☉江蘇省如皋市下原初中 張 娜
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將興趣培養(yǎng)滲透在概念教學(xué)的不同階段*——以“銳角三角函數(shù)”為例
☉江蘇省如皋市下原初中張娜
在學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,興趣是最好的老師.一旦學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣被激起,其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)將會(huì)被注入強(qiáng)勁的動(dòng)力.因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們應(yīng)重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣的培養(yǎng).要將興趣培養(yǎng)作為數(shù)學(xué)教學(xué)的常態(tài)任務(wù),融入到概念教學(xué)的不同階段,使學(xué)生充分感受到“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是快樂(lè)的”.本文將結(jié)合人教版九年級(jí)下冊(cè)“28.1銳角三角函數(shù)”的部分教學(xué)片斷,談?wù)劰P者的一些做法,不足之處敬請(qǐng)各位批評(píng)指正.
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,概念教學(xué)是基礎(chǔ)性教學(xué),它是學(xué)生獲取數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、形成基本技能的根本途徑.當(dāng)然,在獲得上述“雙基”的同時(shí),學(xué)生還能感悟到知識(shí)獲得過(guò)程中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想和被反復(fù)應(yīng)用的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn).所以,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣也應(yīng)從數(shù)學(xué)基本概念的教學(xué)入手.李邦河院士曾說(shuō)過(guò)“數(shù)學(xué)就是玩概念的”,我們應(yīng)在學(xué)生獲得概念的過(guò)程中,就讓他們感受到“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是一件輕松的事”,并以此為契機(jī)培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣.
案例1“正弦”概念教學(xué).
教師讓學(xué)生分別探究了30°、45°角所對(duì)的直角邊與斜邊的比值,初步感知了“直角三角形中,當(dāng)銳角的度數(shù)確定時(shí),其對(duì)邊與斜邊的比值是不會(huì)變化的”.接下來(lái),教師將教材中的“探究”投影,讓學(xué)生自主探究.
探究:任意畫(huà)Rt△ABC和Rt△A′B′C′,使得∠C=∠C′=90°,∠A=∠A′,那么有什么關(guān)系?你能解釋一下嗎?
在學(xué)生自主探究結(jié)束后,教師安排學(xué)生在小組中進(jìn)行了交流.
在全班交流中,學(xué)生將他們的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了分享.他們一致認(rèn)為題中給出的兩個(gè)直角三角形是相似的,所以(教師板書(shū)),對(duì)比例式進(jìn)行變形可得BC AB=(教師板書(shū)).接下來(lái),教師請(qǐng)學(xué)生結(jié)合剛剛“特殊—一般”的經(jīng)歷小結(jié)探究結(jié)論.經(jīng)過(guò)師生互動(dòng),得出結(jié)論:在Rt△ABC中,如果銳角A的度數(shù)一定,那么其對(duì)邊與斜邊的比值將是一個(gè)定值.
教師進(jìn)一步追問(wèn):“當(dāng)銳角A的度數(shù)一定時(shí),直角三角形中還有哪些邊的比值也是定值呢?”學(xué)生分別給出了“斜邊與這個(gè)銳角的對(duì)邊的比值、另一條直角邊(即銳角的鄰邊)與斜邊的比值、兩條直角邊的比值等都是定值”的結(jié)論.
至此,教師揭示“正弦”的定義,并將對(duì)應(yīng)的圖形和定義文本進(jìn)行了板書(shū).同時(shí),讓學(xué)生求出三個(gè)特殊銳角(30°,45°,60°)的正弦值,并將結(jié)果寫(xiě)在黑板上.
