☉江蘇省江陰市華士高級中學(xué) 陸燕
“活動探究”在深化概念教學(xué)中的運用初探
——《任意角》的教學(xué)實踐
☉江蘇省江陰市華士高級中學(xué) 陸燕
為了更好地促進學(xué)校教育事業(yè)的發(fā)展,我校進行了探索實踐,打造“學(xué)習有動力,學(xué)生長能力,教學(xué)有活力”的“三力”課堂,從而建設(shè)了高效課堂,深化了教學(xué)改革.教學(xué)的過程必須是學(xué)生主動參與的過程,是學(xué)生合作探究的過程,這樣教學(xué)才有活力.這樣的“活動探究”,有效調(diào)動了學(xué)生學(xué)習的積極性,學(xué)習就有動力;而通過師生互動、生生互動的教學(xué)模式的構(gòu)建,學(xué)生充分進行了自主學(xué)習,實現(xiàn)了師生能力齊長.
《數(shù)學(xué)課程標準》明確提出:“數(shù)學(xué)要讓學(xué)生在參與特定的數(shù)學(xué)活動中,在具體情境中初步認識對象的特征,獲得一些體驗.”讓學(xué)生親歷體驗,不但有助于通過多種活動探究和獲取數(shù)學(xué)知識,更重要的是學(xué)生在體驗中能夠逐步掌握數(shù)學(xué)學(xué)習的一般規(guī)律和方法.
本人有幸參加了學(xué)校組織的教學(xué)展示活動,通過不斷的磨課,感觸頗深.現(xiàn)結(jié)合《任意角》的課堂教學(xué)的片段,談?wù)劚救死谩盎顒犹骄俊痹谏罨拍罱虒W(xué)中的實踐活動:
《任意角》是必修4第一章第一節(jié)內(nèi)容,本節(jié)的教學(xué)目標是:理解任意角的概念,學(xué)會在平面內(nèi)建立適當?shù)淖鴺讼祦碛懻撊我饨?;能夠?°到360°范圍內(nèi),找出與已知角終邊相同的角,并能夠判定角所在的象限;能寫出與某已知角終邊相同的角的集合.
本節(jié)的教學(xué)重點:任意角的概念.
本節(jié)的教學(xué)難點:把終邊相同的角用集合、符號語言正確地表示出來.
1.問題情境導(dǎo)入,體現(xiàn)概念形成的必然
問題1:你能回答初中角的相關(guān)概念及范圍嗎?
問題2:通過觀看視頻:程菲跳,吊環(huán)比賽,你能說出程菲前空翻幾度嗎?運動會上的體操運動員兩套旋轉(zhuǎn)動作方向相同嗎?
設(shè)計意圖:以初中所學(xué)的角的概念引入,再與生活中的角加以比較,新舊知識加以碰撞,引發(fā)學(xué)生的認知沖突,讓學(xué)生在有趣的實例中感知拓展角的概念的必要性,并從中提煉出這些角區(qū)別于以前角的本質(zhì)屬性:既有旋轉(zhuǎn)量又有方向,形成對任意角的初步認識.
2.生活實例類比,剖析概念形成的過程
問題3:觀看下列圖形,如果將扳手看成一條射線,結(jié)合扳手旋緊或旋松螺帽的運動過程,角可以看成該射線做怎樣的運動而形成的?
問題4:你能用數(shù)學(xué)語言準確地表述任意角的定義嗎?
問題5:你能列舉一些生活中的任意角嗎?如何表示旋轉(zhuǎn)方向相反的角?
設(shè)計意圖:扳手可抽象成一條射線,螺帽可抽象成一個點,進而結(jié)合扳手的旋轉(zhuǎn)運動抽象出射線繞點的旋轉(zhuǎn)運動,這樣,引導(dǎo)學(xué)生給出任意角的定義就水到渠成了.而且,學(xué)生在嘗試自己給出定義的探究過程中,享受到發(fā)現(xiàn)的樂趣,感受到概念的形成原來如此的自然,枯燥的概念具體化、形象化了.
