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        閱讀材料指向下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的案例研究

        2022-05-30 10:48:04歐紅霞嚴(yán)虹
        關(guān)鍵詞:閱讀材料案例研究高中數(shù)學(xué)教學(xué)

        歐紅霞 嚴(yán)虹

        [摘? 要] 文章以“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和”為例,分析如何有效地將閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué),并談一談在閱讀材料指向下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的思考,以期通過(guò)研究為其他閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供啟示.

        [關(guān)鍵詞] 閱讀材料;高中數(shù)學(xué)教學(xué);案例研究;等差數(shù)列的前n項(xiàng)和

        [?]引言

        閱讀材料是教科書的重要組成部分,2019年版高中數(shù)學(xué)人教A版教材(以下簡(jiǎn)稱“新教材”)設(shè)有“閱讀與思考”“探究與發(fā)現(xiàn)”和“信息技術(shù)應(yīng)用”等閱讀材料欄目. 章建躍教授指出:“在高中數(shù)學(xué)教材中設(shè)置‘閱讀材料欄目,為學(xué)生提供豐富的具有思想性、實(shí)踐性、挑戰(zhàn)性的,反映數(shù)學(xué)本質(zhì)的選學(xué)材料,拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)空間,發(fā)展學(xué)生‘做數(shù)學(xué)‘用數(shù)學(xué)的意識(shí).”[1]《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》)指出:“要注重?cái)?shù)學(xué)文化的滲透,注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的深度融合;要不斷引領(lǐng)學(xué)生感悟數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值、文化價(jià)值和審美價(jià)值.”[2] 這些內(nèi)容可選擇閱讀材料作為載體來(lái)實(shí)現(xiàn).

        但由于閱讀材料不是教材正文內(nèi)容,它常常被師生忽略,導(dǎo)致其教育教學(xué)功能未得到充分發(fā)揮,而且單獨(dú)講授教材中的閱讀材料是不可行的,所以考慮將閱讀材料融入教學(xué),使得課堂教學(xué)更有品質(zhì). 那么,如何有效地將閱讀材料融入教學(xué)呢?邵光華教授指出:“使用新教材時(shí)需要特別關(guān)注新增內(nèi)容. 新教材注重?cái)?shù)學(xué)文化的滲透,在題目背景設(shè)置和‘閱讀與思考板塊中都有所體現(xiàn),作為教師應(yīng)更深入地了解相關(guān)歷史和背景.”[3]因此,本研究結(jié)合新教材中一則新增的閱讀材料“中國(guó)古代數(shù)學(xué)家求數(shù)列和的方法”,并以“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和”為例分析上述問(wèn)題,最后談一談閱讀材料指向下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的思考.

        [?]“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和”內(nèi)容的閱讀材料的文本分析

        “等差數(shù)列的前n項(xiàng)和”內(nèi)容的閱讀材料的相關(guān)信息如表1所示:

        該閱讀材料先對(duì)數(shù)列求和問(wèn)題的發(fā)展歷程進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,然后對(duì)劉徽如何發(fā)現(xiàn)等差數(shù)列求和公式的過(guò)程進(jìn)行了探討分析,最后在文末講述了沈括創(chuàng)造的“隙積術(shù)”以及分析了楊輝把已知形狀、大小的幾何圖形的求面積、體積的連續(xù)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求離散量的垛積問(wèn)題[4].

        等差數(shù)列的求和方法“倒序相加法”是歷史傳承下來(lái)的巧妙方法,學(xué)生往往覺(jué)得它“巧妙”但“想不到”. 而實(shí)際上,“倒序相加法”是在深入理解等差數(shù)列性質(zhì)的基礎(chǔ)上得到的. 教材編寫者為了使教師和學(xué)生意識(shí)到這一點(diǎn),在教材中設(shè)置了上述閱讀材料.

        [?]教學(xué)案例研究

        閱讀材料“中國(guó)古代數(shù)學(xué)家求數(shù)列和的方法”不僅具有數(shù)學(xué)教育價(jià)值,而且有利于把握數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì),與《新課標(biāo)》中的“把握數(shù)學(xué)本質(zhì),啟發(fā)思考,改進(jìn)教學(xué)”這一理念是相吻合的. 此外,這則閱讀材料為教材中的“思考”(即如何避免分類討論)提供了豐富的數(shù)學(xué)文化背景(垛積術(shù)). 因此,將這樣的閱讀材料融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué),可以更好地發(fā)揮其探究和德育功能;同時(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家的成果有利于理清數(shù)學(xué)思想方法的由來(lái).基于此,設(shè)計(jì)如下案例.

