雷應(yīng)峽
[摘 ?要] 面對新課改的推進(jìn)與各種教學(xué)方法的涌現(xiàn),教師應(yīng)緊跟時代的步伐,及時更新教育教學(xué)理念,結(jié)合學(xué)生認(rèn)知水平與實(shí)際需求,因勢利導(dǎo)地制定教學(xué)計劃實(shí)施教學(xué),提高教學(xué)效率. 文章從“借助思維導(dǎo)圖,厘清知識脈絡(luò)”“借助微專題,揭示知識本質(zhì)”“借助數(shù)學(xué)思想,實(shí)現(xiàn)觸類旁通”“借助錯題,反思促進(jìn)成長”四方面展開闡述.
[關(guān)鍵詞] 微專題;思維導(dǎo)圖;數(shù)學(xué)思想
新課標(biāo)明確提出:教師是文化的傳播者,學(xué)習(xí)的促進(jìn)者,潛能的開發(fā)者,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識為目的,倡導(dǎo)自主、探究與合作學(xué)習(xí)的教學(xué)方式. 教師作為課堂的組織者、引導(dǎo)者與合作者,想要讓學(xué)生在原有認(rèn)知基礎(chǔ)上獲得更好的發(fā)展,必然離不開各種新教育理念的支持.
近年來,隨著信息技術(shù)的崛起,各種新型教學(xué)方法蜂擁而至,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)情、教情篩選出合適的教學(xué)手段,在有限的時間內(nèi),最大限度地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展.
借助思維導(dǎo)圖,厘清知識脈絡(luò)
思維導(dǎo)圖是一種組織性思維工具,一般以某個主題為核心發(fā)散出相應(yīng)的自然結(jié)構(gòu). 學(xué)生借助圖象、符號、關(guān)鍵詞等,結(jié)合大腦容易接受的規(guī)則建立一個基于自我認(rèn)知的有序發(fā)散的圖形,最終呈現(xiàn)的圖形是學(xué)生對思維過程的導(dǎo)向與記錄. 思維導(dǎo)圖在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用得非常廣泛,且收效頗豐.
思維導(dǎo)圖具有將單調(diào)知識形象化、零碎知識系統(tǒng)化、抽象知識具體化、復(fù)雜知識簡單化、隱性知識顯性化等特點(diǎn),有利于學(xué)生綜合理解知識. 由于個體差異性的存在,每個學(xué)生的思維方式、角度、習(xí)慣等都有所區(qū)別,因此學(xué)生呈現(xiàn)出來的思維導(dǎo)圖不盡相同.
新課改背景下的數(shù)學(xué)教學(xué),重在尊重學(xué)生的個體差異,通過一定的教學(xué)手段促進(jìn)每一個學(xué)生發(fā)展. 教師可從學(xué)生呈現(xiàn)出的個性鮮明的思維中,發(fā)現(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn),并給予肯定與點(diǎn)撥,滿足不同學(xué)生的發(fā)展需求.
思維導(dǎo)圖與學(xué)生的歸納思維有著千絲萬縷的聯(lián)系,歸納思維雖為一種弱抽象形式,卻蘊(yùn)含著猜想、發(fā)現(xiàn)、提煉的過程,是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造意識的基礎(chǔ). 而演繹思維對揭示知識的內(nèi)部聯(lián)系有著重要作用,因此在知識的歸納整理上,應(yīng)利用演繹思維將學(xué)生腦海中零碎的知識串聯(lián)起來. 思維導(dǎo)圖順應(yīng)著學(xué)生的思維模式,可以增強(qiáng)學(xué)生的理解力與記憶力.
思維導(dǎo)圖的應(yīng)用目的在于優(yōu)化學(xué)生的思維,因此它定位為“工具”.既然為工具,自然具有服務(wù)性.
例1 已知原點(diǎn)O為拋物線C:y2=4x的頂點(diǎn),若過原點(diǎn)O作兩條互相垂直的直線分別與拋物線C相交于點(diǎn)E,F(xiàn),請證明:直線EF恒過定點(diǎn).
本題的難度系數(shù)不大,但為了深化學(xué)生的理解,使其獲得舉一反三的解題能力,筆者決定借助思維導(dǎo)圖與學(xué)生一起探討本題.
