☉浙江省安吉縣昌碩高級中學 張有才
眾所周知,數學知識的學習,難在對章節(jié)的起始概念的掌握,而每章的起始課大都是概念課,概念教學則成為當下數學教學的難點.筆者發(fā)現,當下的數學概念教學往往是“以賽代練”,更多的是通過解題訓練達到對知識的理解,這種做法是有失偏頗的.
李邦河院士說過:“數學根本上是玩概念的,不是玩技巧的.技巧不足道也!”數學概念高度凝結著數學家的思維,是數學地認識事物的思想精華,蘊含了最豐富的創(chuàng)新教育素材.高中數學起始課概念多,好的概念教學能夠彰顯數學育人的價值.因此章節(jié)起始課的教學是需要重視、值得研究的,畢竟“良好的開端是成功的一半”,要堅信“萬物起始,生機勃勃”.
因此,上好章節(jié)起始課、扎實地理解數學概念,一方面能夠讓學生了解本章的知識內容、研究方法和數學思想,另一方面也是培養(yǎng)學生對本章學習興趣的最好時機.因此,形式化的內容需要教師用非形式化的手段進行演繹,“對話”教學就是這樣的一種教學模式,其是要達到課堂教學的人性化,體現學生的創(chuàng)造性的教學思維和理念.“對話”教學不僅僅是簡單的師生問答,而是師生的交流、相互地傾聽和情感的分享.本文以《必修4》第一章《基本初等函數Ⅱ(三角函數)》的起始課《任意角》為例,談一談如何實現知識和對話的良好銜接,懇請讀者批評指正.
人教A版教材中很多章節(jié)的起始課都有承前啟后的作用.教師需要了解學生已有的知識結構和認知水平,找到學生的最近發(fā)展區(qū),提出恰當的問題讓學生參與到課堂活動中,讓學生跨越新舊知識之間的距離,體會它們之間的聯(lián)系.從而更好地掌握新的知識內容和思想方法.
本課是《三角函數》的“開篇”,學生已經在初中的時候學習過銳角的三角函數,對角和三角函數的定義有了一定的了解.
師:我們之前學習過了指數函數、對數函數、冪函數,它們刻畫了生活中的某些規(guī)律,生活中具有變化規(guī)律的現象還有很多.如體操運動員向內、向外轉體720°;扳手擰開螺絲按逆時針轉270°,再擰緊螺絲需按順時針方向轉270°.你發(fā)現了什么規(guī)律?
生1:都是角度問題.
生2:都是超過180°的角.
生3:都是轉動問題,還有轉動的方向.
師:角是怎樣定義的?
生:有公共端點的兩條射線組成的幾何圖形叫做角.
師:范圍是什么?
生:0°到180°.
師:那上面的例題中出現的都與角有關,初中定義的角不夠用了,需要重新定義,你們認為確定一個角需要什么要素?
生:需要角的度數和方向.
意圖:教師通過與學生的“對話”創(chuàng)設情境并回顧舊知.解決好兩個問題:第一,為什么要學習本章內容;第二,從哪里入手.初中的角的定義不能研究不在0°到180°范圍之內的角的問題.這里需要強調“定義一個新概念的方法”,確定一個“任意角”的條件——旋轉量和旋轉方向.任意角不僅可以取任意大小的角,而且還有方向.通過“對話”構建本章的基本研究思路的教學,為整章學習打好基礎.對話干練,不拖泥帶水,能夠比較快地切入正題.
“類比思想”是數學學習中的重要方法,通過類比能讓學生通過已有的知識進行拓展和再發(fā)現,能很好地培養(yǎng)學生的探索精神.但與什么知識去做類比,或是與什么思想方法去做類比,是學生的能力不可及的,所以教師要通過“對話”拋出類比的對象,再讓學生進行思考,從而有的放矢.
師:有了度數和方向,角是通過什么方式得到的呢?
生:通過初中學習的角的概念,角是可以由一條射線“轉”出來的.
師:那方向如何確定呢?
學生討論結果:用逆時針和順時針來確定方向.
師:逆時針方向旋轉,順時針方向旋轉?如何區(qū)分?之前有沒有學過一對相反的量的表示?
學生討論結果:正數和負數.
師:用正、負數表示具有相反意義的量,以及確定一個“平面圖形的旋轉”的“三要素”,給定角的始邊,只要確定了旋轉的方向和旋轉量,這個角就唯一確定了.
