馮桂玲
數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容主要是數(shù)學(xué)概念教學(xué)和數(shù)學(xué)原理教學(xué),而數(shù)學(xué)概念教學(xué)又是數(shù)學(xué)原理教學(xué)的基礎(chǔ),因此數(shù)學(xué)概念教學(xué)在數(shù)學(xué)教學(xué)中是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),是基礎(chǔ)知識和基本技能的教學(xué)核心。中職數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)對基本概念和基本思想的理解和掌握,對一些核心概念和基本思想要貫穿數(shù)學(xué)教學(xué)的始終,幫助學(xué)生逐步加深理解。教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從具體實例抽象出數(shù)學(xué)概念的過程,在初步運(yùn)用中逐步理解概念的本質(zhì)。但仔細(xì)觀察中職數(shù)學(xué)概念教學(xué)過程,教學(xué)以教師為中心,課堂是一言堂,缺少師生互動,缺乏學(xué)生概念探究、概念形成的過程,學(xué)生思維模糊,對數(shù)學(xué)概念把握不準(zhǔn),想當(dāng)然地套公式等,課堂教學(xué)有效性差。因此,可從課堂教學(xué)改革入手,徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念和教學(xué)模式,構(gòu)建數(shù)學(xué)概念探究課型,優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),提高教學(xué)的有效性。
數(shù)學(xué)概念是客觀對象的空間形式和數(shù)量關(guān)系的本質(zhì)的反映,是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論、構(gòu)建數(shù)學(xué)框架的基礎(chǔ)。理解并掌握數(shù)學(xué)概念是正確思維的前提,也是提高數(shù)學(xué)解題能力的必要條件。對概念理解不深刻,判斷就會產(chǎn)生偏差,思維就會陷入困境。如子集和真子集,如果學(xué)生不能從本質(zhì)上區(qū)分這兩個概念,在集合的運(yùn)算中就會混淆不清,發(fā)生錯誤。
數(shù)學(xué)概念分為兩類,一類是對現(xiàn)實對象或關(guān)系直接抽象而成的概念,這類概念與現(xiàn)實生活非常貼近,致使人們經(jīng)常把它們跟現(xiàn)實原型“混為一談”,如相似、平行、角、多邊形等;另一類是純數(shù)學(xué)抽象物,這類概念是一種數(shù)學(xué)邏輯構(gòu)造,是抽象邏輯思維的產(chǎn)物,沒有客觀實在與之對應(yīng),如函數(shù)、不等式、向量內(nèi)積等,這類概念對數(shù)學(xué)理論的構(gòu)建十分重要,是數(shù)學(xué)深入發(fā)展的邏輯源泉。
數(shù)學(xué)概念是建立理論體系的重要環(huán)節(jié),也是提高解決問題能力的前提。所以,數(shù)學(xué)教師在概念探究教學(xué)過程中,通過引導(dǎo)學(xué)生開展與數(shù)學(xué)概念相關(guān)的活動,使學(xué)生充分感受大量的、生動的、能夠體現(xiàn)數(shù)學(xué)概念本質(zhì)的素材,形成對數(shù)學(xué)概念的感悟;再通過小組討論、課堂交流發(fā)現(xiàn)其共同特征,使學(xué)生經(jīng)歷概念發(fā)生發(fā)展過程,歸納出(或描述出)數(shù)學(xué)概念的定義;最后運(yùn)用概念解決一些具體的問題,從而比較準(zhǔn)確地掌握概念的內(nèi)涵和外延。
概念探究課型的根本在于突出學(xué)生的概念學(xué)習(xí),而突出學(xué)生概念學(xué)習(xí)的策略則在于探究活動的設(shè)計與開展。概念探究課的教學(xué)應(yīng)圍繞教學(xué)目標(biāo)、遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的四個發(fā)展層次:感覺——知覺——觀念(表象)——概念,合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)。在具體教學(xué)過程中,概念探究課大致可分為以下四個環(huán)節(jié),層層遞進(jìn),步步深入。
(一)前置作業(yè),引導(dǎo)自學(xué)
以前置作業(yè),任務(wù)驅(qū)動的形式,引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,查找資料,主動學(xué)習(xí),感受數(shù)學(xué)新概念。例如,在《數(shù)列的概念》一課中,在這一環(huán)節(jié)可設(shè)計三個活動,讓學(xué)生感受數(shù)列的概念?;顒右蚤喿x學(xué)習(xí)材料的形式進(jìn)行。
