吳桂鵬
【摘要】本文緊緊圍繞“在數(shù)學學習中,如何立足課本,培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性、靈活性、創(chuàng)造性”進行論述,以激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣,讓學生在學習過程中養(yǎng)成獨立思考、積極探索的習慣。
【關健詞】例題;專欄;習題;思維
例題是教材的重要組成部分,是學生掌握教材中基礎知識、基本技能的重要來源,也是老師傳授知識的紐帶,它蘊含著豐富的教學功能,處理好例題的教學,對教學質量的提高、學生智力的發(fā)展、思維品質的培養(yǎng)都至關重要。課本中的“探究、思考、提示、問題”專欄以及習題,是為了讓學生形成積極主動、形式多樣的學習方式進一步創(chuàng)造條件,以激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣,讓學生在學習過程中養(yǎng)成獨立思考、積極探索的習慣?;诖?,本文對在數(shù)學學習中如何立足課本作了系列探討。
一、例題教學培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維
數(shù)學是一個具有內(nèi)在聯(lián)系的有機整體,各不同分支、不同部分,都是相互聯(lián)系、相互滲透的。在課本例題的學習過程中,應該沖破課本解法的定勢思維,多層次、多維度分析,使得學生在知識及方法的縱橫方向分別得以拓廣和延伸,培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維。
此解法是教材的解法,在教學中讓學生仔細體會兩個動點之間的關系,建立兩個動點坐標間的線性關系,利用坐標代換得到所求動點的軌跡方程。這種解法體現(xiàn)了轉化的數(shù)學思想,值得師生共同回味。此時進一步追問:是否有其它解法呢?
分析:引導學生利用圓的標準方程轉化參數(shù)方程,并將所求動點的坐標用參數(shù)來表示,通過消去參數(shù)得到所求動點的軌跡方程。
這種解法讓學生看到了利用參數(shù)方程解題的簡潔性。 除了利用“參數(shù)法”進行求解,我們還可以構建一個變動的三角形,在變動中尋找不變化的幾何量,利用圓的定義得到所求動點的軌跡方程。
引導學生對課本例題的再思考,不僅可以通過少量的問題去溝通各部分知識間的聯(lián)系,拓寬解題的思路,而且有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。
又如:普通高中課程實驗教科書《數(shù)學·必修①·人教A版》第三章第二節(jié)例4:人口問題是當今世界各國普遍關注的問題,認識人口數(shù)量的變化規(guī)律,可以為有效控制人口增長提供依據(jù)。在1798年,英國經(jīng)濟學家馬爾薩斯就提出了自然狀態(tài)下的人口增長模型:y=y0 ert,其中t表示經(jīng)過的時間,y0表示t=0時的人口數(shù),r表示人口的年平均增長率。下面是1950~1959年我國人口數(shù)據(jù)資料。
(1)如果以各年人口增長率的平均值作為我國這一時期的人口增長率,用馬爾薩斯人口增長模型建立我國這一時期的具體人口增長模型,并驗證所得的模型參數(shù)提取與實際人口數(shù)據(jù)是否相符?
(2)如果按表中的增長趨勢,大約在哪一年我國的人口將達到13億?
我設計了下面的問題讓學生獨立探索:
(1)本例中所涉及的數(shù)量關系有哪些?
(2)描述所涉及數(shù)量關系的函數(shù)模型是否是確定的?確定這種模型需要幾個因素?
(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)如何確定函數(shù)模型?
(4)對于所確定的函數(shù)模型怎樣進行檢驗,根據(jù)檢驗結果對函數(shù)模型又應如何作出評價?
(5)如何根據(jù)所確定的函數(shù)模型具體預測我國某個時期的人口數(shù)?實質是何種計算方法?
