☉浙江省臺(tái)州市第一中學(xué) 莫曉紅
小議知識(shí)生成階段教學(xué)設(shè)計(jì)方式的多樣性
☉浙江省臺(tái)州市第一中學(xué) 莫曉紅
眾所周知,知識(shí)生成階段的教學(xué)方式關(guān)系著教學(xué)的有效性和高效性.從當(dāng)下數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀來(lái)看,受課程改革不斷的影響和應(yīng)試教育壓力,我們的教學(xué)生成方式依舊走著不同的極端:在課程改革指導(dǎo)下,教學(xué)生成方式以引導(dǎo)、自主探究為主,在常態(tài)課中依舊以啟發(fā)式為主.因此,在知識(shí)生成中形成了教學(xué)方式單一的弊病.
原課程標(biāo)準(zhǔn)制定組組長(zhǎng)、東北師大校長(zhǎng)史寧中教授談及現(xiàn)在的新課程教學(xué)時(shí)這么說(shuō):“觀摩了東北師大附中及附近的一些學(xué)校,對(duì)于課程理念如何在應(yīng)試教學(xué)的課堂教學(xué)中實(shí)施的確還有一定的困難,我認(rèn)為要及時(shí)、合理地將多樣性的教學(xué)方式滲透到知識(shí)生成的過(guò)程中去,對(duì)于學(xué)生理解數(shù)學(xué)、學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)、學(xué)得能力都是有很好的幫助.”從老教授的這番話中,筆者有了一番新的感悟:對(duì)于合理的在新課程理念下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué),筆者認(rèn)為要采用更多元化的手段、多樣性的角度去實(shí)施教學(xué),這樣既保留了傳統(tǒng)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)牟糠?,也開(kāi)發(fā)了學(xué)生積極思考、自主進(jìn)行知識(shí)生成的能力.筆者結(jié)合線性規(guī)劃教學(xué)來(lái)談?wù)勅绾螌?shí)施多樣性的教學(xué)方式.
師:可以這么說(shuō),不等式存在于生活中任何地方.比如,身高的對(duì)比、價(jià)格的對(duì)比、學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)的高低等等,這些實(shí)際問(wèn)題都可以用不等式來(lái)刻畫(huà).從中學(xué)數(shù)學(xué)來(lái)看,一元二次不等式和二元一次不等式組是使用最多的不等關(guān)系模型.舉一個(gè)案例:一個(gè)家庭2015年有純收入100000元,為了減少這些資金的貶值,必須對(duì)資金做出正確的投資,現(xiàn)有兩個(gè)渠道:第一是將資金投資國(guó)有固定資產(chǎn)(定期),年收益率為8%,第二是將資金購(gòu)買(mǎi)自由理財(cái)產(chǎn)品(可以隨時(shí)?。?,年收益率為6%,為了得到不少于5000元的總收益,請(qǐng)問(wèn)如何設(shè)計(jì)投資方案?
師:從應(yīng)用模型來(lái)看,可以利用二元一次不等式組來(lái)刻畫(huà)實(shí)際問(wèn)題.
生:設(shè)用于國(guó)有固定投資為x元,用于自由理財(cái)產(chǎn)品為y元,可得到x+y≤100000.①
生:還得考慮另一要求,要求不少于5000元的總收益,因此8%·x+6%·y≥5000.②
師:還需要考慮資金本身的含義,即x≥0,y≥0.③
生:因此滿足問(wèn)題的不等式組,將①②③聯(lián)立,即滿足的條件:
設(shè)計(jì)意圖:實(shí)際問(wèn)題導(dǎo)入,讓概念的產(chǎn)生更加自然.考慮到這樣的實(shí)際問(wèn)題第一次利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了闡述和解釋,筆者采用了最恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式,即情境導(dǎo)入式.
師:我們?cè)诔踔幸呀?jīng)知道,一元一次不等式(組)的解集所表示的圖形是什么?
生:數(shù)軸上的區(qū)間.
生:表示數(shù)軸上[-3,4]的區(qū)間上的點(diǎn).
