張躍紅
(南京師范大學(xué)附屬中學(xué) 210003)
一線教師每天都與課堂教學(xué)打交道,難免會遇到各種各樣的困惑.在這些困惑中,有些是共性的,也有些是個性的.針對困惑,教師也有著各自不同的處理辦法.本文結(jié)合筆者的教學(xué)實踐,針對在課堂教學(xué)中通常會出現(xiàn)的困惑,談一些想法及做法與同行交流.
眾所周知,數(shù)學(xué)探究是高中數(shù)學(xué)課程中引入的一種新的學(xué)習(xí)方式,它有助于學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)概念和結(jié)論產(chǎn)生的過程,初步嘗試數(shù)學(xué)研究的過程,有助于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力.
但是要不要探究?如何探究?一直是困擾著一線教師的問題.因為有些教師在課堂教學(xué)中,實施的探究活動并未達(dá)到良好的教學(xué)效果,不但浪費了大量的教學(xué)時間,影響了教學(xué)進(jìn)度,同時也讓學(xué)生失去了參與的興趣,挫傷了教師的積極性,探究活動則變成了“雞肋”,食之無味,棄之可惜.
真正的探究活動要“探”在能力的獲得上.教師首先要想清楚,通過探究活動要培養(yǎng)學(xué)生哪些方面的能力.同時,也要考慮學(xué)生自身能力、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時間等方面因素的影響.首先,探究教學(xué)需要學(xué)生具備相當(dāng)?shù)闹R儲備和較高的思維水平,因為只有達(dá)到了一定的水平,才能真正探究起來,否則就是被教師“牽著鼻子走”進(jìn)行假探究”;其次,探究式教學(xué)內(nèi)容不宜過深和過淺,否則都會變成“假探究”.內(nèi)容過淺,沒有探究的必要;過深,學(xué)生聽教師講解尚且困難,自己探究更會困難重重;最后,由于探究式教學(xué)往往費時很多,就要選擇合適的時機(jī),同時也可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整教學(xué)形式;如果課堂時間有限,可以把學(xué)生分成小組,利用課余時間進(jìn)行探究活動,課內(nèi)進(jìn)行展示.
鑒于此,可以把“正弦定理”一課設(shè)計成“研究三角形邊角關(guān)系”的單元教學(xué)課.
本節(jié)課采用探究式教學(xué)方法.教師將學(xué)生分成若干小組,利用課余時間進(jìn)行探究.課堂上采用小組匯報的形式,交流展示他們的研究成果.
整節(jié)課分成以下4個環(huán)節(jié).
環(huán)節(jié)1 小組匯報 展示成果
學(xué)生通過探究發(fā)現(xiàn)三角形的邊角關(guān)系中,存在三個定理,分別是:
參與匯報的小組,主要呈現(xiàn)出三種得到這些定理的方法,分別是:
(1)將一般三角形化為特殊三角形(化斜為直),通過直角三角形的邊角關(guān)系得到三個定理;
(2)借助向量進(jìn)行研究,通過將向量等式數(shù)量化的方法(即將向量等式平方,或者利用數(shù)量積運算)得到定理內(nèi)容;
(3)借助坐標(biāo)系進(jìn)行研究,通過建立平面直角坐標(biāo)系,利用等面積法,或者距離公式得到定理內(nèi)容.
環(huán)節(jié)2 回顧過程 反思方法
教師請同學(xué)們回顧,是如何想到利用構(gòu)造直角三角形、向量和坐標(biāo)系的方法來研究三角形邊角關(guān)系的?
設(shè)計意圖是挖掘各種研究方法背后隱藏的“金子”,使研究方法系統(tǒng)化,進(jìn)而形成學(xué)生自己的研究能力.
各個小組的代表分別談了他們的想法:(1)“化斜為直”是“一般”到“特殊”思想方法的體現(xiàn);(2)向量具有“代數(shù)”與“幾何”特征,是解決三角形問題的有利工具;(3)坐標(biāo)系是將“幾何問題”轉(zhuǎn)化為“代數(shù)問題”的有效途徑.同時,每個小組又對不同研究方法進(jìn)行了比較、分析,指出各種方法的利弊以及需要注意的問題.
