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在中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,對“數(shù)形結(jié)合”、“由形到數(shù)”,解題時可以觀察圖形的特征以及數(shù)量關(guān)系。“數(shù)”“形”“數(shù)形結(jié)合”思想不僅對于學(xué)生掌握知識變得統(tǒng)一,更是一種思維的訓(xùn)練與提高的過程。函數(shù)的單調(diào)性解決不等式、函數(shù)與數(shù)列、函數(shù)的思想對于解決方程根的分布問題。函數(shù)與解析幾何等等都會應(yīng)用到。但是傳統(tǒng)的教學(xué)中,重視表層知識的學(xué)習(xí)的現(xiàn)象弊端太多,數(shù)學(xué)學(xué)科是一種抽象思維的學(xué)習(xí)學(xué)科,不同于語言思維,過于感性化,不夠嚴(yán)謹(jǐn)與理性,而數(shù)學(xué)思維是抽象性、理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R體系學(xué)科,如果不注重思維學(xué)習(xí)的方法,是不能達(dá)成教學(xué)效果和目標(biāo)的實現(xiàn)的,不利于對于數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí),難以提高。
2.“數(shù)形結(jié)合思想”在實際生活中的應(yīng)用
將實際問題轉(zhuǎn)化,運用數(shù)形結(jié)合的思想去解決。“數(shù)形結(jié)合”思想可以幫助理解抽象的問題,會在實際生活中有很大的應(yīng)用。“數(shù)形結(jié)合”的思想不僅在教學(xué)中有用,利用數(shù)形結(jié)合的思想來解決現(xiàn)實生活中的問題有很大的幫助。例如:對于在實際生活的中,需要地域500元購入60元的單片軟件3片,需要購入70元的磁帶2個,額選購方式有幾種?其實這樣的題目就是對于數(shù)形結(jié)合思想、排列以及數(shù)學(xué)中不等式的解法的考查,那么只要設(shè)需要軟件x片,需要磁帶y盒,然后列出不等式,相反,如果用列舉法一一列出,是可以解決的,但是過程就會變得麻煩。因此,掌握數(shù)形結(jié)合思想對實際問題的解決作用是很大的。
3.“數(shù)形結(jié)合思想”在幾何當(dāng)中的應(yīng)用
中學(xué)數(shù)學(xué)中對于“數(shù)形結(jié)合”思想對于直線、四方形、圓以及圓錐曲線在直角坐標(biāo)系中的特點,都可以在圖形中尋找解題思路。不論是找對應(yīng)的圖像,以及求四邊形面積等的幾何問題都有很大的應(yīng)用。例如:已知正方形ABCD的面積是30平方厘米,E,F(xiàn)是邊AB,BC上的兩點,AF,CE并且相交與G點,并且三角形ABC的面積是5平方厘米,三角形BCE的面積是14平方厘米,要求的是四邊形BEGF的面積。在求解過程中,結(jié)合圖形,連接AC\BG并設(shè)立方程可巧妙求解。可見,在具體實際的幾何中的分析與思考,運用到數(shù)形結(jié)合思想就會將問題變得簡單。
4.結(jié)語
創(chuàng)設(shè)情境的同時,往往會伴隨設(shè)疑的產(chǎn)生,良好的設(shè)疑可使學(xué)生進(jìn)入高效思維。例如,講“圓的定義”一節(jié),首先聯(lián)系,實際展示藍(lán)球、足球的縱斷面,自行車車輪等,讓學(xué)生感知“圓”,然后提出疑問:車輪為什么做成圓形不做成別的形狀?你知道車輪曾經(jīng)有過方形的歷史嗎?又如講三角形全等判定定理“ASA”時這樣引入:“有一塊三角形玻璃,一同學(xué)不小心打碎了,碎成兩塊,現(xiàn)在要你去配一塊同樣大小玻璃,怎么辦呢?若帶一塊去可以嗎?應(yīng)該帶哪塊呢?”等等。創(chuàng)造這樣的教學(xué)情境和設(shè)疑,從而形成學(xué)生的認(rèn)知沖突,激發(fā)求知欲,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”“我想學(xué)”。創(chuàng)設(shè)好的情境,提出好的質(zhì)疑,比解決一個問題更重要,因為解決問題也許是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏眩岢鲂碌膯栴},新的可能性,從新的角度去看舊的問題,需要創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。
二、探究小結(jié),聯(lián)想創(chuàng)新
馬克思說:“科學(xué)教育的任務(wù)是教育學(xué)生去探索創(chuàng)新。”學(xué)生只有通過探究問題,才能發(fā)展學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力。教學(xué)中,教師應(yīng)在精心設(shè)疑的前提下,鼓勵學(xué)生從多角度,多方位去探究,可以自主探究,也可以合作探究,讓他們?nèi)プ非笈c眾不同,但又合情合理的答案。他們在探究過程會遇到各種各樣的問題,困難,就會產(chǎn)生新的想法,新的見解,從而拓展了他們的學(xué)習(xí)思路,啟動了學(xué)生的聯(lián)想思維,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神。