《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動(dòng)必須尊重學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),倡導(dǎo)自主、合作、探索的學(xué)習(xí)方式,這就要求教師在教學(xué)中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,注重引導(dǎo)學(xué)生去探索新知,從而培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。
探索能力包括提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。這種能力表現(xiàn)了學(xué)生思維的能動(dòng)性和創(chuàng)造性。中學(xué)生正處于長(zhǎng)身體、長(zhǎng)知識(shí)、長(zhǎng)能力的時(shí)期,他們生氣勃勃,敢作敢為,具有創(chuàng)造精神,對(duì)周?chē)氖挛镉兄鴱V泛的興趣和探求欲望。同時(shí),他們的智力發(fā)展也日趨成熟。這一時(shí)期探索能力的培養(yǎng),不僅是學(xué)習(xí)中學(xué)數(shù)學(xué)必需的,而且對(duì)于將來(lái)繼續(xù)深造及工作也是必要的。下面,談?wù)勎以跀?shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探索能力的做法和體會(huì)。
一、抓住教材的內(nèi)在規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,尋求規(guī)律。
培養(yǎng)探索能力,決不等于做難題和偏題,重要的是挖掘教材內(nèi)在規(guī)律,在學(xué)生接受新知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析、概括能力。學(xué)習(xí)一種新知識(shí),從引入、發(fā)現(xiàn)、分析到解決,本身就是解決一個(gè)很大的“難題”,具有典型意義。我認(rèn)為,不論是從具體實(shí)例抽象出一般規(guī)律,還是從一般規(guī)律到導(dǎo)出特殊結(jié)論,都應(yīng)設(shè)法創(chuàng)造一種“環(huán)境”,讓學(xué)生嘗試一下,猜想一下,歸納一下。這種嘗試、猜想和歸納,如果做得好,就等于學(xué)生在教師指導(dǎo)的情況下自己經(jīng)歷新知的生成過(guò)程。
例1:(1)解方程①x-5x+6=0,②2x+x-3=0。
(2)觀察、思考兩根和、兩根積與系數(shù)的關(guān)系。
在教師的引導(dǎo)和點(diǎn)撥下,由觀察得出結(jié)論。
(3)猜想:所有的一元二次方程的兩個(gè)根都有這樣的規(guī)律嗎?
例2:你能推導(dǎo)一元二次方程兩根和與兩根積和系數(shù)的關(guān)系嗎?
師生共同推導(dǎo)一元二次方程兩根和與兩根積和系數(shù)的關(guān)系。
結(jié)論:如果ax+bx+c=0(a≠0)的兩個(gè)根是x,x,那么x+x=-,x·x=。
讓學(xué)生自己經(jīng)歷計(jì)算、觀察,提出“猜想”,由提出這個(gè)“猜想”,到證明這個(gè)結(jié)論,就是完成了一個(gè)探索、發(fā)現(xiàn)真理的過(guò)程,也完成了一次從具體到抽象的思維過(guò)程。這樣學(xué)生不僅較好地掌握了根與系數(shù)的關(guān)系,而且提高了創(chuàng)新能力和探索能力。
二、利用典型問(wèn)題,探索解題的一般規(guī)律。
怎樣才算較完美地解決了一個(gè)問(wèn)題?我認(rèn)為,解對(duì)了,只能算完成了工作的一半,另一半就是要對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行“體會(huì)”。所謂“體會(huì)”包括這樣一些內(nèi)容。(1)怎樣做出來(lái)的?想解題采用的方法;(2)為什么這樣做?想解題的依據(jù);(3)為什么想到這種方法?想解題的思路;(4)有無(wú)其他方法?哪種方法更好?想多種途徑,培養(yǎng)學(xué)生求異思維等。當(dāng)然,如果發(fā)生錯(cuò)解,更應(yīng)進(jìn)行反思:錯(cuò)誤根源是什么?解答同類(lèi)試題應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?如何克服常犯錯(cuò)誤?繼而再考慮:從解題的經(jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)中看一看這個(gè)問(wèn)題具有什么特殊性?這個(gè)方法對(duì)哪一類(lèi)問(wèn)題具有一般性,因此能得到什么更一般的規(guī)律。