得到任意角的概念后再聯(lián)系生活,尋找生活中的任意角,結(jié)合時鐘、扳手轉(zhuǎn)向有逆時針和順時針,來定義角的分類.這樣,不僅深化了對任意角概念的認識,而且順理成章得到了角的分類.
3.自主活動探究,實現(xiàn)概念生成的自然
活動探究1:對于α=390°,β=-150°,
(1)你能用圖形表示這些角嗎?
(2)你能把這兩角同時放入直角坐標系,并判斷它們所在的象限嗎?
設(shè)計意圖:學(xué)生已經(jīng)有了角的認識,通過⑴中畫圖的實踐活動,對概念的理解就更直接,從而深化了認識,并且通過比較同學(xué)們的畫圖,發(fā)現(xiàn)開口方向形形色色,這時就需要一種方法將作圖統(tǒng)一化,這樣將角放入直角坐標系中研究就必然了.然后,立即跟上⑵的畫圖的實踐活動,生成象限角和軸線角相關(guān)概念就水到渠成了.
4.小組合作交流,探究總結(jié)規(guī)律
活動探究2:在同一直角坐標系中畫出一組角后,(小組討論)你們有何發(fā)現(xiàn)?按此規(guī)律,你們能再舉出一些角嗎?你們能用一個式子表示出這一類角嗎?為什么?
①60°,420°,780°,-300°;②210°,570°,930°,-150°.
活動探究3:與α角終邊相同的一類角如何用集合表示?
設(shè)計意圖:學(xué)生通過動手畫圖,很容易發(fā)現(xiàn)每組角是終邊相同的角,通過合作交流,不難發(fā)現(xiàn)這些角都相差幾圈,而一圈剛好是360°,因此第一組角可用β=60°+ k·360°來表示,第二組角可用β=210°+k·360°來表示,這樣,學(xué)生就很輕松得到與α角終邊相同的一類角集合{β|β=α+k·360°,k∈Z}.
5.動畫演示,深化規(guī)律探索
利用幾何畫板演示活動探究2中的第一組角相互的關(guān)系.動態(tài)展示由60°到420°,再到780°,從60°再到-300°.再結(jié)合板書:420°=60°+1×360°,780°=60°+2×360°,-300°= 60°+(-1)×360°從數(shù)的角度更直觀地展示一類角的規(guī)律.
設(shè)計意圖:通過幾何畫板演示,形象直觀地展示出終邊相同的一類角的相互關(guān)系,讓學(xué)生更好地理解了與α角終邊相同的一類角集合為{β|β=α+k·360°,k∈Z}.在探索過程中,讓學(xué)生領(lǐng)悟到可從數(shù)與形兩方面來研究一類角,從而深化規(guī)律探索,同時也為例題1作好鋪墊.
例1在0°與360°范圍內(nèi),找出與下列各角終邊相同的角,并判斷它們是第幾象限角?
(1)650°;(2)-150°;(3)-990°15′.
追問:將在0°與360°范圍內(nèi)改為-360°與360°范圍內(nèi)呢?
設(shè)計意圖:學(xué)生在解決此類題時,基本上會化為:β= α+k·360°,k∈Z,其中α∈(0°,360°).這時及時的追問有利于學(xué)生在反思中優(yōu)化解決方法,聯(lián)系終邊相同的一類角,得出更一般的做法.這樣,學(xué)生在解決問題的探究活動中,不斷感受到思考的樂趣,培養(yǎng)了學(xué)生積極思考,勇于創(chuàng)新的好習慣.
1.創(chuàng)設(shè)生活實景,自然引入概念
“數(shù)學(xué)概念教學(xué)的意義不僅在于使學(xué)生掌握‘書本知識’,更重要的是讓他們從中體驗數(shù)學(xué)家概括數(shù)學(xué)概念的心路歷程,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)家用數(shù)學(xué)的觀點看待和認識世界的思想真諦,學(xué)會用概念思維,進而發(fā)展智力和培養(yǎng)能力.”[1]因此,本人在教學(xué)中,立足于創(chuàng)設(shè)生活實景,通過學(xué)生自主探索,感知生活實例,經(jīng)歷觀察分析,抽象概括,自然引入任意角的概念.這樣,先從必要性入手,借助實例抽象出數(shù)學(xué)概念,再利用概念回歸生活,并且尋找實例深化概念理解,從直觀到抽象再回到生活,讓學(xué)生經(jīng)歷了概念的發(fā)生發(fā)展過程,這樣形成的概念生動形象,而且自主形成概念的過程有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習興趣,讓學(xué)生收獲探索的喜悅,促進學(xué)生思維的發(fā)展.
