☉江蘇省如皋中學(xué) 姚新國(guó)
讓學(xué)生成為靈動(dòng)的“舞”者、智性的“悟”者
——?jiǎng)痈袛?shù)學(xué)課堂初探
☉江蘇省如皋中學(xué) 姚新國(guó)
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生能力的核心是誘發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,而要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,就應(yīng)該為學(xué)生搭建一個(gè)“動(dòng)感”平臺(tái),讓學(xué)生在主動(dòng)活動(dòng)的過(guò)程中自我調(diào)動(dòng)各種感官,即動(dòng)眼觀察、動(dòng)耳傾聽(tīng)、動(dòng)手操作、動(dòng)口交流、動(dòng)腦思考,感悟?qū)W習(xí)過(guò)程中成功的喜悅,體驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中數(shù)學(xué)思維的流暢性、知識(shí)生成的動(dòng)態(tài)性、合作探究的愉悅性,在寬松、自由、開(kāi)放的動(dòng)態(tài)課堂中提升自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
怎樣讓數(shù)學(xué)課堂成為“動(dòng)感地帶”呢?筆者認(rèn)為首先要落實(shí)好成為“動(dòng)感地帶”的三要素.
筆者發(fā)現(xiàn)很多數(shù)學(xué)課堂還是教師“自導(dǎo)自演”,學(xué)生參與度不高,缺乏參與的激情是其中一個(gè)不容忽視的重要原因,在教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)緊扣教學(xué)內(nèi)容和啟迪學(xué)生思維的問(wèn)題情境,無(wú)疑會(huì)使課堂充滿(mǎn)情趣,有利于激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生求知欲,激發(fā)學(xué)生“動(dòng)”的熱情.如推導(dǎo)等比數(shù)列求和公式時(shí),可先讓學(xué)生回憶等差數(shù)列求和公式的推導(dǎo)思路,學(xué)生發(fā)現(xiàn)首尾兩項(xiàng)之間和的關(guān)系,將中間的項(xiàng)兩兩合并為首尾兩項(xiàng)的和,目的是將中間所有項(xiàng)消去,那么等比數(shù)列求和公式能否通過(guò)某個(gè)技巧,也將部分中間的項(xiàng)消去,用簡(jiǎn)潔美觀的公式表示呢?再如認(rèn)識(shí)橢圓概念時(shí),可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,如有圓柱形的半杯水,觀察杯子傾斜時(shí)水面的形狀等.[1]
高中學(xué)生已經(jīng)有了一定的分析能力和是非判斷能力,他們希望能與教師在互相尊重、信任的基礎(chǔ)上,通過(guò)傾聽(tīng)、言談、展示進(jìn)行多向溝通.在我們的課堂上要減少灌輸,多些溝通,讓學(xué)生愿意去思考,學(xué)會(huì)思考,這樣我們所希望的學(xué)生自己動(dòng)手操作、實(shí)踐探究、主動(dòng)觀察、試驗(yàn)、猜想、驗(yàn)證、得結(jié)論、將結(jié)論推廣和應(yīng)用的范式教學(xué)才能真正落到實(shí)處,成為我們的常態(tài)教學(xué)范式,從而保證課堂和諧流暢,讓學(xué)生成為靈動(dòng)的“舞者”.
在我們的課堂教學(xué)中,教師不僅要給學(xué)生知識(shí)、技能,更要給學(xué)生研究問(wèn)題的方法和努力的方向,進(jìn)一步能提出問(wèn)題,這樣的課堂教學(xué)常常讓學(xué)生感覺(jué)有自己的發(fā)現(xiàn),感覺(jué)有成就感,逐步建立自信心.要達(dá)到這個(gè)目標(biāo),則必須給學(xué)生時(shí)間和空間,在反思和感悟中讓學(xué)生成為智性的“悟”者.
下面筆者結(jié)合新授課和習(xí)題課兩個(gè)案例談?wù)劸唧w的操作過(guò)程.
學(xué)生思考片刻.教師繼續(xù)點(diǎn)撥,激發(fā)學(xué)生的探究欲望.