意圖:為了表示不同方向的角,需要引進正角、零角、負角等概念.教師通過“對話”給出類比的方向,讓學生通過“生生交流”類比“相反意義的量”和“負數的引入”得出角的概念.如果用同樣地類比“單位長度”來度量角和弧長的話,兩者就可以統(tǒng)一.這樣就可以把角推廣到“任意角”、引進“弧度制”.為下一節(jié)課作好準備.對話中不斷疊加問題,從而引出知識線索,一個問題一條線索地走下去,知識概念自然“水到渠成”.
當提出一個問題以后,學生總會很多不同的想法,這是學生思維的亮點.所以可以有意提一些靈活或開放性的問題,讓學生的“思維亮點”、“思維沖突”充分表現出來,讓學生經歷思考的過程,從“沖突”中感受知識產生過程.
師:有了定義后,請你們用圖形表示一下-120°的角.
三位學生板演:
師:圖為什么不一樣?
生:因為始邊選擇的不同.
師:有什么能統(tǒng)一表示的方法嗎?
同桌討論結果:將角放入平面直角坐標系.
師:怎么放?
生:(板演:將角的始邊放在x的非負半軸)
師:大家再畫-120°的角一樣嗎?
生:一樣了.
意圖:角除了用度數表示外,還可用“形”表示.教師讓學生展現他們的“思維沖突”,體現思維的不同點,從而統(tǒng)一角的始邊與x軸的方向相同,那么任意角就只與它的終邊相關.滲透了標準化、簡單化、對應等思想,在統(tǒng)一“參照系”下,可使角的討論歸結為終邊的問題,問題得到簡化,并有效地表現出終邊位置的“周而復始”.由此可以讓學生理解下面象限角定義.
要構建“對話”教學的課堂教學模式,“及時追問”是“對話”的一種重要手段.通過追問來促使學生對知識進行更深入的研究和分析,對概念進一步的理解和展開其性質的研究.
師:定義角度終邊落在哪個象限,就稱這個角為第幾象限角.-120°在第____象限.
生:第三象限.
師:-90°呢?
生:不是象限角,終邊沒有落在坐標軸上.
教師安排活動,請一位學生說出角的大小,其他同學回答該角是第幾象限角.
師:-20°,-380°,340°,700°?說出你是如何判斷這些角所在的象限的?
生:-380°=-20°-360°,一周是360°,所以-20°和-380°的終邊是重合的.
師:給定一個角的終邊,它所對應的角有多少個?
生:無數多個.
師:它們之間有什么關系?能用數學表達式來表示嗎?
生:β=-20°+k·360°(k∈Z).
師:請寫出與30°終邊相同的角.
生書寫.
師:那么與角α終邊相同的角,連同角α在內,可構成一個集合為______.
生:{β|β=α+k·360°,k∈Z}.
意圖:當學生回答完問題的時候,及時針對學生的回答“追問”,能讓學生及時思考新的問題與剛才問題的關系,迅速得出新知,“追問”能讓加強學生思維的敏捷性,并提高課堂效率.趁熱打鐵,事半功倍.對話中教師感受了教學的成功,學生深刻體會了概念的生成.本課以“對話”為發(fā)展的主線,立足于充分發(fā)揮數學的內在力量,發(fā)展學生數學思維能力,培育學生的理性精神,使學生逐步學會認識問題、解決問題的方法,針對“三角函數的開篇”的內容特點,以“研究一個數學對象的基本套路”為指導,讓學生經歷“背景—定義—表示—性質”的過程研究“任意角”.
綜上,起始課注重“對話”,啟迪思維,充分體現新課程理念.學生在發(fā)現的過程中學會學習,學會探究,提升思維的品質.教師善于啟發(fā),善用追問,善于傾聽,體現“道而弗牽,強而弗抑,開而弗達”的啟發(fā)式教學的本質內涵.古代大教育家朱熹言:讀書無疑者,須教有疑;有疑者,卻要無疑,到這里方是長進.以“對話”推進章節(jié)起始課的開展,讓學生經歷完整的數學概念形成和研究過程,感受數學思想方法的過程.“對話”引領的課堂教學中教師更注重精心設計學生活動,根據學生的認知規(guī)律安排教學活動,注意根據概念教學的基本規(guī)律安排教學進程.采取“對話”引導學習的方式,讓學生帶著問題開展探索活動,將轉變學生學習方式落到實處.注重學生參與,教師力求精講多問,將學生推向前臺,讓學生表達、板演、總結,教學過程中學生主體意識進一步加強,讓“冰冷的美麗”在課堂中充滿“火熱的思考”.
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