí)的反饋和錯(cuò)題解析。另外,虛擬技術(shù)還可以記錄和追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),為教師進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)和評(píng)估提供幫助。
(三)實(shí)踐運(yùn)用下的三角函數(shù)知識(shí)探討
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂側(cè)重于理論知識(shí)的探討,重點(diǎn)在于幫助學(xué)生理解和記憶三角函數(shù)的公式,對(duì)學(xué)生三角函數(shù)的實(shí)踐運(yùn)用缺乏深入分析。通過對(duì)課堂教學(xué)的反思發(fā)現(xiàn),實(shí)踐運(yùn)用能力在初中數(shù)學(xué)銳角三角函數(shù)教學(xué)中不可忽視。通過實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生可以深入理解概念與原理,培養(yǎng)解決問題的能力,增加學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣,同時(shí)也可以增加學(xué)習(xí)與生活的聯(lián)系。因此,在數(shù)學(xué)課堂中,教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐運(yùn)用能力,設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用的問題和情境,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究和應(yīng)用銳角三角函數(shù)的知識(shí),提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。
基于三角函數(shù)知識(shí)應(yīng)用的案例設(shè)計(jì)——旅行中的山坡角度測(cè)量
背景:小明和小紅在一次山區(qū)旅行中發(fā)現(xiàn)山坡上有一座瀑布非常壯觀。為了更好地欣賞瀑布,他們希望通過測(cè)量自己所站的位置與水平面的夾角來確定兩個(gè)觀賞點(diǎn)的高度差。
任務(wù):通過測(cè)量自己所站的位置與水平面的夾角,計(jì)算并比較小明和小紅所選觀賞點(diǎn)的高度差,如圖2所示。
提示:
1.將山坡視為直角三角形,小明和小紅的觀賞點(diǎn)分別視為三角形的頂點(diǎn)。
2.假設(shè)小明和小紅所站的位置與山坡平面的直線距離已知,需要計(jì)算他們觀賞點(diǎn)的高度差。
3.建議使用銳角三角函數(shù)中的正切函數(shù)來計(jì)算夾角,使用三角函數(shù)的性質(zhì)來計(jì)算高度差。
此案例旨在讓學(xué)生應(yīng)用銳角三角函數(shù)的知識(shí),通過測(cè)量與水平面的夾角,計(jì)算觀賞點(diǎn)的高度差。通過實(shí)際測(cè)量和計(jì)算,學(xué)生可以理解角度與高度差之間的關(guān)系,并應(yīng)用三角函數(shù)的定義和性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)案例與實(shí)際生活中的測(cè)量和測(cè)角問題有關(guān),可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和解決問題的能力。
(四)跨學(xué)科模式下三角函數(shù)作業(yè)設(shè)計(jì)
在多元文化的發(fā)展視角下,加強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科的結(jié)合是提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)數(shù)學(xué)綜合型人才的關(guān)鍵??鐚W(xué)科理念在初中數(shù)學(xué)課堂的運(yùn)用有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生綜合能力、豐富學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu),提高數(shù)學(xué)實(shí)用性、增強(qiáng)課程整體性。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生的需求,合理融入其他學(xué)科的內(nèi)容和方法,創(chuàng)造多樣化的學(xué)習(xí)場(chǎng)景,促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科思維和綜合運(yùn)用能力的發(fā)展。例如,在銳角三角函數(shù)教學(xué)時(shí)可以結(jié)合初中地理內(nèi)容,要求學(xué)生對(duì)太陽能板的傾斜角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。
背景:某學(xué)校計(jì)劃在校園內(nèi)的建筑物上安裝太陽能板,以利用太陽能發(fā)電。為了能夠最大限度地接收太陽光,并提高太陽能板的效率,需要合理設(shè)計(jì)太陽能板的傾斜角度。假設(shè)學(xué)校所在地的緯度為x度,請(qǐng)根據(jù)給定緯度和盡可能全面的信息(如太陽的運(yùn)行軌跡、一年中不同季節(jié)太陽高度角的變化等),確定太陽能板的最佳傾斜角度。
任務(wù):設(shè)計(jì)太陽能板的傾斜角度,使其在一整年內(nèi)能夠最大化接收到太陽光。
提示:
1.使用銳角三角函數(shù)計(jì)算太陽高度角和太陽光的入射角等相關(guān)參數(shù)。
2.討論太陽能板的傾斜角度與太陽能源收集效率的關(guān)系,提出你的建議和解釋。