步驟一,要求學(xué)生利用“設(shè)k法”,將整個解答思路口述一遍,講明白“設(shè)k法”的價值與用途,讓學(xué)生初步認(rèn)識本題的解答過程.
設(shè)k為直線EO的斜率,聯(lián)立直線EO的方程(僅含參數(shù)k)與拋物線的方程,可得點(diǎn)E的坐標(biāo)(該坐標(biāo)同樣僅含參數(shù)k);用-替代k,可得點(diǎn)F的坐標(biāo). 此時能順利求出直線EF的方程(僅含參數(shù)k),整理EF的方程(整理參數(shù)k),可得其恒過定點(diǎn).
步驟二,要求學(xué)生將以上思維過程用思維導(dǎo)圖表達(dá)出來.
如圖1所示,學(xué)生借助思維導(dǎo)圖將整個解答思路串聯(lián)在一起,讓解答過程變得清晰、明了. 當(dāng)然,每一個學(xué)生呈現(xiàn)出來的思維導(dǎo)圖不一樣,但表達(dá)的核心沒有變化.
事實(shí)上,教學(xué)中類似于此的素材隨處可見,教師應(yīng)有意識地利用思維導(dǎo)圖將學(xué)生的思維碎片鏈接到一起,讓學(xué)生熟悉并熟練應(yīng)用思維導(dǎo)圖,使它成為輔助學(xué)習(xí)的一種工具.
借助微專題,揭示知識本質(zhì)
高考復(fù)習(xí)經(jīng)歷基礎(chǔ)知識梳理階段、專題突破階段與綜合提升階段,其中專題突破階段承擔(dān)著“固雙基,揭本質(zhì)”的使命. 這就需要教師“切割”教學(xué)內(nèi)容,將其化為多個微專題,實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)逐個突破. 小身材、大能量是微專題教學(xué)的特點(diǎn),也是當(dāng)下應(yīng)用得比較多的教學(xué)手段,尤其是信息技術(shù)與多媒體的廣泛應(yīng)用,使微專題模式越來越豐富,受到學(xué)生的認(rèn)可.
時間短、知識點(diǎn)少、針對性強(qiáng)是微專題教學(xué)的特點(diǎn). 正因微專題涉及的知識容量少,能將知識間的聯(lián)系充分暴露出來,在夯實(shí)知識基礎(chǔ)的同時,可以幫助學(xué)生建構(gòu)較好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),故微專題教學(xué)又是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、揭示知識本質(zhì)的教學(xué)手段.
如關(guān)于三角函數(shù)求值域的問題,教師可針對這個問題設(shè)置微專題教學(xué),教學(xué)內(nèi)容主要包括以下知識:①y=asinx+bcosx(利用輔助角公式,將原式轉(zhuǎn)化為y=Asin(ωx+φ));②y=asin2x+bsinxcosx+ccos2x(解決此問的核心是先降冪,再引入輔助角);③y=asin2x+bcosx+c(將問題轉(zhuǎn)化成關(guān)于cosx的一元二次函數(shù));④y=或y=(反解關(guān)于cosx或sinx的問題);⑤y=sinx+sinxcosx+cosx(若sinx+cosx的值為t,則sinxcosx=,將問題轉(zhuǎn)化成關(guān)于t的函數(shù)).
這樣的微專題教學(xué),主題明確、條理清晰. 隨著上述內(nèi)容的逐一突破,學(xué)生對三角函數(shù)求值域問題不僅有了明確認(rèn)識,還進(jìn)一步理解了每一種情況下的轉(zhuǎn)化過程,為形成觸類旁通的解答技巧夯實(shí)了基礎(chǔ).
再如恒成立與有解問題的微專題教學(xué):
例2 已知函數(shù)f(x)=x2+m-2x,g(x)=2+x,對任意x∈[-1,2],恒有x∈[-1,2],使g(x)=f(x),則m的取值范圍是什么?
變式1:已知函數(shù)f(x)=x2+m-2x,g(x)=2+x,對任意x∈[-1,2],恒有x∈[-1,2],使f(x)≥g(x),則m的取值范圍是什么?
變式2:已知函數(shù)f(x)=x2+m-2x,g(x)=2+x,對x∈[-1,2],f(x)一直位于g(x)的上方,則m的取值范圍是什么?
