摘要:教學(xué)法越來越強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用。文章提出了探索式教學(xué)法,并結(jié)合等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式這一教學(xué)實(shí)例對(duì)其進(jìn)行了論證。
關(guān)鍵詞:探索式教學(xué)法;中職;數(shù)學(xué);應(yīng)用
在我國職業(yè)教育日益受到重視,專業(yè)技能備受青睞的今天,有些職業(yè)學(xué)校的學(xué)生重視職業(yè)技能與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),而忽視了數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),認(rèn)為只要技能學(xué)得好就行,由此產(chǎn)生了輕視數(shù)學(xué)甚至厭惡數(shù)學(xué)的心理。而職業(yè)學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的時(shí)間主要是在課堂上,因此,要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度就得從改變數(shù)學(xué)課開始。這就要求中職數(shù)學(xué)教師利用好課堂,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性與教師的主導(dǎo)性,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生從中體會(huì)到數(shù)學(xué)的重要性與趣味性。筆者在教學(xué)中嘗試使用探索式教學(xué)法,取得了良好的效果。下面以等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為例進(jìn)行闡述。
“探索”是以學(xué)生發(fā)展為本,尊重學(xué)生的主體地位和主動(dòng)精神,促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。運(yùn)用探索式教學(xué)法,遵循“建立情境→提出問題→探索發(fā)現(xiàn)→猜想驗(yàn)證→尋求規(guī)律→實(shí)際應(yīng)用→問題推廣”的模式,力爭(zhēng)在每個(gè)環(huán)節(jié)都能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,挖掘他們潛在的智慧,從而達(dá)到既讓學(xué)生掌握知識(shí),又培養(yǎng)學(xué)生思維與探索能力的雙重目的。
(一)建立情境
在教學(xué)中,教師使教學(xué)內(nèi)容、呈現(xiàn)方式貼近學(xué)生的生活實(shí)際,創(chuàng)設(shè)情境,提供必要的學(xué)習(xí)材料,留出充足的時(shí)間和空間,組織學(xué)生主動(dòng)探索。在本節(jié)課,筆者通過大數(shù)學(xué)家高斯的故事激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心,引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)入角色。
在復(fù)習(xí)了數(shù)列、等差數(shù)列的概念后,筆者講起神童高斯的故事:高斯10歲時(shí)就能很快算出“1+2+3+4......+98+99+100=?”以這個(gè)有名的故事來吸引學(xué)生的注意力和好奇心,激起學(xué)生的好勝心理。然后引導(dǎo)學(xué)生通過觀察得出這些加數(shù)組成一個(gè)等差數(shù)列,從而引出本節(jié)課的內(nèi)容:等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式。
(二)提出問題
哈爾莫斯(P.R.Halmos)說過,問題是數(shù)學(xué)的心臟。提問是課堂教學(xué)的重要組成部分。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平與個(gè)性差異,有層次、有階段地提出問題,同時(shí)遵循適時(shí)、適中的原則。教師以學(xué)生熟悉的鉛筆為題材,提出本節(jié)課的重點(diǎn)問題:一個(gè)堆放鉛筆的V形架的最下面一層放一支鉛筆,往上每一層都比它下面一層多放一支,放10層共有多少支鉛筆?11層呢?100層又是多少支呢?