        (一)教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重難點(diǎn)

        1. 教學(xué)目標(biāo)

        (1)結(jié)合古代數(shù)學(xué)家求數(shù)列和的方法,通過(guò)猜想到證明,掌握等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式及推導(dǎo)方法,并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.

        (2)親歷公式的探索發(fā)現(xiàn)過(guò)程,體驗(yàn)探索的成功與快樂(lè),滲透特殊到一般、函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化等思想,積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣,發(fā)展數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理與數(shù)學(xué)運(yùn)算等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

        (3)通過(guò)應(yīng)用等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式解決良馬和駑馬15日所行里數(shù)問(wèn)題,體會(huì)“倒序相加法”誕生的曲折過(guò)程,感受數(shù)學(xué)家的探索精神和創(chuàng)新意識(shí).

        2. 教學(xué)重難點(diǎn)

        教學(xué)重點(diǎn):等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式.

        教學(xué)難點(diǎn):等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo).

        (二)教學(xué)過(guò)程

        基于上述對(duì)閱讀材料“中國(guó)古代數(shù)學(xué)家求數(shù)列和的方法”的文本分析,以及對(duì)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn)的制定,設(shè)計(jì)了如下教學(xué)流程(如圖1所示):

        1. 創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課

        【問(wèn)題情境】

        我國(guó)魏晉時(shí)期的數(shù)學(xué)家劉徽(圖2)在《九章算術(shù)》注文中的“盈不足”章給出的第19問(wèn)是一個(gè)等差數(shù)列問(wèn)題:“今有良馬與駑馬發(fā)長(zhǎng)安至齊,齊去長(zhǎng)安三千里(里是我國(guó)市制長(zhǎng)度單位,1里=500 m).良馬初日行一百九十三里,日增十三里.駑馬初日行九十七里,日減半里. 良馬先至齊,復(fù)還迎駑馬.”

        注:原問(wèn)為“幾何日相逢及各行幾何?”

        【教師活動(dòng)】

        創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)置引導(dǎo)性問(wèn)題并讓學(xué)生先計(jì)算良馬15日所行里數(shù):

        (1)記良馬15日所行里數(shù)為S,請(qǐng)學(xué)生列式計(jì)算S;

        (2)待大部分學(xué)生解答完成后,給出劉徽的計(jì)算方法為S=193×15+(1+14)××13,學(xué)生對(duì)比劉徽的計(jì)算方法后產(chǎn)生困惑.

        【學(xué)生活動(dòng)】

        (1)列式計(jì)算:

        S=193+(193+13)+(193+13×2)+(193+13×3)+…+(193+13×14)=[][15個(gè)193]+13×(1+2+3+…+14)=15×193+13×105=4260.

        (2)發(fā)現(xiàn)1+2+3+…+14與相等,通過(guò)計(jì)算可驗(yàn)證,但大部分學(xué)生對(duì)于二者能聯(lián)系起來(lái)是存在困惑的.

        設(shè)計(jì)意圖:借助劉徽求等差數(shù)列的求和方法創(chuàng)設(shè)情境,學(xué)生不僅能學(xué)到古代數(shù)學(xué)家求數(shù)列和的思想方法,而且通過(guò)計(jì)算并對(duì)比數(shù)學(xué)家的計(jì)算方法后產(chǎn)生困惑,從而激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的興趣.

        2. 探究歸納,初獲猜想

        南宋的數(shù)學(xué)家楊輝“善于把已知形狀、大小的幾何圖形的求面積、體積的連續(xù)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為離散量的垛積問(wèn)題”.例如,求圖3“圭垛”中的格點(diǎn)個(gè)數(shù)總和,楊輝認(rèn)為雖然圭垛的形狀與三角形相似,但要用梯形的面積公式計(jì)算,即S==28.

        【教師活動(dòng)】

        (1)介紹數(shù)學(xué)家楊輝的成就并展示“圭垛”圖片,結(jié)合圖形分析的結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生從“形”的角度理解上述情境中的1+2+3+…+14=(1+14)×.

        (2)結(jié)合兩位數(shù)學(xué)家的計(jì)算方法,引導(dǎo)學(xué)生猜想S=1+2+3+…+(n-1)+n=?

        【學(xué)生活動(dòng)】

        (1)結(jié)合梯形面積公式,從“形”的角度進(jìn)行分析,消除困惑.