案例分析:概念獲得是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的起點(diǎn).為了幫助學(xué)生理清概念的本質(zhì),案例中教師引導(dǎo)學(xué)生從特殊角度入手,初步感知“比值是定值”.隨著“探究”的深入,學(xué)生的認(rèn)知由“特殊”走向了“一般”.自主探究,學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)兩個(gè)三角形是相似的.小組交流,讓學(xué)生將自己獲得的結(jié)論和探究結(jié)論的過(guò)程進(jìn)行了分享,進(jìn)一步感知“比值不變”的實(shí)質(zhì).全班交流,充分的自主探究與小組交流,讓絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)同了從相似入手展開(kāi)說(shuō)理的證明方法,教師將比例式及其變形結(jié)果展示在黑板上,讓學(xué)生對(duì)“邊的比值是定值”有了更加深刻的認(rèn)知.教師的追問(wèn)“還有哪些邊的比值也是定值呢”,完全順應(yīng)了學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,不僅強(qiáng)化了對(duì)“正弦”概念的本質(zhì)的認(rèn)知,還將探究的深度進(jìn)一步拓展,為后面的“余弦”、“正切”及“余切”(說(shuō)明:這一知識(shí)在下一學(xué)段學(xué)習(xí))的學(xué)習(xí)埋下伏筆.在此過(guò)程中,學(xué)生的認(rèn)知由膚淺走向深刻,教師為學(xué)生所做的每一次鋪墊,都將成為培養(yǎng)學(xué)生探究興趣的“基石”,他們比較會(huì)拾級(jí)而上,在新知探究之路上越走越遠(yuǎn).
數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科,其應(yīng)用性是不用質(zhì)疑的.因此,我們的數(shù)學(xué)教學(xué)不能只著眼于概念教學(xué),還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用概念解決問(wèn)題的能力.要知道,在學(xué)生應(yīng)用能力提升的過(guò)程中,他們對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解將會(huì)逐漸加深,并由此產(chǎn)生對(duì)其他相關(guān)概念的正向遷移,形成問(wèn)題解決的“聚集效應(yīng)”.在此過(guò)程中,反復(fù)的應(yīng)用嘗試,學(xué)生對(duì)問(wèn)題解決成敗的強(qiáng)烈體驗(yàn),將會(huì)迅速激活學(xué)生的探究熱情,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的興趣也就此逐步養(yǎng)成.在“銳角三角函數(shù)”的學(xué)習(xí)中,學(xué)生獲得概念是比較容易的,但如何將概念應(yīng)用到含有復(fù)雜圖形的數(shù)學(xué)問(wèn)題中,不同的學(xué)生會(huì)有著不同的差異.所以,我們?cè)趯W(xué)生獲得概念之后,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將圖形與文本聯(lián)系起來(lái),從培養(yǎng)學(xué)生的分析能力上入手,以文圖轉(zhuǎn)化培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用概念解決問(wèn)題的興趣.
案例2“正弦”的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
在學(xué)生獲得了正弦的概念之后,我們安排下面的例題,讓學(xué)生將題目文本中的條件標(biāo)注到圖上,并自主解答,然后在組內(nèi)交流解題的思路、用到的知識(shí)和結(jié)果.
例題:(1)如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3.求sinB的值.
(2)如圖2,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,AB=13.求sinA的值.
圖1
圖2
根據(jù)解題要求,學(xué)生先解讀文本信息,并將部分條件標(biāo)注在圖形對(duì)應(yīng)位置上,例如,在圖1和圖2中用直角符號(hào)標(biāo)注∠C,在兩幅圖的線段旁標(biāo)注長(zhǎng)度等.根據(jù)正弦的定義,絕大多數(shù)同學(xué)能給出正確的結(jié)果.于是,教師組織學(xué)生開(kāi)展了小組內(nèi)的交流,由于有了自主解答的經(jīng)驗(yàn),學(xué)生的交流十分熱烈,也取得了很好的效果.最后,教師將同學(xué)們解答與交流中的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了集中點(diǎn)評(píng),進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了“讀題標(biāo)注,文圖呼應(yīng)”做法的好處,希望大家在今后的解題中能按照這里的步驟進(jìn)行.在接下來(lái)的自主練習(xí)時(shí)間里,教師一共呈現(xiàn)了5道題目讓學(xué)生自主解答,其中3道填空題,2道解答題,由于篇幅限制,這里就不再贅述了.