環(huán)節(jié)3 觀察定理 思考用途
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察這三個定理的結(jié)構(gòu)特征及用途,并歸納總結(jié)出應(yīng)如何觀察等式特征,從哪些角度進(jìn)行觀察;如何使用這三個定理解決問題,以及使用時需要注意的問題,教給學(xué)生方法.
環(huán)節(jié)4 領(lǐng)悟聯(lián)系 拓展延伸
教師引導(dǎo)學(xué)生再研究:
(1)每個定理都有三個等式,等式之間是否可以相互轉(zhuǎn)化?
(2)三個定理之間是否存在某種聯(lián)系?
學(xué)生們經(jīng)過討論研究發(fā)現(xiàn),每個定理的三個等式可以相互轉(zhuǎn)化,知道其中兩個就可以得到第三個.三個定理間存在聯(lián)系,三個定理之間可以相互證明,即用正弦定理可證明余弦定理,用余弦定理可證明射影定理,等等.
概念是思維的細(xì)胞,理解概念是所有數(shù)學(xué)活動的基礎(chǔ),只有在概念清晰的條件下,才能進(jìn)一步開展其他的數(shù)學(xué)活動,概念課的重要性是不言而喻的.
“函數(shù)的單調(diào)性”是函數(shù)概念的下位概念,它比函數(shù)的概念容易理解,但很重要,在數(shù)學(xué)中具有核心地位.有教師這樣設(shè)計這節(jié)課:上課伊始,教師給出幾個函數(shù)的圖象,讓學(xué)生觀察圖象的特征,然后給出函數(shù)單調(diào)性的定義.之后,教師對定義中的關(guān)鍵詞“任意的”進(jìn)行特別強(qiáng)調(diào),提醒學(xué)生注意,接下來進(jìn)行鞏固練習(xí).
但令人困惑的是,教師自認(rèn)為已經(jīng)講得明明白白,學(xué)生也把概念背得滾瓜爛熟,但在練習(xí)時要么錯誤百出,要么沒有解題思路,無從下手.經(jīng)過教師講解,學(xué)生似乎又“明白了”,一旦自己獨立完成,問題又來了.為什么學(xué)生明明知道函數(shù)單調(diào)性的定義,卻不能利用它來解決問題呢?
究其原因,學(xué)生沒有理解概念的本質(zhì).因為概念是教師“拋給”學(xué)生的,不是通過自己的理解建立起來的.眾所周知,概念越是基本,其應(yīng)用范圍就越廣,學(xué)生通過對這些概念的學(xué)習(xí),所感悟到的數(shù)學(xué)就越本質(zhì).由此而養(yǎng)成的思維習(xí)慣及思維方式,將會對學(xué)生的終身發(fā)展產(chǎn)生根本性的影響.但往往越是基本的概念越容易被教師“一筆帶過”,因為教師認(rèn)為概念是“規(guī)定”好的,直接告訴學(xué)生就行了,沒有什么好講的.但事實上,概念越是基本,往往對它們的理解和掌握也越難,需要的時間也越長.“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,為了表面上的“實惠”,舍棄概念教學(xué)的完整過程,直接將概念“拋給”學(xué)生,把節(jié)省出來的時間用于大量的訓(xùn)練,以期望達(dá)到快速掌握的教學(xué)效果,這種做法只能是事與愿違.
如何設(shè)計概念課的教學(xué)?不妨以“函數(shù)的單調(diào)性”一課為例.
本課分為以下5個環(huán)節(jié).
環(huán)節(jié)1 設(shè)置情境 引出課題
教師引導(dǎo)學(xué)生思考:在研究了函數(shù)的概念、圖象和表示方法之后,還有哪些方面的內(nèi)容需要去研究?
函數(shù)是描述事物變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,函數(shù)的變化規(guī)律顯然值得研究.通過設(shè)置現(xiàn)實生活中的例子(比如心電圖,股市走勢圖等等),讓學(xué)生感受函數(shù)變化規(guī)律的意義,明確研究的內(nèi)容和方法.
