王雯
[摘 要]“現(xiàn)象教學”自2016年由芬蘭提出后,在國際上一直備受關(guān)注,而中國教育也進入了“以核心素養(yǎng)為本”的改革新階段,兩者都是以學生為中心,期望培養(yǎng)學生多方面的能力。課堂是教學的主陣地,有效性是教學的生命,因此如何實現(xiàn)高效教學成為教師需要研究的重要問題。文章以新高考下的“解三角形復習課”教學為例,從高考新題型出發(fā),讓“現(xiàn)象教學”走進數(shù)學課堂,重在發(fā)揮學生的主觀能動性,充分挖掘?qū)W生的潛力,培養(yǎng)學生的綜合能力。
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)象教學;數(shù)學課堂;解三角形
[中圖分類號] ? ?G633.6 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058(2022)20-0011-03
一、背景介紹
芬蘭教育一直備受世界關(guān)注。2016年8月,芬蘭進行了新一輪的教育教學改革,提出了“現(xiàn)象教學”的概念。“現(xiàn)象教學”可理解為基于現(xiàn)象的教學,它弱化了學科界限,圍繞學生感興趣的主題調(diào)配師資,強調(diào)學生的學習興趣和學習環(huán)境,以培養(yǎng)學生的綜合能力為目標[1]?!艾F(xiàn)象教學”的出現(xiàn),改變了傳統(tǒng)學科的分類,它的完成需要很多方面的能力,如學會調(diào)查,學會查閱資料,學會從各個角度去看待和分析問題。2020年,江蘇省實施了新的高考方案。從《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》也可以看出,我國的課程改革及高考改革倡導以解決問題為導向,以學生為中心,期望學生學會自主學習,具備自主學習的能力和分析解決問題的能力。
目前新高考中增加了以結(jié)構(gòu)不良問題為核心的新題型,如何讓學生在有限的時間內(nèi)選擇更優(yōu)的解題方法成為教師在教學中需要思考的問題。讓“現(xiàn)象教學”走進課堂,可調(diào)動學生的學習積極性,讓學生在解決問題的過程體會到獲取知識的快樂。下面筆者以“解三角形復習課”的教學為例,談一談如何讓“現(xiàn)象教學”走進數(shù)學課堂。
二、教學設計與策略
新高考中對于解三角形知識的考查多以結(jié)構(gòu)不良的形式呈現(xiàn),題目中常出現(xiàn)條件缺失或條件選擇的情況,解此類題型的基本思想有兩個:一是可解,即補充或選擇的條件可以達到解題的目的;二是簡單,即補充或選擇的條件可使解題變簡單、容易。當然,補充或選擇的條件不同所出現(xiàn)的計算難度也會有所不同。基于這兩個基本思想,“解三角形復習課”的教學重在充分發(fā)揮學生的主觀能動性,讓學生通過不斷改編題目而成為出題者,并在教師的引導下找到解決問題的最佳方法,在形成完備知識體系的同時提高綜合能力。
“解三角形復習課”的教學片段如下:
師:請大家來看這道題目:在[△ABC]中,角[A, B, C]所對應的邊分別為[a, b, c],求滿足條件的其他邊和角:[A=60°],[B=45°],[c=2]。
生1:可以先計算出角[C],再利用正弦定理[asinA=bsinB=csinC]求出邊[a, b]。
師:很好,那通過這道題,你覺得正弦定理可以解決什么問題?
生(齊):已知兩角及一邊,求其他邊和角的問題。
師:能否改變其中一個條件,卻仍能求解這個三角形的邊和角?
生2:將“[c=2]”改成“[b=4]”。
師:這樣改可以嗎?
生3:可以,但是與原題在本質(zhì)上是一樣的。我想把“[A=60°]”改成“[a=4]”。
師:大家覺得這樣改可以嗎?
生4:可以,但是不能用正弦定理求解,要改用余弦定理求解。
師:那你能說說是如何用余弦定理求解的嗎?
生4:利用余弦定理公式[b2=a2+c2-2accosB]可以求出邊[b],已知三角形的三條邊,再運用余弦定理就可以求出該三角形的另外兩個角了。
師:說得很好。這位同學認為不能利用正弦定理求解,大家有沒有不同的看法?
生5:結(jié)合正弦定理[asinA=bsinB=csinC]和題給條件[a=4],[B=45°],[c=2],可得[4sinA=bsin45°=2sin(135°-A)],我把能計算的都表示出來,得到[4sinA=b22=222cosA+22sinA],即[bsinA=22,bsinA+bcosA=2 ,]所以[tanA=-2-2],再利用同角三角函數(shù)之間的關(guān)系[sin2A+cos2A=1]可以計算出[sinA],[cosA],邊[b]以及角[C]。
(此時大家都對生5的解法表示驚嘆)
師:通過這個解法大家發(fā)現(xiàn)了什么?