如在“圓的外心、內(nèi)心”這一部分,學(xué)生通過探究小結(jié),說出了外心的構(gòu)成:三角形三邊垂直平分線的交點,然后讓學(xué)生積極展開聯(lián)想,學(xué)生就會聯(lián)想到幾何中的兩種線:垂直平分線和角平分線,垂直平分線的交點是外心,那角平分線交點會是內(nèi)心嗎?這樣就培養(yǎng)了他們創(chuàng)造性的發(fā)展。還有講四邊形中點連線會構(gòu)成什么圖形時?讓他們探究說出結(jié)論,繼而發(fā)散思維,大膽聯(lián)想,由封閉式常規(guī)性題目經(jīng)過變式改造,學(xué)生會聯(lián)想并探索出正方形各邊中點連線是正方形、矩形各邊中點連線是菱形、菱形各邊中點連線是矩形,還可探索出對角線互相垂直的四邊形各邊中點連線是矩形,對角線相等的四邊形各邊中點的連線是菱形,這樣便讓學(xué)生對各種四邊形的性質(zhì)和判定的理解和掌握升華到了一個高度。聯(lián)想是思維的翅膀,有效進(jìn)行聯(lián)想訓(xùn)練,有助于學(xué)生保持旺盛的思維生命力,有助于學(xué)生克服思維惰性,培養(yǎng)學(xué)生各種能力。
三、總體歸納,深入反思
歸納是對學(xué)習(xí)內(nèi)容的梳理與概括;反思是完成以上三個環(huán)節(jié)后,回過頭再進(jìn)行思考,再對所學(xué)知識進(jìn)行回顧與整合。此環(huán)節(jié)我們可首先幫助學(xué)生梳理知識,弄清楚知識的來龍去脈,以及各知識點之間的相互聯(lián)系,使他們所學(xué)知識融為一體,然后放開手讓學(xué)生在以后學(xué)習(xí)中學(xué)會自己歸納、回顧與反思,要讓學(xué)生“在歸納中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中歸納”。這樣便能使學(xué)生養(yǎng)成一個良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,使他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。培養(yǎng)學(xué)生良好的歸納反思習(xí)慣,應(yīng)注意以下幾個方面去著手。
1.歸納、反思所學(xué)知識的形成、發(fā)展過程。教學(xué)知識的形成,一般都是有它的基礎(chǔ)背景的。通過歸納反思、比較,有助于理解清楚數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系,能夠?qū)⒅R系統(tǒng)化。
2.歸納反思解題思維過程。①歸納應(yīng)用到的主要知識;②歸納反思解題思路和方法的探索過程;③回顧解題的關(guān)鍵之所在;④歸納回顧用到的數(shù)學(xué)思想方法。
在教學(xué)中,經(jīng)常會出現(xiàn)“教師‘順利’完成教學(xué)任務(wù),但學(xué)生仍不會”的現(xiàn)象。因此,我們要改變教師包攬課堂的做法,在組織教學(xué)的每個環(huán)節(jié)時,教師應(yīng)有意識地體現(xiàn)學(xué)生是課堂的主角,多給學(xué)生自主探索、合作交流等活動的機會。教師要完成角色轉(zhuǎn)變,要把自己從信息源與知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和引導(dǎo)者,應(yīng)巧妙地把自己由臺前轉(zhuǎn)向幕后,把學(xué)生推向前臺,把課堂真正還給學(xué)生。
二、數(shù)學(xué)課堂上要善于“讀懂”每個學(xué)生,關(guān)注每位學(xué)生的學(xué)習(xí)感受
張丹教授曾經(jīng)說過:“讀懂一個課堂,發(fā)現(xiàn)一種走向。讀懂一個學(xué)生,走進(jìn)一個世界。”首先,數(shù)學(xué)課堂中的教學(xué)內(nèi)容,不僅包括數(shù)學(xué)定義、定理、法則等現(xiàn)成的知識,還應(yīng)包括探究這些知識的形成過程。其次,數(shù)學(xué)能力的提高,不是光靠傳授形成的,而是需要學(xué)生在教學(xué)活動中,靠學(xué)生自己去悟、去做、去經(jīng)歷、去體驗的。因此,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要為學(xué)生提供更多的“做”數(shù)學(xué)的機會,一定要允許學(xué)生表露出問題,允許學(xué)生表達(dá)自己的困難,只有這樣,教師才能真正“讀懂”學(xué)生,了解他們內(nèi)心的真實想法,才能找到問題所在,才能及時加以解決。
三、放開手,學(xué)生會走得更好
教師在數(shù)學(xué)課堂上,要敢于“放”———放開學(xué)生的思維、放開學(xué)生的行為,要充分地解放學(xué)生。例如,在教學(xué)二次函數(shù)圖像性質(zhì)時,可以讓學(xué)生分組探究,討論交流探究的結(jié)果。教師要給學(xué)生一個表達(dá)的機會,一個自由想象的空間,把課堂真正還給學(xué)生,讓學(xué)生分組討論交流,主動參與學(xué)習(xí)活動,真正感受經(jīng)歷思考、探究的學(xué)習(xí)過程,在活動過程中充分讓學(xué)生經(jīng)歷知識的生成、發(fā)展、變化和拓展,充分展示學(xué)生的智慧與才華,張揚個性。在學(xué)生的直覺感受和迸發(fā)靈感的過程中產(chǎn)生積極的,主動的,沖擊式的學(xué)習(xí)欲望,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。教師在設(shè)計、安排和組織教學(xué)過程的每一個環(huán)節(jié)都要有意體現(xiàn)探索的過程和方法,讓學(xué)生的思維始終保持高度的活躍性。