江民杰
即將開始的新一輪課程改革,高中數(shù)學教師是參與者、執(zhí)行者。在教學過程中,如何培養(yǎng)學生的數(shù)學能力,特別是學生的后續(xù)學習的能力,從而提升其核心素養(yǎng)呢?這要求教師不斷提升自己的數(shù)學教學素養(yǎng)及教學能力,其基本途徑之一是結合教學做課題研究。如何在日常瑣碎的教學中收集素材(數(shù)據)、整理素材、提煉觀點、實驗應用,達到提升自己、服務學生,這是擺在每個中學數(shù)學教師面前的問題。下面筆者以剛剛結題的江西省重點課題“高考數(shù)學命題與數(shù)學教材關系的探究”為例,淺議課題研究如何根植于日常教學。
1.課題研究的選題應貼近教學
數(shù)學教育課題的選題,就是選擇和確定數(shù)學教育研究的對象和具體的內容,即研究什么、寫什么的問題。如何選擇有價值的、有意義的課題?首先對所選課題有一定的材料基礎,需要豐富的第二手材料,還要通過實地調查、觀察實驗、親身檢驗,掌握真實可靠的、豐富生動的第一手資料。其次是選擇我們感興趣的、有強烈研究欲望的課題,選擇有強烈研究欲望的課題,能夠提高研究問題的熱情和積極性,增強克服困難的信心和毅力。再次,在數(shù)學教學實踐中挖掘研究所觀察的教學現(xiàn)象,捕捉研究靈感,了解學生所難,尋求突破良策。
當前的數(shù)學教學的著力點已被高考綁架,很多教師教學活動的安排僅僅圍繞高考,以高考為標度、以刷題為手段,提升解題的熟練程度。教學活動因此缺失數(shù)學味,失去了數(shù)學教育的功能。數(shù)學教師應當明白數(shù)學學科在學生成長過程中能做出哪些獨特的貢獻?在提升學生核心素養(yǎng)的前提下,如何幫助學生順利進入理想大學?這是擺在每個中學數(shù)學老師面前不可回避的問題,也是我們每天都在考慮的問題。
鑒于日常教學接觸的對象與范圍,課題選題宜“小”“近”“實”“真”?!靶 本褪菑男∈虑?、小現(xiàn)象、小問題入手,以小見大;“近”就是貼近教學、貼近現(xiàn)實、不好高騖遠;“實”就是實實在在,除去大而空的描述,有研究的實體;“真”就是真討論、真研究、真實踐。考慮到上述方面的情況,申請課題“高考數(shù)學命題與數(shù)學教材關系的探究”立項,并立為省級重點課題。
2.課題研究的素材應源于教學
教學與教學課題研究不沖突,關鍵是認識問題,讓教學融入課題研究,課題研究又服務教學,達到相互融合,這是高層次的教學。圍繞課題“高考數(shù)學命題與數(shù)學教材關系的探究”,筆者一直在思考,如何在教學實踐中做個有心人,悉心研究數(shù)學教學的每個環(huán)節(jié),不斷積累經驗,以改進和優(yōu)化數(shù)學教學為切入點進行深入的研究。如教材的處理與挖掘,將學科的思想滲透教學的方方面面,最大限度發(fā)揮它的教育功能等;研究高考試題及其命題背景,留心觀察稍縱即逝的各種數(shù)學問題,收集素材。
2.1教材處理
素材是課題研究的對象,在新授課中如何收集好的素材,收集有價值的素材,需要我們處處留心,以知識的生成為依托,挖掘教材白紙黑字中的微言要義,讀懂背后的東西,弄清知識的意蘊、知識的精義和主旨,深層次理解核心知識發(fā)生發(fā)展過程,抓住教材的關鍵點(核心),而不是圍繞“一個知識(概念)、三項注意、幾個例題、一道練習卷”的教學模式,實實在在落實課程標準,為學生一生的發(fā)展打基礎,提升核心素養(yǎng)。
【案例】解析幾何是用代數(shù)方法解決幾何問題?!斑\算”是代數(shù)的核心,“距離”“角”等等是幾何的核心,“斜率”是解析幾何的核心。筆者利用這些核心概念,在坐標法思想的指導下,對圓錐曲線的定義有如下的思考。
教材利用離心率將形狀不同、定義不同的二次曲線統(tǒng)一起來,并給出了統(tǒng)一定義,我們提出下列問題:
與此相關的問題教材與高考試題都曾出現(xiàn),如:
【教材源題】△ABC的兩個定點A,B的坐標分別是(-6,0),(6,0),邊AC、邊BC所在直線的斜率之積等于一定值,求頂點C的軌跡方程(北師大版選修2-1習題3-1第8題)。
【2011湖北理20】平面內與兩定點A1(-a,0),A2(a,0)(a>0)連線的斜率之積等于非零常數(shù)m的點的軌跡,加上A1、A2兩點所成的曲線可以是圓、橢圓成雙曲線。
(Ⅰ)求曲線C的方程,并討論C的形狀與m值的關系;
(Ⅱ)當m=-1時,對應的曲線為C1;對給定的m∈(-1,0)U(0,+∞),對應的曲線為C2,設F1、F2是C2的兩個焦點。試問:在C1上是否存在點N,使得△F1NF2的面積S=|m|a2。若存在,求tan∠F1NF2的值;若不存在,請說明理由。
(2)距離是幾何的另一個核心概念,可以用距離把圓、二次曲線統(tǒng)一起來。
①動點P(x,y)到兩點A(-c,0)、B(c,0)距離和為2a(定值,2a>2c)的點P的軌跡方程為橢圓。
②動點P(x,y)到兩點A(-c,0)、B(c,0)距離差的絕對值為2a(2a>2c)的點P的軌跡為雙曲線。
③動點P(x,y)到兩點A(-c,0)、B(c,0)距離比為常數(shù)λ(λ≠1),則點P的軌跡為圓(阿波羅尼斯圓)。
④動點P(x,y)到兩點A(-c,0)、B(c,0)距離乘積為常數(shù),則點P的軌跡為卡西尼卵形線。
上述定義以“距離”為紐帶,以“運算”為基本手段,給出定義。
2.2.試題解密
眾所周知,高考數(shù)學試題的命題方法一般是秘而不宣的,但采用數(shù)學手段對公布的數(shù)學試題進行剖析,追尋數(shù)學試題的命題背景及思維軌跡,挖掘試題所潛藏的資源,打開凝結在試題字里行間隱隱跳動的數(shù)學思維,探究數(shù)學試題的命題方法,進而引領學生站在高端,拓展思維。
北師大版數(shù)學教材必修2《立體幾何》的編寫,以長方體(正方體)為主要模型,這一特征和思路遷移到數(shù)學命題上。立體幾何試題,特別是信息題,就是以正(長)方體為模型,利用截面(痕)、距離、與球相關的組合體或對圖形進行分解與組合調整。因此對于立體幾何試題解讀,我們可以利用正(長)方體,解密其命題背景。endprint