        (2)通過(guò)分析兩位數(shù)學(xué)家的計(jì)算方法,將S看成是上底為1,下底為n,高為n的梯形,并結(jié)合梯形面積公式猜想得到S=.

        設(shè)計(jì)意圖:借助楊輝處理“圭垛”中的格點(diǎn)總數(shù)問(wèn)題完成:①?gòu)摹靶巍钡慕嵌龋瑤椭鷮W(xué)生理解情境中的困惑——1+2+3+…+14=(1+14)×;②為猜想得出S=1+2+3+…+(n-1)+n=奠定基礎(chǔ):引導(dǎo)學(xué)生對(duì)兩個(gè)特殊的等差數(shù)列求和結(jié)果進(jìn)行分析、比較和歸納,從特殊到一般,猜想出上述一般結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生合作交流的意識(shí)以及合情推理和運(yùn)算的能力;③為后續(xù)借助梯形面積公式的形象記憶等差數(shù)列前n項(xiàng)和的兩個(gè)公式做好鋪墊.

        3. 演繹推理,證明猜想

        問(wèn)題1:數(shù)學(xué)講究嚴(yán)謹(jǐn),大膽猜想得出的結(jié)論還需要細(xì)致證明,剛才的猜想正確嗎?又該如何證明?

        【教師活動(dòng)】

        (1)引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生用分析法來(lái)貫通思路,要證S=,即證2S=n(1+n)(提示:2S可看成2個(gè)S相加,n(1+n)可看成n個(gè)(1+n)相加),讓學(xué)生完成證明.

        (2)引導(dǎo)學(xué)生思考以下兩個(gè)問(wèn)題:

        ①證明過(guò)程會(huì)用到等差數(shù)列的哪條性質(zhì)?

        ②證明過(guò)程有何特點(diǎn)?(注:教師巡視,觀察是否有學(xué)生想到將第二個(gè)S寫成S=n+(n-1)+(n-2)+…+2+1.若沒(méi)有,教師要對(duì)學(xué)生的證明過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo),讓學(xué)生感受到“倒序”后的計(jì)算簡(jiǎn)潔、直觀.)

        【學(xué)生活動(dòng)】

        (1)通過(guò)獨(dú)立思考、合作交流、討論推演,給出證明:

        S=1+2+3+…+(n-1)+n①,

        S=n+(n-1)+(n-2)+…+2+1②,

        ①+②:2S=n(1+n).

        所以S=.

        (2)思考、交流和討論:

        ①等差數(shù)列的性質(zhì):若{an}為等差數(shù)列,m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),則a+a=a+a.

        ②發(fā)現(xiàn)證明過(guò)程的巧妙之處,提煉出“倒序相加法”的操作技能和思想.

        設(shè)計(jì)意圖:結(jié)合閱讀材料和教科書提出一個(gè)可能發(fā)現(xiàn)“倒序相加法”的思想:①使學(xué)生認(rèn)識(shí)到研究問(wèn)題的一般思路為“探索—?dú)w納—猜想—證明”;②在“2S可看成2個(gè)S相加,n(1+n)可看成n個(gè)(1+n)相加”這樣的啟發(fā)下,想到用“倒序相加法”求1+2+3+…+(n-1)+n,展現(xiàn)了數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)中的“觸類旁通”“靈感”等要素,為學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題做出示范[5];③為“倒序相加法”推廣到一般的等差數(shù)列求和埋下了伏筆,同時(shí)揭示了該方法的根源所在——等差數(shù)列的性質(zhì),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到定義、性質(zhì)的重要性,這是一切數(shù)學(xué)推理的源泉,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生演繹推理的能力;④講解1+2+3+…+(n-1)+n是為了得出等差數(shù)列前n項(xiàng)和“公式2”的另一種推導(dǎo)方法,讓學(xué)生意識(shí)到所有的等差數(shù)列求和問(wèn)題都可以轉(zhuǎn)化為求1+2+3+…+(n-1)+n.

        4. 方法推廣,獲得公式

        問(wèn)題2:能將上述方法推廣到“求首項(xiàng)為a,公差為d的等差數(shù)列{a}的前n項(xiàng)和S”嗎?

        問(wèn)題3:若將通項(xiàng)公式a=a+(n-1)d代入“公式1”,又能得出什么表達(dá)式呢?

        【教師活動(dòng)】

        (1)對(duì)學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行完善、板演,并總結(jié).

        (2)引導(dǎo)學(xué)生將a=a+(n-1)d代入“公式1”得出“公式2”:S=na+d.