活動1:人按照一定順序列成一隊叫做隊列。如《紅樓夢》中賈氏四姐妹按年齡由大到小的順序站成一隊,就是一個隊列:元春,迎春,探春,惜春。每一個人都是隊員,元春是1號隊員,迎春是2號隊員,探春是3號隊員,惜春是4號隊員。
類似的,我們也可以把數(shù)按照一定順序列成一隊得到數(shù)列。如1,5,9,就是一個數(shù)列。數(shù)列中的每一個數(shù)都叫做一項。1是第1項,5是第2項,9是第3項。同樣5,9,1,也是一個數(shù)列。5是第一項,9是第2項,1是第3項。但是數(shù)列1,5,9和數(shù)列5,9,1是兩個不同的數(shù)列。
請你用2,4,6,8這四個數(shù)寫出2個數(shù)列,并指出每個數(shù)是數(shù)列的第幾項,和小組同學(xué)交流,談?wù)勀銓?shù)列的認(rèn)識。
活動2:有趣的填空:
① 1,,3,4,,6;
② 2,4,,8,10,;
③ 2,4,8,,32,;
④ 1,2,3,5,8,,;
⑤ 1,12,3,14,,;
⑥-1,3,,7,-9,;
⑦ 2,2,,2,2,2,。
讓學(xué)生感受數(shù)列的項及其規(guī)律,活動3是探究特殊數(shù)列n和an的關(guān)系,這里不再贅述。
(二)小組交流,合作學(xué)習(xí)
由小組長負(fù)責(zé)組織同學(xué)交流學(xué)習(xí)成果,各自介紹自己在概念探究活動過程中的感受,比較小組成員的學(xué)習(xí)成果,選出最好的在班上展示。這一環(huán)節(jié)把學(xué)生對新知識的形象感受轉(zhuǎn)化為理性的理解,從而構(gòu)建準(zhǔn)確、深刻的概念,并把文字語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號語言。
(三)課堂研討,探究學(xué)習(xí)
通過問題設(shè)置,激發(fā)學(xué)生探究的欲望。學(xué)生在探究、交流中學(xué)會觀察、發(fā)現(xiàn),并試著運(yùn)用概念解決實際問題,從而更深刻地理解概念的內(nèi)涵和外延。如《等差數(shù)列》一課,為了讓學(xué)生自主探索出高斯算法,可先讓學(xué)生小組討論“1+2+3+…+10=?”,然后再去計算“1+2+3+…+100=?”,導(dǎo)出高斯算法。接著拓展延伸,引領(lǐng)學(xué)生試著運(yùn)用高斯算法原理解決1+3+5+…+49=?等問題。
(四)互動訓(xùn)練,構(gòu)建體系
組織學(xué)生解答例題,首先要求學(xué)生獨(dú)立思考、解答;然后小組交流,突破遇到的困難,初步完成結(jié)題;再次教師要抓住知識的生成點,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究,完成例題解答,總結(jié)解題規(guī)律。最后布置適量的練習(xí),鞏固基礎(chǔ)知識,形成基本技能。
數(shù)學(xué)概念探究課型的設(shè)計使學(xué)生牢固掌握數(shù)學(xué)基本概念、基本技能和基本方法,對概念的內(nèi)涵和外延有深刻而透切的理解,提高了學(xué)生的獨(dú)立思考能力、邏輯推理能力和口頭表達(dá)能力。
數(shù)學(xué)概念探究課型的價值在于把教師的“教”轉(zhuǎn)化為學(xué)生的“學(xué)”,把學(xué)生的“學(xué)”轉(zhuǎn)化為師生共同的學(xué)習(xí)探究活動,從而發(fā)揮了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主體作用,實現(xiàn)了課堂教學(xué)的根本轉(zhuǎn)型。下面以《隨機(jī)事件的概率》一課為例,介紹數(shù)學(xué)概念探究課型的教學(xué)過程。
隨機(jī)事件的概率是通過大量重復(fù)試驗后,對數(shù)據(jù)收集、整理、分析,研究客觀世界隨機(jī)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)學(xué)科知識。我校的校本教材是根據(jù)“感受—認(rèn)識—熟悉”的教學(xué)模式編寫的。首先通過三項活動,讓學(xué)生感受隨機(jī)事件的頻率;然后通過小組學(xué)習(xí)和課堂研討、歸納、抽象、概括出概率的準(zhǔn)確含義;再通過例題、習(xí)題使學(xué)生熟悉概率的應(yīng)用。教材中求解隨機(jī)事件的概率,既有從實驗活動上進(jìn)行觀察的直觀方法,又有根據(jù)其定義進(jìn)行邏輯推理的嚴(yán)格方法,突出了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。其重點是理解概率的概念和概率的應(yīng)用。在具體教學(xué)過程中,我們設(shè)計了下面的程序:前置作業(yè),引導(dǎo)自學(xué)——小組交流,合作學(xué)習(xí)——課堂研討,探究學(xué)習(xí)——互動訓(xùn)練,構(gòu)建體系。
(一)前置作業(yè)、引導(dǎo)自學(xué)、感受概念
提前布置作業(yè),要求學(xué)生完成三個活動,通過參加實驗活動和具體實例,體會頻率的穩(wěn)定性,感受實驗頻率與理論概率之間的關(guān)系,初步形成對概率的概念的理解.
