漸進式教學法是數(shù)學教學中常用的一種方法,是數(shù)學學習和訓練中的有效策略。漸進式課堂訓練通過優(yōu)化設計課堂流程,設置從易到難、由淺入深的訓練步驟,引導學生在多個逐步推進的活動環(huán)節(jié)中參與課堂互動、開展學習和訓練,從而在循序漸進的訓練過程中深入理解數(shù)學知識和內容,更有計劃地、輕松地掌握各種數(shù)學概念、公式和定理等,并學會熟練應用這些概念、公式和定理,有效解決各種數(shù)學問題。本文結合“人教課標版”高中數(shù)學必修二“直線的方程”課堂教學,圍繞漸進式課堂訓練及其應用策略展開探索研究。
1.引導自學,初建認知。高中生的可塑性特征明顯,探索求知的積極性突出,正處于構建自我認知的階段。所以,在學生初學數(shù)學時,教師必須充分利用他們的學習和心理特點,積極引導他們嘗試開展自主學習,通過猜想、假設、實驗和論證、推理和分析等學習手段,預先學習有關知識點,主動構建認知。在引導階段,通過教師的巧引妙導,學生的好奇心理和學習興趣得以有效激發(fā),探究學習的積極性得以充分調動,為加深對數(shù)學知識和內容的認知做好必要準備。
2.生成問題,接受知識。經(jīng)過教師的有效引導和預學內容之后,學生已對有關知識點形成了一定的初步認識,逐步接受了一些數(shù)學概念和知識,并在自主學習、主動思考的同時生成了一些疑難問題。但每一位學生的學習基礎、能力、經(jīng)歷和經(jīng)驗都有所不同,在具體概念和知識的理解上也存在明顯的差異性,所以,他們在數(shù)學學習過程中的接受和理解能力也存在差距。教師在這一教學訓練環(huán)節(jié),應特別關注學生的接受能力,積極激勵他們開展深入探究,在深化思考中真正接受知識、習得應用方法。
3.深化理解,靈活應用。在數(shù)學學習和訓練的應用階段,學生不僅要識記相應的數(shù)學概念和知識,解答課本中的相關范例試題,而且要學會運用所學數(shù)學知識靈活解決一些具體的、理解性的、拓展型的問題類型。由此,在學生掌握好知識和方法后,教師必須對學生提出更高的應用能力要求,要求他們學會學以致用,學會有效銜接新舊知識,主動建構數(shù)學知識體系,更好地應對遇到的各種學習問題。
1.巧妙設境引學,建構基礎認知。創(chuàng)設和利用直觀形象的教學情境是使用漸進式訓練策略的首要前提。例如,在“直線的方程”教學中,教師靈活借助“砌墻師傅用水準器來觀測墻面是否豎直”“乒乓球或臺球賽時技術員用水準器檢測桌面是否與水平面平行”等視頻情境,引導學生觀看視頻,觀察視頻中砌墻師傅和技術員如何掌握水準器內的水泡位置,來調整水準器與水平面的平行位置,循序漸進地指引學生進入本節(jié)課的學習。通過展示視頻情境,學生產(chǎn)生了強烈的好奇心,激起了探索的積極性,領會了其中所包含的線面平行、面面平行等多個知識點,為后續(xù)的漸進式課堂訓練做好了準備??梢?,教師選設一些形象直觀的課堂情境,有利于將一些例題訓練變得具體直觀。同時,學生在熟悉的生活情境中能順利理解所要學習的主題。接著,教師通過設置問題,啟發(fā)學生結合自主學習情況,提出自己的思考結論,導入新課學習。
問題1:如何在平面內確定一條直線?
問題2:在平面內如何能用代數(shù)方法表示一條直線的方程呢?