        【學(xué)生活動(dòng)】

        (1)通過(guò)小組合作交流,完成推導(dǎo):

        S=a+a+a+…+a+a①,

        S=a+a+a+…+a+a②,

        ①+②:2S=n(a+a).

        所以S=.

        得到等差數(shù)列{a}的前n項(xiàng)和“公式1”:S=.

        (2)將a=a+(n-1)d代入“公式1”得出“公式2”:S=na+d.

        設(shè)計(jì)意圖:將“倒序相加法”推廣至一般的等差數(shù)列求和問(wèn)題中,體現(xiàn)特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法,使得等差數(shù)列{a}的前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)比較自然,也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,發(fā)展學(xué)生的邏輯推理核心素養(yǎng);將“公式1”變形得到“公式2”,有助于學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中正確選擇公式.

        5. 公式剖析,外化于形

        結(jié)合數(shù)學(xué)家楊輝求“圭垛”中格點(diǎn)個(gè)數(shù)的方式(借助梯形面積公式),分析等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式的結(jié)構(gòu).

        公式1:S=

        公式2:S=na+d

        設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)閱讀楊輝借助梯形面積公式計(jì)算“圭垛”格點(diǎn)總數(shù)問(wèn)題,獲得一般啟示:借助梯形面積公式,幫助學(xué)生形象記憶等差數(shù)列求和公式,滲透數(shù)形結(jié)合思想方法,發(fā)展學(xué)生的直觀想象核心素養(yǎng).

        6. 公式應(yīng)用,傳道解惑

        問(wèn)題4:回到剛才的情境中,

        (1)現(xiàn)在同學(xué)們知道數(shù)學(xué)家劉徽是如何計(jì)算的嗎?用的是哪個(gè)等差數(shù)列求和公式,請(qǐng)指出相應(yīng)的基本量. (注:S=193×15+(1+14)××13)

        (2)請(qǐng)同學(xué)們利用等差數(shù)列求和公式計(jì)算出S.

        問(wèn)題5:結(jié)合情境中計(jì)算S的過(guò)程,請(qǐng)同學(xué)們思考“如果不從‘公式1出發(fā),你能用其他方法得到‘公式2嗎?”

        【教師活動(dòng)】

        (1)引導(dǎo)學(xué)生用等差數(shù)列求和公式解決問(wèn)題4和問(wèn)題5.

        (2)結(jié)合劉徽計(jì)算的過(guò)程提示學(xué)生將S=a+a+a+…+a+a化為S=a+(a+d)+(a+2d)+…+[a+(n-2)d]+[a+(n-1)d],進(jìn)而化為S=na+[1+2+3+…+(n-1)]d進(jìn)行思考分析.

        【學(xué)生活動(dòng)】

        (1)學(xué)生解答:

        ①有2種預(yù)設(shè):

        預(yù)設(shè)1:學(xué)生發(fā)現(xiàn)劉徽使用的是等差數(shù)列前n項(xiàng)和“公式2”(S=na+d,其中a=193,n=15,d=13);

        預(yù)設(shè)2:學(xué)生發(fā)現(xiàn)劉徽使用的是等差數(shù)列前n項(xiàng)和“公式1”(S=,其中n=14,a=1,a=14). (注:學(xué)生計(jì)算的僅是1+2+3+…+14=(1+14)×)

        ②計(jì)算S:

        方法1:S=97+

        97-1×

        +

        97-2×

        +

        97-3×

        +…+

        97-14×

        =15×97+×

        -

        =1402.5;

        方法2:S=97+

        97-1×

        +

        97-2×

        +

        97-3×

        +…+

        97-14×

        ==1402.5.

        (2)學(xué)生由S=a+a+a+…+a+a得S=a+(a+d)+(a+2d)+…+[a+(n-2)d]+[a+(n-1)d]=na+[1+2+3+…+(n-1)]d=na+d.

        設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)計(jì)算S,學(xué)會(huì)應(yīng)用公式解決問(wèn)題,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算核心素養(yǎng);從另一個(gè)角度獲得“公式2”,體現(xiàn)從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法,發(fā)展學(xué)生的邏輯推理核心素養(yǎng);這則閱讀材料使學(xué)生意識(shí)到等差數(shù)列的求和方法——“倒序相加法”是歷史上數(shù)學(xué)家通過(guò)探索并傳承下來(lái)的.

        7. 歸納小結(jié),內(nèi)化理解

        通過(guò)本堂課的學(xué)習(xí),你有什么收獲?