案例分析:例題教學(xué)是數(shù)學(xué)課堂的核心環(huán)節(jié).在學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知活動(dòng)中,例題教學(xué)不僅要幫助學(xué)生鞏固“四基”,還要在發(fā)展“四能”,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣上做貢獻(xiàn).所以,一線老師一般都非常重視例題及其教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)與實(shí)施.案例中,這兩道例題出現(xiàn)在學(xué)生獲得了“正弦”的概念之后,是對(duì)概念的簡(jiǎn)單應(yīng)用與即時(shí)鞏固.從給出的這兩道例題不難看出教者是動(dòng)了腦筋的,首先,這里給出的邊長(zhǎng)是兩組“勾股數(shù)”,學(xué)生想要得出第三條邊的長(zhǎng)度只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的口算即可,不讓學(xué)生在計(jì)算上糾結(jié),在節(jié)約了探究時(shí)間的同時(shí),讓新知成為了教學(xué)核心,有利于激發(fā)學(xué)生的應(yīng)用熱情;給出的圖形“不正”,與概念歸納時(shí)的圖形差別較大,概念應(yīng)用變?yōu)榱祟H具新意的“創(chuàng)造”,而非“臨摹”;最后,解題要求十分明確,讓學(xué)生“先在圖中標(biāo)注,再解答”,教者的例題教學(xué)定位顯然不只是概念的簡(jiǎn)單應(yīng)用,他還關(guān)注了學(xué)生審題習(xí)慣的培養(yǎng),力求以例題的解答使學(xué)生形成一定的解題技能.在上面的自主探究與師生、生生的互動(dòng)交流中,文本、圖形、符號(hào)、數(shù)字都是交流的內(nèi)容,信息載體的多樣化豐富了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,他們要將信息不停地用語(yǔ)言、動(dòng)作進(jìn)行互化、轉(zhuǎn)譯,使之成為自己能說(shuō)清、別人能聽(tīng)懂的“語(yǔ)言”或動(dòng)作.如此訓(xùn)練,“文圖互化”必將成為學(xué)生默會(huì)的一項(xiàng)技能,融入到學(xué)生解題能力之中,與此同步形成的還有應(yīng)用數(shù)學(xué)概念解決問(wèn)題的興趣.
在初中階段,數(shù)學(xué)模型一般是用字母、數(shù)字和其他數(shù)學(xué)符號(hào)構(gòu)成的等式或不等式,或用圖表、圖像、框圖、圖形等來(lái)描述外在特征及其內(nèi)部聯(lián)系的模型,它是學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的重要工具.在學(xué)生獲得數(shù)學(xué)基本概念之后,數(shù)學(xué)模型就應(yīng)走在教學(xué)的“前臺(tái)”,成為重要的教學(xué)內(nèi)容.模型的建構(gòu)應(yīng)是基于不同數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用之上形成的,這些概念間一定有著至少是內(nèi)在或外在某一方面的聯(lián)系.為了讓這些有一定關(guān)聯(lián)的概念在學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)中能“拉上關(guān)系”,我們可以設(shè)置適量的綜合性“探究”活動(dòng),讓學(xué)生通過(guò)對(duì)已有知識(shí)、技能的綜合性提取及應(yīng)用,分析活動(dòng)中隱藏的知識(shí)“銜接點(diǎn)”,從而推動(dòng)“概念鏈”的形成,這些附著于“鏈條”之上的圖形、符號(hào)、文本等串成“新”的模型,鑄就了數(shù)學(xué)“疑難雜癥”的化解之道.
案例3“正弦”概念之“拓展提升”.
待本節(jié)課的4道例題教學(xué)結(jié)束后,教師安排了如下的“探究”:
探究:如圖3,在Rt△ABC中,∠C=90°,CD⊥AB于點(diǎn)D,AC=8,BC=6.請(qǐng)用盡可能多的方法求CD的長(zhǎng).
圖3
根據(jù)要求,學(xué)生先自主探究,然后在小組中交流各自的方法.10分鐘后,小組交流結(jié)束.教師請(qǐng)學(xué)生以小組為單位展示解法,通過(guò)不同小組的矯正與完善,全班共給出包括了“面積法”、“勾股+方程”、“相似法”及“函數(shù)法”等近10種解法,其中以本課知識(shí)為主要工具的解法有如下兩種.
