為了提升教師的課堂教學(xué)水平,增強教師的新課程理念,反思課堂教學(xué)的有效性,某中學(xué)在全體教師中開展“上好課、評好課”活動?!斑\用基本不等式求最值”是人教版必修五“基本不等式”中的一節(jié)內(nèi)容。這節(jié)內(nèi)容難度較大,探究性強,所滲透的思想方法較多,如何在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生通過探究與嘗試,經(jīng)歷與體驗,在自主探索中對數(shù)學(xué)知識的認知建構(gòu),該校W老師在開設(shè)的這節(jié)公開課中做了富有成效地嘗試。
數(shù)學(xué)教學(xué)從本質(zhì)上說是,是教師和學(xué)生以課堂為主渠道的交往活動,是教師和學(xué)生在特殊氛圍中的自主探究活動。W老師本著“讓學(xué)生充分感悟知識的形成和發(fā)展,探究知識的應(yīng)用,體驗成功的喜悅”的教學(xué)理念,為學(xué)生智慧的生長而教,為學(xué)生能力的生長而教,使學(xué)生能在探究中“轉(zhuǎn)知為智,化識為慧”。
一、提供時空,讓學(xué)生在探究中尋求新知
教材知識的呈現(xiàn)方式是單一的、靜態(tài)的,但學(xué)生獲取知識的方式是多樣的,教師摒棄“教教材”的做法,而是樹立“用教材”的理念,為學(xué)生提供時空,在課堂上盡力營造各種氛圍,創(chuàng)設(shè)各種情境,將教材中靜態(tài)的知識還原給學(xué)生一個動態(tài)的生成過程。這節(jié)課的課前準備做得非常充分,由于是“基本不等式”第三課時的內(nèi)容,教學(xué)目標是讓學(xué)生體如何在數(shù)學(xué)問題中使用基本不等式,所教班級學(xué)生的成績較好(是該年級的實驗班),思維較活躍,為此,教師圍繞如何“配湊”、進行“常值代換”、“構(gòu)造不等式”作不等量代換三個主題,作了精心設(shè)置:
(播放課件)探究一:
【例1】a,b是正數(shù)且a+b=4,求ab的最值。
師:看是否滿足基本不等式成立的條件?
生e:滿足,即為“一正,二定,三相等”。
師:你能求出ab的最大值嗎?
生f:根據(jù) 得,ab≤4,即ab的最大值是4,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=2時取“=”。
師:回答得很好。請看下面的變式:(播放課件)
變式1:a,b是正數(shù)且2a+b=4,求ab的最值。
生g:
=2,當(dāng)且僅當(dāng)2a=b=2時取等號。
師:很好,請大家看變式二:(播放課件)
變式:a,b是正數(shù)且2a+3b=4,求ab的最值和此時a,b的值
生h:
=2,即的最大值是 ,當(dāng)且僅當(dāng)2a= 3b時,即a=1,b= 時取最大值。
師:回答得相當(dāng)好。利用基本不等式求最值時,很多時候需要配湊,方可利用已知條件。
(播放課件)探究二
【例2】已知a,b∈R+,a+b=1,y= ,求y的最小值。
師:如何利用已知條件?
生i:由 得, ,即 ,而 ,當(dāng)且僅當(dāng) 時取等號,即a+b 的最小值為4。
生j:
當(dāng)且僅當(dāng) 時取等號。
師:兩位同學(xué)都完成的很出色。若換成下面的變式,又該如何處理呢?
變式:已知a,b∈R+, ,求a+2b的最小值。
生:因 ,由已知得:
所以
師:請大家分析一下他的做法,是否合理?你有沒有其他解法?
生k:
師:請大家比較兩位同學(xué)的做法,誰的方法正確?
生l:第二位同學(xué)。
師:第一種方法為什么不對?
生m:第一種方法中兩次使用基本不等式時,取等號的條件不同。
師:很好。多次使用基本不等式時要考慮取等號的條件是否一致。
師生共同分析,生1的解法中不妥之處,強調(diào)多次使用基本不等式應(yīng)注意“一正、二定、三相等”的條件。
(播放課件)探究三
【例3】若正數(shù)a,b滿足ab-(a+b)=1,求a+b的最小值。
師:能否從已知出發(fā),構(gòu)造出與(a+b)有關(guān)的不等式?