        設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)師生共同小結(jié),完善本節(jié)課的知識(shí)脈絡(luò),發(fā)揮學(xué)生的主體作用,有利于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生歸納和概括的能力.

        8. 布置作業(yè),拓展延伸

        課后作業(yè):

        (1)請(qǐng)完成表格(表2)填寫,并寫出計(jì)算過(guò)程.

        (2)完成情境中的原問(wèn)題:“良馬和駑馬幾何日相逢及各行幾何?”

        (3)閱讀與思考:請(qǐng)同學(xué)們課后再一次閱讀教材中的材料——中國(guó)古代數(shù)學(xué)家求數(shù)列和的方法,并查閱相關(guān)資料.

        ①了解數(shù)學(xué)家劉徽、沈括、楊輝的數(shù)學(xué)成就;

        ②在文獻(xiàn)的查閱過(guò)程中,收集數(shù)學(xué)名著(例如《周髀算經(jīng)》《九章算術(shù)》《孫子算經(jīng)》《張丘建算經(jīng)》等)中的數(shù)列問(wèn)題1—2個(gè),并嘗試解答.

        設(shè)計(jì)意圖:“作業(yè)(1)”是對(duì)教材課后練習(xí)題呈現(xiàn)形式的改編,采用表格形式是為了突出五個(gè)基本量“知三求二”的關(guān)系,通過(guò)公式的正用和逆用,著重強(qiáng)調(diào)公式的選擇,滲透方程思想,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力和邏輯推理素養(yǎng);“作業(yè)(2)”和“作業(yè)(3)”為學(xué)生提供了更大的思維發(fā)展空間,把課內(nèi)知識(shí)延伸到課外去:學(xué)生通過(guò)自主查閱資料,了解我國(guó)數(shù)學(xué)家的輝煌成就,感悟數(shù)學(xué)家的聰明才智;同時(shí)通過(guò)課后查閱文獻(xiàn)、收集數(shù)學(xué)名著中的數(shù)列問(wèn)題并解答,在查閱中拓寬視野,在解答中提升思維.

        [?]閱讀材料指向下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的思考

        閱讀材料編入教材的出發(fā)點(diǎn)有兩個(gè):一是使教學(xué)內(nèi)容更具彈性,教師可根據(jù)學(xué)生的情況在教學(xué)中適當(dāng)融入閱讀材料,有助于教師進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué);二是有助于學(xué)生理解教材正文,理清知識(shí)的來(lái)龍去脈. 因此,閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)是有必要的.

        1. 閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué),發(fā)揮導(dǎo)學(xué)功能

        數(shù)學(xué)教材中有很多揭示數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)展歷程的閱讀材料,并蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想方法,例如人教A版新教材必修第一冊(cè)“函數(shù)概念的發(fā)展歷程”敘述了函數(shù)概念產(chǎn)生和發(fā)展的背景以及“對(duì)數(shù)的發(fā)明”中蘊(yùn)含著對(duì)數(shù)的思想方法等.教師在教學(xué)中應(yīng)注重這類閱讀材料與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的融合,課前應(yīng)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),充分發(fā)揮閱讀材料在課前的導(dǎo)學(xué)功能. 《新課標(biāo)》指出:“高中數(shù)學(xué)教學(xué)提倡獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)、合作交流等多種學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展. ”[2]例如本文創(chuàng)設(shè)情境時(shí),學(xué)生通過(guò)獨(dú)自思考、自主學(xué)習(xí)、合作交流等多種方式學(xué)習(xí)教材中的閱讀材料,重溫?cái)?shù)學(xué)家劉徽解決等差數(shù)列求和的歷史,結(jié)合楊輝求“圭垛”面積的方法,獲得等差數(shù)列求和的啟示,使得“倒序相加法”的學(xué)習(xí)更加自然,通過(guò)這樣的方式將閱讀材料融入數(shù)學(xué)教學(xué)可將閱讀材料的導(dǎo)學(xué)功能發(fā)揮出來(lái).