環(huán)節(jié)2 觀察圖象 得到直觀定義
教師給出一些函數(shù)的圖象(可以是學(xué)生熟知的一次函數(shù)、二次函數(shù)的圖象,也可以是不熟知的函數(shù)圖象),請學(xué)生觀察這些函數(shù)圖象有哪些變化規(guī)律.意圖引導(dǎo)學(xué)生從形的角度,得到單調(diào)函數(shù)的直觀定義:
設(shè)函數(shù)的定義域為A,區(qū)間I?A.在區(qū)間I上,若函數(shù)的圖象(從左至右看)總是上升的,則稱函數(shù)在I上是增函數(shù);在區(qū)間I上,若函數(shù)的圖象(從左至右看)總是下降的,則稱函數(shù)在I上是減函數(shù).
環(huán)節(jié)3 探幽入微 得到描述性定義
憑借函數(shù)圖象觀察出的性質(zhì),僅得到了定性刻畫,只能說是對函數(shù)的變化情況有個大概了解,以此作為定義,顯然是不夠的,需要量化.如何進(jìn)行量化?那就需要把函數(shù)圖象的形遷移到數(shù).
教師可以借助幾何畫板作出一些函數(shù)的圖象,測量出其圖象上點的橫縱坐標(biāo),把它們制成表格,實現(xiàn)從形到數(shù)的轉(zhuǎn)化.通過觀察表格中自變量的值與對應(yīng)的函數(shù)值的變化規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生把從形中看到的單調(diào)性(即圖象語言),過渡到用自然語言來表述,進(jìn)而得到函數(shù)單調(diào)性的描述性定義:
設(shè)函數(shù)的定義域為A,區(qū)間I?A.在區(qū)間I上,若隨著自變量x增大,函數(shù)值y也增大,則稱函數(shù)在區(qū)間I上是增函數(shù);在區(qū)間I上,若隨著自變量x增大,函數(shù)值y卻減小,則稱函數(shù)在區(qū)間I上是減函數(shù).
環(huán)節(jié)4 設(shè)置問題串 得到形式化定義
雖然得到了函數(shù)單調(diào)性的描述性定義,但它還不是量化的,要把定性的數(shù)量變化關(guān)系轉(zhuǎn)化為定量的數(shù)量變化關(guān)系.這是本課的重點,也是難點.
教師可以設(shè)置問題串:
問題1對于區(qū)間(a,b)上任意的x都有f(x)>f(a),能否說明f(x)在此區(qū)間上單調(diào)遞增?說說理由.
問題2對于給定區(qū)間上存在無數(shù)個自變量x,當(dāng)自變量變大時,相應(yīng)的函數(shù)值也變大,能說明函數(shù)在此區(qū)間上是單調(diào)遞增的嗎?說說理由.
問題3函數(shù)y=x在R上單調(diào)遞增的,能否用數(shù)學(xué)符號表示?
通過問題串進(jìn)行一步步的引導(dǎo),讓學(xué)生思考、體會,最終“水到渠成”地得到函數(shù)單調(diào)性的形式化定義:
設(shè)函數(shù)的定義域為A,區(qū)間I?A.如果對于區(qū)間I內(nèi)的任意兩個值x1,x2,當(dāng)x1
環(huán)節(jié)5 回顧過程 總結(jié)方法
通過練習(xí)、小結(jié)等活動,讓學(xué)生回顧研究過程,即“圖形直觀——定性刻畫——定量刻畫”,總結(jié)研究方法,并將所獲得的研究方法用于其他知識中去.
從以上教學(xué)設(shè)計可以看出,概念教學(xué)的基本環(huán)節(jié)是:①設(shè)置現(xiàn)實情境,讓學(xué)生感受研究的價值和意義;②給出具體的例證,并對它們的屬性進(jìn)行分析、比較;③抽象概括出所給例證的共同本質(zhì)特征,進(jìn)而得到概念的本質(zhì)屬性;④用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語言給概念下定義;⑤運用實例從正、反兩個方面,對概念進(jìn)行辨析;⑥思考概念的用途及與其他相關(guān)概念的聯(lián)系,學(xué)以致用.
值得注意的是,概念教學(xué)特別需要有耐心,需要循序漸進(jìn)的滲透和提高,需要學(xué)生親身經(jīng)歷從具體到抽象的概括過程,不可急于求成.
