■天津市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 張維佳
新課程標(biāo)準(zhǔn)下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)是要教學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)思維思考世界,用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)世界,這也正是數(shù)學(xué)學(xué)科立德樹(shù)人的功能和育人貢獻(xiàn)之所在。
筆者在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,堅(jiān)持以發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,以學(xué)生發(fā)展為本,在課堂中通過(guò)培育學(xué)生理性思維、科學(xué)精神,提升數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),從而達(dá)成數(shù)學(xué)教育目標(biāo),落實(shí)數(shù)學(xué)學(xué)科立德樹(shù)人的根本任務(wù)。
在人民教育出版社A版數(shù)學(xué)學(xué)科選擇性必修第二冊(cè)“4.1數(shù)列的概念”第一課時(shí)教學(xué)中,筆者挖掘教材內(nèi)容,通過(guò)“抽象數(shù)列內(nèi)涵—研究數(shù)列特征—分析解決問(wèn)題”的主線,引導(dǎo)學(xué)生在質(zhì)疑、探索、解惑中體會(huì)數(shù)學(xué)思想方法,提升數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理,發(fā)展理性思維,實(shí)踐數(shù)學(xué)課堂的“德智融合”。幫助學(xué)生在獲得基礎(chǔ)知識(shí)中習(xí)得基本技能、在運(yùn)用基本技能中升華數(shù)學(xué)基本思想,進(jìn)而提高學(xué)生從數(shù)學(xué)角度發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題的能力、分析和解決問(wèn)題的能力,發(fā)展數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
我們對(duì)于數(shù)列的研究源于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活的需要。教材提供了素材:①王芳從1歲到17歲,每年生日那天測(cè)量身高依次排成一列數(shù);②兩河流域發(fā)掘的一塊泥版(編號(hào)K90,約產(chǎn)生于公元前7世紀(jì))上,一個(gè)月中從第1天到第15天每天月亮可見(jiàn)部分的數(shù)依次排成一列;③的n次冪按1次冪、2次冪、3次冪、4次冪……依次排成一列數(shù)。為學(xué)生理解數(shù)列的概念,創(chuàng)設(shè)了在現(xiàn)實(shí)生活中和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常見(jiàn)的情景。
筆者按照素材的順序帶領(lǐng)學(xué)生依次探討,通過(guò)抽象實(shí)際背景,完成用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行表達(dá):素材①中,記王芳第i歲時(shí)的身高為hi,那么可以發(fā)現(xiàn)hi中的i反映了身高按歲數(shù)從1到17的順序排列時(shí)的確定位置,是不可以交換位置的,也就是說(shuō)①是具有確定順序的一列數(shù)。素材②中,記第i天月亮可見(jiàn)部分的數(shù)為si,那么可以發(fā)現(xiàn)si中的i反映了月亮可見(jiàn)部分的數(shù)從1到15的順序排列時(shí)的確定位置,是不可以交換位置的,那么②是具有確定順序的一列數(shù)。
教師啟發(fā)學(xué)生:“仿照上面兩個(gè)素材,說(shuō)明③是否也是具有確定的順序一列數(shù)呢?”雖然素材③沒(méi)有實(shí)際背景,但是學(xué)生可以仿照對(duì)素材①②的探討,分析出③也是具有確定順序的一列數(shù)。
教師再發(fā)問(wèn):“素材①②和③的共同特征是什么?”這樣,結(jié)合對(duì)于素材的分析,學(xué)生認(rèn)識(shí)到所給實(shí)例的共性,能夠順其自然地理解數(shù)列的概念。這樣,教師合理利用教材內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境,啟發(fā)學(xué)生在具體事例的基礎(chǔ)上思考,抽象出數(shù)列的概念,可以更好地體會(huì)數(shù)列的特征,方便理解它的一般形式,這樣,將數(shù)列的描述性定義翻譯成為數(shù)學(xué)表達(dá),實(shí)現(xiàn)了教給學(xué)生如何用數(shù)學(xué)語(yǔ)言刻畫(huà)數(shù)列這一概念的教學(xué)目標(biāo)。
經(jīng)歷多年的教學(xué)實(shí)踐,筆者清楚地了解學(xué)生在高中數(shù)學(xué)中很難在短時(shí)間內(nèi)完成函數(shù)概念這個(gè)重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí),理解和體會(huì)函數(shù)思想方法更是需要通過(guò)應(yīng)用函數(shù)知識(shí)解決問(wèn)題才能逐步實(shí)現(xiàn)。
