陸逢波
【摘 要】本文分析高中數(shù)學教科書對學生的“學”給予充分的關注程度,認為它為“學”留足了空間,體現(xiàn)引導學生“會學”的理念,提出數(shù)學課堂教學應把握新課標理念和教材意圖,引導學生愛學數(shù)學,促使學生會學數(shù)學,為促進學生的終身發(fā)展留下持續(xù)的動力和空間。
【關鍵詞】高中教科書 會學數(shù)學 教學策略
【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2020)26-0148-02
新課程標準指出:“在教學實踐中,要不斷探索和創(chuàng)新教學方式,不僅重視如何教,而且要重視如何學,引導學生會學數(shù)學,養(yǎng)成良好的學習習慣,要努力激發(fā)學生數(shù)學學習的興趣,促使更多的學生熱愛數(shù)學?!苯炭茣前磭艺n程標準編寫并經(jīng)教育部審定的主要供教師、學生在課堂使用的教材。教科書在編寫時就對學生的“學”給予充分關注,為“學”留足空間,精選“學”的材料,精心組織“學”的內容,體現(xiàn)引導學生愛學、會學的理念,促使學生學會數(shù)學。本文以 2019 年人教版必修一為例(以下簡稱新版教科書),談談教科書對學生“會學數(shù)學”的關注及教學中促進學生“會學數(shù)學”的策略。
一、高中數(shù)學教科書對學生“會學數(shù)學”的關注
(一)主編寄語,語重心長。翻開新版數(shù)學教科書,感覺“導學”味濃。主編寄語闡述了“為什么要學”,提出“學要得法”,要“帶著問題學”;告誡學生學數(shù)學要遵循規(guī)律、要趁年輕、要方法多樣、要注重基礎、要嚴格訓練、要獨立思考、要學會創(chuàng)新。主編寄語結合學習函數(shù)概念這個例子,與學生交流概念學習的一般方法,提醒學生學習概念要慢慢來,要在探究、質疑、反思中領悟概念、掌握方法,指出理解概念、領會思想、掌握方法是必備基礎,特別強調“學習貴在創(chuàng)新”,要善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、抓住本質。
主編寄語可謂語重心長,突出從“學會”到“會學”的突破,強調數(shù)學學習中“授魚”不如“授漁”,體現(xiàn)了教科書在關注學生自主學習、大膽質疑、嚴謹求證的科學精神。
(二)數(shù)學文化,激發(fā)自信。新版教科書不停留在具體的學習對象上,而是引導學生跳出具體的學習對象,感悟數(shù)學的價值。教材選取符合中學生認知特點的數(shù)學文化內容,比如,通過《閱讀與思考》《文獻閱讀與數(shù)學寫作》欄目,介紹有關函數(shù)的發(fā)展、對數(shù)的發(fā)明、幾何原本、坐標方法、斐波那契數(shù)列的發(fā)現(xiàn)等數(shù)學史上的著名事件,介紹祖暅原理、秦九韶算法等數(shù)學家的成就,激發(fā)學生學習數(shù)學的熱愛和興趣,傳承愛國情懷,增強民族的文化自信。
(三)問題導學,貫穿始終。新版教科書更加注重問題導學,期望學生凡事問個為什么,勸導學生敢問、善問。教科書在概念、定理、定義、公式的引入上,從學生認知基礎和經(jīng)驗出發(fā),創(chuàng)設生動的問題情境,注重揭示問題的背景,注重概念的生成,揭示規(guī)律,解決問題。問題導學貫穿于教科書始終,連每章的小結都不放過?!侗菊轮R結構圖》幫助學生理清本章知識之間的邏輯關系,《回顧與思考》提出 5—6 個問題,幫助學生帶著問題回顧本章已學習的內容、反思本章學習的知識,幫助學生抓住本章學習的關鍵。
(四)信息技術,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。新版教科書更加重視信息技術的應用,更加注重基于信息技術的數(shù)學探究實驗。比如,探究指數(shù)函數(shù)的性質、制作三角函數(shù)表等,像是專門為學生寫的學習指導,站在學生角度,與學生面對面平等交流思想、探討學習方法,引導學生借助信息化的數(shù)學工具,動手上機操作,探究數(shù)學規(guī)律和本質。