要不要教給學(xué)生解題套路,也是經(jīng)常困擾一線教師的問題.因為解題套路確實讓學(xué)生和教師都嘗到了“甜頭”.對于學(xué)生而言,不需要動腦筋,只要背下來,照搬就是了;對于教師而言,也不需要動腦筋專研如何備課了,只要歸納整理好各種題型的解決辦法,然后照本宣科告訴學(xué)生,就萬事大吉了.
如果總是教給學(xué)生解題套路,結(jié)果會如何呢?勢必導(dǎo)致學(xué)生只會做“熟題”,不會做“生題”.
因為套路是針對某一類問題給出的固定解法,它不會變,是僵化的.一旦問題改變,其解決方法就立刻無法使用.
比如,問題1:當(dāng)x∈R時,關(guān)于x的不等式kx2+kx+1>0恒成立,求實數(shù)k的取值范圍.
如果問題1的教學(xué)設(shè)計如下:
第一步,首先考慮當(dāng)k=0時,1>0滿足條件;
第二步,當(dāng)k≠0時,欲使當(dāng)x∈R時不等式恒成立,只需開口方向向上(k>0),并且判別式Δ=k2-4k<0即可,解得0 第三步,綜上所述,實數(shù)k的取值范圍是0≤k<4. 這樣的教學(xué)就是“解題套路”,因為它只告訴學(xué)生怎么做,卻不告訴學(xué)生為什么這樣做. 首先,為什么要考慮“k=0”的情況?其次,明明是不等式問題,怎么就聯(lián)系到了二次函數(shù)的圖象?這些問題不解決,學(xué)生無法理解其解法,只能是記下來然后照搬,一旦題目改變,就束手無策了. 要讓學(xué)生從根本上理解解決問題的方法,就需要教師講清楚原理,即解決問題的思想和方法.解決問題1的根本,就是函數(shù)與方程思想.函數(shù)、方程和不等式,好比是一家人中的“三兄弟”,“老大”函數(shù)是最有能力的,因為它比其他兩個“兄弟”多了一樣工具——圖象(這又聯(lián)系到了數(shù)學(xué)的另一個思想方法,即數(shù)形結(jié)合).當(dāng)其他兩兄弟遇到困難時,“老大”函數(shù)就要出手幫助.問題1屬于不等式問題,但它遇到了困難,憑借自己的本事它解決不了(不等式本身能解決的問題,僅限于求解),勢必要尋求 “老大”函數(shù)的幫助,這樣就需要將不等式轉(zhuǎn)化為函數(shù). 如何轉(zhuǎn)化呢?令y1=kx2+kx+1,y2=0,原不等式kx2+kx+1>0轉(zhuǎn)化為y1>y2,問題1即轉(zhuǎn)化為:當(dāng)x∈R時,函數(shù)y1的圖象恒在y2(即x軸)的上方,求實數(shù)k的取值范圍. 對于函數(shù)y1=kx2+kx+1,當(dāng)然要考慮k是否為0的情況,否則我們無法判定函數(shù)的類型,也就無法畫出它的圖象.當(dāng)k=0時,y1=1為常函數(shù),顯然在x軸上方;當(dāng)k≠0時,函數(shù)y1為二次函數(shù),其圖象欲恒在x軸上方,勢必要開口向上(k>0)且與x軸無交點(Δ<0). 當(dāng)然,將不等式轉(zhuǎn)化為函數(shù)時,不一定非要令y1=kx2+kx+1,y2=0,只要以不等號為界,左邊一個函數(shù),右邊一個函數(shù)即可.至于誰在左邊,誰在右邊,完全取決于題目的結(jié)構(gòu)特征. 思想和方法是解決數(shù)學(xué)問題的靈魂,起到高屋建瓴的作用.無論題目千變?nèi)f化,領(lǐng)悟了思想和方法就能以不變應(yīng)萬變.比如問題1,可變?yōu)椋?/p> 關(guān)于x的不等式kx2+kx+1>0,當(dāng)分別滿足下述條件時,求實數(shù)k的取值范圍. (1)當(dāng)x∈R時,不等式能成立; (2)當(dāng)x∈[1, 2]時,不等式恒成立; (3)當(dāng)x∈[1, 2]時,不等式能成立. 通過這樣的教學(xué),解決的就不單單是一個問題1.