問題一提出,學生興趣盎然,個個躍躍欲試。通過利用計算器作出函數(shù)的圖象,并由表中數(shù)據(jù)作出散點圖,通過比較來確定函數(shù)模型與人口數(shù)據(jù)的吻合度。
學生通過積極思考、主動參與、認真觀察分析所給的圖象,按問題和探索步驟逐步思考、分析、討論、解答、交流。學生的讀圖能力得到了提高,理解到表格是函數(shù)對應關系的一種重要表現(xiàn)形式。通過對例題的深層次探索,學生學會了解決問題的方法方式,掌握了正確的思維習慣,綜合素質也不知不覺得到了提高。
二、“探究、思考、提示、問題”專欄,激發(fā)學生的思維興趣
《新課標》倡導積極主動、勇于探索的學習方式,要求學生通過自主探索、主動學習而獲得知識,鼓勵學生積極參與學習全過程。為了體現(xiàn)這一新理念,教材中設有“探究、思考、提示、問題”專欄,往往能提出擊中要害的關鍵問題。
例如:在教學“圓的一般方程”時,先是利用課本中的“探究”專欄,方程“x2+y2+Dx+Ey+F=0”在什么條件下表示橢圓?讓學生進行討論并探索結論。因為有了課本中的思考題:“x2+y2-2x+4y+1=0表示什么圖形?”作基礎,學生都能動手配方變形后展開討論,迫使學生進一步探索得出結果,教學中的難點也得到解決。像這樣的專欄,每個章節(jié)都有,同學們分組討論、交流、合作、歸納,共同展示探索成果,取長補短,共同提高。在探究過程中,能充分調(diào)動學生參與的積極性,激發(fā)學生的思維興趣,讓學生養(yǎng)成了主動學習的良好習慣。
又如:在完成“簡單的線性規(guī)劃問題”的教學任務后,安排學生學習“閱讀與思考”的內(nèi)容,題目如下:
課本提供了一種錯誤的解法:聯(lián)立①②這兩個不等試,用類似于解二元一次方程組的方法分別求出x和y的范圍,然后直接代入后面的式子求范圍,即:
錯解原因:忽略了x和y的相互制約關系,所得出的取值范圍比實際的范圍要大。
這種解法整體上保持了x和y的相互制約關系,因而得出的范圍是準確的。看到了學生的學習熱情,我又組織學生探究這樣一個問題:能否利用本節(jié)的內(nèi)容求解?
這種解法能清晰讓學生知道x和y之間存在著相互制約關系,圖解法是解決線性規(guī)劃問題有效的方法,分析題目的已知條件,找出約束條件和目標函數(shù)是關健。
三、高效使用習題,提高學生的思維能力
學生在做習題時,我堅持做到:學生能夠說的,教師不說;學生能做的,教師不做;學生能想到的,教師不提醒。由學生先講,先做,在小組討論中讓學生闡述自己的觀點。比如在教學“圓的一般方程”時,教完例題后,我讓學生做課本的B組題:等腰三角形的頂點A的坐標是(4,2),底邊一個端點B的坐標是(3,5),求另一個端點C的軌跡方程,并說明它是什么圖形?此題先讓學生獨立完成,并指名讓學生在黑板上表演。經(jīng)觀察,大部分學生為自己的勝利而感到高興,沾沾自喜。90%的學生求出的方程是“(x-4)2+(y-2)2=10”,而忽視了題目的隱含條件:“C與B不能重合,C與B關于A的對稱點也不能重合?!庇衅摺宋凰季S嚴密的同學不同意以上的解法,經(jīng)過自己的驗證,他們認為這種做法是有問題的,題中還有隱含條件,經(jīng)過這些同學的適時點拔、補充、解答,此時同學們才恍然大悟。接著讓學生獨立完善解題后,自己總結出求軌跡方程的解題步驟。由于學生參與解題的全過程,對出現(xiàn)錯誤的印象非常深刻,這樣的教訓是刻骨銘心的。這種做法,讓學生經(jīng)歷活動的全過程,讓學生不斷完善認知結構的過程,真正讓學生參與學習的全過程。同學們在積極的探索中不知不覺地學到了知識,提高了學習能力,流露出探索成功的喜悅。
課本是教學之本,深挖教材的潛力,充分發(fā)揮教材的自身作用,處理好課本的例、習題以及“探究、思考、提示、問題”專欄的教學十分重要;吃透課本知識,才能全面、系統(tǒng)地掌握基礎知識和基本方法,構建數(shù)學的知識網(wǎng)絡,以不變應萬變。