使學(xué)生在數(shù)學(xué)思維上層層推進(jìn),學(xué)生出現(xiàn)了很多的閃光點,通過不斷積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗,激發(fā)學(xué)生繼續(xù)自主探究的熱情,為后面的進(jìn)一步探究做好鋪墊。在學(xué)生分組探求過程中,教師巡視,俯首傾聽,個別輔導(dǎo),參與小組交流討論,使學(xué)生在探索中形成自己的觀點,并且在與他人的討論過程中完善自己的想法,真正體現(xiàn)了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的觀察、討論、交流等有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。在數(shù)學(xué)課堂上,放開學(xué)生的頭腦,放開學(xué)生的手腳,師生間關(guān)系融洽,就會讓學(xué)生感覺到課堂氣氛輕松,不但教師樂意“教”,學(xué)生也樂意“學(xué)”,從而使課堂教學(xué)的有效性大大提高。教師要放下“高高在上”的架子,要學(xué)會“平視”學(xué)生,既做關(guān)心學(xué)生成長的朋友,又做啟迪學(xué)生心靈、智慧的雙重引路人。
四、數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中要“放”而不亂,“放”之有度
1.羅爾中值定理羅爾定理中,當(dāng)函數(shù)y=(fx)能夠滿足閉區(qū)間[a,b]連續(xù);開區(qū)間(a,b)可導(dǎo);(fb)=(fa),至少會存在一點ζ∈(a,b)使f′(ζ)=0,其具體證明方法:(fx)在閉區(qū)間[a,b]連續(xù),若最大值M與最小值m的存在,當(dāng)M=m的時候,y=(fx)在(a,b)上是常函數(shù),而且f′(x)=0恒成立,若最大值與最小值不能相等,在[a,b]上將存在極值點,將其設(shè)為x0,因此可得出f′(x0)=0,至少會有一點ζ∈(a,b)使f′(ζ)=0。從整個證明過程中不難發(fā)現(xiàn),若函數(shù)(fx)在區(qū)間內(nèi)存在導(dǎo)函數(shù),那么區(qū)間兩端必存在相等的極限值。2.拉格朗日中值定理拉格朗日中值定理中,一般可通過構(gòu)造函數(shù)法、區(qū)間套定理將羅爾定理在拉格朗日中值定理中的作用進(jìn)行證明。若函數(shù)(fx)在(a,b)中可導(dǎo),而且在兩個端點存在左右極限,便會得出這樣的結(jié)論。
二、微分中值定理在中學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用
1.討論方程根的存在性問題
中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,除二次方程根的問題較為容易,對其他復(fù)雜的方程往往會使學(xué)生無從下手,因此可結(jié)合微分中值定理進(jìn)行分析并解決。通過給定閉區(qū)間[a,b]上的函數(shù),只需保證區(qū)間內(nèi)連續(xù)可導(dǎo),而且以f(a)=f(b),便可通過羅爾定理解決方程的判根問題,具體做法為:首先命題條件,再進(jìn)行輔助函數(shù)F(x)的構(gòu)造,然后將F(x)驗證以滿足羅爾定理條件,最后做出命題結(jié)論。例如,f(x)在(a,b)上可導(dǎo),在[a,b]上連續(xù),證明(a,b)內(nèi),2x[f(b)-f(a)]=(b2-a2)f′(x)至少存在一個根。對此,可首先使F(x)[(fb)-f(a)]x2-(b2-a2)f(x),其中F(x)在(a,b)上可導(dǎo),在[a,b]上連續(xù),F(xiàn)(a)=f(b)a2-b2f(a)=F(b)。至此,以羅爾定理為依據(jù),將存在ζ使2ζ[f(b)-f(a)]=(b2-a2)f′(ζ),在(a,b)內(nèi),2x[f(b)-f(a)]=(b2-a2)f′(x)至少有一個根存在。
2.證明不等式
不等式在中學(xué)數(shù)學(xué)中是重要的內(nèi)容,微分中值定理在其證明上發(fā)揮很大的作用,具體可在不等式兩邊的代數(shù)式進(jìn)行不同的選取設(shè)為F(x),通過微分中值定理,可得出一個等式,根據(jù)x取值范圍對等式進(jìn)行討論,如對ln(1+x)≤x(x>-1)進(jìn)行求證,當(dāng)x=0時,ln(1+x)=x=0;x≠0時,對于f(t)=lnt,將1與1+x設(shè)為端點,并應(yīng)用拉格朗日中值定理,在區(qū)間內(nèi)的ζ使f(1+x)-f(1)=f′(ζ)(1+x-1),即ln(1+x)=xζ;當(dāng)x>0時,ζ>0,0<1ζ<1,因此ln(1+x)≤x;當(dāng)x<0時,0<ζ<1,1ζ>1、ln(1+x)與x為負(fù)值,所以ln(1+x)≤x,即對x>-1恒成立。
3.用于求極限
中樞穴中對于極限的問題,很多時候在使用洛必達(dá)法則,為教師及學(xué)生帶來很大的計算量,但通過微分中值定理可為較難的極限問題提供有效且簡單的方法,主要是通過對某些部分進(jìn)行輔助函數(shù)的構(gòu)造,通過微分中值定理的使用,得出極限。
4.函數(shù)單調(diào)性的討論