上述例題和變式的主要區(qū)別是:例題意在研究函數(shù)的值域,而變式意在研究函數(shù)的最值.
變式1比較簡單(略).
變式2可以等價轉(zhuǎn)化為“f(x)>g(x)對x∈[-1,2]均成立,m的取值范圍是什么?”而“f(x)>g(x)對x∈[-1,2]均成立”即“x2+m-2x>2+x對x∈[-1,2]恒成立”,即“x2+m-3x-2>0對x∈[-1,2]恒成立或m>-x2+3x+2對x∈[-1,2]恒成立”,于是此問可以繼續(xù)轉(zhuǎn)化為“函數(shù)t(x)=x2-3x+m-2,x∈[-1,2],解t(x)>0”或“函數(shù)h(x)=-x2+3x+2,x∈[-1,2],解m>h(x)”.
綜上分析,微專題教學(xué)的特點(diǎn)在于以點(diǎn)帶面、以小見大,便于學(xué)生更加清晰地認(rèn)識知識本質(zhì),為形成深度反思提供良好條件. 深度反思的重點(diǎn)在于問題能否遵循邏輯關(guān)系而形成合理的問題鏈,能否根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平的高低提供科學(xué)的方法.
在實(shí)際教學(xué)中,有些教師只將目光放在個別問題的解決上,沒有注重引導(dǎo)學(xué)生探索知識間的內(nèi)部聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生不能及時深度反思,致使新知無法順利地融入學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu). 微專題教學(xué)看似“微小”實(shí)則具備“大容量”,它能很好地揭示知識間的內(nèi)部聯(lián)系,讓學(xué)生從聯(lián)系中自主系統(tǒng)地建構(gòu)認(rèn)知體系,發(fā)現(xiàn)知識本質(zhì).
借助數(shù)學(xué)思想,實(shí)現(xiàn)觸類旁通
數(shù)學(xué)思想是學(xué)科發(fā)展的根本. 數(shù)學(xué)教學(xué)的根本任務(wù)是傳授知識、提煉方法、傳承文化,這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識串聯(lián)起來,通過一定的數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用,達(dá)到觸類旁通的教學(xué)目的. 一般情況下,學(xué)生只要掌握了數(shù)學(xué)思想方法,就掌握了數(shù)學(xué)的核心. 然而在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,仍有部分教師受傳統(tǒng)教育思想的影響,忽略數(shù)學(xué)思想方法的總結(jié)與提煉,致使學(xué)生缺失數(shù)學(xué)思想.
在教學(xué)中,教師應(yīng)著力于數(shù)學(xué)思想方法的滲透,帶領(lǐng)學(xué)生親歷知識的形成與發(fā)展過程,讓學(xué)生在親歷中感受數(shù)學(xué)思想方法獨(dú)特的魅力.
例3 解關(guān)于x的不等式:mx2+(m+1)x+1≥0.
第一步,因式分解得(mx+1)(x+1)≥0. 討論:當(dāng)m=0,解x+1≥0;當(dāng)m≠0,解m
x+
(x+1)≥0(一次不等式和二次不等式的區(qū)別). 第二步,討論m>0與m<0的情況,比較-與-1的大小,獲得解集.