學(xué)生產(chǎn)生了探究的欲望,部分學(xué)生開(kāi)始動(dòng)筆作圖,還有部分學(xué)生相互討論、爭(zhēng)辯,一個(gè)個(gè)忙得不亦樂(lè)乎.教師巡視發(fā)現(xiàn)有學(xué)生從特殊情況入手,通過(guò)畫(huà)圖去探求直線.
師:請(qǐng)某個(gè)小組展示本組的研究成果.
生:雙曲線的圖形在以直線為邊界的平面區(qū)域內(nèi).
師:你是怎樣得到的?
生:畫(huà)圖,從圖形觀察得來(lái)的.
生:根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,可以先研究雙曲線在第一象限的部分與直線y=x的關(guān)系.
師:請(qǐng)同學(xué)們交流展示你們的研究方法和結(jié)果.
生:猜想:直線與雙曲線沒(méi)有交點(diǎn),都向右上方無(wú)限延伸,并且無(wú)限接近.
師:他的猜想正確嗎?能給出證明嗎?
教師在提問(wèn)時(shí),要讓學(xué)生體會(huì)到如何提問(wèn),即告訴學(xué)生提問(wèn)的角度和創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的方式方法和問(wèn)題的表達(dá)方式.
探究到這里,學(xué)生研究問(wèn)題的欲望非常迫切,非常想證實(shí)自己的猜想,這時(shí)給他們獨(dú)立思考探究的時(shí)間,讓他們真正有所得.
在我們的課堂教學(xué)中,要讓學(xué)生真正有所得有所感悟,教師必須讓學(xué)生參與到知識(shí)與技能的形成過(guò)程中來(lái),體驗(yàn)過(guò)程,交流探究.在探究時(shí)教師要指明探究方向和探究方法.[2]
研究一個(gè)新問(wèn)題,首先要確定研究的方法和思路.我們研究解析幾何等問(wèn)題的思路一般都是從形的方面直觀感知,提出猜想,驗(yàn)證,修正猜想,再?gòu)臄?shù)的方面進(jìn)行邏輯論證.
師:請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合剛才解決問(wèn)題的過(guò)程總結(jié)一下自己有什么收獲.你還能繼續(xù)探求出與雙曲線漸近線有關(guān)的結(jié)論嗎?
感悟:(1)總結(jié)研究問(wèn)題的方法.
(3)在我們所研究的圖像或曲線中,還有哪些圖像或曲線也具有漸近線性質(zhì)呢?
在課堂教學(xué)中,教師要放手讓學(xué)生思考,尋找解題思路,通過(guò)變式設(shè)問(wèn),激起學(xué)生的探究欲望,增強(qiáng)學(xué)生的探究意識(shí).讓學(xué)生掌握變式的思路、規(guī)律和方向,逐漸讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己變式,自己提出有價(jià)值的問(wèn)題來(lái)研究.
師:請(qǐng)大家獨(dú)立思考.
學(xué)生通過(guò)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)很快就能求出kA1P·kA2P的值為定值.
在此基礎(chǔ)上,筆者設(shè)計(jì)了如下問(wèn)題:
師:(1)將“證明:kA1P·kA2P為定值”改為“探究kA1P·kA2P是否為定值”.
(2)將長(zhǎng)軸A1A2改為短軸B1B2,那么kPB1·kPB2是否為定值呢?
(3)在探究過(guò)程中大家能否發(fā)現(xiàn)、提出更多值得我們研究的問(wèn)題呢?
學(xué)生在“問(wèn)題鏈”和“變式設(shè)問(wèn)”的引導(dǎo)下,步步深入,真正地“動(dòng)”起來(lái).
學(xué)生的思維激情一旦被激起,通過(guò)自主探究思考,他們肯定會(huì)積極交流自己的思考成果,主動(dòng)展示自己解決問(wèn)題的思路、方法,甚至是探求中的困惑.通過(guò)獨(dú)自思考,再交流探究,學(xué)生不僅掌握了問(wèn)題的多種求解方法,拓展了解題思路,更為重要的是激起了學(xué)生的思維激情,逐步形成了探究的意識(shí),將學(xué)生思維的“動(dòng)”進(jìn)一步調(diào)動(dòng)起來(lái),同時(shí)在“動(dòng)”的過(guò)程中,進(jìn)一步挖掘數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì),有時(shí)也可發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)缺陷和思維水平的差異.