生6:對于解三角形,用正弦定理可以解決已知兩邊及其夾角的問題,但計算量大,而且容易出錯,用余弦定理會更方便些。
師:是的,所以正弦定理不是不能求解已知兩邊及其夾角的三角形問題,而是求解起來比較麻煩。那正弦定理除了可以解決已知兩角及一邊的三角形問題,還能解決其他情況下的三角形問題嗎?
生7:將[B=45°]改成[a=4],利用正弦定理[4sin60°=2sinC]可以求得[sinC=34],通過[cosB=-cos(A+C)=-cosAcosC+sinAsinC]求出[cosB],再根據(jù)余弦定理求出邊[b]。
師:很好,請大家按照這位同學的思路繼續(xù)往下做。
教師投影一位學生的解法:
因為[sinC=34],所以[cosC=± 134],當[cosC=134]時,[cosB=-cos(A+C)=-12×134+32×34=3-138],所以[b2=16+4-2×4×2×3-138=14+213];
當[cosC=-134]時,[cosB=-cos(A+C)=-12×-134+32×34=3+138],所以[b2=16+4-2×4×2×3+138=14-213]。
(投影完后,學生有不同的意見)
生8:因為[a>c],所以[A>C],那么角[C]不可能為鈍角,不需要討論[cosC=-134]的情況。
師:非常好,這樣就為解這道三角形題目節(jié)省了時間。如果這道題不需要求解,而是問:滿足題目條件的三角形有幾個?你能做出判斷嗎?
[學生畫圖(如圖1),并做解釋]
師:那能不能繼續(xù)改變條件求解該三角形呢?
生9:將“[A=60°]”改成“[△ABC]的外接圓半徑為2”,利用公式[asinA=bsinB=csinC=2R](其中[R]為[△ABC]外接圓的半徑),就可以解該三角形了。
師:改得好,大家的思維已經(jīng)不再局限于邊、角的互改了。那大家還記得這個公式是怎么得來的嗎?
(教師引導學生對相關(guān)知識點進行了回顧)
師:還可以再改嗎?
生10:將“[A=60°]”改成“[△ABC]的面積為4”,利用[12acsinB=4]可求出邊[a],再利用余弦定理求出邊[b],最后通過正弦定理求出角[A]與角[C],這樣就把三角形解出來了。
師:這位同學已經(jīng)想到三角形的面積問題了,那如果我們把條件“[B=45°]”換成“[a=6]”以及把“[c=2]”換成“[S△ABC=63]”,即題目條件變成“[A=60°],[a=6],[S△ABC=63]”,你能求解該三角形嗎?
教師借助投影,展示兩位學生的解法:
生11:由[asinA=bsinB=csinC=2R ],得[b=43sinB ],[c=43sinC],由[S△ABC=63]得[12×43sinB]
[43sinC×32=123sinBsinC=63],所以[sinBsinC=12],即[sinBsin(120°-B)=12],展開后化簡得[2sin2B-π6=1],所以[B=π6]或[B=π2],當[B=π6]時,[C=π2],所以[b=23],[c=43];當[B=π2]時,[C=π6],所以[b=43 , ?c=23]。
生12:由[S△ABC=63]得[12bc×32=63],所以[bc=24],由[b2+c2-a2=2bccosA]得[b2+c2=60],所以[(b-c)2=12],[(b+c)2=108],所以[b=43],[c=23],[B=π2],[C=π6]或者[b=23],[c=43],[B=π6],[C=π2]。
師:從這兩位同學的解法中,你們發(fā)現(xiàn)了什么?
生13:對于解三角形會有不同的方法,但是所消耗的時間會有很大的不同,這就提醒我們要靈活應用公式,盡可能地選擇最優(yōu)方案。
(教師展示一道具體的例題,引導學生鞏固拓展)
[例題](2020年新高考Ⅰ卷)在①[ac=3],②[csinA=3],③[c=3b]這三個條件中任選一個,補充在下面問題中,若問題中的三角形存在,求[c]的值;若問題中的三角形不存在,請說明理由。
問題:是否存在[△ABC],它的內(nèi)角[A, B, C]的對邊分別為[a, b, c],且[sinA=3sinB],[C=π6], ? ? ? ? ? ? ?
