趙旭
摘要:數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的靈魂就是問(wèn)題的設(shè)計(jì),而初始問(wèn)題的設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)學(xué)概念的形成和理解尤為關(guān)鍵。恰到好處的初始問(wèn)題不僅可以創(chuàng)設(shè)情境,也可以為學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)找到了一個(gè)載體,把它作為教學(xué)活動(dòng)的起點(diǎn),在問(wèn)題引導(dǎo)下,學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)就有了鮮明的目的性,從而使數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)成為學(xué)生主動(dòng)積極的探索性活動(dòng)。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)概念 教學(xué)策略
【中圖分類號(hào)】G633.6
新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)教師角色和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、引導(dǎo)者、促進(jìn)者,"學(xué)生是學(xué)習(xí)和發(fā)展的主體",數(shù)學(xué)教學(xué)最能體現(xiàn)新課標(biāo)的這一精神實(shí)質(zhì)。數(shù)學(xué)的本質(zhì)是思維,而思維活動(dòng)又是通過(guò)提出問(wèn)題和解決問(wèn)題來(lái)表現(xiàn)的,通過(guò)問(wèn)題調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)發(fā)展能力。解決問(wèn)題的過(guò)程,就是學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)、思想、方法、觀念形成和發(fā)展的過(guò)程。所以,從根本上說(shuō),數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的靈魂就是問(wèn)題的設(shè)計(jì)。
按照形成概念的心理特征,第一個(gè)例子必然成為后邊例子的思維載體,將第一例題研究透徹非常有利于學(xué)生舍棄問(wèn)題的非本質(zhì)屬性,而直接面對(duì)其本質(zhì)屬性。教師設(shè)計(jì)一個(gè)或一組恰到好處的初始問(wèn)題不僅可以創(chuàng)設(shè)情境,而且可以為學(xué)生的思維活動(dòng)提供一個(gè)好的切入口,在問(wèn)題引導(dǎo)下,學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)就有了鮮明的目的性,從而使數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)成為學(xué)生主動(dòng)積極的探索性活動(dòng)。
例1 甲乙兩輛汽車,從校門口(設(shè)為O點(diǎn))出發(fā),分別沿公路向東西行駛5千米,到達(dá)A、B兩處,問(wèn)題:它們的行駛路線相同嗎?它們的行駛路程相同嗎?
討論后由學(xué)生自己回答:距離相同,路線相反。
為了表示行駛方向(規(guī)定向東為正方向)和所在位置,我們分別記作﹢5千米和﹣5千米,利用有理數(shù)(數(shù)軸)就可以明確表示每輛汽車在公路上的位置了。(圖略)
我們知道出租車是計(jì)程收費(fèi)的,這時(shí)我們只考慮距離不考慮方向。當(dāng)不考慮方向時(shí),它行駛的距離就可以記作(單位:千米)3、8、5、2、4,這里的3叫﹢3的絕對(duì)值,8叫﹣8的絕對(duì)值,5叫﹢5的絕對(duì)值,2叫﹢2的絕對(duì)值,4叫﹣4的絕對(duì)值.。(如果汽車沒(méi)有行駛,距離就是0千米,用有理數(shù)表示就是0,自然得到0 的絕對(duì)值就是0)。對(duì)于這樣的生活問(wèn)題,學(xué)生就會(huì)深深地體會(huì)到絕對(duì)值就是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言去描繪生活,是讓數(shù)學(xué)貼近生活的一座橋梁。
通過(guò)以上例子,學(xué)生就很容易形成并理解絕對(duì)值的概念:絕對(duì)值的幾何意義是絕對(duì)值在數(shù)軸和平面上代表的是兩點(diǎn)之間的距離,即在數(shù)軸上,一個(gè)數(shù)與原點(diǎn)的距離叫做該數(shù)的絕對(duì)值。把數(shù)與形(代數(shù)與幾何)結(jié)合起來(lái)。學(xué)生對(duì)絕對(duì)值的代數(shù)意義及有關(guān)性質(zhì)的理解及運(yùn)用,便水到渠成了。
再如“平面直角坐標(biāo)系”概念的引入,主要是圍繞著確定物體的位置展開(kāi).教師可以出示一組這樣的問(wèn)題:
1、你怎樣在課程表中找到周幾第幾節(jié)課是什么?
2、你怎樣向別人描述你在教室里座位的位置?
3、你買了票看電影怎樣找到電影院中座位的位置?