        2. 閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué),發(fā)揮德育功能

        教材中數(shù)學(xué)史類的閱讀材料可挖掘出豐富的數(shù)學(xué)德育元素,例如人教A版新教材必修第二冊(cè)“祖暅原理與柱體、椎體的體積”中除了對(duì)數(shù)學(xué)家祖暅及其原理的介紹外,還指出祖暅給出的原理要比其他國(guó)家的數(shù)學(xué)家早一千多年,這蘊(yùn)含著愛(ài)國(guó)主義精神.教師可通過(guò)此類閱讀材料德育元素的挖掘,再加以教學(xué)長(zhǎng)期浸潤(rùn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的民族自尊心和凝聚力,努力使學(xué)生形成為國(guó)家和民族振興而努力學(xué)習(xí)的志向[6]. 又例如本研究的閱讀材料中介紹了數(shù)學(xué)家沈括的成就——隙積術(shù),以及數(shù)學(xué)家楊輝的成就——楊輝三角,將這則閱讀材料融入教學(xué),讓學(xué)生感受我國(guó)數(shù)學(xué)家的輝煌成就以及他們的探索精神和創(chuàng)新意識(shí). 長(zhǎng)期將閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué),提高數(shù)學(xué)課堂品質(zhì)的同時(shí),閱讀材料指向下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)也完全可以成為數(shù)學(xué)教育中落實(shí)“立德樹人”根本任務(wù)的一條途徑[7].

        3.閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué),發(fā)揮探究功能

        人教A版新教材設(shè)有“探究與應(yīng)用”閱讀材料欄目,這類閱讀材料為師生開(kāi)展探究性教學(xué)活動(dòng)提供了素材,而探究性教學(xué)活動(dòng)可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和體驗(yàn)[8],《新課標(biāo)》也將“數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)探究活動(dòng)”作為高中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容四條主線之一[2]. 例如人教A版新教材必修第一冊(cè)“探究與發(fā)現(xiàn)”中的閱讀材料——利用單位圓的性質(zhì)研究正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì),教學(xué)中教師就可以借助這則閱讀材料開(kāi)展探究性活動(dòng),利用單位圓來(lái)研究三角函數(shù)的性質(zhì),從數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性而言,這有利于學(xué)生從整體上把握三角函數(shù)的性質(zhì).又例如本研究借助數(shù)學(xué)家楊輝求“圭垛”格點(diǎn)總數(shù)的方法設(shè)置“問(wèn)題串”,探究一般的等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式,最后回到求“圭垛”格點(diǎn)總數(shù)問(wèn)題,聯(lián)系梯形面積公式記憶等差數(shù)列前n項(xiàng)和的兩個(gè)公式. 無(wú)疑,將具有探究性的閱讀材料融入高中數(shù)學(xué)教學(xué),學(xué)生的“四基”會(huì)得到進(jìn)一步鞏固,“四能”也會(huì)獲得進(jìn)一步提升[9].

        總之,閱讀材料是數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視的良好素材,閱讀材料指向下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)使得數(shù)學(xué)課堂更具品質(zhì). 教師應(yīng)積極將其融入教學(xué),在構(gòu)建優(yōu)質(zhì)數(shù)學(xué)課堂的過(guò)程中充分發(fā)揮它的教育教學(xué)功能.

        參考文獻(xiàn):

        [1]? 章建躍. 普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)教材的研究與編寫[J].課程·教材·教法,2005(01):45-50.

        [2]? 中華人民共和國(guó)教育部. 普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[M]. 北京:人民教育出版社,2020.

        [3]? 邵光華,張妍. 人教A版高中數(shù)學(xué)新教材特色分析及使用建議[J]. 課程·教材·教法,2019(12):109-114.

        [4]? 章建躍,李增滬. 普通高中教科書數(shù)學(xué)選擇性必修第二冊(cè)[M]. 北京:人民教育出版社,2020.

        [5]? 章建躍,李增滬. 普通高中教科書教師教學(xué)用書數(shù)學(xué)選擇性必修第二冊(cè)[M]. 北京:人民教育出版社,2020.

        [6]? 徐永忠. “閱讀材料”教學(xué)現(xiàn)狀分析與建議[J]. 數(shù)學(xué)通報(bào),2004(04):13-14.

        [7]? 王鑫,汪曉勤,鄒佳晨. 高中數(shù)學(xué)教科書閱讀材料“對(duì)數(shù)的發(fā)明”使用現(xiàn)狀及啟示[J]. 數(shù)學(xué)教學(xué),2018(08):1-5+29.

        [8]? 宋磊. 重視教材閱讀材料 提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)——閱讀材料“橢圓的一種應(yīng)用”引發(fā)的探究課[J]. 數(shù)學(xué)通訊,2020(10):21-24+39.

        [9]? 張鵬. 重視數(shù)學(xué)閱讀材料,探尋多維立體的數(shù)學(xué)教育——以《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(人教A版)》為例[J]. 數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2020(09):8-10.

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