或許某些問題的解決,確實需要教給學(xué)生一些套路,但如果全部是套路,試想,那得需要多少套路才能應(yīng)對各種變化問題?反言之,學(xué)生一旦掌握了思想和方法,學(xué)會了思考和分析,建立起自己的思考體系,在面對各種紛繁復(fù)雜的新問題時,就會從容不迫,得心應(yīng)手地去應(yīng)對. 近些年,由于在高考閱卷中,評分標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格,教師擔(dān)心學(xué)生由于書寫不規(guī)范而白白失掉一些分?jǐn)?shù),在課堂教學(xué)中強(qiáng)調(diào)書寫規(guī)范的氛圍悄然興起.有些教師把“書寫規(guī)范”視為課堂教學(xué)最重要的任務(wù),從而沖淡了重要知識、內(nèi)容的講解;有些教師把握不了書寫標(biāo)準(zhǔn),索性“眉毛胡子一把抓”,就要求學(xué)生寫得越多越好;有些教師矯枉過正,甚至出現(xiàn)了學(xué)生作業(yè)中寫的“設(shè)點P”,教師要求改成“不妨設(shè)點P”,并且讓學(xué)生重新書寫一遍的極端情況,等等. 強(qiáng)調(diào)書寫規(guī)范的目的,是為了讓學(xué)生有邏輯地回答問題,培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性.何為有邏輯地回答問題?就是要講清楚每一步驟的因果關(guān)系.沒有“因為”的存在,只給出最后的“結(jié)果”,顯然是不符合邏輯的. 所以,我們在課堂教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)書寫規(guī)范固然重要,但更重要的是講清楚書寫規(guī)范背后的原因.哪些步驟該寫,哪些可以不寫,其中的原因是什么,一定要讓學(xué)生心里清清楚楚、明明白白.否則,學(xué)生只能是畏手畏腳,既害怕寫多了浪費時間,又害怕寫少了被扣分,患得患失、稀里糊涂,反倒嚴(yán)重影響了正常的答題節(jié)奏和心情. 針對書寫規(guī)范,不妨讓學(xué)生在作答時,想清楚以下幾個方面的問題: (1)書寫的每一個邏輯段,是否能保證因果關(guān)系齊全,即有“因”有“果”; (2)漏寫這一步,是否會出現(xiàn)科學(xué)性錯誤; (3)使用了題目中沒有出現(xiàn)的條件,是否交待清楚了; (4)在使用已知定理、公式、結(jié)論時,是否有特別需要說明的地方. 教師可以結(jié)合教學(xué)實際情況,對學(xué)生出現(xiàn)的書寫問題進(jìn)行有針對性的指導(dǎo).不妨嘗試一下以下做法:(1)把習(xí)題課分成“思想方法課”和“書寫規(guī)范課”.“思想方法課”目的是,教會學(xué)生如何思考、分析問題,選擇科學(xué)合理的解題思路,進(jìn)而解決問題;“書寫規(guī)范課”目的是,教會學(xué)生如何會書寫,保證解題過程條理清晰,有理有據(jù).把習(xí)題課分成這樣兩類后,教學(xué)側(cè)重點突出,目的明確,針對性會更強(qiáng);(2)以學(xué)生的書寫過程作為實例進(jìn)行評價,“正例”與“反例”都要選擇,師生共同評價.評價時要指出“正例”好在哪里,“反例”壞在哪里以及如何修正;(3)若教學(xué)時間允許,教師可以板書一道題目完整的解題過程,讓學(xué)生親眼看見,感受也會更加深刻;(4)書寫規(guī)范是一種習(xí)慣,在平時就要養(yǎng)成.對學(xué)生平時作業(yè)與大型考試的書寫要一視同仁,不能區(qū)別對待、厚此薄彼.習(xí)慣一旦養(yǎng)成,規(guī)范書寫就不是一件要刻意完成的任務(wù).4 有關(guān)書寫規(guī)范的困惑與對策