張薇
【摘 要】高中數(shù)學(xué)教育教學(xué)中,培養(yǎng)和提高學(xué)生數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力是非常重要的一項(xiàng)教學(xué)目標(biāo),同時(shí)也是新課改教學(xué)理念中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容。教師應(yīng)該根據(jù)高中數(shù)學(xué)的基本課程內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo),靈活通過以下方式教學(xué):創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生問題意識;留足思考時(shí)間,鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑;引導(dǎo)小組合作,指導(dǎo)解決問題方法;善用學(xué)習(xí)評價(jià),逐步培養(yǎng)思維習(xí)慣。教師通過科學(xué)合理地運(yùn)用以上教學(xué)策略,更好地引導(dǎo)學(xué)生自主、合作與探究學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,有效地提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題和解決數(shù)學(xué)問題的能力。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);問題情境;問題意識;獨(dú)立思考;小組合作;教學(xué)評價(jià)
高中數(shù)學(xué)學(xué)科是高中階段最為重要的學(xué)科之一,對于學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科知識、升學(xué)考試和未來發(fā)展等具有不可替代的作用。高中數(shù)學(xué)學(xué)科具有高度的抽象性、邏輯性,包含有數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、邏輯推理等核心素養(yǎng),學(xué)生在教師的指導(dǎo)下、在自主學(xué)習(xí)中逐漸掌握數(shù)學(xué)思想方法和解題技巧,才能有效提升學(xué)習(xí)效果。實(shí)現(xiàn)以上內(nèi)容的基礎(chǔ)是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的問題思維和問題意識,通過引入豐富的速寫材料和運(yùn)用多樣的教學(xué)方法,提高學(xué)生數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力,提高學(xué)生數(shù)學(xué)綜合學(xué)習(xí)水平。
一、創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生問題意識
高中數(shù)學(xué)學(xué)科知識無論是在知識容量還是在知識難度上都超過其他學(xué)科,因此學(xué)生也需要花費(fèi)更多的時(shí)間、在較高的強(qiáng)度下進(jìn)行學(xué)習(xí);但是由于高中數(shù)學(xué)學(xué)科中含有非常繁多的數(shù)學(xué)符號、公式定理、運(yùn)算法則、經(jīng)典例題等內(nèi)容,學(xué)生在學(xué)習(xí)這些知識時(shí)很容易會感到厭倦、出現(xiàn)倦怠心理,導(dǎo)致學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣下降、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性降低。因此,教師應(yīng)該結(jié)合這一狀況培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生在興趣的驅(qū)動下積極參與數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),由被動地接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動探究。教師要實(shí)現(xiàn)以上教學(xué)目標(biāo),可以運(yùn)用情境教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),情境教學(xué)法是結(jié)合課程知識內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境、引導(dǎo)學(xué)生主動探究的教學(xué)方法,教師通過創(chuàng)設(shè)與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生動情境,可以激發(fā)學(xué)生問題意識,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,進(jìn)而更好地開展具體的數(shù)學(xué)教學(xué)活動。
例如,在有關(guān)蘇教版“等比數(shù)列前n項(xiàng)和”的課程初步教學(xué)中,為了讓學(xué)生能夠真切體會等比數(shù)列的相關(guān)問題、為之后的具體學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),教師可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)生動的情境,比如折紙:教師可以先隨便拿出一張厚度為1mm的紙張,提出問題:整齊對折這張紙最多可以對折幾次?接著開始反復(fù)對折這張紙,當(dāng)折到第6次的時(shí)候發(fā)現(xiàn)已經(jīng)非常難再對折,此時(shí)再提出問題:如果對折20次會發(fā)生什么情況?它的厚度大概是多少?之后用多媒體展示出答案:如果對折20次以上,這種1mm的紙的厚度可能會達(dá)到幾千米;教師繼續(xù)提出問題:你相信這個(gè)結(jié)論嗎?我們應(yīng)該運(yùn)用什么方法驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論?通過這種方式激發(fā)學(xué)生好奇心和問題意識,導(dǎo)入本節(jié)課的教學(xué),從而引導(dǎo)學(xué)生自主探究等比數(shù)列前n項(xiàng)和的知識。
