■江蘇省連云港市連云港高級(jí)中學(xué) 王松保
作為高中數(shù)學(xué)學(xué)科系統(tǒng)中的重要支柱,解析幾何不僅要求學(xué)生具有一定的數(shù)形結(jié)合技能,還要求學(xué)生具備一定的數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ),能夠靈活運(yùn)算解出答案。眾多的要求就需要學(xué)生具有夯實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),不能在某一環(huán)節(jié)上掉鏈子,因此教師在教學(xué)的時(shí)候就會(huì)遇到諸多困難。怎樣才能切實(shí)提升教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性,本文立足于當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的問(wèn)題,并提出針對(duì)性建議。
就教材設(shè)計(jì)而言,初中的幾何知識(shí)難度較小,同高中的教材銜接不順暢,學(xué)生一方面知識(shí)儲(chǔ)備不足,另一方面也不具備成熟的抽象思維能力和邏輯思考意識(shí),從而對(duì)解析幾何無(wú)法形成具象理解,導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法合理建構(gòu)概念之間的聯(lián)系,于是,在學(xué)生無(wú)法建立扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)和嚴(yán)密思維的基礎(chǔ)上就無(wú)法對(duì)平面幾何知識(shí)產(chǎn)生深刻的理解,從而學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力。
嘗試解決解析幾何問(wèn)題需要用到代數(shù)法,還需要學(xué)生使用到坐標(biāo)法。而這個(gè)過(guò)程并不簡(jiǎn)單,幾何元素代數(shù)化后需要學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算能力,其中所涉及的大量的字母運(yùn)算并非易事;然而如果學(xué)生過(guò)度使用這個(gè)方法則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算壓力增強(qiáng),幾何內(nèi)涵忽視,也會(huì)得不償失;同時(shí),因?yàn)榻馕鰩缀芜@部分的內(nèi)容較為全面和綜合,不僅要靈活運(yùn)用概念還需要學(xué)生熟知性質(zhì)和結(jié)論,要求學(xué)生持有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和靈活的動(dòng)手能力。
字母的變形和運(yùn)算是解析幾何解題的重點(diǎn)內(nèi)容,即便是學(xué)生找到了解決問(wèn)題的方法,在運(yùn)算時(shí)也會(huì)屢屢碰壁,計(jì)算的難度和思維的抽象造成了學(xué)生解題的困難。其次,不可忽視的是學(xué)生的心理問(wèn)題,遇到難算的題目學(xué)生會(huì)產(chǎn)生消極抵抗的態(tài)度,如果老是得不到正確的答案學(xué)生還會(huì)失去計(jì)算的信心。
教師的教學(xué)方式也存在問(wèn)題,教師重視方法的講解而忽視了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手計(jì)算能力的強(qiáng)化,在上課的時(shí)候?yàn)榱斯?jié)省時(shí)間往往只講方法,忽視算題,略過(guò)了很多學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作的步驟,長(zhǎng)此以往,學(xué)生的計(jì)算能力自然會(huì)下降。此外,教師在上課的時(shí)候?yàn)榱颂嵘险n的效率會(huì)忽視學(xué)生的思考,略去思考交流環(huán)節(jié),導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺少思考意識(shí),學(xué)習(xí)能力日漸萎縮。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目的不在于應(yīng)對(duì)考試,而在于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)背后的思維能力鍛煉和動(dòng)手能力提升,這也是教育教學(xué)的意義:用數(shù)學(xué)文化來(lái)點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)生活的光亮。以高中教學(xué)的重點(diǎn)解析幾何為例,“平面解析幾何初步”這一部分的內(nèi)容不僅要求學(xué)生掌握根據(jù)直線解方程和根據(jù)圓解方程的方法,還需要學(xué)生學(xué)會(huì)構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系。毋庸置疑,其中必定涵蓋著數(shù)學(xué)史學(xué)的內(nèi)容,而此部分內(nèi)容恰巧就是生動(dòng)的故事引導(dǎo),教師將理論知識(shí)和史學(xué)素材合理地結(jié)合在一起能豐富上課的內(nèi)容,無(wú)形中強(qiáng)化學(xué)生的注意力。例如笛卡爾的思想就是教師上課時(shí)的良好素材,教師可以將笛卡爾的故事和思想轉(zhuǎn)化成上課前的導(dǎo)入,將笛卡爾關(guān)于幾何的貢獻(xiàn)分享給學(xué)生們,從而引起學(xué)生學(xué)習(xí)幾何知識(shí)的興趣。
首先,為了讓學(xué)生明確做題的基本思路和解題方法,教師需要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到建立坐標(biāo)系的重要意義。首先,學(xué)生需要結(jié)合題目中的指定內(nèi)容將合理的坐標(biāo)系建立出來(lái),并將其中所蘊(yùn)含的幾何條件用坐標(biāo)軸和方程表現(xiàn)出來(lái)。在完成上述步驟之后學(xué)生還需要轉(zhuǎn)化為代數(shù)法將其中的代數(shù)解答出來(lái),并在此基礎(chǔ)上要對(duì)代數(shù)答案進(jìn)行分析從而得出幾何結(jié)論。其次,為了讓學(xué)生適應(yīng)幾何知識(shí)的難度和做題模式,教師要鼓勵(lì)學(xué)生多采用數(shù)形結(jié)合方法解決幾何問(wèn)題,幫助學(xué)生熟練解題思維,避免學(xué)生在遇到難題的時(shí)候找不到合適的方式解答,幫助學(xué)生建立使用坐標(biāo)系解決幾何問(wèn)題的信心。