(三)探索發(fā)現(xiàn)
探索發(fā)現(xiàn)是以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的過程。所謂自主探索可分為兩種:一是主動(dòng)探索,說明學(xué)生自己要學(xué);二是獨(dú)立探索,說明學(xué)生自己有能力去學(xué)。在教學(xué)過程中要不斷鼓勵(lì)學(xué)生自主探索,同時(shí)給學(xué)生提供獨(dú)立探索的空間和時(shí)間。在學(xué)生探索的過程中,教師要注意學(xué)生的情感投入等表現(xiàn),要科學(xué)合理地給學(xué)生一個(gè)客觀公正的評(píng)價(jià)。通過評(píng)價(jià),使學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅,增加學(xué)生繼續(xù)探索的信心;發(fā)現(xiàn)不足,改變自己的探索方式,提高學(xué)習(xí)興趣。因此,在教學(xué)中要正確引導(dǎo)學(xué)生探索。
教師組織學(xué)生分組討論:10層一共放多少支鉛筆?即:“1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=?”。三分鐘后,每組選一位學(xué)生發(fā)言。以下是課堂摘錄。
學(xué)生1:最直接的方法就是全部加起來。
教師(啟發(fā)):有沒有更簡(jiǎn)單的方法呢?
學(xué)生2:高斯計(jì)算的時(shí)候是首尾配對(duì)的,這10個(gè)數(shù)也可以首尾配成5對(duì),每對(duì)和為11,所以和為:11×5=55。
教師(夸獎(jiǎng)):很好,這組學(xué)生很善于歸納類比。
其他學(xué)生也紛紛表示贊成學(xué)生2,此時(shí)不少學(xué)生感覺方法已經(jīng)出來了,就是配對(duì)。
教師(趁熱打鐵進(jìn)一步提出問題):11層能不能配對(duì)?(學(xué)生產(chǎn)生疑惑)
教師:再好好想想看!
學(xué)生3:是啊,不能配對(duì)。
學(xué)生4:五對(duì)半??!
教師:“五對(duì)半”,這位同學(xué)不拘泥于形式,有創(chuàng)造力。給大家說說你是怎么配對(duì)的?
學(xué)生4:配成5對(duì),還多了6,而6剛好是首尾配對(duì)數(shù)和的一半,因此可以看成半對(duì)。
教師:太精彩了,同學(xué)們都能夠積極思考,勇于發(fā)表自己的觀點(diǎn)。我們來總結(jié)一下這兩個(gè)問題的算法:
在此過程中,考慮到職校學(xué)生的基礎(chǔ),教師先從簡(jiǎn)單特殊的情形入手,使學(xué)生經(jīng)過思考能夠接受和理解,從而層層遞進(jìn),循序漸進(jìn),把學(xué)生引入課堂教學(xué)。
(四)猜想驗(yàn)證
此時(shí)大部分學(xué)生已經(jīng)了解了算法,教師鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想:100層該怎么算呢?不少學(xué)生很快就得出:
教師表揚(yáng)學(xué)生猜想合理,善于應(yīng)用類比。隨即追問:如果是“1+2+3+4......+n=?又該怎么算?此時(shí)學(xué)生經(jīng)歷了猜測(cè)的嘗試,并從中體驗(yàn)到了成功的喜悅,自信心大增,紛紛表達(dá)自己的猜想:
教師趁熱打鐵展地開本節(jié)課的問題:設(shè)等差數(shù)列{an} 的首項(xiàng)為a1,公差為d,如何求等差數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn=a1+a2+a3+a4……+an-1+an=?