活動1拋硬幣,長知識
以小組為單位,每個組員各拋一枚質(zhì)地均勻的硬幣100次以上,把結(jié)果填在表格里。
你認(rèn)為A1、A2、A3、A4、A5、A6出現(xiàn)的可能性一樣嗎?B出現(xiàn)的概率是多少呢?和你的同桌一起試試看吧。
以此讓學(xué)生通過參加實驗活動和具體實例感受頻率與概率的關(guān)系,探究概率的由來,發(fā)現(xiàn)概率的簡單性質(zhì)。這樣的練習(xí),難度不大,學(xué)生基本都能獨(dú)立完成,并在完成的同時,帶動他們的思考。
(二)小組學(xué)習(xí)、交流成果、研究問題
對課前學(xué)習(xí)的概率的感受部分,請各小組交流一下自己的學(xué)習(xí)收獲,把活動1中各小組的數(shù)據(jù)合并在一起,進(jìn)行對比、研究,理解頻率的實際意義,引出概率的定義。
根據(jù)小組學(xué)習(xí)的情況,適當(dāng)對“活動”進(jìn)行討論,共同研究不會的問題,有什么問題需要提出來,師生共同完成。
(三)適當(dāng)講解、引導(dǎo)探究、深化概念
利用網(wǎng)絡(luò)軟件,讓學(xué)生觀看電腦拋硬幣的模擬實驗,隨著實驗次數(shù)的飛速增長,學(xué)生深深體會到硬幣正面朝上的頻率漸漸穩(wěn)定在05附近。通過這樣的大量重復(fù)試驗,觀察事件發(fā)生的規(guī)律性來度量一個隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小,總結(jié)出頻率具有如下性質(zhì):
(1)對任一事件A,有0≤fn(A)≤1
(2)對必然事件Ω,有fn(Ω)=1
(3)對不可能事件,有fn()=0
啟發(fā)學(xué)生,求一個事件的概率的基本方法,就是通過大量的重復(fù)試驗,用這個事件發(fā)生的頻率的穩(wěn)定值近似地作為它的概率。
由頻率的性質(zhì)以及概率的定義可以推出概率的性質(zhì):
(1)對任一事件A,有0≤P(A)≤1
(2)對必然事件Ω,有P(Ω)=1
(3)對不可能事件,有P()=0
在概念探究活動結(jié)束后,即組織學(xué)生討論頻率與概率的聯(lián)系與區(qū)別:
第一,頻率本身是隨機(jī)的,在試驗前不能確定,做不同次數(shù)或相同次數(shù)的重復(fù)試驗得到的事件的頻率都可能不同;但概率是準(zhǔn)確值,是客觀存在的,與每次試驗無關(guān);
第二,頻率是概率的近似值,隨著試驗次數(shù)的增加,頻率會穩(wěn)定在概率附近。
(四)講練結(jié)合、形成技能、構(gòu)建知識
例題部分是傳統(tǒng)教學(xué)中老師講授的重點,例題的講解無非就是方便學(xué)生依葫蘆樣畫瓢。但是,如果學(xué)生沒有足夠的想象力和創(chuàng)新能力,例題就只是例題,不會變通,不會舉一反三,隨便改個數(shù)字換道題就束手無策了,那么例題講解得再精彩也是枉然。所以,在完成了前置作業(yè)的三項活動和探究了概率的定義后,例題也不再自己講授,而是讓學(xué)生先獨(dú)立思考,然后小組交流,再全班展示,共同生成知識。
例1有紅旗5面,藍(lán)旗10面,黃旗8面,從中任取一面,求取得黃旗的概率。
例2擲骰子2次,求2次都是5點的概率。
例3用1,2,3,4,5,67隨意寫一個三位數(shù),求這個三位數(shù)沒有6的概率。
學(xué)生練習(xí):
1.一個班有男生22名,女生18名,隨機(jī)地從中選一名當(dāng)數(shù)學(xué)科代表,恰好選到的是女生的概率是多少?