在研究了長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn)改為短軸兩個(gè)端點(diǎn)后,我們知道kPB1·kPB2為定值,并且定值與kA1P·kA2P的定值相等.
師:這個(gè)定值到底與什么有關(guān)?能否將此結(jié)論推廣到一般情形呢?
師:此結(jié)論是正確的.探究方向是:從特殊到一般的探究.能否類(lèi)比到雙曲線得出類(lèi)似的結(jié)論呢?反之,若A(1-a,0)、A(2a,0),直線PA1、PA2的斜率乘積為-,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是什么?
學(xué)生獨(dú)立求解后發(fā)現(xiàn)軌跡是橢圓,并且點(diǎn)B、C是橢圓長(zhǎng)軸的端點(diǎn).根據(jù)剛才的研究學(xué)生也提出了下列結(jié)論:
若A(1-a,0)、A(2a,0),直線PA1、PA2的斜率乘積為,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是以A1、A2為實(shí)軸端點(diǎn)的雙曲線.
師:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)剛剛的探究過(guò)程思考研究這類(lèi)圓錐曲線的有關(guān)問(wèn)題的方法.
生:(1)設(shè)點(diǎn)法;
(2)判斷曲線是否為圓錐曲線的依據(jù)有:一是圓錐曲線的定義;二是根據(jù)所求軌跡的方程.
反思1:結(jié)論推廣
問(wèn)題若A1(-a,0)、A2(a,0),直線PA1、PA2的斜率乘積為m(m≠0、-1),求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡.
結(jié)論 當(dāng)m>0時(shí),軌跡為雙曲線,A1、A1是雙曲線的頂點(diǎn);當(dāng)m<0且m≠-1時(shí),軌跡為橢圓,A1、A2是橢圓長(zhǎng)軸的兩端點(diǎn).
反思2:類(lèi)比探究
(1)求橢圓C的方程;
(2)E、F是橢圓C上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),如果直線AE的斜率與AF的斜率互為相反數(shù),證明直線EF的斜率為定值,并求出這個(gè)定值.
學(xué)生首先獨(dú)自思考,然后小組合作交流探究.
探究:(1)由焦點(diǎn)(-1,0)、(1,0)得到那些結(jié)論呢?
生:一是設(shè)出橢圓方程,將點(diǎn)代入方程;二是利用定義求出2a.
(3)求出點(diǎn)E的坐標(biāo)后,還需要再用剛剛的方法求點(diǎn)F的坐標(biāo)嗎?
生:根據(jù)“對(duì)稱(chēng)性”,將點(diǎn)E的坐標(biāo)中k替換為-k,可以直接求出點(diǎn)F的坐標(biāo).
師:聯(lián)想到圓的有關(guān)性質(zhì):在圓中,圓上任意一點(diǎn)P作兩條斜率互為相反數(shù)的直線分別交圓于另一點(diǎn)為E、F,則EF的斜率為定值.在橢圓中也有類(lèi)似的性質(zhì).
(4)圓中還有其他有關(guān)性質(zhì)能夠類(lèi)比到圓錐曲線中來(lái)嗎?
生:過(guò)圓上一點(diǎn)引兩條互相垂直的直線分別交圓于E、F,由∠EPF=90°,得EF始終為直徑,即EF恒經(jīng)過(guò)圓心.
結(jié)論 過(guò)橢圓上任意一定點(diǎn)A,引互相垂直的兩條弦AB、AC,則BC恒過(guò)定點(diǎn).
在“動(dòng)感數(shù)學(xué)”課堂教學(xué)中,如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,向?qū)W生提供充分經(jīng)歷應(yīng)用數(shù)學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì),主動(dòng)幫助他們?cè)凇皠?dòng)感”過(guò)程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能,經(jīng)歷過(guò)程積累方法,發(fā)展思維,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),成為數(shù)學(xué)教師新課程理念下的重要責(zé)任.
1.朱占奎.簡(jiǎn)化課堂教學(xué)約定教學(xué)文化[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,2011(3):8-13.
2.沈紅霞.探究能力培養(yǎng)例說(shuō)[J].?dāng)?shù)學(xué)通報(bào),2011(10):26-28.