孫微微
[摘? 要] 新課標強調(diào)數(shù)學教學要教會學生自主學習、交流與思考的能力,這是提升學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的根本. 研究者以“雙曲線的漸近線方程”的教學為例,分別從“從圖象、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析三個角度理解漸近線”“借助點到直線的距離公式進行分析,發(fā)展數(shù)學素養(yǎng)”“問題推廣”三個活動展開教學分析,并就此談一些思考.
[關(guān)鍵詞] 教學過程;活動經(jīng)驗;學習能力
《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版2020年修訂)》(簡稱“新課標”)明確提出“過程教育”理念,強調(diào)為了滿足學生終身可持續(xù)發(fā)展的需要,教師應(yīng)關(guān)注教學結(jié)論的形成過程、知識的應(yīng)用過程與教學的反思過程. “雙曲線的漸近線方程”是高中數(shù)學重要的教學內(nèi)容之一,不少學生雖然知道方程的表達式,但對其形成過程卻一知半解,導致應(yīng)用時錯誤百出. 為此,筆者以本節(jié)課的教學為例展開教學分析與思考,與同行交流.
教學實錄
活動1 從圖象、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析三個角度理解漸近線
學生自主畫圖并分析(如圖1、圖2、圖3所示),筆者作如下引導.
師:觀察圖1,說說這是什么函數(shù)的圖象,此類函數(shù)圖象具備哪些特征?
師:不錯,縱軸和橫軸就是此類函數(shù)圖象的漸近線. 再來看圖2與圖3,說說你們發(fā)現(xiàn)了什么.
師:同學們都是從直觀的圖象來理解漸近線的,如果從邏輯層面來分析漸近線,該怎么描述呢?
從師生積極互動交流來看,學生已經(jīng)具備了從圖象、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析三個角度理解漸近線的能力. 此時,課堂呈現(xiàn)出了濃郁的探索味,每一位學生都以飽滿的熱情進入了探索活動中,初步積累了良好的推理經(jīng)驗.
設(shè)計意圖 課堂伊始,筆者開門見山地直接揭示主題,讓學生明確本節(jié)課研究的內(nèi)容是什么. 三個初等函數(shù)的展示,讓學生通過自主畫圖探尋它們的共同點,從幾何直觀的角度分析漸近線是提升直觀想象力的基礎(chǔ),從邏輯的角度分析漸近線是發(fā)展邏輯推理能力的關(guān)鍵.
活動2 借助點到直線的距離公式進行分析,發(fā)展數(shù)學素養(yǎng).
筆者肯定該生想法的同時提出:這種想法顯然超出了課標要求,你是怎么得到的?該生表示自己對數(shù)學比較感興趣,課余時間研究過高等數(shù)學,自學得到的. 顯然,學生的潛能是無窮的,過程中學生借助類比思想明確直線y=±x為雙曲線x2-y2=1的漸近線.
設(shè)計意圖 點到直線的距離公式的應(yīng)用,意在發(fā)展學生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng);而后的探究過程涉及類比思想、數(shù)形結(jié)合思想等,意在進一步發(fā)展學生的邏輯推理素養(yǎng)、數(shù)學抽象素養(yǎng)、數(shù)學運算素養(yǎng)等. 這些都是數(shù)學學科核心素養(yǎng)的要素.
活動3 問題推廣.
設(shè)計意圖 問題串的應(yīng)用意在幫助學生由淺入深地直抵問題的本質(zhì),學生的思維在問題的引領(lǐng)下循序漸進地深入,對問題的理解也越來越深刻. 此為幫助學生提煉“特殊到一般”思想的過程,對發(fā)展學生的數(shù)學邏輯推理能力、數(shù)學抽象素養(yǎng)以及數(shù)據(jù)分析能力具有重要價值與意義,為學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的培育夯實根基.
在此基礎(chǔ)上,又有幾名學生自告奮勇地提出相應(yīng)的證明方法. 學生的思維過程充分暴露在課堂中,此時的課堂達到了一個小高潮狀態(tài). 為了進一步挖掘?qū)W生的潛能,筆者不僅對學生的狀態(tài)給予肯定,還鼓勵所有學生都參與到課堂探索中來,不論想法是否正確,都可以在組內(nèi)勇敢地表達出來,發(fā)現(xiàn)思維的短板,查漏補缺,完善提升.
對于這個問題,大部分學生從橢圓與矩形對角線的角度進行了思考與描述. 筆者對學生的表達過程給予適當點撥,并強調(diào)此為雙曲線作圖的常規(guī)方法,同時鼓勵學生探索是否存在更優(yōu)的方法.
筆者再一次肯定了學生的想法,并借機強調(diào)了數(shù)學獨有的對稱和諧美,隨之帶領(lǐng)學生一起探索漸近線斜率與離心率之間的關(guān)系.
設(shè)計意圖 師生共同從類比的角度來分析與探索雙曲線具備怎樣的幾何性質(zhì),在一定程度上為學生的思維增添了“催化劑”,讓學生在探索與交流過程中碰撞出智慧的火花,發(fā)現(xiàn)了知識本質(zhì). 同時,師生積極的配合和互動還有效提升了學生的數(shù)學抽象素養(yǎng),促進了教學相長. 另一方面,此環(huán)節(jié)還有機滲透了數(shù)學美的理念,傳播數(shù)學文化,發(fā)展了人文精神.
教學思考
1. 關(guān)注學生的自主學習
自主學習是促進學生獲得可持續(xù)發(fā)展能力的關(guān)鍵. 學生在教學中自主獲得研究問題的方式方法,可由淺入深地抓住問題的核心,為順利解決問題奠定基礎(chǔ). 本節(jié)課對雙曲線漸近線方程的探索,從始至終都基于筆者的引導,學生自主體驗新知形成與發(fā)展的過程,積累了學習經(jīng)驗,增強了學生對知識的理解程度,有效促進了學生自主學習能力的發(fā)展.
2. 強調(diào)學生的互動交流
數(shù)學是思維的體操. 積極的互動是活躍思維,加速知識領(lǐng)悟的重要舉措. 實踐發(fā)現(xiàn),課堂中的有效追問、溝通、對話與交流等是突破教師單向授課弊端的重要舉措,新課標背景下的數(shù)學課堂更注重師生、生生的教學相長與協(xié)同共進. 本節(jié)課,筆者不僅為學生營造了良好的學習氛圍,還鼓勵學生積極展示自我,將思維過程暴露出來,為學生創(chuàng)造了更多表現(xiàn)自我的機會,學生在互動交流中提升了學習能力.
3. 促進學生的自主思考
滲透科學研究方法是實現(xiàn)有效教學的關(guān)鍵措施,促使學生在課堂中獲得自主思考的能力是教學的根本任務(wù). 本節(jié)課,筆者借助問題驅(qū)動學生思考,引導學生在猜想中制定驗證方案,及時概括總結(jié)、反思提升. 學生充分體驗科學研究的過程與方法,為后續(xù)實現(xiàn)研究方法的遷移做鋪墊.
總之,新課標一再強調(diào)要關(guān)注“過程教育”,要倡導學生自主思考、探究,尤其要注重學生在課堂中的主體地位與學習經(jīng)驗的積累情況. 教師在實施教學時,應(yīng)想方設(shè)法調(diào)動學生參與的積極性,活躍學生的思維,從真正意義上提升學生的數(shù)學能力,發(fā)展學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng).