江蘇省江陰市青陽高級中學(xué) 譚 穎 范祥東
把握學(xué)習(xí)起點,提高高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性
江蘇省江陰市青陽高級中學(xué) 譚 穎 范祥東
美國教育心理學(xué)家奧蘇伯爾說過:“影響學(xué)生學(xué)習(xí)新知的唯一重要的因素,就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么,要探明這一點,并應(yīng)據(jù)此教學(xué)?!笨磥?,課堂教學(xué)是否有效,不是指教師有沒有教完內(nèi)容或教得好不好,而是指學(xué)生有沒有學(xué)到什么或?qū)W得好不好,其有效性是建立在課堂的教學(xué)起點和學(xué)生的學(xué)習(xí)起點之上。本文筆者結(jié)合自己的教學(xué)實踐,就如何把握學(xué)習(xí)起點,提高高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性談幾點體會。
數(shù)學(xué)知識來源于生活,許多內(nèi)容能在現(xiàn)實生活中找到相應(yīng)的原型。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的認知起點不僅限于邏輯關(guān)系上的知識基礎(chǔ),而且還包含現(xiàn)實生活中積累的經(jīng)驗,即學(xué)生的現(xiàn)實起點,這一點越來越成為廣大數(shù)學(xué)教師的共識。教學(xué)的最大浪費就是無視學(xué)生已有的生活經(jīng)驗,只有在找準學(xué)生現(xiàn)有的知識起點的基礎(chǔ)上,才能研究如何把握學(xué)生的學(xué)習(xí)起點。因此在新課標指引下的數(shù)學(xué)課堂,教師要全面了解學(xué)生,認識學(xué)生的現(xiàn)實起點。
案例1:在教學(xué)“等比數(shù)列的前n項和”時,創(chuàng)設(shè)了如下情境:
在印度有一個古老的傳說:舍罕王打算獎賞國際象棋(國際象棋棋盤共有8行8列,構(gòu)成64個格子)的發(fā)明人——宰相西薩·班·達依爾。國王問他想要什么,他對國王說:“陛下,請您在這張棋盤的第1個小格里,賞給我1粒麥子,在第2個小格里給2粒,第3小格給4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍。請您把這樣擺滿棋盤上所有的64格的麥粒,都賞給您的仆人吧!”國王覺得這要求太容易滿足了,就欣然同意了他的要求。你認為國王有能力滿足發(fā)明者的上述要求嗎?
師:每個格子里的麥粒數(shù)是前一個格子里的麥粒數(shù)的2倍,共有64個格子,每個格子里的麥粒數(shù)是多少?其麥粒總數(shù)是多少?
師:要求麥粒總數(shù)實際上就是求上述數(shù)列的和,那么這是一個什么數(shù)列呢?
生3:相鄰兩項相差2倍,利用消項求和。
生4:不能消項求和,因為這個等式不具有加減消項的特征。
師:回答得很好,請同學(xué)們再想想(生生互動,合作探究),究竟能不能求和?若能求和,那又要怎樣來求和?
生5:利用2倍的關(guān)系,在等式的兩邊同時乘以2,得到一個新的等式,然后再兩式相減,具體為:現(xiàn)將①的兩邊同時乘以2,得到,最后由②-①得
此時學(xué)生的情緒也異常激動和興奮,怎么也想不到竟有如此大的數(shù)目,同學(xué)們都十分驚訝和好奇。
上述案例的導(dǎo)入是從生活實際出發(fā),放手讓學(xué)生交流、討論、探究,使學(xué)生參與知識的形成過程,弄清數(shù)學(xué)的現(xiàn)實意義,體會到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣,同時也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)積極性和熱情。這樣的教學(xué)無疑把數(shù)學(xué)知識與解決實際問題緊密聯(lián)系起來,有效突破了教學(xué)難點,與新課程倡導(dǎo)的“數(shù)學(xué)源于生活”相吻合,實現(xiàn)了課堂的有效性。
抓住新舊知識的連接點。數(shù)學(xué)是邏輯性很強的學(xué)科,它體現(xiàn)的是一種循序漸進,數(shù)學(xué)知識之間有著承前啟后的作用,因此,在課堂教學(xué)中,要善于抓住知識的連接點,讓學(xué)生的思維順暢無阻,感覺一切都是水到渠成。
案例2:“任意角的三角函數(shù)”的教學(xué)中,設(shè)計與構(gòu)想如下:
針對“任意角的三角函數(shù)”的教學(xué),筆者就“終邊定義法”的教材安排,選擇“摩天輪情境”引入,然后從已經(jīng)學(xué)習(xí)過的“銳角三角函數(shù)的定義”出發(fā),筆者給出教學(xué)設(shè)計與構(gòu)想:
1.給出勻速旋轉(zhuǎn)的摩天輪情境,提出描述坐在座艙里的一個人的位置的問題,引導(dǎo)學(xué)生恰當建立平面直角坐標系——以摩天輪中心為坐標原點。借助于坐標系研究,并回顧任意角的意義,得到兩種可能的描述形式:與把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,進而提出在坐標系下探究與的關(guān)系的問題。
2.直接就任意角的情形探究是困難的,學(xué)生很難獨立完成探究過程,需要教師啟發(fā)引導(dǎo):首先,遇到新問題怎么辦?如果問題比較復(fù)雜,該從哪里切入呢?——讓學(xué)生萌發(fā)從“簡單開始”的念頭;其次,對任意角而言,簡單情形是什么呢?——銳角,即當為銳角時的情形,進而引導(dǎo)學(xué)生形成先研究“為銳角情形”的方案,此時問題轉(zhuǎn)化為:先研究為銳角時,與的關(guān)系;再次,你打算怎樣研究呢?——具體要探究當為銳角時,是什么,有何意義?引導(dǎo)學(xué)生自己畫圖(如圖)。
此時直角三角形OMP自然“浮出水面”,原有的知識——初中直角三角形中的銳角三角函數(shù)也隨之而來,對新知識的探究自然回到已有的基礎(chǔ)起點。
所謂數(shù)學(xué)思想方法,筆者的理解是:數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法是一個抽象與具體并存的統(tǒng)一體,當我們偏重于提煉其對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)性作用時,稱之為數(shù)學(xué)思想(具有一定甚至是高度的抽象性);當我們側(cè)重于它的數(shù)學(xué)操作性作用(如推理、解題和建模等)時,可以稱之為數(shù)學(xué)方法(嚴格來說,數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的具體化)。如同語言是思維的載體,數(shù)學(xué)方法就是數(shù)學(xué)思想的具體化,是數(shù)學(xué)思想的外殼和物質(zhì)形式。由于數(shù)學(xué)學(xué)科的特殊性,無論怎樣的數(shù)學(xué)實踐活動,都需要數(shù)學(xué)方法,當然也就離不開數(shù)學(xué)思想的指導(dǎo)。而數(shù)學(xué)思想需要長期對大量的數(shù)學(xué)實踐中的做法、規(guī)律等進行思考、總結(jié)和提煉,才能獲得升華。但數(shù)學(xué)思想方法在數(shù)學(xué)教材中并沒有明確提出,只是通過一些文字敘述或題目以及解題過程等來蘊含,這就需要教師有意識地研究教材,深入挖掘其中所蘊含的思想方法,從而提高課堂教學(xué)的有效性。
先觀察圖1,這是某倉庫堆放的一堆鋼管,最上面一層有4根鋼管,下面的每一層都比上一層多一根,最下面的一層有9根,怎樣計算這堆鋼管的總數(shù)呢?
看起來極為普通和常見的計算鋼管總根數(shù)的問題,卻通過文字敘述和一幅圖的變化,向我們展示了幾個值得玩味的數(shù)學(xué)的東西:
首先,“假設(shè)在這堆鋼管旁邊倒放著同樣一堆鋼管”這一句話向我們展示了等差數(shù)列求和的具體方法——倒序相加,其優(yōu)點是不用考慮的奇偶性而直接相加。
其次,“這樣,每層的鋼管數(shù)量都等于4+9,共有6層,從而原來一堆鋼管的總數(shù)為,則向我們展示了等差數(shù)列求和公式——梯形面積公式其優(yōu)點是形象、熟悉,因而也就容易記憶。
總之,在課堂教學(xué)中,對于教學(xué)起點的把握絕非是靜止的,它應(yīng)該是動態(tài)的、富有變化的,教師在現(xiàn)實教學(xué)中要善于分析。當學(xué)生的現(xiàn)實起點遠遠高于教材的邏輯起點時,我們有必要對課堂教學(xué)的起點進行適度的調(diào)整。那種置學(xué)生的需求、困惑和情緒于不顧的課堂不是真正有效的課堂,那種多數(shù)學(xué)生只是當了一回“觀眾”的課堂,更不是真正有效的課堂。教師要善于在教學(xué)實踐中,根據(jù)鮮活的學(xué)情做出現(xiàn)場處理,根據(jù)學(xué)生課堂上表現(xiàn)出來的現(xiàn)實起點做隨機調(diào)控,必須充分預(yù)設(shè)學(xué)生課堂的生成情況,并把學(xué)生現(xiàn)場生成的學(xué)習(xí)資源轉(zhuǎn)化為引出新知的背景,讓學(xué)生在觀察、思考、分析、討論中,最終獲取新知。