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        “創(chuàng)造性”的使用高中數(shù)學(xué)教材

        2012-04-29 00:00:00趙鋒

        隨著新課程改革的深入,高中數(shù)學(xué)教材發(fā)生了很大的變化,教材中增加了一些新的內(nèi)容,把一些高等數(shù)學(xué)中的內(nèi)容例如微積分,概率等下放到高中,這是國家對(duì)人才培養(yǎng)的需要,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎(chǔ),而且新課程中的內(nèi)容呈現(xiàn)的方式也發(fā)生了變化,加強(qiáng)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用性,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)來源于現(xiàn)實(shí)生活,對(duì)于教材中的每一個(gè)數(shù)學(xué)概念都給出產(chǎn)生的背景,這更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,教材中更多的例題、習(xí)題具有探索性和應(yīng)用性。但在實(shí)際教學(xué)中,由于高中教材新增加了很多內(nèi)容,而且把信息技術(shù)作為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)輔助工具,為了達(dá)到較好的教學(xué)效果,有的教師對(duì)教材中的每一個(gè)例題都要在課堂上詳細(xì)的講解,每一個(gè)習(xí)題都要求學(xué)生完成,因此很多教師覺得教學(xué)時(shí)間不夠,教學(xué)任務(wù)難以在規(guī)定的時(shí)間完成,其實(shí)這里就需要教師深刻的領(lǐng)會(huì)新課程標(biāo)準(zhǔn),把握教學(xué)要求,不要隨意增加刪掉的內(nèi)容,不要任意的拔高教學(xué)要求,而是需要靈活的使用教材,也就是本文要談到的如何“創(chuàng)造性”的使用教材。

        一、在數(shù)學(xué)概念的教學(xué)中,“創(chuàng)造性”的使用教材

        數(shù)學(xué)教學(xué)的核心就是數(shù)學(xué)概念的教學(xué),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握程度是由對(duì)數(shù)學(xué)概念的掌握程度決定的,數(shù)學(xué)概念是進(jìn)行數(shù)學(xué)推理、證明、解決數(shù)學(xué)問題的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的基本工具,因?yàn)閿?shù)學(xué)概念有的是從現(xiàn)實(shí)生活抽象出來的,有的是從數(shù)學(xué)對(duì)象的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生出來的,數(shù)學(xué)概念教學(xué)的成與敗也可以體現(xiàn)出教師教學(xué)水平的高低。

        1.在概念產(chǎn)生的背景上多下功夫。在新教材中,在提出一個(gè)新的數(shù)學(xué)概念之前,都給出了一些概念產(chǎn)生的背景,以及學(xué)習(xí)該概念的作用,這有利于學(xué)生對(duì)概念的理解。但教材中舉的一些例子還不夠,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)概念的感知不充分,對(duì)掌握概念所必須的經(jīng)驗(yàn)不能建立起來,因此所舉的例子要多樣化。例如角的概念中有弧度制這個(gè)概念,對(duì)于為什么要學(xué)習(xí)弧度制,學(xué)生是有疑惑的,教材中對(duì)為什么要學(xué)習(xí)弧度制只是一筆帶過。那么教師就要在講弧度制之前查查資料,講一下弧度制的產(chǎn)生背景,在后面三角函數(shù)的學(xué)習(xí)中,教師還要講引進(jìn)弧度制的必要性,把概念的學(xué)習(xí)貫穿到相關(guān)的每個(gè)章節(jié)中。但在實(shí)際操作中,很多教師把重點(diǎn)花在了弧度制與角度制之間的換算上,對(duì)概念產(chǎn)生的背景不夠重視,這是典型的重結(jié)果輕過程的作法,不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

        2.在概念的內(nèi)涵和外延上下功夫。概念的內(nèi)涵就是概念的本質(zhì)屬性,外延就是概念所反映的對(duì)象有哪些。例如向量這個(gè)概念,它的內(nèi)涵就是既有大小又有方向的量,而外延就是速度、力等這樣的量。教材中很多概念并沒有在教材中明確的指出概念的內(nèi)涵與外延,這需要教師對(duì)教材進(jìn)行加工,要做到概念呈現(xiàn)方式的多樣化,一個(gè)是概念的文字?jǐn)⑹?,一個(gè)是概念的符號(hào)表示,再就是概念的圖形表示。