對函數(shù)單調(diào)性的判斷,采用微分中值定理的主要方法是:當(dāng)f(x)能夠滿足閉區(qū)間[a,b]連續(xù),開區(qū)間(a,b)可導(dǎo),那么(a,b)中f′(x)>0,可推出f(x)在[a,b]上單調(diào)增加;若f′(x)<0,單調(diào)減少。盡管連續(xù)函數(shù)中的某個點可能存在無導(dǎo)數(shù)的現(xiàn)象,但對函數(shù)單調(diào)性不會有影響。另外,在中學(xué)數(shù)學(xué)中可能涉及到利用函數(shù)單調(diào)性求極值,此時首先可對函數(shù)定義域進(jìn)行確定,并將f′(x)求出,在對定義域內(nèi)所有駐點進(jìn)行求值,找出f(x)連續(xù)但f′x)不存在的點,最后對駐點及不可導(dǎo)點附近f′(x)的符號變化情況進(jìn)行討論,確定函數(shù)極值點,以此求出極大值或極小值。
5.求近似值
1.引導(dǎo)性材料要具有現(xiàn)實性。例如,在“一元一次方程的應(yīng)用”一節(jié)中,讓學(xué)生親自買一件商品,使學(xué)生體會商品的進(jìn)價、售價、利潤、利潤率的現(xiàn)實意義。2.引導(dǎo)性材料要具有可變性。可變性就是材料可以變化出不同的形式,或者有不同的規(guī)律。例如,在學(xué)習(xí)“二元一次方程組的應(yīng)用”時,“某同學(xué)到超市買了甲、乙兩種本共10個,問甲、乙各買本多少個?”在這個材料中,甲種本的數(shù)量可以是1到9的任意一個整數(shù),具有可變性,引導(dǎo)學(xué)生如何再添加什么條件,就可以確定兩種本的數(shù)量,在這里體現(xiàn)了創(chuàng)新和開放,發(fā)揮了學(xué)生的主動性。3.引導(dǎo)性材料要具有科學(xué)性和教育性。科學(xué)性要求材料的嚴(yán)謹(jǐn),教育性要求材料的人文含量要多。例如“一元一次不等式”中的“讀一讀———工資、薪金收入與納稅”,讓學(xué)生增加了社會知識,滲透了德育教育。4.引導(dǎo)性材料要適合學(xué)生的年齡、認(rèn)知及心理特點。如果教師不顧學(xué)生的這些特點,一味按照數(shù)學(xué)學(xué)科的體系進(jìn)行教學(xué),學(xué)習(xí)的效果不會理想。例如,在學(xué)習(xí)“二元一次方程組的應(yīng)用”時,如果利用飛機的飛行速度、順風(fēng)飛行、逆風(fēng)飛行,學(xué)生會感到枯燥乏味;如果利用騎車的速度、以及逆風(fēng)行駛、順風(fēng)行駛,并讓學(xué)生課前親自感受,就會加深學(xué)生對知識的理解,又培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、應(yīng)用新型有趣的課堂教學(xué)方式
(一)創(chuàng)建輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境
教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用就是為每一個學(xué)生創(chuàng)設(shè)形形的舞臺,營造一種師生之間和諧、平等、民主交往的良好數(shù)學(xué)課堂氛圍,促使學(xué)生愉快地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題肯想、敢想的情感。對學(xué)生中具有獨特創(chuàng)新想法要特別呵護、啟發(fā)、引導(dǎo),不輕易否定,切實保護學(xué)生“想”的積極性和自信心。例如,在教學(xué)“數(shù)軸”一課時,我利用直觀性教學(xué)原理,由三名學(xué)生到講臺來表演,(三人站在同一直線上),其中一人表示原點,另外兩人左右移動,表示有理數(shù)的加減。這樣的教學(xué)方式可以化抽象的數(shù)學(xué)概念為具體形象的表達(dá),學(xué)生容易接受,而且給學(xué)生提供了參與教學(xué)活動的機會,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。
(二)適時啟發(fā)點撥
在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,教學(xué)的成效不但取決于教師對教材居高臨下的認(rèn)識水平,深入淺出的講解水平,更取決于教師把教材、教案這些靜態(tài)知識轉(zhuǎn)化為動態(tài)信息傳遞給學(xué)生的啟導(dǎo)水平。教師要根據(jù)學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知發(fā)展水平,改變教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,把適合教師講解的內(nèi)容盡可能變成適合學(xué)生探討研究問題的素材。要盡可能給學(xué)生多一點思考的時間,多一點活動的余地,多一點表現(xiàn)自己的機會,使學(xué)生成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人,這樣才能促使學(xué)生逐步從“學(xué)會”到“會學(xué)”,最后達(dá)到“好學(xué)”的境界。
三、創(chuàng)新教學(xué)中的小結(jié)
教學(xué)小結(jié)是教師和學(xué)生雙方在完成一個學(xué)習(xí)內(nèi)容或活動時,對知識及其他方面進(jìn)行歸納總結(jié),使學(xué)生對所學(xué)的知識納入知識系統(tǒng),形成數(shù)學(xué)文化的行為方式。開放性的小結(jié),可以留下問題供學(xué)生去思考,鼓勵學(xué)生繼續(xù)探索,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和數(shù)學(xué)的探究能力,形成良好的學(xué)習(xí)品質(zhì),實現(xiàn)知識的同化。