解法一:根據(jù)勾股定理可得AB=10(下同).在Rt△ABC和Rt△ACD中,sinA=
在學(xué)生給出這兩種方法后,教師引導(dǎo)他們進(jìn)行小結(jié),形成結(jié)論:同一個(gè)銳角的正弦在不同的直角三角形中可以有不同的表示方法,這些表示方法能夠形成比例式,如果讓未知數(shù)加入就可以得到方程,從而求出圖形中的線段的長(zhǎng)度.在學(xué)生陳述過(guò)程中,教師將學(xué)生的語(yǔ)言進(jìn)行了“提煉”,簡(jiǎn)化形成數(shù)學(xué)模型(解題模型),并板書(shū),如圖4.
圖4
為了對(duì)這一數(shù)學(xué)模型進(jìn)行鞏固,教師還安排了幾道配套的練習(xí)讓學(xué)生自主解答.
案例分析:初中階段數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用價(jià)值,更多的體現(xiàn)在學(xué)生問(wèn)題解決中.它來(lái)自于學(xué)生問(wèn)題解決的過(guò)程之中,又重新服務(wù)問(wèn)題解決.因此,想要建構(gòu)出有效的數(shù)學(xué)模型,就應(yīng)該像案例中那樣依托于問(wèn)題解決,從問(wèn)題解決的過(guò)程中進(jìn)行抽象提取.當(dāng)學(xué)生獲得“正弦”的概念之后,教師敏銳地捕捉到這一概念與前面知識(shí)間的聯(lián)系.于是,一題多解的探究就此展開(kāi),“用盡可能多的方法求CD的長(zhǎng)”讓學(xué)生的思維徹底打開(kāi),他們“不得不”從自己已有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中搜索出能夠化解問(wèn)題的知識(shí),組合,鏈接.在經(jīng)歷了充分的自主探索和小組交流之后,教師期待的探究成果不斷涌現(xiàn),近10種解法的出現(xiàn)給接下來(lái)的全班交流提供了豐富的資源.教師重點(diǎn)選擇了與本課高度相關(guān)的兩種解法進(jìn)行了點(diǎn)評(píng),并從中抽象出今后適用的數(shù)學(xué)模型.在今后的問(wèn)題解決中,學(xué)生只需沿著模型預(yù)設(shè)好的路徑展開(kāi)聯(lián)想,同類(lèi)問(wèn)題的化解不在話下.很顯然,教師預(yù)設(shè)的探究活動(dòng),指向了數(shù)學(xué)模型,但學(xué)生獲得的不僅僅是數(shù)學(xué)模型,與此同步的還有創(chuàng)新興趣的激活.在今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,一旦概念進(jìn)入應(yīng)用提升環(huán)節(jié),學(xué)生的創(chuàng)新興趣會(huì)被“觸發(fā)”,由此引發(fā)的生成一定是豐富多彩的.
數(shù)學(xué)是抽象的.豐富的文本,復(fù)雜的圖形,煩瑣的數(shù)量關(guān)系,讓很多抽象思維并不發(fā)達(dá)的學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的興趣.為了避免學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中漸行漸遠(yuǎn),我們一直努力將興趣培養(yǎng)“安放”在概念教學(xué)進(jìn)程之中.接觸概念,培養(yǎng)其探究興趣;問(wèn)題解決,培養(yǎng)其應(yīng)用興趣;建構(gòu)模型,培養(yǎng)其創(chuàng)新興趣……如此種種,將興趣培養(yǎng)融合到概念教學(xué)的不同階段,不僅能使學(xué)生獲得基本的數(shù)學(xué)知識(shí)和基本技能,還能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的激情,并形成進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心.為此,我們將繼續(xù)努力前行,課前,充分準(zhǔn)備;課上,精心實(shí)施;課后,及時(shí)反思.在前行的路上,期盼著更多同行專(zhuān)家給予我們指點(diǎn)和幫助!