三、教學反思
(一)探索性提問,激發(fā)學生的學習興趣
本節(jié)課采用了探索性提問,通過讓學生改編題目調(diào)動學生探究的積極性,激發(fā)學生的學習興趣。而問題作為學生探究的主線,其設置的合理性尤為關(guān)鍵。問題過于簡單,會讓學生沒有思考,無法啟發(fā)學生思維;問題過于深奧,會讓學生無從下手沒有辦法回答,這樣會打擊學生的積極性,長此以往,學生會產(chǎn)生抵觸情緒。因此,問題不但要有階梯性,以便學生能夠不斷深入思考,還要有一定的引導性,使學生能夠逐步發(fā)展思維,提升能力。本節(jié)課中教師所提出的問題,如“如果這道題不需要求解,而是問:滿足題目條件的三角形有幾個?你能做出判斷嗎?”“那大家還記得這個公式是怎么得來的嗎?”一方面給予了學生鼓勵,讓學生盡可能多思考;另一方面讓學生的思維更發(fā)散,所獲取的知識更全面?!斑@位同學認為不能利用正弦定理求解,大家有沒有不同的看法?”這種提問給予了學生充分質(zhì)疑的時間和空間,很好地鍛煉了學生辨析問題的能力。而“這位同學已經(jīng)想到三角形的面積問題了,那如果我們把條件‘[B=45°]’換成‘[a=6]’以及把‘[c=2]’換成‘[S△ABC=63]’,即題目條件變成‘[A=60°],[a=6],[S△ABC=63]’,你能求解該三角形嗎?”這個問題將解三角形提升到了一個新的高度,并且通過展示學生的不同解法,讓學生自己發(fā)現(xiàn)不同方法的不同運算過程,進而找到問題的實質(zhì),培養(yǎng)學生提出問題、解決問題、挖掘問題本質(zhì)的能力。
(二)投影式點評,讓學生找到問題的本質(zhì)
個體的發(fā)展需要借助工具,也需要通過與社會的互動,與人的互動,不斷地反思,不斷地修正來實現(xiàn)。本節(jié)課對于簡單問題的回答大多采用口述的方式,但對于“看似簡單,實則不易”的問題則進行了投影點評,讓學生在自己的方法和其他同學的方法的對比中找到最優(yōu)方法,進而達到自我修正、培養(yǎng)能力的效果。祁建新等人認為,同樣是教學生思考,還要分是思考什么以及怎樣思考。對知識進行思考,得到的是對知識的認識;對現(xiàn)象進行思考,得到的是對世界的認知[2]。通過投影學生的解題過程與結(jié)果,能看到學生思考問題的過程,而對于方法的點評,可以讓學生了解自身的不足,并且學會接納其他方法,而學生這種“容他”的表現(xiàn),體現(xiàn)了教師的德育滲透十分有效。
(三)互動式教學,提高課堂教學效率
教育不應僅僅是把前人已有的經(jīng)驗﹑知識教給學生,而應將學生培養(yǎng)成完整的人,使得他們具有思考的能力﹑判斷的能力以及獨立解決問題的能力[3]。傳統(tǒng)的復習課大多是以先復習知識點再應用的方式進行的,這樣的課堂較沉悶,學生也覺得無趣。如果我們換種方式,以學生為主體,鼓勵他們實踐,讓他們不只是被動地做題,而是成為出題者,并且自己去發(fā)現(xiàn)、去探究,那么不僅能完成知識的回顧及應用,還能激發(fā)學生的學習興趣,這與“現(xiàn)象教學”中“強調(diào)學生的學習興趣和學習環(huán)境,以培養(yǎng)學生的綜合能力為目標”不謀而合。本節(jié)課通過互動式教學,讓學生一直處于思考中,思考自己提出的問題,思考同學提出的問題,思考老師提出的問題,大大提高了課堂教學效率,學生的思維也在課堂上真正“活”了起來。
四、結(jié)束語
有效性是教學的生命,因此,在響應國家“減負”號召的同時,教師應讓學生在有限的時間內(nèi)掌握更多的知識,提高他們各方面的能力,要讓“高效教學”真正在每節(jié)課中得到落實。為此,教師要明確自己的角色定位,關(guān)注學生的發(fā)展,引導學生去表達自己的想法,充分調(diào)動學生的學習積極性,促進學生加強反思及協(xié)同合作,讓知識的穩(wěn)固及加深變得更容易,盡可能地減少不同層次學生之間的差異。
要實現(xiàn)高效教學需要以學生為中心。因此,教師要引導學生積極投入到學習中,成為問題的提出者和解決者,并且能理解問題的本質(zhì),把握問題的解決方法。
[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ]
[1] ?俞建芬,蔡國英. 芬蘭“現(xiàn)象教學”的理念﹑內(nèi)涵與啟示[J].教學與管理,2019(33):121-124.
[2] ?祁建新,徐建東,水菊芳,等.注重數(shù)學思想引領(lǐng) 深化“現(xiàn)象教學”探究[J].中學數(shù)學教學參考,2019(13):25-28.
[3] ?程元元.現(xiàn)象教學進課堂的策略研究:基于高中學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升[J].數(shù)學教學通訊,2019(36):17-18,25.
(責任編輯 黃春香)