(一)學(xué)生談學(xué)習(xí)體會
1.從學(xué)習(xí)知識的角度,概括本節(jié)課的知識結(jié)構(gòu),強調(diào)概念,總結(jié)定理、公式及解題的關(guān)鍵。如我在講解《直線、射線、線段》一課時,鼓勵學(xué)生自己進(jìn)行小結(jié),結(jié)果學(xué)生積極踴躍地總結(jié),準(zhǔn)確概括出了本節(jié)課的三個概念、一個公理。2.從學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)思想方法角度,學(xué)生總結(jié)分析自己的思維過程和解決問題所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想。如在《數(shù)軸》一課中的數(shù)形結(jié)合思想,讓學(xué)生形象地理解了數(shù)軸的定義,以及數(shù)軸上的點與實數(shù)的關(guān)系是一一對應(yīng)的。3.從學(xué)習(xí)的方法角度,學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)過程中需要注意的問題、分析問題中的常見形式、幾何圖形中的常見輔助線等等。如在《三角形》的學(xué)習(xí)時,學(xué)生能總結(jié)出已知角平分線,應(yīng)做出角平分線上的點到角兩邊的距離,以及“遇中線,加倍延”等等。4.從學(xué)習(xí)的感受和文化內(nèi)涵角度,學(xué)習(xí)的感受就是處理問題的方法,解決問題的策略及在實際生活中的應(yīng)用,體現(xiàn)的數(shù)學(xué)建模。如在學(xué)習(xí)《一次函數(shù)》時,學(xué)生能夠熟練地利用待定系數(shù)法列出方程組,從而求出函數(shù)解析式。
(二)教師教學(xué)小結(jié)的層次要求。
在構(gòu)建的全等三角形中得出深一層的結(jié)論.但是當(dāng)我們運用一題多變的教育方式進(jìn)行一定的變形時,此時如若沒有上題作為前提的話,對于學(xué)生來說這道題還可以輕易解決嗎?如變形題1:如圖,如果把原題中“點E是BC邊的中點”改為“點E是BC邊上的任意一點”,其他條件不變,請你猜想AE=EF的結(jié)論是否還能成立,并證明你的猜想.學(xué)生通過上一問題的解決,明確要結(jié)合圖形,添加輔助線,利用全等三角形的性質(zhì)證明線段相等是解決本題的關(guān)鍵.再一次讓學(xué)生進(jìn)一步清晰輔助線的畫法、全等三角形的判定、性質(zhì)和正方形證明題之間的聯(lián)系.在幾何題目中,首先要讀懂圖形,理解題意,深入挖掘題中隱含條件,掌握方法,雖然條件或結(jié)論的形式或圖形發(fā)生變化,而本質(zhì)特征卻不變.經(jīng)過兩道題目的解決發(fā)現(xiàn),以上兩個題目的實質(zhì)完全相同,對于題目1,學(xué)生易于由中點推斷線段的相等來助于解決問題,但學(xué)生對變形1則感到無從下手.
因此,對這些“質(zhì)同形異”的題目,要善于指導(dǎo)學(xué)生拋開表面的限制因素,抓住此類題型的本質(zhì)特征,相對于問題的解決就會起到?jīng)Q定性作用.我們進(jìn)一步看變形2:圖3如圖所示,如果把原題中的“點E是BC邊的中點”改為“點E是BC邊的反向延長線上的任意一點”,其他條件不變,請你猜想AE=EF的結(jié)論是否還能成立,并證明你的猜想.這個變形略有難度,著重考查學(xué)生對此類變形后圖形添加輔助線解決數(shù)學(xué)問題常用方法的靈活運用,由前面問題的解決,學(xué)生會容易找到解決問題的關(guān)鍵是利用全等三角形的性質(zhì)得出結(jié)論,本題設(shè)計意圖是轉(zhuǎn)變思路,增強學(xué)生的探究意識,同時要體會到數(shù)學(xué)知識不是孤立存在的,它們之間會互相轉(zhuǎn)化,有著某種必然聯(lián)系.隨著難度的不斷增大,卻能體現(xiàn)出多題歸一的思想,既能體現(xiàn)出知識之間的縱橫聯(lián)系,同時也能培養(yǎng)學(xué)生的思維拓展效果.盡管題目條件這樣的改變,原題中結(jié)論依舊是保持不變的.
通過對本題的解決和幾個變式的拓展,可以使學(xué)生根據(jù)不斷變化的情況,對原來的思維進(jìn)程和解決題目的方法作出及時的調(diào)整,把大部分學(xué)生從過去解決問題的思維定式中及時地拯救出來,大大地提高了學(xué)生對知識掌握的程度.我們啟發(fā)學(xué)生對幾何問題的思考和歸納,引導(dǎo)學(xué)生自主探索,鼓勵學(xué)生合作交流,獲得廣泛的數(shù)學(xué)經(jīng)驗.變式研究之前,讓學(xué)生分析母題的構(gòu)造及特點,滲透解題思想,即構(gòu)造正方形中常用的輔助線,利用全等證明線段的相等的理念,從特殊到一般,運用數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化的思想,通過不斷的變化,建立新與舊、已知與未知的聯(lián)系,有助于學(xué)生關(guān)注問題或概念的不同方面,讓他們覺得有新的理念出現(xiàn),讓他們學(xué)會從不同的角度看問題,因而加深對題意的理解,讓學(xué)生在充分的交流與合作中加深對問題的認(rèn)識.學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不只是為了掌握一些基本知識、基本技能,更重要的是可以提高學(xué)生的發(fā)散思維能力、化歸遷移思維能力和思維靈活性,激活思維、學(xué)會思考、解決問題.