該案例能夠讓學(xué)生應(yīng)用銳角三角函數(shù)的知識(shí),通過計(jì)算和分析,設(shè)計(jì)太陽能板的傾斜角度,使其能夠最大化接收到太陽光,提高太陽能板的效率。這個(gè)案例與現(xiàn)實(shí)生活中的可持續(xù)能源利用緊密相關(guān),可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和解決問題的能力。
(五)在線學(xué)習(xí)下的三角函數(shù)項(xiàng)目研究
與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)相比,在線學(xué)習(xí)模式可以為學(xué)生提供更加靈活的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間和地點(diǎn)選擇學(xué)習(xí)。這種靈活性可以讓學(xué)生更好地安排學(xué)習(xí)時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率和自主學(xué)習(xí)能力。在線學(xué)習(xí)平臺(tái)通常具備個(gè)性化學(xué)習(xí)功能,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、興趣和能力,推薦適合學(xué)生的學(xué)習(xí)資源和內(nèi)容,從而更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和差異化的學(xué)習(xí)風(fēng)格,提升學(xué)習(xí)效果。在線學(xué)習(xí)模式可以提供豐富多樣的學(xué)習(xí)資源,如視頻教學(xué)、多媒體教材、在線練習(xí)等。學(xué)生通過不同形式的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行知識(shí)的深入理解和掌握,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和互動(dòng)性。
因此,數(shù)學(xué)教師可以利用在線學(xué)習(xí)方式組織學(xué)生開展與銳角三角函數(shù)相關(guān)的項(xiàng)目研究。設(shè)定一個(gè)與銳角三角函數(shù)相關(guān)的項(xiàng)目主題,如建筑物的高度測(cè)量、海上航行的方向計(jì)算等。確保項(xiàng)目主題能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,并與實(shí)際生活和應(yīng)用場(chǎng)景聯(lián)系緊密。通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)提供學(xué)習(xí)資源,如電子書、視頻教學(xué)、網(wǎng)站鏈接等,幫助學(xué)生理解和掌握銳角三角函數(shù)的概念、公式和性質(zhì)。此外,教師還應(yīng)提供相關(guān)的指導(dǎo)材料,如研究項(xiàng)目的要求、步驟和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以幫助學(xué)生規(guī)劃和開展項(xiàng)目工作。
學(xué)生利用在線學(xué)習(xí)資源和實(shí)地考察等方式收集與項(xiàng)目主題相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如,使用銳角三角函數(shù)的知識(shí),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置合適的條件,測(cè)量光線在不同角度入射時(shí)的反射、折射等現(xiàn)象。這些實(shí)踐活動(dòng)可以幫助學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中,深化對(duì)銳角三角函數(shù)的理解。利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)處理工具,對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析。借助繪圖軟件繪制圖表,觀察數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,并與銳角三角函數(shù)的知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)規(guī)律和結(jié)論。利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)上的博客、論壇、演示文稿等工具,將本團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目研究結(jié)果進(jìn)行整理。通過撰寫報(bào)告、制作海報(bào)、錄制視頻等形式,分享本團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目中的發(fā)現(xiàn)和成果,與同學(xué)和教師進(jìn)行交流。
三、總結(jié)
通過反思型教學(xué)的實(shí)踐,學(xué)生在銳角三角函數(shù)的學(xué)習(xí)中取得了明顯的進(jìn)步,培養(yǎng)了批判性思維和創(chuàng)新能力,為進(jìn)一步應(yīng)用數(shù)學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,反思型教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中具有重要的價(jià)值。同時(shí)也需要關(guān)注反思型教學(xué)模式的實(shí)施問題,進(jìn)一步完善和推廣反思型教學(xué),在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的同時(shí),提高整體數(shù)學(xué)教學(xué)水平。
(作者單位:廣西壯族自治區(qū)桂林市資源縣梅溪初中)
編輯:曾彥慧