數(shù)列是一種特殊的函數(shù),教學(xué)中筆者遵循教材內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖,有意識(shí)地讓學(xué)生把數(shù)列納入函數(shù)體系中。在數(shù)列概念形成的過(guò)程中,教師通過(guò)語(yǔ)言描述,著重引導(dǎo)學(xué)生探討數(shù)列中的項(xiàng)與序號(hào)之間的關(guān)系,反復(fù)明確闡述對(duì)于問(wèn)題中的序號(hào)n,數(shù)列中都有唯一確定的項(xiàng)an和它對(duì)應(yīng),喚起學(xué)生對(duì)于函數(shù)概念的記憶,著力引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)列與函數(shù)概念的相似性。
教師以問(wèn)題為導(dǎo)向,通過(guò)問(wèn)題串的教學(xué)方式進(jìn)行發(fā)問(wèn)。問(wèn)題一:數(shù)列能否看作一個(gè)函數(shù)?問(wèn)題二:數(shù)列的定義域的特點(diǎn)是什么?問(wèn)題三:作為特殊的函數(shù),可以怎樣表示數(shù)列?這樣,在問(wèn)題的逐一分析作答中,幫助學(xué)生不斷分辨數(shù)列作為特殊函數(shù)的共
性與個(gè)性,帶領(lǐng)學(xué)生類(lèi)比函數(shù)的研究得到數(shù)列的研究?jī)?nèi)容和方法,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用熟悉的函數(shù)工具,通過(guò)表格、圖象的形式,直觀地了解序號(hào)n與項(xiàng)an的函數(shù)關(guān)系,進(jìn)一步要求學(xué)生通過(guò)分析項(xiàng)an隨序號(hào)n的變化規(guī)律,抽象出數(shù)列的通項(xiàng)公式,也就是函數(shù)的解析式,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用函數(shù)學(xué)習(xí)中所獲得的初步經(jīng)驗(yàn)解決數(shù)列的有關(guān)問(wèn)題,不僅發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象,而且通過(guò)不斷探索收獲的成就過(guò)程提升學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生:“與函數(shù)類(lèi)似,你能發(fā)現(xiàn)數(shù)列的單調(diào)性嗎?”學(xué)生可以借助梳理表格、識(shí)別圖象、研究解析式,探究數(shù)列中的函數(shù)特征,深入理解數(shù)列中的項(xiàng)隨序號(hào)變化所呈現(xiàn)出的特點(diǎn),進(jìn)一步明確數(shù)列單調(diào)遞增、單調(diào)遞減等性質(zhì)。在探究的過(guò)程中,學(xué)生既可以提升直觀想象的能力,又可以從函數(shù)的觀點(diǎn)看數(shù)列的概念,發(fā)現(xiàn)數(shù)列的性質(zhì)。
本課時(shí)的教學(xué)中,一方面,學(xué)生經(jīng)歷了從數(shù)列概念的獲得,到運(yùn)用函數(shù)的觀點(diǎn)理解和表示數(shù)列,再進(jìn)行應(yīng)用數(shù)列知識(shí)分析、解決問(wèn)題的完整過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)于數(shù)列概念一致性、邏輯連貫的學(xué)習(xí),能夠使得核心素養(yǎng)得以發(fā)展。另一方面,學(xué)生把握數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì),建立在學(xué)生自身獨(dú)立思考的基礎(chǔ)之上,它需要學(xué)生能夠把學(xué)習(xí)的知識(shí)理解、運(yùn)用到解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的活動(dòng)中。因此,教師需要在課堂組織中,緊緊圍繞課堂預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo),分階段有層次地展開(kāi)教學(xué)活動(dòng),結(jié)合“數(shù)列的概念”中教材知識(shí)內(nèi)容特點(diǎn)以及學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,提供有益的事實(shí),開(kāi)展積極的教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生體會(huì)出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的整體性。
以“數(shù)列的概念”第一課時(shí)為例,筆者在數(shù)學(xué)課堂上,引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷了“研究事實(shí)—抽象概念—挖掘性質(zhì)—理清關(guān)聯(lián)—付諸應(yīng)用”的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),力求實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)中從事實(shí)出發(fā),通過(guò)合乎邏輯的方法,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),沿著數(shù)學(xué)學(xué)科思想的滲透、明確與應(yīng)用的脈絡(luò),使得學(xué)生在掌握“四基”、發(fā)展“四能”的過(guò)程中發(fā)展數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);幫助學(xué)生加深理解數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì),逐步滲透數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)涵,培育學(xué)生的理性思維和科學(xué)精神,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂“德智融合”。