二、留足思考時(shí)間,鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的問題思維、質(zhì)疑精神,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力與解決問題的能力,教師還應(yīng)該為學(xué)生留足思考時(shí)間、鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑,只有這樣才能確保學(xué)生積極地思考問題和解決問題,并對不懂的問題進(jìn)行獨(dú)立思考與合作探究,在此過程中解決出問題。高中數(shù)學(xué)的目的之一是培養(yǎng)學(xué)生抽象思維與邏輯思維,學(xué)生需要根據(jù)所學(xué)知識和做題經(jīng)驗(yàn)靈活解答問題,對于一道題目從不同的角度去思考會得出不同的解決方法;因此教師在亮出一道數(shù)學(xué)題目時(shí)、在講解相關(guān)數(shù)學(xué)例題時(shí),應(yīng)該鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑、大膽質(zhì)疑,引導(dǎo)學(xué)生能夠從不同的角度去思考這些問題、探究其他的解決方式方法,創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和課堂氛圍,為學(xué)生留足思考的時(shí)間,在此過程中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
例如,在關(guān)于“已知a2+b2=1,x2+y2=1,求證ax+by≤1”的不等式題目講解中,教師可以先運(yùn)用比較法進(jìn)行講解,即只要證明1-(ax+by)≥0即可,同時(shí)運(yùn)用兩個(gè)已知條件,根據(jù)兩式子相加等于2得出1-(ax+by)=1/2(1+1)-(ax+by),通過化簡得出1/2[(a-x)2+(b-y)2]≥0,故ax+by≤1;教師在講解完這種解法之后,可以繼續(xù)要求學(xué)生觀察這道題目,從不同角度思考、運(yùn)用其他解法解決問題。教師應(yīng)該為學(xué)生留足思考的時(shí)間,可以先讓學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考、之后讓學(xué)生進(jìn)行交流和探討,10分鐘之后選出幾名學(xué)生展示探討的結(jié)果。教師根據(jù)學(xué)生的探討結(jié)果進(jìn)行總結(jié):可以運(yùn)用分析法證明,即根據(jù)不等式和已知條件,以及相關(guān)的公式定理尋找命題成立的充分條件、進(jìn)行證明,主要是根據(jù)ax+by≤1得出只需證明1-(ax+by)≥0,且證明過程步步可逆;也可以運(yùn)用綜合法進(jìn)行證明,是綜合利用不等式的定理、性質(zhì)、公式進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算,從而進(jìn)行求證。
三、引導(dǎo)小組合作,指導(dǎo)解決問題方法
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,教師還應(yīng)該引導(dǎo)小組合作,在出示有關(guān)數(shù)學(xué)問題之后讓小組之間進(jìn)行合作交流、共同探討,思考解決問題的方法,由各小組的代表回答之后再進(jìn)行總結(jié),這樣可以充分發(fā)揮團(tuán)結(jié)合作的力量和學(xué)生的聰明才智,提高學(xué)生解決問題的效率;同時(shí),教師還應(yīng)該為學(xué)生總結(jié)高中數(shù)學(xué)的思維方法,指導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用這些思維方法解決問題,更好地訓(xùn)練學(xué)生數(shù)學(xué)思維,比如轉(zhuǎn)化法、逆向思維、類比方法等需要進(jìn)行總結(jié)。
例如,對于圓錐曲線有這樣一道題目:曲線C是由上半橢圓C1:y2/a2+x2/b2=1(a>b>0)與部分的拋物線C2:y=-x2+1(y≤0)連接而成的,已知C1和C2公共點(diǎn)是A和B、C1離心率是(根號3)/2,那么請根據(jù)條件和圖求出a和b的值;對于這個(gè)問題,教師可以先引導(dǎo)各小組合作、在探討中解答問題,最后教師進(jìn)行總結(jié):C1和C2方程中令y=0得出b=1,A(-1,0),B(1,0)為上半橢圓C1左右的頂點(diǎn),所以設(shè)C1半焦距是c,那么根據(jù)c/a=(根號3)/2和a2-c2=b2=1得出a=2,所以a=2,b=1。在總結(jié)過后,教師可以再出示類似問題要求學(xué)生進(jìn)行練習(xí),總結(jié)解題方法。
四、善用學(xué)習(xí)評價(jià),逐步培養(yǎng)思維習(xí)慣
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維意識,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,這是一個(gè)長期的過程,需要教師和學(xué)生的共同努力,教師通過引入豐富的數(shù)學(xué)教學(xué)資源和創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)方法啟發(fā)學(xué)生問題思維,學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行獨(dú)立思考,從而在這種循序漸進(jìn)中培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣,在此過程中教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生思考結(jié)果和解答效果進(jìn)行評價(jià),多進(jìn)行鼓勵和引導(dǎo),以此培養(yǎng)學(xué)生的自信心,更好地鼓勵學(xué)生積極主動地分析和解決數(shù)學(xué)問題。
例如,在有關(guān)高中數(shù)學(xué)復(fù)合函數(shù)的題目中,學(xué)生常常由于沒有理解掌握已知原函數(shù)求復(fù)合函數(shù)的定義域的方法而出錯,當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)問題時(shí)教師應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生先改錯、再總結(jié)錯誤、鼓勵學(xué)生建立錯題集,培養(yǎng)學(xué)生正確的思維習(xí)慣。
綜上所述,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中提高學(xué)生數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力,教師應(yīng)該根據(jù)高中數(shù)學(xué)的知識內(nèi)容、核心素養(yǎng)的要求、教學(xué)目標(biāo)等,引入豐富的教學(xué)資源和創(chuàng)設(shè)高效的教學(xué)方法,通過創(chuàng)設(shè)問題情境、鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑、引導(dǎo)小組合作、培養(yǎng)思維習(xí)慣等,更好地培養(yǎng)學(xué)生問題意識,指導(dǎo)學(xué)生積極主動地思考問題和解決問題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果。
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(江蘇省奔牛高級中學(xué),江蘇 常州 213131)