(五)數(shù)學探究,分層遞進。新版教科書更加注重有層次地開展數(shù)學探究,例如,基本不等式的《探究》欄目,讓學生結合圖形自己去發(fā)現(xiàn)其中的不等關系,自己發(fā)現(xiàn)代數(shù)結論的幾何意義,從幾何角度去看待代數(shù)結論,給學生提供了一種數(shù)學探究的“路線圖”。教材中注重滲透探究方法,注重展示探究的思維過程,注重展示發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程。如探究指數(shù)函數(shù)性質,從底數(shù)的分類入手,借助幾何畫板,在同一坐標系中先研究 y=2x,,再變換底數(shù) a 的值,畫出圖象,動態(tài)觀察圖象的位置、變化趨勢,歸納指數(shù)函數(shù)的性質。教材對數(shù)學探究的要求,如在研究三角函數(shù)圖象和性質等內容上,從舊版本的隱性滲透到新版本顯性要求的改變,把“探究”寫進標題,在每章習題的《拓廣探索》等設置探究性問題,要求學生進行探究。
二、在高中數(shù)學教學中促進學生“會學數(shù)學”的策略
(一)讓學生體驗數(shù)學,激發(fā)自主學習的動力。新課程更加注重對過程性和體驗性目標的關注,更加注重學習過程的經(jīng)歷、體驗、感受,更加注重學生學習過程的主動參與和親身實踐。教師要有意識地創(chuàng)造更加有利于學生的獨立思考、自主獲取知識的情境,多關注學生的學習過程,給學生留下足夠的主動學習空間和時間,激活學生的內在學習動力。例如,由角的概念的推廣引出的三角函數(shù)概念的教學。
問題 1:如何利用函數(shù)模型刻畫各種周期性變化現(xiàn)象?三角函數(shù)是怎樣的函數(shù)?它具有哪些特性?
問題 2:圓周運動是一種常見的周期性變化現(xiàn)象。已知 ⊙O 上點 P 以 A 為起點做逆時針方向旋轉,如何建立一個數(shù)學模型,刻畫點 P 的位置變化情況?(在《幾何畫板》上轉動角的終邊)
問題 3:在直角坐標系中,當? 時,點 P 的坐標是什么?
當? 或? 時,點 P 的坐標是什么?它們是唯一確定的嗎?任意角 α 的終邊 OP 與單位圓交點 P 的坐標是唯一確定嗎?
問題 4:如何借助點的坐標定義 sin α,cos α,tan α?
問題 5:按本節(jié)三角函數(shù)定義求得的三角函數(shù)值與初中用比值定義銳角三角函數(shù)值是否相同?
在教學中,通過問題 1 使學生思考將要引入的一種新函數(shù)是什么函數(shù)?用什么數(shù)學模型刻畫周期變化的現(xiàn)象?
問題 2 和問題 3 通過《幾何畫板》觀察角的終邊運動,發(fā)現(xiàn)幾個特殊角終邊與單位圓的交點的坐標的變化情況,從函數(shù)的角度審視一個學生熟悉的圓周運動變化規(guī)律,讓學生體驗定義生成的過程。
問題 4 和問題 5 使學生從新角度、推廣的思路重新認識、推廣銳角的三角函數(shù)定義,讓學生在漸進的過程中體驗一般和特殊的關系。
(二)注重閱讀教材,提高自主學習的能力。數(shù)學新課標已經(jīng)實施了 20 年,許多教師對研究如何“教”傾注了極大熱情,但對研究如何“學”卻往往冷淡得多;學生對刷題傾注了極大的心血,對讀教材卻往往不重視。新課標提倡閱讀、自學等多種學習方式,體現(xiàn)“以學生為主體”“以教師為主導”的特點。仔細閱讀教科書,用心揣摩每個例題,在探究、質疑、反思中逐漸領悟概念及其蘊含的數(shù)學思想方法,并用簡明扼要的語言概括出來,從而實現(xiàn)認知升華。教師應重視閱讀教材,要留出空間、時間給學生,并做好示范。例如,概念的學習,可指導學生按如下步驟閱讀教材:(1)概念產(chǎn)生的背景是什么?弄清概念是怎么來的。(2)概念引入的必要性?弄清為什么要引入概念。(3)構成概念的要素是什么?概念的結構是什么?指出概念的關鍵字詞。(4)概念的內涵及外延是什么?概念的反例是什么?弄清概念是什么、不是什么?(5)相近、相反概念的比較。(6)概念是如何描述的,概念如何應用。研讀教材有利于學生形成系統(tǒng)的知識鏈,防止數(shù)學知識碎片化。自主研讀教材的質量是檢驗學生是否主動學習、是否會學數(shù)學的重要標準,是學好數(shù)學的關鍵。
(三)實施問題導學,激活學生的數(shù)學思維。問題導學要根據(jù)教學任務,從合適的情境和問題出發(fā),著眼需要解決的問題,分析、尋找解決問題的路徑和方法,以激活學生的思維為主線,通過一系列恰當?shù)膯栴},不斷地激發(fā)學生深入思考、理解數(shù)學內容的本質和規(guī)律。例如,三角函數(shù)章末思考回顧。
問題 1:你為什么要學習弧度的概念?