師:在平面直角坐標(biāo)系中,以二元一次方程x-y-6=0的解為坐標(biāo)的點(diǎn)的集合{(x,y)|x-y-6=0}是經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,-6)和(6,0)的一條直線l,那么,以二元一次不等式(即含有兩個(gè)未知數(shù),且未知數(shù)的最高次數(shù)都是1的不等式)x-y<6的解為坐標(biāo)的點(diǎn)的集合A={(x,y)|x-y<6}是什么圖形呢?
師:二元一次方程x-y-6=0有無(wú)數(shù)組解,每一組解是一對(duì)實(shí)數(shù),它們?cè)谧鴺?biāo)平面上表示一個(gè)點(diǎn),這些點(diǎn)的集合組成點(diǎn)集{(x,y)|x-y-6=0},它在坐標(biāo)平面上表示一條直線.以二元一次不等式x-y<6的解為坐標(biāo)的點(diǎn),也構(gòu)成一個(gè)點(diǎn)集.如x=3,y=2時(shí),x-y<6,點(diǎn)(3,2)的坐標(biāo)滿足不等式x-y<6.(3,2)是二元一次不等式x-y<6的解集中的一個(gè)元素.我們把二元一次不等式x-y<6的解為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)集記為{(x,y)|x-y<6}.請(qǐng)同學(xué)們猜想一下,這個(gè)點(diǎn)集在坐標(biāo)平面上表示什么呢?
生:x-y<6表示直線l:x-y<6左上方的所有點(diǎn)拼成的平面區(qū)域.
師:事實(shí)上,在平面直角坐標(biāo)系中,所有的點(diǎn)被直線x-y=6分為三類:在直線x-y=6上;在直線x-y=6右下方的平面區(qū)域內(nèi);在直線x-y=6左上方的平面區(qū)域內(nèi).如(2,2)點(diǎn)的坐標(biāo)代入x-y-6中,x-y-6<0,(2,2)點(diǎn)在直線x+y-1=0的右下方;(8,2)點(diǎn)的坐標(biāo)代入x-y-6中,x-y-6=0,(8,2)點(diǎn)在直線x-y-6=0上;(11,-1)點(diǎn)的坐標(biāo)代入xy-6中,x-y-6>0,(11,-1)點(diǎn)在直線x-y-6的左上方.因此,我們猜想,對(duì)直線x-y-6=0右下方的點(diǎn)(x,y),x-y-6>0成立;對(duì)直線x-y-6=0左上方的點(diǎn)(x,y),x-y-6<0成立.
設(shè)計(jì)意圖:類比教學(xué)方式的探究(聯(lián)系舊知探新知),讓概念的構(gòu)建更具生命力,動(dòng)態(tài)研究、直觀感知,加深概念的理解.
師:下面對(duì)這一猜想進(jìn)行一下推證.在直線l:x-y-6=0上任取一點(diǎn)P(x0,y0),過(guò)點(diǎn)P作平行于x軸的直線y=y(tǒng)0,這時(shí)這條平行線上在P點(diǎn)右側(cè)的任意一點(diǎn)都有x>x0,y=y(tǒng)0.兩式相減,得x-y>x0-y0,即x-y-6>x0-y0-6.因?yàn)镻點(diǎn)在直線xy-6=0上,x0-y0-6=0,所以x-y-6>0.因?yàn)辄c(diǎn)P(x0,y0)是直線x-y-6=0上的任意一點(diǎn),所以對(duì)于直線x-y-6=0的右下方的任意點(diǎn)(x,y),x-y-6>0都成立.同理,對(duì)于直線x-y-6=0左上方的任意點(diǎn)(x,y),x-y-6<0都成立.所以點(diǎn)集{(x,y)|x-y-6>0}表示的是直線x-y-6=0右下方的平面區(qū)域,點(diǎn)集{(x,y)|x-y-6<0}表示的是直線x-y-6=0左上方的平面區(qū)域.
師:一般來(lái)講,二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐標(biāo)系中表示直線Ax+By+C=0的某一側(cè)所有點(diǎn)組成的平面區(qū)域.其一般化的情形就可以類比特殊化的實(shí)例得到(此處不贅述).