        案例:立體幾何初步中的異面直線概念的教學(xué)。

        教學(xué)過程的第一步:展示概念產(chǎn)生的背景,并提煉出異面直線的概念。在教學(xué)中,長方體模型對(duì)于學(xué)生理解這個(gè)概念是有幫助的,特別是在學(xué)生獲得異面直線概念之前,讓學(xué)生指出長方體中直線之間的位置關(guān)系。學(xué)生對(duì)于兩直線的平行和相交的位置關(guān)系并不陌生,學(xué)生對(duì)于既不平行又不相交的兩直線的位置關(guān)系是第一次感受,為了讓學(xué)生能真正的理解異面直線,除了長方體這個(gè)模型以外,還可以用三棱錐模型,還可以讓學(xué)生自己舉一些現(xiàn)實(shí)生活既不平行也不相交的兩直線,這樣學(xué)生在充分感知的基礎(chǔ)上就可以給出異面直線的概念:不同在任何一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線叫做異面直線。

        教學(xué)過程的第二步:對(duì)概念的再認(rèn)識(shí)。要讓學(xué)生理解異面直線,需要同時(shí)呈現(xiàn)正例和反例,概念的反例提供了最有利于辨別的信息,對(duì)概念認(rèn)識(shí)的深化具有非常重要的作用。但反例的使用是有時(shí)機(jī)的,一般不能在學(xué)生剛剛接觸概念時(shí)就使用反例,否則有可能使錯(cuò)誤的概念先入為主,從而影響學(xué)生對(duì)概念的理解。這個(gè)概念的難點(diǎn)是對(duì)“不同在任何一個(gè)平面內(nèi)”的理解,可以解釋為不存在同時(shí)經(jīng)過這兩條直線的平面,也可以解釋為既不相交也不平行的兩直線。教學(xué)時(shí),需要用不同的圖形表示異面直線,盡可能使圖形的位置多樣化,然后提供如下一些判斷題,讓學(xué)生辨析:

        (1)不在同一個(gè)平面內(nèi)的兩直線是異面

        直線;

        (2)已知平面α,平面β,直線a α,直線b β,則a,b是異面直線;

        (3)已知直線a與直線b異面,直線b與直線c異面,則a,c是異面直線;

        (4)已知直線a與直線b異面,直線b與直線c平行,則a,c是異面直線。

        從以上的案例可以看出,對(duì)于概念的教學(xué),在教材中沒有的內(nèi)容,教師要針對(duì)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況適當(dāng)?shù)挠枰匝a(bǔ)充,這就是“創(chuàng)造性”的使用教材,而不是“照本宣科”,教材只是知識(shí)的載體。

        二、重視數(shù)學(xué)公式,定理的形成過程,避免機(jī)械的記憶公式,定理

        為了體現(xiàn)教材的精煉性,有很多公式和定理在教材中不可能一一的證明或推導(dǎo),即使要證明,也只是提供一種方法,或者提供一種思路。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,數(shù)學(xué)教學(xué)要體現(xiàn)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程,展示研究數(shù)學(xué)問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。因此,對(duì)于數(shù)學(xué)中的很多公式、定理教師要根據(jù)教材適當(dāng)?shù)挠枰约庸?,一般?duì)于公式、定理的學(xué)習(xí)都要遵循先猜想再證明的方式,這符合人們認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律。

        案例:對(duì)數(shù)運(yùn)算性質(zhì)的學(xué)習(xí)。

        首先讓學(xué)生通過計(jì)算下列式子的值,觀察哪些是相等的,若相等,是否可以推廣到一般情況?

        (1)log24+log28=____,(2)log2(4·8) ____,(3)log2(4+8) ____,

        然后讓學(xué)生猜想log24+log28= log2(4·8),再推廣到一般情況logaM+logaN=?(a>0且a≠1,M>0,N>0)你能否證明?