上例中的幾個問題,內(nèi)容和形式各不相同,但實質(zhì)卻是相同的,有著相同的解題規(guī)律,有著一樣的解題技巧,甚至完全相同的結(jié)果,圖形的變化形式多樣,通過這些變化使圖形化靜為動,動靜結(jié)合,使數(shù)學(xué)問題更具魅力,中考題中也經(jīng)常出現(xiàn)源自課本題目的改編題,變化多端,卻萬宗歸一.這樣可以提高學(xué)生解決問題的興趣,本問題學(xué)生可以自主探究,或小組合作,通過畫圖、分析、論證得出恒成立的結(jié)論.在我們數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,這種一題多變的典型題目比比皆是,形式也多種多樣,有的是改變條件,保留結(jié)論;有的是保留條件,改變結(jié)論;當(dāng)然也有同時改變條件和結(jié)論,甚至可以將原題中的結(jié)論和條件互換后產(chǎn)生新的問題.可以通過重點剖析這些典型習(xí)題,讓學(xué)生分析結(jié)論,并加強鍛煉引導(dǎo)和推廣,從橫向和縱向兩個方向加深學(xué)生的知識體系,如若教師可以讓學(xué)生理清千變?nèi)f化的題海中互相牽連的關(guān)系,能使學(xué)生把相似的問題歸為一類,總結(jié)解題規(guī)律,做到熟一題,通一類,脫離“題海”,數(shù)學(xué)課必將成為大部分學(xué)生的樂趣.以此可見,在復(fù)習(xí)過程中,要有意識地引導(dǎo)學(xué)生注意課本例題、習(xí)題以及常見考題之間的內(nèi)在關(guān)系,尋找同一類的類型題,適當(dāng)進(jìn)行改變題設(shè)、結(jié)論,加強鍛煉學(xué)生對類型題的歸一練習(xí),以不變應(yīng)萬變,必定可以改善現(xiàn)今各個學(xué)校存在的數(shù)學(xué)學(xué)困生的一些問題,也能使得原本擅長數(shù)學(xué)的學(xué)生更加充滿自信地學(xué)習(xí).以上所談,僅為教學(xué)之略見.事實上,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法、數(shù)學(xué)解題策略比學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識更為重要,它有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和思維的靈活性、深刻性,使學(xué)生從“學(xué)會”到“會學(xué)”以至于“會用”到“創(chuàng)造發(fā)明”,這也是數(shù)學(xué)教學(xué)的目的之一.
作者:岳芳芳 單位:廣西南寧市第十中學(xué)
問題情境的創(chuàng)設(shè)恰是教育教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生欲望的“藝術(shù)”.問題情境是將學(xué)生置于新奇的、未知的氣氛中,使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的動態(tài)過程中主動參與學(xué)習(xí)的一種情境.如前蘇聯(lián)著名教育實踐家和教育理論家蘇霍姆林斯基所言“在人的內(nèi)心深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者,而在學(xué)生的精神世界中這種需要特別強烈”,通過創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生扮演發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者的欲望,使學(xué)生享受在無盡的知識海洋中探索的感受,并形成自主探索意識,樹立學(xué)習(xí)的積極性和主動性.
通過問題情境,讓學(xué)生在好奇心、求知欲的“唆使”下,自主自發(fā)陷入思考、探究過程中,正如羅斯福所言“當(dāng)人們自由地追求真理時,真理就會被發(fā)現(xiàn)”,學(xué)生自由地徜徉在探索道路上,感受用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式的奧秘和樂趣,并在數(shù)學(xué)研究的歷程中感受數(shù)學(xué)的魅力.顯然,這比教師“干巴巴”地、“口干舌燥”地講授數(shù)學(xué)理論有趣生動得多.例如,在等差數(shù)列求和公式講解時,為了引起學(xué)生的思考,教師先讓學(xué)生分別快速計算1至10、1至20、1至30、1至40、1至60、1至80、1至100的求和,讓學(xué)生找出最簡潔、快速的計算方式,這樣學(xué)生就會帶著問題進(jìn)行思考,同時教師在這個過程中也迅速對學(xué)生計算的結(jié)果給予判斷正確與否,這樣就會讓學(xué)生在思考問題的過程中,逐漸被教師快速判斷的“引子”所吸引,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)等差數(shù)列求和的積極性.
二、創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)活動情境是認(rèn)識的基礎(chǔ)
有這樣一個比喻:將10g鹽放在你面前,無論如何你都難以下咽;而將10g鹽置入美食中,你在一飽口福地同時愉快地享用了它.教學(xué)情境之于知識也是如此,鹽融入食物中才能被吸收;知識融入情境中,才能被接納.世界知名數(shù)學(xué)家華羅庚說:“人們對數(shù)學(xué)造就產(chǎn)生了枯燥乏味,神秘難懂的現(xiàn)象,成因之一是脫離實際.”在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要聯(lián)系學(xué)生的生活實際創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,將難懂的理論知識融入日常生活活動中,引導(dǎo)學(xué)生觀察、操作、猜測、探索、交流等,使學(xué)生在情境展開中自然而然地領(lǐng)悟原本看似高深晦澀的知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.
通俗點理解,教學(xué)情境的意義是使學(xué)生在學(xué)習(xí)和理解抽象的數(shù)學(xué)理論時“有據(jù)可依”.不管是拋擲硬幣、骰子或是其他教學(xué)情境,都成為學(xué)生在理解古典概型理論時的依據(jù),因為有了這些依據(jù),使理論的引出自然而然,同時,這些依據(jù)的存在又加深學(xué)生對理論的理解.可以想象,學(xué)生在學(xué)習(xí)基本事件這一概念時,如果僅是死記硬背“在一次試驗中可能出現(xiàn)的每一個基本結(jié)果稱為基本事件”,學(xué)生即便不是一頭霧水也會覺得枯燥乏味,如果將這一概念融入到拋擲骰子的情境中,這一概念就變得生動形象得多.例如,在講解指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)時,單純的說指數(shù)函數(shù)的特點,比較抽象,學(xué)生感知起來比較困難,這時,教師可以創(chuàng)造畫圖教學(xué)手段,讓學(xué)生進(jìn)行根據(jù)函數(shù)模擬作圖,這樣學(xué)生通過函數(shù)圖象就能對函數(shù)性質(zhì)有一定了解,并在教師引導(dǎo)下最終掌握函數(shù)整體性質(zhì).
