☉浙江省建德市城東實驗學(xué)校 陸俊霖
探索課指教師運用探究技能在課堂中讓學(xué)生通過主動探索,自主建構(gòu)知識的一種課型.現(xiàn)如今的數(shù)學(xué)探索課堂教學(xué)中,教師不清楚探索課的探索要點、探索目標(biāo),學(xué)生在教師的指令下學(xué)習(xí),課堂教學(xué)的步驟均是在教師的預(yù)先設(shè)計下“順利”開展,出現(xiàn)了教師說著,學(xué)生聽著,教師問著,學(xué)生答著.還有的教師雖然清楚課堂探究目標(biāo),但是由于教師不能針對探究點有效開展精準(zhǔn)教學(xué),學(xué)生的探究意識和合作能力沒有得到有效培養(yǎng),從而使學(xué)生逐漸喪失了探索的原動力.所以,教師在數(shù)學(xué)探索課中,要針對探究點開展精準(zhǔn)教學(xué),構(gòu)建高效的數(shù)學(xué)探索課堂.下面我就結(jié)合多年來的教學(xué)經(jīng)驗,跟大家談?wù)勎业囊恍┐譁\做法,與同行們分享.
在新課改理念的指導(dǎo)下,開展數(shù)學(xué)探索課,改“學(xué)數(shù)學(xué)”為“做數(shù)學(xué)”,不僅能夠擴大學(xué)生的視野,促進學(xué)生思維的發(fā)展,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新能力.書本上的各種數(shù)學(xué)基本事實、定理、公式、圖形、圖像等知識點往往比較枯燥,學(xué)生缺乏激情與興趣,因此教學(xué)中筆者會更貼近生活實際,引領(lǐng)學(xué)生對古今經(jīng)典問題、有趣的時下社會熱點問題進行思考探究.對于教學(xué)內(nèi)容怎么選,教學(xué)方式如何設(shè)計,探索材料如何搜集等因素,教師必須在課下備足課,準(zhǔn)備好.
例如,“探索確定位置的方法”的教學(xué),我先讓學(xué)生觀看電影《紅海行動》中的導(dǎo)彈發(fā)射視頻,在導(dǎo)彈擊中目標(biāo)之后我提出問題:導(dǎo)彈可以精準(zhǔn)打擊地面上的坦克,實際上這都是因為我國自主研發(fā)的“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”——BDS,因為地球上各個具體的位置都可以用唯一的經(jīng)緯度來確定.準(zhǔn)確的定位具有重要的意義,那么如何進行平面上物體位置的確定呢?
通過提問,發(fā)現(xiàn)學(xué)生不是很容易就能探索結(jié)果.此時學(xué)生都感覺根本無從入手,探索能力不夠的學(xué)生根本不會想到上例的實質(zhì),于是探索點就出來了:如何用有序數(shù)對的方法來描述和確定物體的位置?我設(shè)計了兩個環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié):基于課本上例題中的圖形設(shè)計四個練習(xí):
(1)學(xué)生嘗試用數(shù)對說例題中各風(fēng)景點的位置.
(2)給出數(shù)對,讓學(xué)生動手操作找位置.
(3)寫數(shù)對.
(4)用數(shù)對.讓學(xué)生用數(shù)對進行“找地雷”的電腦游戲.
設(shè)計意圖:通過不同形式的教學(xué),讓學(xué)生“說、找、寫、用”,腦中生成“數(shù)對”的概念用來表示物體位置.
第二環(huán)節(jié):拓展升華,開啟思維.本環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過圖片或影像,體驗在地球儀上用經(jīng)緯線的交點,從橫、縱兩個維度(即一對有序數(shù)對)可以確定地球上一點的位置,了解飛機的起落、火箭的發(fā)射、地震的監(jiān)測等,都依賴于經(jīng)緯線的準(zhǔn)確定位.還可以舉例2008年汶川大地震就發(fā)生在北緯31°、東經(jīng)103.4°.
設(shè)計意圖:拓寬學(xué)生視野,使學(xué)生體會用經(jīng)緯線的交點確定位置,用一數(shù)對在二維平面內(nèi)確定位置是可行的.
由此可見,教師在探索課的實施過程中,盡可能調(diào)動學(xué)生的多種感官,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的探索熱情.此案例中,巧妙引入,過渡自然,同時能夠有效調(diào)動學(xué)生動手的積極性.