例如:如圖1,矩形ABCD的對(duì)角線(xiàn)AC、BD交于點(diǎn)O,且AB=2cm。根據(jù)下列條件求∠AOB、∠ACB及對(duì)角線(xiàn)AC的長(zhǎng)。
(1)∠AOD=120°;
(2)∠ABD∶∠DBC=2∶1;
(3)OA=2cm;
(4)過(guò)A作AE⊥BD于E,且E為OB的中點(diǎn)。
體會(huì):①矩形的計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化為等腰三角形和直角三角形的問(wèn)題;②這里我們?cè)跅l件的變化中,得到△AOB是等邊三角形、△ABC是含30°的直角三角形,在含30°的直角三角形中我們發(fā)現(xiàn):30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半。
在實(shí)踐中我體會(huì)到,經(jīng)常有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生由具體的、簡(jiǎn)單的特殊問(wèn)題出發(fā),逐步抽象、概括、總結(jié)、探索數(shù)學(xué)的一般規(guī)律,學(xué)生就能沖破“題海”的束縛,獲得自由。同時(shí)在這過(guò)程中,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法會(huì)有更高層次的認(rèn)識(shí)。
三、利用類(lèi)比方法和改變條件與結(jié)論的方法,提出新問(wèn)題,探索新結(jié)論。
例如:(1)如圖2,E、F、G、H分別是四邊形ABCD四條邊的中點(diǎn),四邊形EFGH是什么四邊形?
(2)若對(duì)角線(xiàn)AC=BD,則四邊形EFGH是什么四邊形?
(3)若對(duì)角線(xiàn)AC垂直于BD,則四邊形EFGH是什么四邊形?
(4)若對(duì)角線(xiàn)AC=BD且AC垂直于BD,則四邊形EFGH是什么四邊形?
(5)如圖3:四邊形ABCD中,AC=6,BD=8,且AC⊥BD。順次連接四邊形ABCD各邊中點(diǎn),得到四邊形ABCD;再順次連接四邊形ABCD各邊中點(diǎn),得到四邊形ABCD……如此進(jìn)行下去得到四邊形ABCD。
當(dāng)n=4時(shí),求四邊形ABCD的周長(zhǎng)。
學(xué)生通過(guò)這一系列問(wèn)題的解決,由易到難,總結(jié)出解決中點(diǎn)四邊形的一般思路。
做這樣的類(lèi)比和推廣,學(xué)生是很有興趣的。對(duì)于一些較復(fù)雜的問(wèn)題,學(xué)生可能有些困難,但如果能恰當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生提示思考方向,他們是能完成的。這樣做的好處是:一是明確了一類(lèi)問(wèn)題的解法的共性,從而達(dá)到舉一反三的目的;二是鞏固和串聯(lián)了許多知識(shí)和題目;三是在這樣探索過(guò)程中,學(xué)生的“聯(lián)想”、“推斷”、“判斷”、“求解”的能力和創(chuàng)新的能力得到了培養(yǎng)。
四、指導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的思維方法探索解題途徑。
數(shù)學(xué)中常用的“分析與綜合”“歸納與演繹”“特殊到一般”“具體到抽象”“直接證法和間接證法”等都是十分重要的方法。教師在教學(xué)過(guò)程中要經(jīng)常有意識(shí)地向?qū)W生講授這些方法,逐步使學(xué)生自覺(jué)地用它來(lái)指導(dǎo)探索解題的途徑。
當(dāng)然,培養(yǎng)探索能力,必須以扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)為前提,沒(méi)有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)探索能力是很困難的。培養(yǎng)探索能力的過(guò)程必須是一個(gè)由低級(jí)逐漸向高級(jí)發(fā)展的過(guò)程。開(kāi)始問(wèn)題要簡(jiǎn)單些,主要由教師引導(dǎo),逐步發(fā)展到較復(fù)雜的問(wèn)題,不能操之過(guò)急。同時(shí)也必須實(shí)事求是地對(duì)不同學(xué)生提出不同的要求,做到有的放矢,因材施教。
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