三、運用小組合作教學(xué)模式,培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的人才
合作與創(chuàng)新已然成為21世紀(jì)全球教育的主旋律,各國教育部均面臨著加強學(xué)生合作與創(chuàng)新精神培養(yǎng)的重要任務(wù).新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí),并通過學(xué)生的各種有效學(xué)習(xí)合作,引導(dǎo)學(xué)生互相啟發(fā)、共同探究.基于此,小組合作教學(xué)模式“名正言順”地成為新課程教學(xué)中應(yīng)用最多的教學(xué)組織形式.“學(xué)源于思,思起于疑”,具有探究價值的內(nèi)容是開展小組
教學(xué)模式的前提,否則,一群人針對一個沒有價值或不感興趣的內(nèi)容進(jìn)行探究,不管場面如何熱絡(luò),怕也只會覺得索然無味,更達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生合作精神、創(chuàng)新精神的目的.因此,合作學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)內(nèi)容的確立要考慮學(xué)生的需求和興趣,是具有思考探究價值的、貼近學(xué)生學(xué)習(xí)實際的內(nèi)容.
小組合作教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力、合作能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)組織形式,是符合時代進(jìn)步和社會需求的教學(xué)方式.教師在教學(xué)過程中應(yīng)確立學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位,發(fā)揮教師“引導(dǎo)者”的作用,使小組合作教學(xué)真正發(fā)揮作用.
四、愛與期望點燃學(xué)習(xí)動力
有這樣一個例子:紐約州的大沙頭是一個黑人聚居的貧民窟,貧窮、寒酸而聲名狼藉.就像被下了“蠱”,這兒出生的孩子長大后也鮮有人能獲得體面的工作,一茬茬兒的年輕生命絲毫挽救不了這兒的寒酸和名譽.皮爾·保羅此時擔(dān)任諾必塔小學(xué)的董事兼校長,他很快就發(fā)現(xiàn)這兒的學(xué)生懶惰、消極、無所事事,甚至拉幫結(jié)伙、打架斗毆.當(dāng)羅杰·羅爾斯從窗臺上跳下走向講臺時,皮爾·保羅說:“我一看修長的小手指就知道,將來你就是紐約州的州長.”羅杰·羅爾斯十分驚訝,但他記住了這句話.接下來奇跡發(fā)生了,羅杰·羅爾斯不再邋遢曠課,說話也不再污言穢語,學(xué)習(xí)成績不斷提升,后來成了班長……51歲那年,他真的成了紐約州州長.在就職記者招待會上,他提及了一位“點燃”他人生信念的校長.教師在教育教學(xué)過程中,對學(xué)生傾注關(guān)愛與熱情,重表揚、多鼓勵,往往會發(fā)生“羅森塔爾效應(yīng)”.教師以積極的態(tài)度期望學(xué)生,學(xué)生就可能向著教師期望的積極方向改進(jìn);相反,教師對學(xué)生存在偏見,學(xué)生往往也不會辜負(fù)教師的“偏見”.
教師對學(xué)生傾注的愛、關(guān)懷和期望就如同一針“強心劑”,讓“沉睡”中的學(xué)生重拾活力,對他們的學(xué)習(xí)有重要的激勵作用,特別是當(dāng)學(xué)生缺乏明確的學(xué)習(xí)動機時,教師的愛與期望就會成為其學(xué)習(xí)的強大的動機.當(dāng)然,教學(xué)過程中,在追求“羅森塔爾效應(yīng)”的同時也應(yīng)防止“馬太效應(yīng)”.教師應(yīng)對學(xué)生一視同仁,在給優(yōu)生“錦上添花”時,也應(yīng)記得為中間生或?qū)W困差生“雪中送炭”,教師的愛可能會成就一個人,同樣,教師的偏見也能毀掉一個人.
中學(xué)時代是一個人智力發(fā)展的重要時期,而數(shù)學(xué)教育除了基本的計算和應(yīng)用以外,還有一個內(nèi)容就是可以培養(yǎng)一個人的邏輯思維能力。現(xiàn)在國家在提倡素質(zhì)教育,很重要的一個原因就是以前的數(shù)學(xué)教育只是教會了定理定律,卻沒有教會學(xué)生怎么應(yīng)用這些定理定律,久而久之就會造成一些所謂的高分低能的學(xué)生。隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和社會的深刻變革發(fā)展,人們的評判標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)生了重大變化。人們逐漸意識到一個人能力的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其知識多少和考試分?jǐn)?shù)高低,即一個人能夠分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力不但對于個人來說是一個優(yōu)勢所在,而且對于一個國家的發(fā)展進(jìn)步來說都是一筆寶貴的財富。數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生的邏輯思維,發(fā)散思維和創(chuàng)造思維能力,給學(xué)生提供學(xué)習(xí)材料,讓學(xué)生先自己探索,思考,然后再引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論。發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)觀,不僅使學(xué)生主體性得到發(fā)揮,而且能獲得數(shù)學(xué)的基本知識和技能,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和較高的創(chuàng)造能力。
二、培養(yǎng)學(xué)生承受困難的能力
當(dāng)今社會競爭越來越激烈,決定一個人能否出于成功往往不在于他們平時能考多少分,而是他們面對困難和挫折的能力。數(shù)學(xué)的抽象化使得它不像學(xué)習(xí)別的課程那么直接,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程是一個枯燥的過程。但是就是這個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程,可以培養(yǎng)學(xué)生的刻苦鉆研的精神。同時也是對學(xué)生毅力和耐力的一種磨練,在學(xué)習(xí)和生活中,一個人不可能一帆風(fēng)順,不可能碰不到一點挫折,這樣就需要學(xué)生有一定的心理承受能力和面對困難時不退縮、不回避的態(tài)度。
