摘 要 通過介紹幾種五年制高職數(shù)學(xué)教學(xué)“微情境”的設(shè)置方法,將數(shù)學(xué)與學(xué)生的生活實際、專業(yè)知識相聯(lián)系,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,幫助學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)有機(jī)融入學(xué)生今后的生活工作中。
關(guān)鍵詞 五年制高職數(shù)學(xué)教學(xué)“微情境” “微情境”設(shè)置 設(shè)置方法
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.07.059
創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)教學(xué)“微情境”,是提升五年制高職數(shù)學(xué)教學(xué)的有效途徑之一。設(shè)置合適的情境,首先要考慮學(xué)生的心理特點和思維特征:第一,此時學(xué)生的生理和心理正從少年過渡到青年,在行為表征上同時體現(xiàn)成人和兒童的特點,且還以兒童特征占主導(dǎo);第二,具備一定的意志力和自我調(diào)控能力,但控制度較差,并且專注度不夠;第三,意義記憶逐漸起重要作用,感知力在精確性和概括性兩方面發(fā)展迅速,但在感知活動中機(jī)械記憶占主導(dǎo);第四,邏輯思維方面,抽象邏輯在思維過程中雖然逐步展現(xiàn)其重要性,但形象邏輯仍在活動中發(fā)揮主導(dǎo)作用。根據(jù)心理學(xué)家皮亞杰的“認(rèn)知發(fā)生論”來分析,該階段的學(xué)生應(yīng)處于“具體運演”與“形式運演”兩個階段的交匯期,不具備完整抽象能力的智力結(jié)構(gòu)?!八麄兏矚g通過與自身經(jīng)驗、興趣有關(guān)聯(lián)的事物,通過圖表、模型、場景和其他一些具體的手段進(jìn)行學(xué)習(xí)?!盵1]他們需要一個符合他們心理特點、思維習(xí)慣的學(xué)習(xí)情境。該情境應(yīng)當(dāng)具啟發(fā)性,能讓學(xué)生產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的興趣,能將抽象的概念融入他們生活實際中,以及能把新舊知識順應(yīng),并且在同化舊識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上構(gòu)建新的體系。
設(shè)置五年制高職數(shù)學(xué)教學(xué)“微情境”的基本途徑:通過創(chuàng)設(shè)“微情境”,讓新知與舊知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生聯(lián)系進(jìn)而產(chǎn)生沖突,促使學(xué)生意識中的新舊知矛盾激化,幫助構(gòu)建新的知識結(jié)構(gòu)體系。因此,可通過下列幾種方法設(shè)置五年制高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的“微情境”。
1 構(gòu)建以學(xué)生生活實際為背景的教學(xué)“微情境”,引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行自主探究
“現(xiàn)實世界是數(shù)學(xué)的豐富源泉,也是數(shù)學(xué)應(yīng)用的歸屬。任何數(shù)學(xué)概念都可以在現(xiàn)實中找到它的原型。”[2]在引入“均值不等式”新知的教學(xué)中,可以利用如下貼近生活的“微情境”,促使學(xué)生主動發(fā)挖掘定理內(nèi)容的實質(zhì)。
“某網(wǎng)店開展某品牌的促銷活動,分兩階段對實施降價。方案①,首階段折,第二階段是在第一階段的折上再進(jìn)行p折促銷;方案②,兩階段均折進(jìn)行品牌促售。哪種方案打折力度大?”引導(dǎo)學(xué)生審題和分析,幫助他們將該問題歸結(jié)為比較兩實數(shù)與 的大小,再引導(dǎo)學(xué)生采用特殊值法推測出“ ”這一不等關(guān)系。至此解決了實際問題,同時還將“均值不等式定理”推導(dǎo)出來。
通過設(shè)置以上的貼近生活實際的數(shù)學(xué)教學(xué)“微情境”,幫助學(xué)生完成由觀察聯(lián)想、抽象概括以及數(shù)學(xué)化的學(xué)習(xí)過程。“不管什么時候,只要可能就要利用和學(xué)生的生活密切的材料和觀念。”[3]讓他們變得想學(xué)和樂學(xué)。