生n:根據(jù) ,代入已知中得: ,通過解不等式即可求出(a+b)的最小值。
師:很好。
師生共同完成解答,再次強調(diào)考慮基本不等式成立的條件。(播放課件)
變式:若直角三角形周長為4+
求此三角形面積的最大值。
師:能否將已知條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言?
生r:設(shè)兩條直角邊為a,b,則a+b+ = ,求 ab的最大值。
師:很好,接下來該如何解決這個問題呢?
生s:因為a>0,b>0,所以:
即
得 從而得此三角形面積的最大值是2。
師:很好。這位同學(xué)兩次使用基本不等式,考慮了不等號的方向和取等號的條件了嗎?
生t:在這兩個不等式中,取等號的條件都是“a=b=2”,故成立。
師:很好。
師生共同完成解答。解答過程中讓學(xué)生更加明確每一步的嚴密性。
讓學(xué)生進行探究,恰當(dāng)借助多媒體教學(xué)手段,引導(dǎo)學(xué)生進行探究。在探究過程中,教師充當(dāng)一名組織者,引導(dǎo)學(xué)生獲得探究方法,探究過程中,提示探究方向,引導(dǎo)著學(xué)生始終朝著有意義的方向去做,教師成為學(xué)生中的一員,與學(xué)生平等交流,和學(xué)生相互分享彼此的思考、見解和知識。教學(xué)過程中,教師的語言準確,教態(tài)親切自然,具有很強的親和力和感染力,探究的過程中,學(xué)生始終擁有被信任、被期待的感覺,學(xué)生的思維非常活躍,不時的被激起智慧的火花。如在“探究二”中,學(xué)生由“a+b=1”想到將要求的式子中的“1”換成“a+b”,然后再用基本不等求最值,多么富有創(chuàng)意的想法,這是學(xué)生的靈感和智慧的碰撞,是對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種超越和創(chuàng)造。
二、注重實效,讓學(xué)生在多樣化的教學(xué)形式中體驗新知
有效的數(shù)學(xué)課堂是體現(xiàn)新課程理念的課堂,是體現(xiàn)學(xué)生發(fā)展的課堂。課堂教學(xué)是否有效,要看學(xué)生在此課堂中能否得到有效的發(fā)展。課堂教學(xué)沒有固定的模式,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,采用多樣化的教學(xué)形式,也是本堂課的一大特色。
縱觀課堂,共有以下幾中教學(xué)形態(tài):
1.對話課堂形態(tài)
本節(jié)課是以師生平等關(guān)系為基礎(chǔ),以學(xué)生自主探究為特征,以對話為手段進行教學(xué)的。在教師的引導(dǎo)下,通過教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生之間的相互啟發(fā)和討論,如在“探究二”的變式練習(xí)中,不同的想法提供了不同做法,當(dāng)然有的做法是不正確的,但是教師都給大家提供機會展示,在大家的相互討論辨析中,將基本等式成立的條件,以及使用不等式應(yīng)注意“一正、二定、三相等”,學(xué)生有了更深刻的體驗,比教師反復(fù)強調(diào)的效果要好得多,同時實現(xiàn)了學(xué)生個體對知識的自主建構(gòu)和主體的全面發(fā)展。
2.活動課堂形態(tài)
本節(jié)課是以探究式的形式來促進學(xué)生的發(fā)展的。教師在學(xué)生探索的基礎(chǔ)上,適時的加以引導(dǎo),例如一些問題的提出,就是在引導(dǎo)學(xué)生的探究方向,如在“探究三”的變式中,教師問“能否將已知條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言”,其實就是一個提醒,學(xué)生很快進入探究的內(nèi)容中,學(xué)生通過觀察、分析、歸納、猜想、驗證等數(shù)學(xué)活動之后,在經(jīng)歷縝密的思考、超越的艱辛、刻苦的體驗之后,獲得的是成功的喜悅,是信心的積淀,是潛能的提升,是智慧的生成。
3.開放的課堂形態(tài)