(五)尋求規(guī)律
該環(huán)節(jié)采用以教師的點(diǎn)撥為核心,學(xué)生的參與為輔助的方法。因?yàn)檫@一環(huán)節(jié)主要是問題的升華,必須充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。
Sn=a1+a2+a3+a4……+an-1+an(1)
教師引導(dǎo)學(xué)生一起分析,尋求規(guī)律。通過上述計(jì)算、觀察、猜想、驗(yàn)證總結(jié)出:等差數(shù)列求和的關(guān)鍵是配對(duì),進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)與兩端“等距離”的兩項(xiàng)的和是相等的,即:
a1+an=a2+an-1=a3+an-2=……
如果把和式倒過來寫成:
Sn=an+an-1+an-2……+a3+a2+a1(2)
將(1)、(2)兩式左右分別相加得出:
2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+(a3+an-2)+……+(an-2+a3)+(an-1+a2)+(an+a1)=n(a1+an),
教師進(jìn)行總結(jié):這種求和的方法叫倒序相加法。并展示新的問題——能否用a1,n,d來表示Sn呢?提示學(xué)生要用到等差數(shù)列的通項(xiàng)公式。學(xué)生紛紛投入運(yùn)算,幾分鐘后不少學(xué)生推導(dǎo)出
(六)實(shí)際應(yīng)用
教師先講解本節(jié)例題,再用多媒體展示練習(xí)。練習(xí)是數(shù)學(xué)課不可或缺的重要組成部分,通過練習(xí),學(xué)生可以進(jìn)一步掌握公式的應(yīng)用,并在使用中熟記公式,理解概念的含義。變式練習(xí)可以很好地鍛煉學(xué)生的思維能力與辨別能力,幫助學(xué)生更好地理解公式。例如,對(duì)于以上問題,我們可以做以下變式。
變式1:一個(gè)堆放鉛筆的V形架的最下面一層放一支鉛筆,往上每一層都比它下面一層多放一支,最上面放了80支,一共有多少支?
變式2:一個(gè)堆放鉛筆的V形架的最下面一層放一支鉛筆,往上每一層都比它下面一層多放一支,一共有7260支鉛筆,要放多少層?最上面一層是多少支?
變式3:一個(gè)堆放鉛筆的V形架的最下面一層放一支鉛筆,最上面一層放120支鉛筆,已知這個(gè)V形架上一共有7260支鉛筆,且每一層與下面一層支數(shù)的差是一個(gè)常數(shù),求這個(gè)常數(shù)。
(七)問題推廣
總結(jié)回顧公式的推導(dǎo)過程,分析公式的特點(diǎn)。再次展示公式的推導(dǎo)過程和兩種形式:
讓學(xué)生分組討論:(1)通過公式的推導(dǎo),你發(fā)現(xiàn)等差數(shù)列還有哪些性質(zhì)?(2)如何準(zhǔn)確地記憶這兩個(gè)公式?通過討論,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,不斷把結(jié)論加以深入和一般化。
在本節(jié)課的教學(xué)過程中,將猜想驗(yàn)證和邏輯推理相結(jié)合,從特殊到一般,始終體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)性,突出了學(xué)生的主體地位。通過讓學(xué)生一步步地發(fā)現(xiàn)知識(shí),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力,全面提高學(xué)生的素質(zhì)。
在教學(xué)實(shí)踐中可以應(yīng)用探索式教學(xué)法,組織并引導(dǎo)學(xué)生通過各種活動(dòng),一步步發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí),自主提出問題,探索數(shù)學(xué)規(guī)律,猜測(cè)和尋找結(jié)論,從而使學(xué)生充分參與和體驗(yàn)知識(shí)和技能由未知到已知、由不掌握到掌握的過程,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)性與學(xué)生的主體性。實(shí)踐證明,探索式教學(xué)法在實(shí)際教學(xué)中取得了良好的效果,大大提高了學(xué)生的積極性、參與性及主動(dòng)性。
參考文獻(xiàn):
[1]張曉杰,葉云龍,等.論數(shù)學(xué)教學(xué)與創(chuàng)造性思維培養(yǎng)[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,(4).
[2]張萍.《數(shù)學(xué)分析》教學(xué)中突出學(xué)生主體性的探索和實(shí)踐[J].六盤水師范高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2006,(6).
[3]鐘善基.中國著名特級(jí)教師教學(xué)思想錄——中學(xué)數(shù)學(xué)卷[M].南京:江蘇教育出版社,1997.
作者簡(jiǎn)介:
諶小平(1981—),女,江西高安人,中學(xué)二級(jí)教師,主要從事職校數(shù)學(xué)教學(xué)與研究工作。
蔣賢海(1979—),男,江西南昌人,助教,華南理工大學(xué)碩士研究生,研究方向?yàn)榻?、制造業(yè)信息化。
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。