2 創(chuàng)設(shè)以學(xué)生專業(yè)為背景的“微情境”,引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)與專業(yè)融合學(xué)習(xí)
以專業(yè)知識為背景所創(chuàng)設(shè)的“微情境”,不僅可以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)進(jìn)而引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,還可以促使數(shù)學(xué)意義學(xué)習(xí)長期有效。針對計網(wǎng)專業(yè)學(xué)生,高職數(shù)學(xué)有關(guān)“偽代碼”知識的教授,不妨將計算機(jī)編程為背景,創(chuàng)設(shè)“偽代碼”與計算機(jī)編程相對比教學(xué)的“微情境”,讓學(xué)生體會專業(yè)技術(shù)中相關(guān)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用。
“旅游參團(tuán),兒童年齡不超過8歲,則無需繳參團(tuán)費;若兒童年齡在8歲至12歲,則需要繳一半的參團(tuán)費;若超過12歲,則應(yīng)繳全部參團(tuán)費。請編寫一個兒童參加旅游團(tuán)的偽代碼。能否根據(jù)計算機(jī)編程,利用C語言編寫一段程序?!痹趯W(xué)生完偽代碼和程序編寫后,引導(dǎo)學(xué)生回顧編寫過程,讓他們發(fā)現(xiàn)編寫算法和構(gòu)建流程圖兩者是一致的,區(qū)別僅在于最后的計算機(jī)編程是用計算機(jī)高級語言編寫而已。
“當(dāng)你做到了像希望的那樣在想象中去感覺和行動之后,在實踐中運用你的新知識,這一點十分重要。”[4]當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識能幫助專業(yè)技能提升時,他們也會注重對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。
3 設(shè)置運用類比思維的“微情境”,引導(dǎo)學(xué)生在舊知結(jié)構(gòu)體系中順應(yīng)產(chǎn)生新知產(chǎn)生
“利用類比法形成普遍命題的過程是通過‘聯(lián)想-預(yù)見來完成的。聯(lián)想就要靠已有的知識為基礎(chǔ)?!盵5]在“復(fù)數(shù)的概念”教學(xué)中,可以以學(xué)生舊知體系中有關(guān)實數(shù)性質(zhì)和代數(shù)式的知識為背景,設(shè)置類比的“微情境”,引導(dǎo)學(xué)生將新舊知識對比著進(jìn)行探究。
(1)由等式 , 你能發(fā)現(xiàn)怎樣結(jié)論?若,你又會發(fā)現(xiàn)什么?
(3)實數(shù)與數(shù)軸上的點建立關(guān)系,虛數(shù)可以嗎?若不能,那又該怎么辦?
(3)請化簡。那么又該怎樣化簡?”
隨著學(xué)生舊知的不斷深入回顧,引導(dǎo)學(xué)生逐步類比舊知探索新知,在舊知體系中順應(yīng)遷移出復(fù)數(shù)的知識,構(gòu)建其新知結(jié)構(gòu)體系,并在不斷深入探究、解決問題的過程中,促使學(xué)生思維方法得到訓(xùn)練和提升:(1)問題1利用改變a、b、c、d的限制對判斷所產(chǎn)生影響,不僅能使學(xué)生對問題理解的加深,同時又滲透了反證思想;(2)問題2在培養(yǎng)學(xué)生“數(shù)形結(jié)合”思想的同時,還幫助學(xué)生理解了“升維”的必要性;(3)問題3不僅可以幫助學(xué)生明白“共扼復(fù)數(shù)”引入的實質(zhì),還可以滲透進(jìn)對偶思想。
4 設(shè)立符合學(xué)生趣味的數(shù)學(xué)“微情境”,激起學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的興趣
“好奇是形成興趣的直接誘因”。[6]在五年制高職學(xué)生普遍害怕學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),趣味性教學(xué)“微情境”的設(shè)立,能消減他們對數(shù)學(xué)的恐懼感,還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣?!跋ED神話中阿基里斯與龜賽跑,龜在其前方1潯處,但阿基里斯跑的速度是龜?shù)?0倍。當(dāng)他追到1潯處時,龜向前爬了1/10潯;當(dāng)他追了1/10潯時,龜又向前爬了1/100潯;當(dāng)他追了1/100潯時,龜又再向前爬了1/1000潯…(1)求出阿基里斯和龜在各相同時間段行進(jìn)的路程;(2)阿基里斯能追上龜嗎?”