本節(jié)課教學(xué)結(jié)構(gòu)是開放的,教師不追求固定的教學(xué)結(jié)構(gòu),沒有墨守陳規(guī)的教學(xué)預(yù)設(shè),而是根據(jù)需要靈活的安排教學(xué)程序,適時調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)實效。本節(jié)課的開放性體現(xiàn)在:教師改變了單一的講授,在多媒體輔助教學(xué)下,實現(xiàn)了多種教學(xué)方法的優(yōu)化組合,促進了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、能動的構(gòu)建。學(xué)生不再是單一的接受,而是在相互交流合作中探討更好的解題方法。課堂上有充分的時間留給學(xué)生思考,學(xué)生對在和師生交流、生生交流中獲得的知識將會有更深刻的體驗。
三、注重歸納,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)思想方法的提煉中感悟新知
本節(jié)課中,教師注重對數(shù)學(xué)思想方法的總結(jié)和提煉,師生合作的過程中,在“探究一”中提煉出“配湊法”,“探究二”中提煉出“常值代換法”,“探究三”中提煉出“構(gòu)造不等式法”或進行“不等量代換”,這些方法和思想,是學(xué)生在經(jīng)歷知識形成、發(fā)展和應(yīng)用中,自然形成并提煉出來的,是在課堂學(xué)習(xí)中,學(xué)生的智慧的閃光點。對于每一個“探究”“變式”的內(nèi)容完成之后,學(xué)生都會自覺地進行歸納出不等式成立的條件,和使用基本不等式時的注意事項。雖然問題不同,情境不同,但在這些不同探究中都可得出共同結(jié)論即本節(jié)課的教學(xué)重點:在運用
中要注意“一正”、“二定”、“三相等”。在“引申思考”中,是這些方法的再現(xiàn)、鞏固和提升的過程。所有這些,雖在教師的預(yù)設(shè)之中,學(xué)生的探究是朝著教師預(yù)設(shè)的方向發(fā)展的,但教師的高明之處,在于讓學(xué)生感受到新知的獲得雖是“山雨欲來之勢”,卻又有“似曾相識之感”。對方法的掌握是水到渠成,對問題的解決是得心應(yīng)手。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中不停地探究、積極地體驗、自覺地感悟,整個課堂是學(xué)生的課堂,是師生合作的時空。
四、教學(xué)中的不足之處
教學(xué)中,本節(jié)課的教學(xué)目標是學(xué)生進一步理解基本不等式
的運用條件,掌握它的結(jié)構(gòu)特點;會應(yīng)用基本不等式求某些函數(shù)的最值;能夠運用基本不等式解決一些簡單的實際問題。所以對于每個探究或變式問題的解決,教師都有意識的引導(dǎo)學(xué)生從運用基本不等式的及角度出發(fā),而在探究二中,學(xué)生提出用“b=1-a”進行代換,沒有被教師重視,其實若不用不等式知識,而是依照這位學(xué)生的做法,利用二次函數(shù),亦可求出最值,這也不失為解決此問題的很好途徑,但卻被老師忽略了,若教師長期這樣,將不利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)。
另外,在探究一中,也許教師預(yù)設(shè)時是要求最大值的,但在課件中是求“最值”,解答過程中,學(xué)生只求出最大值,教師沒有發(fā)覺就過去了,這樣做是不合理的,“最值”包含“最大值”和“最小值”,若無最小值時,也要說明。
總之,本節(jié)教學(xué)設(shè)計的主體思想是以問題為中心,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機為落腳點;教學(xué)活動設(shè)計則努力突出學(xué)生的探究思維的訓(xùn)練和探究情緒的延伸,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)策略的培養(yǎng)。這節(jié)課是在教師適時的、恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下,學(xué)生通過自主探究、合作交流的方式完成學(xué)習(xí)任務(wù)的。學(xué)生在課堂中學(xué)會探究,有深刻體驗,真正實現(xiàn)從“學(xué)”數(shù)學(xué)知識到“悟”出其中真諦的轉(zhuǎn)化。
(作者單位:安徽省馬鞍山市紅星中學(xué))