教師借助設疑導入,指引學生進入平面平行的性質和定理的學習,有效降低了學習難度。在高中數(shù)學教學訓練中巧借有效的問題指引,讓學生積極從基礎性的定理、公式等著手,逐步掌握知識,做好基礎漸進式課堂訓練是非常必要的。
2.激勵主動質疑,掌握訓練方法。學生經(jīng)過思考討論,從公理“過平面內兩點能且僅能確定一條直線”得出了確定直線的方法一。于是,教師繼續(xù)追問“是否還有其它方法確定一條直線?”,引導學生主動探究新知。經(jīng)過積極思考,有的學生得出:“利用平面內一個定點和一個方向也可以確定一條直線?!贝藭r,有的學生提出了疑問:“幾何中的點可以利用代數(shù)中的坐標來表示。那么,方向怎么表示呢?”教師順勢進行點撥,指導學生結合已學過的任意角概念,啟發(fā)他們利用x軸的正半軸旋轉所形成的角來確定直線的方向。這樣,學生習得了方向角的概念,并認識了方向角的范圍。
問題3:角度和長度是不是表示同一種量呢?他們之間是否存在著某種關聯(lián)呢?他們之間在某種條件下是否能相互轉化呢?
學生通過小組合作討論學習,得出了結論:長度和角度可以利用三角函數(shù)建立聯(lián)系,通過三角函數(shù)以廣義的長度來表示角度。接著,教師啟發(fā)學生主動掌握學習方法,利用正切來表示傾斜角。同時,給學生適時補充斜率概念,幫助他們認識斜率的范圍,進而引導他們得出斜率公式。
問題4:對于任意直線,如果已知斜率和直線所過的定點,如何用代數(shù)中的方程來表示該直線呢?
學生小組主動討論,得出:可將直線看成是點的集合,直線上的定點和定點外任意動點,滿足斜率公式,從而可得出直線方程,此方程就是直線的點斜式。
問題5:由公理“過平面內任意兩個不同的點,能且只能確定一條直線”,能否由此公理得出直線方程呢?
學生小組共同合作,討論得出:可以利用兩個定點來確定直線的斜率,利用直線的點斜式確定直線的方程。于是,教師推出了直線的兩點式概念,并給出了兩點式的標準方程。同時,指導學生理解兩點式只能表示斜率存在的直線,而斜率不存在的直線可以直接利用直線的橫坐標來得出直線方程。
一般來說,學生的學習和訓練都經(jīng)歷了思考、探索、發(fā)現(xiàn)、提出猜想、形成經(jīng)驗的逐漸推進的發(fā)展過程。從以上層層遞進的指導訓練過程看出,教師有針對性地設置一些啟思性問題,指引學生從逐步推進的問題情境中發(fā)掘到了學習規(guī)律,理順了解題思路,汲取實用的解題技巧,主動掌握了訓練方法。學生在解題訓練中抓住重點,學會判斷相關的數(shù)學關系,體會幾何問題代數(shù)化的過程以及代數(shù)和幾何之間的聯(lián)系,很好地掌握了直線的點斜式、兩點式方程的建立等重難點知識,能利用直線方程解決相關問題,提升了學習效率。
3.指引鞏固拓展,學以致用提能力。在漸進探究訓練之后,教師要適當設置一些綜合性、針對性較強的,更具層次性、更有側重點的題型,繼續(xù)深入引導學生利用所學知識靈活地解決各類綜合性問題,彌補訓練不足。
例一:求下列直線的方程:(1)直線l:過點(2,1),k=-1;(2) 直線 2: 過點(-2, 1),(3, -3) .
例二:求過點(0,1),斜率為-0.5的直線方程。
通過繼續(xù)推導訓練、鞏固拓展,學生學會利用所有知識進行主動探究和推理,深刻領會代數(shù)和幾何的密切聯(lián)系,學以致用,在鞏固拓展實踐活動中完善知識,實現(xiàn)了從知識向技能的有效遷移,再向能力和素質的有益轉化,獲得許多珍貴的學習情感和體驗。
漸進式課堂訓練策略充分體現(xiàn)了學生發(fā)展的需求,是學生主體從初步掌握數(shù)學概念、公式和定理,到理解掌握數(shù)學概念、公式和定理,再到學會靈活利用數(shù)學概念、公式和定理解決各種數(shù)學難題的逐漸進步和發(fā)展的學習進程。高中數(shù)學學科的難度系數(shù)不斷加大,數(shù)學抽象性愈加明顯,教師尤其需要結合數(shù)學課堂教學,加強利用漸進式課堂訓練策略,有效指引學生學好數(shù)學、用好數(shù)學,提升學生的數(shù)學學科素養(yǎng)。