初中數(shù)學(xué)探索課是一種綜合實踐活動的教學(xué)方式,適合學(xué)生動手實踐、自主探索與合作交流.初中數(shù)學(xué)探索課的合作學(xué)習(xí),重在思維的“合作”,所以教學(xué)內(nèi)容及教師的指導(dǎo)應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知起點.所以,在初中數(shù)學(xué)探索課的教學(xué)中,要把握探究的重點,給學(xué)生突破重點內(nèi)容留下充足的時間.
例如,“勾股定理的逆定理”的合作學(xué)習(xí)教學(xué)如下所示.
在情境導(dǎo)入環(huán)節(jié),筆者給出下面的問題:
問題1:同桌之間分工合作,一名同學(xué)分別以2.5cm、6cm、6.5cm為三邊剪下三角形,另一名同學(xué)則以4cm、7.5cm、8.5cm為三邊,各自觀察對方手中的三角形,猜測此三角形的形狀.(量角器度量驗證猜想)
問題2:計算三角形較短兩邊與最長邊的平方關(guān)系,比較后你能猜測一下三角形的邊長與形狀之間有什么特殊聯(lián)系嗎?
筆者設(shè)計的問題是站在學(xué)生已經(jīng)初步建構(gòu)了勾股定理之上的,學(xué)生會在大腦中產(chǎn)生疑問:“會不會反過來說,此三角形就是直角三角形呢?”這樣的疑問正是這節(jié)探索課的探究點:數(shù)與形的聯(lián)系.精準(zhǔn)地抓住邊的長度與三角形形狀的關(guān)系,進行難點突破.
教師要上好探索課,必須找到“探究點”,要找到探究點,就要尋找誘發(fā)學(xué)生思考的“誘思點”,這就要求教師先吃透教材,分析教材的知識層次,明確教材各部分之間的邏輯關(guān)系,明確各個知識點的“誘思點”,在層次設(shè)計上要合理.在“勾股定理的逆定理”的合作學(xué)習(xí)的教學(xué)中,合作探究點之一:數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法及歸納能力.所以教師在開展教學(xué)活動時,應(yīng)讓學(xué)生體驗數(shù)與形的內(nèi)在聯(lián)系,自然地得出勾股定理的逆命題.
例如,課本例題:
已知△ABC三條邊的長分別為a、b、c,且a=m2-n2,b=2mn,c=m2+n2(m>n,m、n是正整數(shù)),△ABC是直角三角形嗎?請證明判斷.
準(zhǔn)確來說,此題的“誘思點”就是怎么引導(dǎo)學(xué)生去思考邊長a、b、c之間的大小關(guān)系!此題對學(xué)生的要求很高,當(dāng)邊長一定時容易得知大小,而此時是代數(shù)式,有的教師直接比較邊長c、b的大小,選出最大的邊,能很快地發(fā)現(xiàn)c-b剛好是一個完全平方式.學(xué)生必須由教師引導(dǎo),如何選出最容易比較三邊大小關(guān)系的方法呢?筆者認(rèn)為,含字母的代數(shù)式求差,較為有效的教學(xué)方法是作差法.也可以引導(dǎo)學(xué)生在字母給定的范圍內(nèi)(m>n,m、n是正整數(shù))取m、n的特殊值.通過計算直觀比較出代數(shù)式的大小即最大邊是哪條!
治療后,觀察組患者的pH、PaO2、PaCO2、SaO2等指標(biāo)均明顯優(yōu)于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);見表2。
目標(biāo)分析:
(1)掌握用含有字母的代數(shù)式表示n組勾股數(shù),提升對勾股定理逆定理的認(rèn)識及實際應(yīng)用的能力;
(2)讓學(xué)生養(yǎng)成“已知三邊,利用勾股定理的逆定理”的意識;
(3)通過對勾股定理的逆定理的應(yīng)用,體會從特殊到一般的認(rèn)識規(guī)律,感受探索、合作的樂趣,并從中獲得成功的體驗.
此題中的字母符號比較多,哪些字母表示△ABC三條邊的長?我再拋出問題:讓我們證明此三角形是不是直角三角形,我們首先想到了什么?如果用勾股定理的逆定理,我們首先要確定哪個字母表示斜邊呢?小組交流,然后派代表回答.
(讓學(xué)生掌握判斷斜邊的方法,即找到最大邊)
師:小組合作探究,證明該題.