4、在地圖上你怎樣確定首都北京的位置?……
結(jié)合生活實(shí)際,學(xué)生很容易回答出來(lái),這時(shí)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)以上問(wèn)題,不難發(fā)現(xiàn):我們?cè)谏钪校簧俚氖露夹枰鶕?jù)作為參照的一組數(shù)據(jù)(如:周幾第幾節(jié)課、幾排幾號(hào)座等)去確定某個(gè)位置.……由此引出有序數(shù)對(duì),進(jìn)一步啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生。以前,我們學(xué)習(xí)過(guò)數(shù)軸,數(shù)軸上每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)數(shù),這個(gè)實(shí)數(shù)叫做這個(gè)點(diǎn)在數(shù)軸上的坐標(biāo),數(shù)軸上的點(diǎn)與實(shí)數(shù)是一一對(duì)應(yīng)的,這樣利用數(shù)軸可以研究一些數(shù)量關(guān)系的問(wèn)題.,確定平面內(nèi)點(diǎn)的位置的方法是否也可以與此類似,也把數(shù)與形統(tǒng)一起來(lái)? 這樣讓學(xué)生經(jīng)歷由實(shí)際問(wèn)題抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題,通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的研究解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程.也就是經(jīng)歷了一個(gè)由實(shí)踐—理論—實(shí)踐的認(rèn)識(shí)過(guò)程。
又如“函數(shù)”概念的建立。首先,要弄清是什么因素促使我們建立函數(shù)概念?可以引導(dǎo)學(xué)生研究以下問(wèn)題:
例:一水庫(kù)的水位在最近5小時(shí)內(nèi)持續(xù)上漲,下表記錄了這5個(gè)小時(shí)水位高度:
t(時(shí)) 0 1 2 3 4 5
y(米) 10 10.5 10.10 10.15 10.20 10.25
(1)你能由記錄表推出這5個(gè)小時(shí)中水位高度y(米)隨時(shí)間t (時(shí))變化的數(shù)學(xué)式嗎?
(2)水位的高度隨時(shí)間在變化,變化有規(guī)律嗎?水位的一點(diǎn)高度y與時(shí)間t之間有一定關(guān)系,如下圖就反映了時(shí)間t(時(shí))與水位高度y(米)之間的關(guān)系,你能從圖上觀察出有幾個(gè)變化的量嗎?當(dāng)t分別取3、5 時(shí),相應(yīng)的y是多少?
(3)據(jù)估計(jì)這種上漲的情況還會(huì)持續(xù)2個(gè)小時(shí),預(yù)測(cè)再過(guò)2個(gè)小時(shí)水位高度將達(dá)到多少米?
解:(1)y=0.05t+10 (0≤t≤7)
(2)略
(3)當(dāng)t=5+2=7時(shí),y=0.05t+10=10.35
預(yù)計(jì)2小時(shí)后水位將達(dá)到10.35米。
思考:圖象上的點(diǎn)的坐標(biāo)與表格中的數(shù)據(jù)及其數(shù)學(xué)式之間的關(guān)系?
通過(guò)以上系列問(wèn)題,讓學(xué)生感覺(jué)到:現(xiàn)實(shí)生活中變量間的關(guān)系普遍存在,并且一個(gè)變量是隨著另一個(gè)變量的變化而變化的;變量之間的表示方式是多樣的(列表、解析式、圖像等),這些就促使我們建立新的數(shù)學(xué)概念:函數(shù)概念。在問(wèn)題的指引下,尋求函數(shù)本質(zhì)屬性的活動(dòng)就可以展開(kāi)了,“函數(shù)”,是對(duì)兩個(gè)變量而言,研究函數(shù)關(guān)系,就是研究?jī)蓚€(gè)變量之間的關(guān)系,兩個(gè)變量之間不同的數(shù)量關(guān)系對(duì)應(yīng)著不同的函數(shù)關(guān)系。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中函數(shù)的定義:一般地,在一個(gè)變化過(guò)程中,如果有兩個(gè)變量x和y,并且對(duì)于x的每一個(gè)確定的值,y都有唯一確定的值與它對(duì)應(yīng),則稱x為自變量,y為x的函數(shù)。
這樣讓學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)由實(shí)際例子(問(wèn)題)→數(shù)學(xué)解答→從過(guò)程中提煉出函數(shù)概念的思維過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考,“思”有所“得”,“思”有所“悟”,不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)到引進(jìn)常量、變量、函數(shù)概念的必要性,而且感悟并逐步學(xué)會(huì)如何給數(shù)學(xué)概念下定義的方法.在課堂教學(xué)中,教師的任務(wù)就是為學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造提供自由廣闊的天地,就是在于引導(dǎo)學(xué)生探索獲得知識(shí)、技能的途徑和方法。