2.構(gòu)建活動探究,深化概念理解
波利亞指出“學(xué)習知識的最佳途徑是自己去發(fā)現(xiàn)知識,這種發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解最深刻,也最容易掌握其概念內(nèi)在規(guī)律的聯(lián)系”.因此,本人構(gòu)建了活動探究,引導(dǎo)學(xué)生動手動腦,通過作圖實踐經(jīng)歷了觀察分析、推理總結(jié)等過程,深化概念理解,從而能自覺獲取本質(zhì)屬性,感知規(guī)律.這樣,學(xué)生變被動為主動地探究,在自主建構(gòu)知識、獲取和體驗概念形成的過程中,不僅培養(yǎng)了學(xué)生抽象概括的能力,而且促進了學(xué)生自主創(chuàng)新.這種思維方式的轉(zhuǎn)變對今后的探究學(xué)習起到潛移默化的作用.
3.加強合作互動,探究概念運用
概念形成是經(jīng)歷由個別到一般的過程,而概念的運用是從一般到個別的過程,概念學(xué)習的最終目的就是要運用概念來解決問題.通過師生互動,生生合作交流,對概念的認知進行了辨析重組,不僅豐富了概念的直觀感受,而且在運用概念的過程中培養(yǎng)了學(xué)生交流合作能力和理論聯(lián)系實際的實踐能力,為今后學(xué)生的合作探究奠定扎實的基礎(chǔ).
4.滲透數(shù)學(xué)思想,重組概念體系
數(shù)學(xué)學(xué)科是一個知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),每一個數(shù)學(xué)概念都充當著這知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的“節(jié)點”,并且數(shù)學(xué)概念間相
互有關(guān)聯(lián),而概念形成發(fā)展的過程蘊含著數(shù)學(xué)思想.因此,概念教學(xué)要借助于生活中的“形”,使抽象的概念生動化、形象化,并且要及時引導(dǎo)學(xué)生將概念進行辨析歸類,利用知識框架等,幫助學(xué)生厘清概念間的內(nèi)在聯(lián)系,從而自然納入原有的概念體系中,促使新舊概念融會貫通,領(lǐng)悟新概念的內(nèi)涵和外延,重組新的概念系統(tǒng),以便更好地促進概念的保持與運用,加快認知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,讓數(shù)學(xué)問題直觀化,簡單化.
本人在得到終邊相同的一類角過程中時:讓學(xué)生從特例過渡到一般,經(jīng)歷觀察、比較、分析、思考的過程后,歸納出一般的結(jié)論,從中滲透了數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想方法,轉(zhuǎn)變優(yōu)化了學(xué)生學(xué)習的方式.
“概念教學(xué)要返璞歸真,在概念的發(fā)生發(fā)展過程中揭示它的本來面目.”[2]本人本節(jié)課立足于打造“三力課堂”,遵循學(xué)生循序漸進的認識規(guī)律,著力于設(shè)計“活動探究”,在概念教學(xué)的四環(huán)節(jié):“形成—深化—運用—系統(tǒng)”中不斷地完善改進學(xué)生的認知結(jié)構(gòu),優(yōu)化教學(xué)策略,以提高學(xué)生合作探究、實踐創(chuàng)新能力.從而努力用實踐來實現(xiàn)用活動探究來深化概念教學(xué).
1.章建躍.數(shù)學(xué)概念教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)造能力[J].中小學(xué)數(shù)學(xué)(高中版),2009(11).
2.章建躍,陶維林.概念教學(xué)必須體現(xiàn)概念的形成過程——“平面向量的概念”的教學(xué)與反思[J].數(shù)學(xué)通報,2010(1).Z