此“微情境”有助于引發(fā)學(xué)生觀察這兩個數(shù)列的特點從而引出等比數(shù)列的定興趣。借助學(xué)生的好奇心,引發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,促使其進(jìn)入主動探究學(xué)習(xí)的狀態(tài)。endprint
5 創(chuàng)立利用知識缺陷布置迷惑“陷阱”的“微情境”,幫助學(xué)生主動剖析、積極“釋疑”
在講授相關(guān)“雙曲線性質(zhì)”的習(xí)題過程中,可以利用“錯解”的方式布置“陷阱”,讓學(xué)生帶著疑惑去積極主動的學(xué)習(xí)。如:雙曲線上有一點P,其到右焦點的距離為5,其正確結(jié)論為( )
A 到左焦點距離:8;B到左焦點距離:15;C 到左焦點距離無法確定;D 該點不存在。依據(jù)學(xué)生平時常規(guī)的思維方式,教師可以故意演示這樣兩種錯誤解法,迷惑學(xué)生:
錯解一:分別設(shè)左、右焦點為 ,由定義可得 ,由可知, 。故正確結(jié)論為B。
錯解二:設(shè)雙曲線右支上存在點 ,則 ,由已知得 ,得,因此,故正確結(jié)論為B。
學(xué)生因自身知識的缺陷會被迷惑,會認(rèn)為兩種錯解是對的。但當(dāng)教師引導(dǎo):“當(dāng)時,即,即,而”,學(xué)生經(jīng)討論剖析會得出“”,這就與三角形的性質(zhì)發(fā)生矛盾,從而可以肯定點P不存在。同時還會讓學(xué)生找出被迷惑的誘因:定義中限制條件被忽視。即除要考慮條件外,還需注意暗藏的限制條件以及。
此“微情境”中,先利用學(xué)生知識的漏洞布置“陷阱”迷惑學(xué)生,再通過對隱藏的關(guān)鍵條件的分析去幫助學(xué)生“發(fā)現(xiàn)他們自己思維的不足”。[7]在釋疑的過程中,培養(yǎng)他們的辨析能力,增強(qiáng)其主觀能動性。
6 擬設(shè)以電腦擬合的“動態(tài)”模型為背景的“微情境”,促進(jìn)學(xué)生在變化中學(xué)會全面分析問題
在設(shè)置 “微情境”時,還可以借助計算機(jī)多媒體技術(shù),利用動畫模擬圖形變化軌跡來替代黑板上靜止的圖形,幫學(xué)生分析掌握變化規(guī)律、避免特殊情況的遺漏。比如,“根據(jù)字母系數(shù)m變化,探究曲線 的變化時,學(xué)生雖然根據(jù)二次曲線的知識,經(jīng)過討論補(bǔ)充,可能會得到比較完整的結(jié)論,但是對非二次曲線的變異現(xiàn)象會漏缺。若利用計算機(jī)技術(shù)設(shè)置“動態(tài)”模型來演示曲線變化過程,會讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)“變異值”。且變化曲線所呈現(xiàn)的形狀和顏色的動態(tài)美,會讓學(xué)生注意力集中,從而快速容易的抓住問題的焦點: 時,該曲線為焦點處于Y軸的雙曲線,并隨m增大開口擴(kuò)大,達(dá)到極限時突變?yōu)閮蓷l平行直線(平行X軸),此時;當(dāng)時,隨著m不斷增大趨向1時,由兩平行直線兩頭相接彎成扁橢圓,隨后扁橢圓逐漸地圓起,此過程,直至變?yōu)閳A(此時);當(dāng)時,圓分裂又成為兩平行直線(平行Y軸,此時;時,曲線又返回成雙曲線,其焦點卻位于X軸。隨著曲線不斷變化,學(xué)生可以逐步發(fā)現(xiàn):曲線簇其實是圍繞四個定點、在變動。
教師在設(shè)置計算機(jī)模擬“動態(tài)”模型的“微情境”時,引入有利于幫助形成各種結(jié)論的例子,從普通到特殊,逐步控制他們縮小觀察范圍,最終讓學(xué)生在變化中觀察分析現(xiàn)象的突出點。這樣的發(fā)現(xiàn)過程在培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,使學(xué)生掌握科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法等方面具有獨特的功能。[8]
蘇霍姆林斯基認(rèn)為:“教師應(yīng)該學(xué)會控制學(xué)生在教學(xué)過程中的活動,教師應(yīng)善于幫助學(xué)生形成必要的動機(jī)”。即在五年制高職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師應(yīng)該根據(jù)五年制高職學(xué)生自身特點來設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)“微情境”,誘發(fā)并維持其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生從自身的原有經(jīng)驗和知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,順應(yīng)、遷移以及構(gòu)建出數(shù)學(xué)知識的新結(jié)構(gòu)體系。
參考文獻(xiàn)
[1] 范云曄.高職數(shù)學(xué)教學(xué)中問題情境的設(shè)置[J].長春:長春理工大學(xué)學(xué)報,2013.2.
[2] 孫宏安.數(shù)學(xué)教材分析[M].大連:遼寧師范大學(xué)出版社,1998.
[3] [美]阿妮塔·伍德沃克.教育心理學(xué)(第八版)[M].陳紅兵等,譯.南京:江蘇教育出版社,2005.
[4] [德]多麗斯·沃爾夫,羅爾夫·梅爾克勒.理解情感 解決問題[M].賴升祿等,譯.北京:中央編譯出版社,1999.
[5] 徐利治.數(shù)學(xué)方法論選講[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,2001.
[6] 冉苒.數(shù)學(xué)教育心理學(xué)[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,2002.
[7] [新加坡]陳允成,[美]理查德·D·帕森斯等.教育心理學(xué):實踐者-研究者之路(亞洲版)[M].何潔等,譯.2007.
[8] 施良方.教學(xué)理論:課堂教學(xué)的原理、策略與研究[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,1999.endprint