設(shè)計(jì)意圖:從特殊到一般的邏輯思考,讓知識(shí)和概念的產(chǎn)生更具合理性,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性.這里教師采用了啟發(fā)漸進(jìn)式,考慮到一般化的抽象結(jié)論對(duì)于學(xué)生而言,要完全自我得到是不現(xiàn)實(shí)的,因此筆者認(rèn)為啟發(fā)式是比較符合中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際的.
例1(組1演示)畫(huà)出不等式x+4y<4表示的平面區(qū)域.
分析:先畫(huà)直線x+4y=4(虛線),把原點(diǎn)(0,0)代入x+ 4y-4,得0-4<0.因?yàn)閤+4y-4<0,說(shuō)明原點(diǎn)在要求的區(qū)域內(nèi),不等式x+4y<4表示的平面區(qū)域與原點(diǎn)在直線x+4y=4的同側(cè),即直線x+4y=4的左下部分的平面區(qū)域.
具體步驟為:1.先畫(huà)直線,稱之為直線定界,2.計(jì)算特殊點(diǎn)符不符合不等式,若符合則代表的區(qū)域?yàn)橥瑐?cè),反之則為異側(cè),稱之為特殊點(diǎn)定域.
圖1
分析:x+3y+6≥0表示的是直線x+3y+6=0右上方的點(diǎn)的集合,x-y+2<0表示的是直線x-y+2=0左上方的點(diǎn)的集合,對(duì)于學(xué)生而言需要教學(xué)時(shí)關(guān)注等號(hào)是否成立,即圖1中的直線是虛線還是實(shí)線.所以原不等式組表示的平面區(qū)域如圖1的陰影部分.
圖2
生解:不等式x-y+5≥0表示直線x-y+5=0右下方的平面區(qū)域,x+y≥0表示直線x+y=0右上方的平面區(qū)域,x≤3表示直線x=3左方的平面區(qū)域,所以原不等式表示的平面區(qū)域如圖2的陰影部分.
后續(xù)相互交流:作出下列二元一次不等式或不等式組表示的平面區(qū)域.(圖略)
設(shè)計(jì)意圖:合作交流是教師放手讓學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、操作知識(shí)的平臺(tái),考慮到知識(shí)需要從實(shí)踐中掌握,因此這一環(huán)節(jié)筆者嚴(yán)格尊崇了課程理念,即主動(dòng)探索、積極建構(gòu)、自我分析、合作交流.例題示范,規(guī)范解答.課堂練習(xí),檢驗(yàn)概念和知識(shí)的理解都成為學(xué)生自我鞏固知識(shí)的平臺(tái).
總之,知識(shí)生成的教學(xué)方式是多樣化的.筆者一直認(rèn)為,從傳統(tǒng)教學(xué)根深蒂固的應(yīng)試來(lái)看,啟發(fā)式教學(xué)一直深受教師喜歡,也成為知識(shí)生成教學(xué)中占據(jù)主導(dǎo)地位的方式.但是隨著課程改革的深入,我們發(fā)現(xiàn)一味的啟發(fā)式教學(xué)往往將學(xué)生引領(lǐng)到了一條“不會(huì)自主思考”的道路上,背離了國(guó)家致力于大眾教育和精英教育齊頭并進(jìn)的策略,久而久之培養(yǎng)的學(xué)生都只是一個(gè)熟練的操作工而已.
因此,教學(xué)不能僅僅只顧及當(dāng)下,更要心系學(xué)生的發(fā)展和民族的未來(lái).作為基礎(chǔ)學(xué)科的中學(xué)數(shù)學(xué)而言,其擔(dān)負(fù)著開(kāi)發(fā)學(xué)生思維、積極開(kāi)拓學(xué)生創(chuàng)新能力的重任,在課堂教學(xué)中教師要對(duì)新知生成教學(xué)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),既立足于生活化的背景、合作交流的探討,也要在恰當(dāng)時(shí)候給予學(xué)生合理的引領(lǐng),一味的啟發(fā)式或者像數(shù)年前一味地?zé)崤跆骄渴蕉际遣豢扇〉模咴诮虒W(xué)方式多樣的道路上才是知識(shí)生成較為合理的方式和手段.
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