        對(duì)于logaM-logaN=logM/N的學(xué)習(xí),先讓學(xué)生猜想:logaM-logaN=?

        由于有了第一條運(yùn)算性質(zhì)的學(xué)習(xí),學(xué)生可能會(huì)得出logaM-logaN≠loga(M-N),但等于什么?還是要用實(shí)際例子先驗(yàn)證;

        (1)log28-log24=____,(2)log2(8-4)=____,(3)log28/4=______,最后再證明。對(duì)于對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)教材中是直接證明的,而且只證明了logaM+logaN=logaMN,在教學(xué)中采用上面的教學(xué)方式,可以避免學(xué)生犯如下的一些錯(cuò)誤:

        logaM+logaN= loga(M+N),logaM-logaN= loga(M-N)。

        還可以對(duì)logaM÷logaN與logaM/N是否相等?logaM÷logaN與

        10gM/10gN是否相等進(jìn)行驗(yàn)證,達(dá)到對(duì)運(yùn)算性質(zhì)的真正理解。

        另外,還可以從多角度對(duì)公式,定理進(jìn)行推導(dǎo),例如對(duì)于正弦定理,余弦定理的證明,除了采用教材中的方法以外,教師還可以用向量的方法進(jìn)行證明,這里就不一一敘述。

        三、在例題、習(xí)題的處理上要“創(chuàng)造性”的使用教材

        由于各地區(qū)教育水平的差異,各學(xué)生的學(xué)習(xí)水平也有差異,對(duì)于同樣的教材,教師要作適當(dāng)?shù)奶幚?,要因材施教。因此教材中的例題,習(xí)題數(shù)量多也是應(yīng)該的,這給了教師和學(xué)生更多的選擇機(jī)會(huì)。對(duì)于教材中的例題、習(xí)題要有選擇的講解,學(xué)生也不必要每題都做,教師不要就題而論題,要就題論法,要講數(shù)學(xué)思想方法,要講解題的通性通法,避免過多的使用技巧性強(qiáng)的題目,加強(qiáng)一題多解的訓(xùn)練和多題一解的訓(xùn)練,要精講精練,要少講多練,要先練再講。例如三角恒等變換中就有很多題目,但教師要對(duì)教材中的題目歸類整理,每類講一道或兩道題即可,恒等變換中采用的數(shù)學(xué)方法就是換元,降次,消元等,教師要把這些方法貫穿到具體的題目中去,這樣學(xué)生學(xué)得輕松。

        四、對(duì)教材中的某一個(gè)章節(jié)的內(nèi)容可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)整順序,不必拘泥于教材,只要是有利于教學(xué)即可

        例如立體幾何初步中線面垂直的判定和線面垂直的性質(zhì)在教材中是分開的,即把線面垂直的判定,面面垂直的判定學(xué)習(xí)了以后再學(xué)習(xí)線面垂直的性質(zhì)。筆者認(rèn)為還是判定講了以后接著講性質(zhì)較好,理由就是在線面垂直的判定這一節(jié)內(nèi)容中有一道例題:已知直線a⊥平面α,直線a∥b,求證:b⊥α這道題其實(shí)就是線面垂直的性質(zhì)中講到的定理(垂直于同一個(gè)平面的兩直線平行)的逆命題,如果把這兩個(gè)命題放在一起講,學(xué)生會(huì)更能理解定理的本質(zhì):就是空間中的垂直與平行是可以相互轉(zhuǎn)化的,而且筆者在實(shí)際操作中效果也不錯(cuò),當(dāng)然教材的安排也是合理的。

        由于地區(qū)差異,學(xué)生水平的差異,“創(chuàng)造性”的使用教材是應(yīng)該的,但這里要注意的不是完全拋開教材,我行我素,而是要深刻的領(lǐng)會(huì)教材的編排意圖,要深刻的理解新課程標(biāo)準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上駕馭教材,這也是教師教學(xué)能力的體現(xiàn)??傊?,不要走兩個(gè)極端,要忠于教材,也要加工教材。

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