問題 2:本章三角函數(shù)的定義與你在初中學過的三角函數(shù)的定義有什么異同?
問題 3:你能歸納一下在本章學習中研究三角函數(shù)的思路、方法和作用嗎?
問題 4:你能畫一張本章公式的“邏輯圖”嗎?
問題 5:函數(shù) y=A sin(ωx+φ)中 A,ω,φ 對圖象有什么影響?
問題 6:通過本章的學習,你學會了怎樣建立一個刻畫周期現(xiàn)象的函數(shù)模型嗎?
(四)運用信息技術,變革學生的數(shù)學學習方式。計算機、智能設備、互聯(lián)網(wǎng)、通信技術等正在融入學生學習數(shù)學的過程中,變革學生的數(shù)學學習方式,為學生提供更多的數(shù)學探究的技術支持。利用計算機強大的計算功能、豐富的圖形呈現(xiàn)方式、快捷的制作能力、高效的傳播技術等,整合數(shù)學教學內容,展開探究性學習。探索、發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,深化對數(shù)學本質的認識,激發(fā)學生的探索精神,促進學生動手實踐能力和創(chuàng)造能力。
如《探究三角函數(shù)圖象的變化》,可讓學生上機利用幾何畫板等軟件進行操作,輸入函數(shù)、改變參數(shù)或改變函數(shù),觀察圖象、互相討論,并在教師的點撥下自主發(fā)現(xiàn)和歸納函數(shù)圖象的變化規(guī)律,自主建構和完善知識體系。
(五)滲透探究性學習,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。新課標倡導的是積極主動的學習方式,強調學習過程的自主體驗、自我感悟。探究性學習是實現(xiàn)這一理念的手段之一。教師可圍繞教材中“問題”“探究”“思考”,以探究為主線,以思維為核心,“先學后教”“在學中教”,讓學生先學、先做。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。通過學生小組討論、合作探究,給學生足夠的空間、時間,讓學生充分闡述自己的見解,動手實驗、操作、觀察、思考。
例如,從解析式看,y=sin x 就是函數(shù) y=A sin(ωx+φ)在 A=1,ω=1,φ=0 時的特殊情形。為了觀察參數(shù) A,ω,φ 的意義,可以借助信息技術設計數(shù)學實驗,展開探究。
探究 1:探索 φ 對 y=A sin(ωx+φ)圖象的影響;
探究 2:探索 ω(ω>0)對 y=A sin(ωx+φ)圖象的影響;
探究 3:探索 A(A>0)對 y=A sin(ωx+φ)圖象的影響。
先讓學生自己動手操作、展開討論,并探索結果、推廣結果,得出結論。這樣的設計,雖然是繞了彎,但這個繞彎是值得的,因為方法比知識更重要。
數(shù)學教科書對學生“會學數(shù)學”的定位和關注,給予學生的“學”留下了足夠的空間。它需要教師準確把握新課標的要求和教材意圖,構建課程理念、教材編寫、課堂教學、學生學習一體化的教學模式,讓教材更有利于促進學生主動提出數(shù)學問題、自主進行數(shù)學探究、主動解決數(shù)學問題、提升數(shù)學思維的材料和載體,為促進學生的終身發(fā)展留下持續(xù)的動力和空間。
【參考文獻】
[1]章建躍.為什么用單位圓上點的坐標定義任意角的三角函數(shù)[J].數(shù)學通報,2007(1).
[2]王尚志,保繼光,趙 敏.2019版普通高中數(shù)學(北師大版)教材的整體設計與主要特色[J].基礎教育課程,2019(8).
【基金項目】廣西教育科學“十三五”規(guī)劃2019年度課題“核心素養(yǎng)導向的高中數(shù)學課堂實踐性教學研究”(2019B145)。
(責編 盧建龍)