前面的教學(xué),每個環(huán)節(jié)的設(shè)計,都以問題串的形式前后聯(lián)系,精準(zhǔn)教學(xué),學(xué)生對線段長短的比較方法有了較好的理解.課堂上已經(jīng)點起了學(xué)生思維的“火把”,為了讓這把“火”燒起來,我因勢利導(dǎo),以“誘”促“思”,巧設(shè)疑點,通過小組交流、討論,在此基礎(chǔ)上,說出證明思路.我采取循序漸進的辦法,緊緊抓住該題的思維點,提出問題,并適時誘導(dǎo),最終問題得以順利解決.
再如:浙教版八上4.1“探索確定位置的方法”中練習(xí)題2的教學(xué):
圖1
如圖1所示,是甲、乙兩名同學(xué)五子棋的對弈圖,現(xiàn)在輪到黑旗下.黑棋在哪個位置上落子,才能在最短的時間內(nèi)獲勝呢?
在該案例中,教師抓住了學(xué)生喜愛做游戲的心理,簡單介紹技巧“逢二就堵,分散成雙三”的方法.極少數(shù)精通五子棋的學(xué)生又想借此表現(xiàn)自己,于是學(xué)生動手試一試的欲望被徹底激發(fā)出來.實際教學(xué)中,學(xué)生合作探討,筆者設(shè)計下面的疑問:
師:如何在題目給出的棋盤上形成“雙三”,棋子下在什么位置最短時間能贏?你能向同桌或大家簡潔地描述嗎?(一語引出本節(jié)課的核心知識點:如何描述物體位置)
生:黑子落在(2,7)處最快.
師:你為什么不用單獨的數(shù)2或者7來表示?(再次引導(dǎo)使用數(shù)對的表示方法)
生:在數(shù)2的這一列中還有很多個點,僅一個數(shù)表示點不是唯一的.
師:很好,最關(guān)鍵的是唯一的點.
棋盤的布局其實是學(xué)生即將學(xué)到的平面直角坐標(biāo)系的一種應(yīng)用,抓住探索棋盤上點的表示方法教學(xué),學(xué)生的探索能力得到持續(xù)發(fā)展,也為以后數(shù)形結(jié)合地在函數(shù)類問題中找特殊點:函數(shù)之間的交點、函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點等開辟了新路徑.
教學(xué)中,教師能夠圍繞探究點,設(shè)計出一些精準(zhǔn)的問題串,把問題核心指向,步步展示在學(xué)生面前.這樣學(xué)生既能鞏固知識,又能模仿教師探究問題的方式、方法,舉一反三,提高自身的反應(yīng)、探究能力.
例如,“探索確定位置的方法”的引例教學(xué):
“遠(yuǎn)航”號、“海天”號輪船同時離開港口,各自沿著一固定方向航行,“遠(yuǎn)航”號每小時航行16海里,“海天”號每小時航行12海里,它們離開港口一個半小時后相距30海里.如果知道“遠(yuǎn)航”號沿東北方向航行,能知道“海天”號沿哪個方向航行嗎?
引例的探究點在于“探索確定位置的方法”與“勾股定理的逆定理”巧妙融合.教師與學(xué)生一起完成建模與轉(zhuǎn)化過程,教師幫助、引導(dǎo)學(xué)生完成解答過程.教學(xué)過程中,筆者設(shè)計如下“問題串”:
(1)兩船的速度與航行的時間各是多少?你根據(jù)條件還能求出什么?
(2)你知道“海天號”的航向嗎?“遠(yuǎn)航號”的呢?
(3)如何確定兩船線路之間相互的角度呢?如果不能,能不能聯(lián)系上節(jié)課用的方位法確定位置,并作出示意圖?
(4)你能通過計算兩船行程,與條件“兩船相距30海里”的數(shù)量關(guān)系,猜想兩船之間形成的夾角的度數(shù),從而判斷線與線構(gòu)成的特殊位置關(guān)系嗎?
綜上所述,通過建立數(shù)學(xué)模型,解決實際問題,學(xué)生的思維可逐步得到提升.在初中數(shù)學(xué)探索課的教學(xué)中,我們要行走在精準(zhǔn)的路上,我們要敢于探索,才能敢于改革,因為這一切都是為了學(xué)生的終身發(fā)展.這就是筆者在開展探索課教學(xué)時所秉持的理念.