新課程理念要求教師改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,以學(xué)生為主,讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),形成自主探究、自主解決問題的能力。如何才能讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)呢?筆者認(rèn)為,以課堂為陣地,創(chuàng)設(shè)良好的問題情境,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促使學(xué)生自覺發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,從而切實(shí)、有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。
一、從創(chuàng)設(shè)實(shí)際問題出發(fā),誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇心
心理學(xué)研究表明:只有當(dāng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與外界刺激發(fā)生不平衡時(shí),才能引起認(rèn)知矛盾,在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生求知心理之間產(chǎn)生“不協(xié)調(diào)”,從而激發(fā)學(xué)生的好奇心,使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)需求。
例1.已知在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(1,1),B(4,5),試在x軸上找一點(diǎn)P,使得PA+PB最短。
解析:該題是平面解析幾何中的一道題目,教師可以結(jié)合它的內(nèi)容,改成下述簡(jiǎn)單且有趣的實(shí)際問題:“王村和李村坐落在一條河的同側(cè),兩村相距5千米,且到河邊的距離分別是1千米和4千米。為了解決兩村的灌溉問題,擬在河邊建一座抽水站,試問如何選址才能使得向兩村鋪設(shè)管道的費(fèi)用之和最低?”這道題目的解法不難,但把知識(shí)寓于生活之中后,學(xué)生從心理上更容易接受和理解,而且解題過程也比單純考查求作一個(gè)三角形的外心要有趣得多。
二、從創(chuàng)設(shè)游戲問題出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
馬丁·加德納曾經(jīng)指出:“喚醒學(xué)生的最好辦法是向他們提供有吸引力的數(shù)學(xué)游戲、智力題、魔術(shù)、笑話、打油詩(shī)或那些呆板的教師認(rèn)為無意義而避開的其他東西?!痹跀?shù)學(xué)教學(xué)中,教師需要提供一些典型的、有趣的,且與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的游戲情境,充分展示數(shù)學(xué)內(nèi)在的和諧與自然,努力增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)的親和力,讓學(xué)生愿意親近數(shù)學(xué)、了解數(shù)學(xué)、喜歡數(shù)學(xué),進(jìn)而主動(dòng)地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
例2.求值:S=1+2+22+23+
……+229 。
解析:這是一個(gè)利用等比數(shù)列的概念和通項(xiàng)公式解決的問題,教師可以把這個(gè)問題改成一個(gè)有趣的游戲:“一個(gè)窮人向富人借錢,原以為富人不愿意。哪知,富人一口答應(yīng),但提出了附加條件:在30天中,每天借給窮人1萬元,借錢的第一天,窮人還給富人1分錢,第2天還2分錢,以此類推。以后,每天所還錢數(shù)都是前一天的2倍,30天后互不相欠。窮人聽后,覺得挺劃算,本想定下來,但又想到這位富人以吝嗇出名,怕上當(dāng)受騙,所以很為難。請(qǐng)你們幫他做個(gè)決定?!痹谶@個(gè)情境中,學(xué)生帶著幫助窮人解決問題的使命,愉快地探究問題,教師順勢(shì)推導(dǎo)出等比數(shù)列的前n項(xiàng)求和公式,就能高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)。
三、從創(chuàng)設(shè)類比問題出發(fā),開發(fā)學(xué)生的探究潛能
哲學(xué)家康德說:“每當(dāng)理智缺乏可靠論證思路時(shí),類比這種方法往往能指引我們前進(jìn)?!鳖惐仁歉鶕?jù)兩個(gè)對(duì)象之間某些屬性的相同或相似,得出其他屬性相同或相似的猜想,它是直覺思維的主要方法,在數(shù)學(xué)教學(xué)中起著重要作用。
例3.已知a、b、c>0,求證:
。
解析:這是一道比較典型的不等式證明,學(xué)生除了能用(
)(a+b+c)≥33
=9的方法證明之外,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生用()(a+b+
c)=
+3≥3+2+2+2=9構(gòu)造倒數(shù)關(guān)系來證明。
通過類比,學(xué)生還能解決以下問題:“已知a、b、c>0,證明:
①≥3 ;②≥3。”當(dāng)學(xué)生解決了問題①后,在解決問題②的過程中遇到了困難。筆者引導(dǎo)學(xué)生將問題②與上面兩個(gè)證明進(jìn)行對(duì)比,學(xué)生立即發(fā)現(xiàn):它們的結(jié)構(gòu)很相似,之所以解決不了問題②,是因?yàn)樗姆帜甘嵌囗?xiàng)式,無法直接做除法構(gòu)造“倒數(shù)”關(guān)系。找到問題癥結(jié)之后,立即有一部分觀察能力較強(qiáng)的學(xué)生發(fā)現(xiàn),用換元法可以將分母變成單項(xiàng)式,這樣不就解決了問題嗎?于是,學(xué)生得出具有創(chuàng)造性的解法:設(shè)a+b=x,b+c=y,c+a=z,則a= ,b= ,c=
,下面的步驟完全可以由學(xué)生獨(dú)立完成。
四、從創(chuàng)設(shè)數(shù)形轉(zhuǎn)換問題出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力
作為初等數(shù)學(xué)研究的兩個(gè)主要對(duì)象,數(shù)與形在許多時(shí)候是相通的。數(shù)形結(jié)合的方法就是把抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖像結(jié)合起來,把抽象思維和形象思維結(jié)合起來,它們常常以對(duì)方為背景來解決問題,從而達(dá)到化抽象為具體,化難為易的目的。
例4.同室四人各寫一張賀卡,先集中起來,然后每人從中拿出別人送出的賀卡,這四張賀卡不同的分配方式有( )種?
A.6B. 9 C.11D.23
解析:用A1、A2、A3、A4分別表示4個(gè)人,Ai的賀卡編號(hào)為i,這一問題就可以轉(zhuǎn)化為在1、2、3、4的排列(a1,a2,a3,a4)中,ai ≠i(i=1,2,3,4)共有多少種?筆者把這一問題進(jìn)行了改造:“如圖1所示,在三棱錐的4個(gè)頂點(diǎn)A1、A2、A3、A4處放上1、2、3、4、使得Ai (i=1,2,3,4)處不放i,請(qǐng)問有多少種不同的方法?”
第一種情況是:同一棱上兩點(diǎn)的下標(biāo)互換,當(dāng)A1與A2的下標(biāo)時(shí),必有A3與A4的下標(biāo)互換,這相當(dāng)于取三棱錐的一對(duì)異面直線,共有3對(duì)異面直線。
第二種情況是:沒有同一棱上兩點(diǎn)下標(biāo)互換的情況,如A1取2,A2取3,A3取4,A4取1。對(duì)應(yīng)著空間四邊形A1A2A3A4,相當(dāng)于從三棱錐中去掉一對(duì)異面直線,去掉三棱錐中的三對(duì)異面直線對(duì)應(yīng)著的三個(gè)空間四邊形,每個(gè)空間四邊形又有順序和逆序之分,共有2×3=6種。
由加法原理,得出3+6=9種。
數(shù)形結(jié)合是四種中學(xué)數(shù)學(xué)基本思想方法之一,華羅庚先生曾指出:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬事非?!痹诮鉀Q數(shù)學(xué)問題時(shí),將抽象的數(shù)學(xué)語言同直觀的圖形結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)抽象的概念與具體形象的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,才能使數(shù)與形的信息相互滲透,簡(jiǎn)化許多數(shù)學(xué)問題。