三、中學(xué)數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)狀
數(shù)學(xué)在國民經(jīng)濟中起著越來越重要的作用。不僅包括自然科學(xué),也包括社會科學(xué)所涉及的各個領(lǐng)域,甚至還涉及技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)乃至社會的許多領(lǐng)域。特別是當(dāng)今時代,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,科學(xué)數(shù)學(xué)化的趨勢越來越明顯,現(xiàn)代科學(xué)正朝著廣泛應(yīng)用數(shù)學(xué)的方向發(fā)展。目前中學(xué)數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)狀仍然使人堪憂,數(shù)學(xué)競賽、奧數(shù)等一些競賽性質(zhì)的數(shù)學(xué)參與方式的出現(xiàn),使得數(shù)學(xué)教育的功利性和急于求成性暴漏在人們眼前。這樣會使學(xué)生形成學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是為了能拿到高分和參加競賽獲得好名次的假象。這樣的教育方式和教育結(jié)果,只體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育內(nèi)容的基本內(nèi)容,而忽視了后面兩個同時也是很重要的內(nèi)容。
四、教師在中學(xué)教育中的角色
一、利用學(xué)案,幫助學(xué)生感悟中學(xué)數(shù)學(xué)
在“三案六環(huán)節(jié)”的教學(xué)中,學(xué)案并不是簡單地寫幾個小問題,對中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科就是寫幾個題目讓學(xué)生做一做就完了。教師需要仔細(xì)的設(shè)計學(xué)案,通過學(xué)案讓學(xué)生更好的感悟中學(xué)數(shù)學(xué),從而提高中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的效率。教師可以通過更加生活化、情趣化的學(xué)案來激活學(xué)生學(xué)習(xí)中學(xué)數(shù)學(xué)的興趣與內(nèi)在驅(qū)動力。
例如在教學(xué)《多姿多彩的圖形》時可以在導(dǎo)學(xué)案中加入如下內(nèi)容:
在現(xiàn)實生活中,我們會遇到各種各樣的圖形,而各種圖形的不同組合使得這個世界變得更加豐富多彩?你能夠說出你遇到過那些圖形呢?下面我們就來走進(jìn)《多姿多彩的圖形》。
1、你所學(xué)過或者熟悉的幾何圖形有那些?
2、在生活中你都接觸過那些幾何圖形?
3、自學(xué)課本116-118的內(nèi)容,思考你所遇到的實物中都能夠?qū)?yīng)哪些幾何圖形?并嘗試完成課后120-121的練習(xí)。
通過這樣的學(xué)案設(shè)計,將課本內(nèi)容與生活進(jìn)行聯(lián)系,可以讓學(xué)生體會到在生活中處處都有中學(xué)數(shù)學(xué),逐漸認(rèn)識到中學(xué)數(shù)學(xué)對于生活的重要性。同時還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)中學(xué)數(shù)學(xué)的興趣,讓他們能夠從生活的角度去思考中學(xué)數(shù)學(xué)問題,使他們的學(xué)習(xí)能力得到提高。通過合理的導(dǎo)學(xué)案,不僅能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,還能夠有效的提高課堂效率。
二、“三案六環(huán)節(jié)”體現(xiàn)出了“先學(xué)后教”
傳統(tǒng)的教學(xué)模式都是先教后學(xué),學(xué)生在聽取了教師的講解之后才進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。這種傳統(tǒng)的模式直接剝奪了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的機會,而且這樣還會削弱教師講解的效果。“三案六環(huán)節(jié)”教學(xué)模式吸收并借鑒了很多新的教學(xué)理念,它強調(diào)在課前將教學(xué)內(nèi)容分解成為各種問題,讓學(xué)生根據(jù)問題對即將學(xué)習(xí)的新內(nèi)容進(jìn)行有層次、分階段的探究學(xué)習(xí),在這個過程中,學(xué)生往往不但能主動學(xué)習(xí),解決問題,還能根據(jù)自學(xué)的情況主動地提出疑問,增強學(xué)習(xí)的效果。
“三案”的編制需要體現(xiàn)出以學(xué)生為中心,讓學(xué)生主動參與,自主學(xué)習(xí),將被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),實現(xiàn)了“先學(xué)后教”,這樣使得教學(xué)更加的具有針對性。例如在《圖形的旋轉(zhuǎn)》的導(dǎo)學(xué)案中分解出如下的幾個中學(xué)數(shù)學(xué)問題:(1)旋轉(zhuǎn)的有關(guān)概念;(2)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì);(3)圖形的旋轉(zhuǎn)。在導(dǎo)學(xué)案中可以先將這幾個問題與生活相聯(lián)系,讓學(xué)生從生活的角度思考問題,讓學(xué)生從課本中獲取相關(guān)的知識,然后學(xué)生們提出幾個問題進(jìn)行探究:(1)利用圖形的旋轉(zhuǎn)求角的度數(shù)、線段的長度;(2)探索生活中的旋轉(zhuǎn)。教師通過這兩個環(huán)節(jié)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。讓學(xué)生先學(xué),能夠讓學(xué)生更加牢固地掌握知識。學(xué)生對于自己發(fā)現(xiàn)的問題也有著更高的積極性去尋求幫助進(jìn)而解決,課堂的教學(xué)效率也隨之提高。
三、利用“三案六環(huán)節(jié)”,將課堂還給學(xué)生
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