學(xué)生的動(dòng)手能力決定了學(xué)生的獨(dú)立思考能力,在使用解析幾何方式嘗試破解幾何問(wèn)題時(shí)常常需要學(xué)生運(yùn)用獨(dú)立思考的能力,因?yàn)槠渲兴N(yùn)含的數(shù)形結(jié)合的思想并不能簡(jiǎn)單地靠教師的傳授,而是需要學(xué)生在自己嘗試、自己實(shí)踐、自己動(dòng)手之后才可以獲得真知,因此,教師要重視學(xué)生的思維,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手意識(shí),不斷強(qiáng)化學(xué)生的獨(dú)立思考能力。并且學(xué)生采用獨(dú)立的思考就會(huì)將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砜衫斫獾膬?nèi)容,進(jìn)而才能采用合適的方式和思路破解其中的難題。因而教師在上課時(shí)可以選擇提問(wèn)的方式啟發(fā)學(xué)生的思考,精心設(shè)計(jì)提問(wèn)內(nèi)容,在兼顧知識(shí)層次和內(nèi)容要點(diǎn)的基礎(chǔ)上,用一個(gè)個(gè)問(wèn)題串聯(lián)起學(xué)生的思維,啟發(fā)學(xué)生的思考,讓學(xué)生獲得破解問(wèn)題的能力。
讓學(xué)生通過(guò)教師的引導(dǎo)能夠獲得一定的數(shù)學(xué)技能,并能理解淺層次的數(shù)學(xué)概念,獲悉數(shù)學(xué)結(jié)論的本質(zhì)以及掌握一定的結(jié)論產(chǎn)生背景是高中數(shù)學(xué)課程的基本任務(wù)。其不僅在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的方法和思想,更在于讓學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)掌握數(shù)學(xué)理念和精神,從而惠及今后的學(xué)習(xí)和生活。教師在講解平面解析幾何中需要讓學(xué)生在實(shí)際的事例中體察到幾何圖形發(fā)展的背景。教師可以為學(xué)生們講解行星運(yùn)行軌道讓學(xué)生掌握?qǐng)A錐曲線的背景知識(shí),并創(chuàng)設(shè)特殊情境展開(kāi)幾何圖形特征的描述,比如兩個(gè)點(diǎn)之間是一條線,而兩個(gè)定點(diǎn)之間的距離之和可以演變成橢圓等,進(jìn)而讓學(xué)生結(jié)合題目中的問(wèn)題自己動(dòng)手實(shí)踐建立起坐標(biāo)系,用相應(yīng)的代數(shù)語(yǔ)言表述題目問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中教師要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)幾何圖形的特征獨(dú)立思考形成解題思路,并讓學(xué)生通過(guò)代數(shù)運(yùn)算得到具體的結(jié)果,進(jìn)而再生成結(jié)論。數(shù)學(xué)課并非枯燥的,反而是多姿多彩的,高中數(shù)學(xué)教師在展開(kāi)教學(xué)的過(guò)程中不僅要重視知識(shí)的傳授,還要強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉,讓學(xué)生在實(shí)際的操作中、建模中獲得數(shù)學(xué)思維能力的提升,獲得數(shù)學(xué)素養(yǎng)的滋養(yǎng)。
調(diào)查結(jié)果顯示,近年來(lái)學(xué)生的運(yùn)算能力呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì),究其根源可追溯至初中階段的學(xué)生培養(yǎng)方案。在初中階段的數(shù)學(xué)教育中,教學(xué)任務(wù)在于通過(guò)平面幾何的學(xué)習(xí)強(qiáng)化學(xué)生的推理能力,塑造學(xué)生的基礎(chǔ)抽象思維,反而忽視了運(yùn)算能力的鍛煉。在意識(shí)到學(xué)生運(yùn)算能力日益降低后,新課改再次強(qiáng)調(diào)了將學(xué)生的運(yùn)算能力作為學(xué)生的基本素養(yǎng)培養(yǎng),學(xué)生不僅要掌握基本的幾何解題思路,還要有達(dá)標(biāo)的運(yùn)算素質(zhì),讓學(xué)生在自己動(dòng)手實(shí)踐中逐步強(qiáng)化運(yùn)算能力。于是,高中階段的解析幾何不僅重視學(xué)生基本幾何解題思想的培育,更強(qiáng)化了代數(shù)法的鍛煉,讓學(xué)生在大量的運(yùn)算匯總練習(xí)中不斷強(qiáng)化自身的運(yùn)算能力。在計(jì)算中學(xué)生必須要結(jié)合題目中的曲線特征和變化做出判斷,再運(yùn)用曲線的定義進(jìn)行精簡(jiǎn)計(jì)算,從而得出合理的運(yùn)算結(jié)果,就好比“設(shè)而不求”。學(xué)生在解題中不僅要構(gòu)思解題的方向還要準(zhǔn)確判斷計(jì)算得合理與否,要靈活數(shù)形結(jié)合,清晰函數(shù)判斷,注意化歸與轉(zhuǎn)化,在綜合提升學(xué)生思維、動(dòng)手能力增強(qiáng)的過(guò)程中逐步實(shí)現(xiàn)運(yùn)算素質(zhì)的強(qiáng)化。
總之。高中數(shù)學(xué)中解析幾何占有絕對(duì)重要的位置,同時(shí)我們也要意識(shí)到高中解析幾何的教學(xué)實(shí)踐方式并不局限于上述幾種,還有眾多的教學(xué)方法需要教師持之以恒、殫精竭慮地去探索和追求。教師要嚴(yán)格把關(guān)教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)完善教學(xué)方案,促進(jìn)學(xué)生對(duì)解析幾何知識(shí)的扎實(shí)掌握,推動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)和動(dòng)手運(yùn)用能力的優(yōu)化。