在講解過程中,部分教師討論m>0的情況時直接以-與-1的大小比較進(jìn)行分類,給出答案:m>1時,x≥ -或x≤-1;m=1時,x∈R;0 有些學(xué)生在此環(huán)節(jié)中不明白為什么要對m與1的大小進(jìn)行比較,也造成部分學(xué)生遇到分類討論的問題時,習(xí)慣討論參數(shù)與0,1的大小. 事實(shí)上,分類討論的第一步就是要弄清楚“討論點(diǎn)”的來龍去脈. 學(xué)生只有搞清楚了這一步,才能從真正意義上掌握數(shù)學(xué)思想方法,后續(xù)遇到類似問題時才能以不變應(yīng)萬變. 在解題教學(xué)中,教師一定要想方設(shè)法讓學(xué)生自主提煉數(shù)學(xué)思想方法,只有參透數(shù)學(xué)思想方法的靈活性,才能將零散的數(shù)學(xué)知識串珠成鏈,使問題與結(jié)論形成必然聯(lián)系,當(dāng)學(xué)生遇到同類問題時便能觸類旁通、從容應(yīng)對. 借助錯題,反思促進(jìn)成長 數(shù)學(xué)教學(xué)與錯題是相伴相生的關(guān)系,學(xué)生的思維也在錯誤的生成與糾正中得以發(fā)展. 學(xué)生在解題過程中,出現(xiàn)錯誤的主要原因在于舊知體系形成的思維定式影響了新知的建構(gòu). 鑒于此,教師可以有針對性地在學(xué)生易錯處設(shè)計問題,通過點(diǎn)對點(diǎn)的糾錯或試錯的方式提醒學(xué)生,避免類似情況再次發(fā)生. 隨著計算機(jī)的普及,教師可以引用一些現(xiàn)成系統(tǒng),將學(xué)生的錯題分類整理起來,打印下來后讓學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練,深化學(xué)生對錯誤的認(rèn)識,讓學(xué)生在錯題歸類與反思中不斷提升自身的解題能力,最大限度地發(fā)揮錯題的教學(xué)價值. 例4 如圖2所示,已知A,B,C三點(diǎn)位于直線l上,P為l外的一點(diǎn),若AB=CB=a,∠APB為直角,∠CPB=45°,求·的值(用a表示). 班上共49名學(xué)生,只有12名學(xué)生全對,這樣的結(jié)果令筆者感到驚訝. 為了深化學(xué)生對這部分知識的認(rèn)識,筆者將一位學(xué)生的正確答案投影出來供其他學(xué)生參考. 具體解法為: 如圖3所示,以點(diǎn)P為原點(diǎn),PA所在的直線為x軸,PB所在的直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,假設(shè)點(diǎn)A(x,0),B(0,y),根據(jù)點(diǎn)B為線段AC的中點(diǎn),有點(diǎn)C(-x,2y).根據(jù)已知條件,可得x2+y2=a2, x-2y=0,解得 x=a, y=a,因此·=-a2. 為什么本題有那么多學(xué)生不會解?學(xué)生思維的卡殼點(diǎn)在哪兒?究竟該如何幫助學(xué)生突破這個問題?這是本題的教學(xué)價值所在. “就題論題”不是目的,讓學(xué)生“解一題通一類”才是本題的教學(xué)根本. 因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生整合、轉(zhuǎn)化問題條件,反思錯誤形成的根源,讓錯題成為寶貴的財富. 本題教學(xué)可從以下三個層次出發(fā): 第一層次,一題多解,訓(xùn)練思維深刻性. 要求學(xué)生思考以下幾個問題:①這是一道什么類型的題目,可以用什么方法來解決?②題中涉及哪些有用的條件,具有怎樣的功能?③能否用關(guān)系式表示題中的條件?有什么條件無法轉(zhuǎn)化?④反思所列關(guān)系式,看看還有什么條件未應(yīng)用上?⑤你準(zhǔn)備用什么方法來解決本題?⑥當(dāng)初解題失敗的原因是什么?⑦在“形”的基礎(chǔ)上,關(guān)于向量類的問題,你有什么應(yīng)對方法? 第二層次,一題多變,訓(xùn)練思維廣闊性. 變式1:將原題中的∠CPB=45°換成60°,其余條件均不變. 變式2:將結(jié)論·=-a2更換為已知條件,求∠CPB的度數(shù). 變式3:在△ABC中,AB=AC,CB=2,點(diǎn)D位于線段BC上,同時DB=DC,則·的最大值是多少? 第三層次,回顧總結(jié),訓(xùn)練思維的概括性. 整體回顧解題過程,在類比、歸納中探尋解題規(guī)律與方法,培養(yǎng)學(xué)生形成迎難而上的探索精神. 如本題,可回顧如下:①怎樣將“形”的關(guān)系轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的關(guān)系;②哪種解法更簡便?③遇到難題時,該從什么角度分析條件與結(jié)論之間存在怎樣的關(guān)系? 總之,在新課改背景下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)不再是單純的教授模式,而是學(xué)生主體參與的新模式. 教師應(yīng)通過學(xué)習(xí)不斷地提升自身的教育理念與專業(yè)水平,只有與時俱進(jìn),跟上時代步伐,才能培養(yǎng)出適應(yīng)時代發(fā)展的創(chuàng)新人才.