2.某行李箱的密碼鎖有6個撥盤,每個撥盤上有從0到9共10個數(shù)字,一個人在完全忘記了密碼的情況下,隨機(jī)試開一次就把鎖打開的概率是多少?
3.某學(xué)校組織植樹節(jié)活動,要從甲、乙、丙、丁四棵桃樹和A、B、C三棵李樹中,隨機(jī)抽取一棵桃樹和一棵李樹分別栽種在校門兩側(cè),求恰好抽到桃樹甲和李樹B的概率。
顯然,學(xué)生用生活經(jīng)驗或?qū)嶒灮顒觼砼袛嗬?是很容易做到的,概率的判定在討論中也比較容易理解,而例2則通過改變條件來適當(dāng)加深難度,這樣由淺入深,梯次前進(jìn),學(xué)生就能自然而然地利用例1生成的知識找到解決例2、例3的突破口。
技能訓(xùn)練是數(shù)學(xué)教學(xué)中最重要的一個環(huán)節(jié),可采用自主學(xué)習(xí)與小組學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式來進(jìn)行。老師要注意巡視各小組,在發(fā)現(xiàn)問題時要及時、適當(dāng)給予單獨(dú)輔導(dǎo),盡量讓問題得到現(xiàn)場解決,避免把疑難留到課后。選取練習(xí)題也要注意難易結(jié)合,梯度配置,為今后的古典概型、幾何概型的學(xué)習(xí)做好鋪墊,同時又要讓每個學(xué)生都有所學(xué),有所得,體驗成功的喜悅。
最后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本節(jié)課知識總結(jié):
1.頻率和概率的定義及性質(zhì);
2.頻率和概率的區(qū)別和聯(lián)系;
3.計算概率的方法。
第一,數(shù)學(xué)概念探究課型的教學(xué)的確能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,取得比較滿意的教學(xué)效果。中職學(xué)生怕學(xué)數(shù)學(xué)是個不爭的事實,很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,但在這個課堂上他們卻異?;钴S。三個活動的設(shè)計新穎有趣,不僅可以讓學(xué)生體會概率與現(xiàn)實世界的聯(lián)系,同時增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)概率的興趣,產(chǎn)生學(xué)好數(shù)學(xué)的積極情感。所以,課堂教學(xué)呈現(xiàn)出了良好的教學(xué)生態(tài)。
第二,數(shù)學(xué)概念探究課型的教學(xué)本質(zhì)是把教師的教轉(zhuǎn)化成學(xué)生的學(xué)。活動的設(shè)計與開展,問題的發(fā)現(xiàn)與分析,規(guī)律的探究與總結(jié)都是以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心設(shè)計的,充分體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位。以學(xué)生活動、學(xué)生探究為主,把概念問題與生活實際聯(lián)系起來,展示了一個完整的數(shù)學(xué)概念探究過程,促進(jìn)了學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。
第三,數(shù)學(xué)概念探究課型的教學(xué)有如下幾點基本要求:首先是活動的設(shè)計,活動必須包含數(shù)學(xué)的基本知識,同時又是學(xué)生喜歡的。如拋硬幣一例具有與隨機(jī)事件的概率相同的特點,學(xué)生通過熟悉的問題認(rèn)識要學(xué)的隨機(jī)事件的概率;一枚骰子連續(xù)擲兩次,求“一正一反”的概率,學(xué)生的興趣很高,適當(dāng)?shù)碾y度,易于激發(fā)他們的求知欲。其次是教師要注重學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)。在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組學(xué)習(xí)中可以采取問題驅(qū)動的方式,層層鋪墊,學(xué)生逐步改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,在合作中相互配合,實現(xiàn)從被動接受知識變?yōu)橹鲃荧@取知識,從而更好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。再次是要加強(qiáng)小組學(xué)習(xí)的研究和指導(dǎo)。要科學(xué)劃分學(xué)習(xí)小組,積極培訓(xùn)小組長,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在充分的自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上開展合作學(xué)習(xí),提高小組學(xué)習(xí)的效益。
數(shù)學(xué)概念探究課型的教學(xué)有利于提高中職數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性,其關(guān)鍵是我們必須要在研究《中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》的基礎(chǔ)上,根據(jù)中職學(xué)生的特點,恰當(dāng)?shù)卣辖虒W(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
責(zé)任編輯 朱守鋰