任曉紅 張國川
數(shù)學(xué)主要研究空間中的數(shù)量和位置關(guān)系,是一門必須具備嚴(yán)格邏輯思維的學(xué)科,因?yàn)閿?shù)學(xué)的抽象性讓一些學(xué)生望而生畏,教學(xué)中為讓學(xué)生更易接受,有必要借助現(xiàn)實(shí)中情景,化抽象為具體,用更加直觀的表達(dá)手段展現(xiàn)數(shù)學(xué)知識,
初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的區(qū)別在于:初等數(shù)學(xué)以形象為主特征,探討可看到的具象問題,學(xué)習(xí)目標(biāo)是用所學(xué)知識解決實(shí)際問題,對用較高的理論性定理證明要求減弱;高等數(shù)學(xué)主要研究一般化的規(guī)律,理論性更強(qiáng),抽象性更明顯,中學(xué)教學(xué)中用一般化的理論驗(yàn)證解釋初等數(shù)學(xué),以學(xué)生的現(xiàn)實(shí)水平往往難以收到滿意效果,理論水平站得越高有時(shí)反而對中學(xué)教學(xué)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng),讓學(xué)生因?yàn)闊o法理解而對數(shù)學(xué)產(chǎn)生恐懼心理,本文以一案例敘述如何用更直觀的方式揭示數(shù)學(xué)道理,讓學(xué)生更容易接受,
教學(xué)反思本解法基于讓學(xué)生“知其然知其所以然”的出發(fā)點(diǎn),用最一般化的展開式通項(xiàng)解決項(xiàng)和系數(shù)問題,不料錯誤率極高,反映出來的現(xiàn)象是對復(fù)合通項(xiàng)的不理解,對運(yùn)算處理和分類討論思想應(yīng)用不到位導(dǎo)致錯誤,經(jīng)過實(shí)測結(jié)果反饋,筆者認(rèn)識到,嚴(yán)密的邏輯揭示固然重要,但中學(xué)數(shù)學(xué)主要考查學(xué)生公式再現(xiàn)和直觀運(yùn)用公式的能力,讓學(xué)生做對題目拿到考試分?jǐn)?shù)才是重要的任務(wù),有了失敗教訓(xùn),筆者回歸課本,從二項(xiàng)式展開式的直觀生活化類比,尋找更利于學(xué)生接受的解題思路,二項(xiàng)展開式的源頭是計(jì)數(shù)原理,回歸計(jì)數(shù)原理,尋找本質(zhì).
2 基于直觀想象的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)案例
多項(xiàng)式乘以二項(xiàng)式的系數(shù)問題借助情景化設(shè)置或直觀圖形,有時(shí)學(xué)生更容易理解,教學(xué)效果更好,本文以中學(xué)教材幾個(gè)案例為藍(lán)本,介紹如何在教學(xué)中運(yùn)用直觀想象的核心素養(yǎng)要求進(jìn)行教學(xué),突破教學(xué)中的難點(diǎn).
(1)平方差公式
(2)完全平方公式
(3)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和看作是梯形截面的鋼管根數(shù)
(4)等差數(shù)列的和1+3+5+…+(2n一1)=n2看作是面積之和
(5)多項(xiàng)式乘以二項(xiàng)式的系數(shù)問題看作取球問題
不作多項(xiàng)式運(yùn)算,用組合知識來考察,展開(a+b)(a+b)(a+b)(a+b),展開式中有哪些項(xiàng)?各項(xiàng)系數(shù)各是付么?
有五種情形:
情形1:取4個(gè)a球(不取b球),共有C4(=C4)種;
情形2:取3個(gè)以球(取3個(gè)a球、1個(gè)b球),共有C4(=C4)種;
情形3:取2個(gè)a球(取2個(gè)a球、2個(gè)b球),共有C4(= C2)種;
情形4:取1個(gè)以球(取1個(gè)a球、3個(gè)b球),共有C4(=C4)種;
情形5:不取a球(全取b球),共有C4(=C4)種;
(a+b)4的展開式是:
(a+b)4= C4a4+ Cla3b+ C2a2b2 +C4ab3+ C4b4
= a4 +4a3b+ 6a2b2 +4ab3 +b4.
3 結(jié)束語
都說教無定法,為達(dá)成數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解而人為地拔高知識的理論要求,有時(shí)會適得其反,用直觀的方式解釋數(shù)學(xué)原理有時(shí)略微欠缺嚴(yán)密性,但學(xué)生更容易接受,這也未嘗不是好的教學(xué)方式,當(dāng)前正處在新課程的轉(zhuǎn)型時(shí)期,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是當(dāng)前數(shù)學(xué)課堂必須達(dá)成的主要任務(wù),為此教學(xué)中如若可以應(yīng)用直觀想象進(jìn)行教學(xué),幫助學(xué)生化抽象為具體,化枯燥無味的數(shù)學(xué)公式為生動活潑的情境問題,效果將更佳,
參考文獻(xiàn)
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[3]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)必修5[M].南京:江蘇鳳凰教育出版社,2012(本文系泉州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃(第一批)立項(xiàng)課題“基于直觀想象核心素養(yǎng)下的中學(xué)數(shù)學(xué)課堂問題導(dǎo)向模式教學(xué)實(shí)證研究”(課題編號:QG1451-042)、泉州一中“青年教師工作坊”研修項(xiàng)目“素養(yǎng)時(shí)代構(gòu)建專業(yè)發(fā)展共同體研究初探”的階段性成果)