王婧
在高中數(shù)學教學中,常可見到這樣一種教學方式:如在“數(shù)學歸納法”的教學中利用“多米諾骨牌”來演示“數(shù)學歸納法”的“遞歸”過程;通過“擲骰子”讓學生體驗“無理數(shù)”;用“填沙子”來發(fā)現(xiàn)同底等高的半球體積和錐體體積、柱體體積之間的關(guān)系,從而猜想并證明球體體積公式;利用“幾何畫板”或Z+Z教育軟件對解析幾何中的軌跡問題進行實證……通常以上種種就是“數(shù)學實驗”.
我們知道,在日常生活中,要證實某件事情,最普通的辦法就是對它進行檢驗、試驗、試探或?qū)嶒灒瑪?shù)學也不外如是.章建躍等認為,數(shù)學實驗這個詞所表達的意思是:當你的腦子中出現(xiàn)某種數(shù)學思想(一種想法)時,你就通過計算機去實驗一下.通常這種實驗是針對一些具體例子來進行的,如果你有足夠多的具體例證表明你的想法的正確性,那么就可以進一步通過邏輯推理的方法去證明它,而且證明的思想方法在很大程度上已經(jīng)蘊涵在具體例證的獲得過程中了.因此,設(shè)置“數(shù)學實驗”,把抽象的結(jié)論寓于其中,使學生經(jīng)歷一個從具體到抽象的過程,對于學生理解知識是非常重要的.
一、明確的教學目標
教學目標分為三大領(lǐng)域,即認知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動作技能領(lǐng)域。因此,在備課時要圍繞這些目標選擇教學的策略、方法和媒體,進行必要的內(nèi)容重組。在數(shù)學教學中,要通過師生的共同努力,使學生在知識、能力、技能、心理、思想品德等方面達到預(yù)定的目標,以提高學生的綜合素質(zhì)。如《復(fù)數(shù)的引入》這一課是整個復(fù)數(shù)這一章的第一課,在備課時應(yīng)注意,通過這一課的教學,使學生能利用辯證唯物主義的觀點來解釋復(fù)數(shù)的形成和發(fā)展,體會到矛盾是事物發(fā)展的動力,矛盾的解決推動著事物的發(fā)展。引伸到現(xiàn)實生活中,就是當我們遇到矛盾時,也要勇于面對矛盾,要有解決矛盾的決心和信心,促進矛盾的轉(zhuǎn)化和解決,同時也就提高了自己分析問題和解決問題的能力。
二、設(shè)疑于重點和難點
教材中有些內(nèi)容是枯燥乏味,艱澀難懂的。如數(shù)列的極限概念及無窮等比數(shù)列各項和的概念比較抽象,是難點。如對于 =1這一等式,有些同學學完了數(shù)列的極限這一節(jié)后仍表懷疑。為此,一位教師在教學中插入了一段“關(guān)于分牛傳說的析疑”的故事:傳說古代印度有一位老人,臨終前留下遺囑,要把19頭牛分給三個兒子。老大分總數(shù)的1/2,老二分總數(shù)的1/4,老三分總數(shù)的1/5。按印度的教規(guī),牛被視為神靈,不能宰殺,只能整頭分,先人的遺囑更必須無條件遵從。老人死后,三兄弟為分牛一事而絞盡腦汁,卻計無所出,最后決定訴諸官府。官府一籌莫展,便以“清官難斷家務(wù)事”為由,一推了之。鄰村智叟知道了,說:“這好辦!我有一頭牛借給你們。這樣,總共就有20頭牛。老大分1/2可得10頭;老二分1/4可得5頭;老三分1/5可得4頭。你等三人共分去19頭牛,剩下的一頭牛再還我!”真是妙極了!不過,后來人們在欽佩之余總帶有一絲懷疑。老大似乎只該分9.5頭,最后他怎么竟得了10頭呢?學生很感興趣,……老師經(jīng)過分析使問題轉(zhuǎn)化為學生所學的無窮等比
數(shù)列各項和公式
(|q|<1)的應(yīng)用。寓解疑于趣味之中。
三、設(shè)疑于教材易出錯之處
英國心理學家貝恩布里奇說過:“差錯人皆有之,作為教師不利用是不能原諒的。”學生在學習數(shù)學的過程中最常見的錯誤是,不顧條件或研究范圍的變化,丟三掉四,或解完一道題后不檢查、不思考。故在學生易出錯之處,讓學生去嘗試,去“碰壁”和“跌跤”,讓學生充分“暴露問題”,然后順其錯誤認真剖析,不斷引導(dǎo),使學生恍然大悟,留下深刻印象。
如:若函數(shù) 圖象都在X軸上方,求實數(shù)a的取值范圍。
學生因思維定勢的影響,往往錯解為a>0且 ,得出0四、設(shè)疑于結(jié)尾
一堂好課也應(yīng)設(shè)“矛盾”而終,使其完而未完,意味無窮。在一堂課結(jié)束時,根據(jù)知識的系統(tǒng),承上啟下地提出新的問題,這樣一方面可以使新舊知識有機地聯(lián)系起來,同時可以激發(fā)起學生新的求知欲望,為下一節(jié)課的教學作好充分的心理準備。我國章回小說就常用這種妙趣奪人的心理設(shè)計,每當故事發(fā)展到高潮,事物的矛盾沖突激化到頂點的時候,當讀者急切地盼望故事的結(jié)局時,作者便以“欲知后事如何,且聽下回分解”結(jié)尾,迫使讀者不得不繼續(xù)讀下去!課堂何嘗不是如此,一堂好課不是講完了就完了,而是詞已盡意無窮。
如在解不等式 時,一位教師先利用學生已有的知識解決這個問題,即采用解兩個不等式組來解決,接著,又用如下的解法:
原不等式可化為: 即 ,所以原不等式解集為: ,學生會驚疑,唉!這是怎么解的,解法這么好!這位教師說道:“你想知道解法嗎?我們下節(jié)課再深入具體地探究”.這樣就激起了學生的求知欲望,為下節(jié)課的教學作好了充分的心理準備。
當然,教師提出的問題必須轉(zhuǎn)化為學生自己思維的矛盾。只有把客觀矛盾轉(zhuǎn)化為學生自身的思維矛盾,才能產(chǎn)生激疑效應(yīng)。
五、數(shù)學實驗教學能有效提高學生的數(shù)學學習信念
我們認為,講授式教學設(shè)計得再好,也很難適合各種不同層次的學生的不同需求,而數(shù)學實驗是一種活動化教學,它能滿足不同學生的需求,使不同學生在各自的能力基礎(chǔ)上都得到較充分的發(fā)展.在一定的問題背景下,學生自己動手實驗,觀察、比較、歸納,親身經(jīng)歷了數(shù)學建構(gòu)過程,所有的新知識,通過自身的“再創(chuàng)造”,納入到自己的認知結(jié)構(gòu)中,成為有效而能發(fā)展的知識,徹底改變了以講授“現(xiàn)成結(jié)果”為主,以“灌輸”為特征的傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式,真正體現(xiàn)了教師為主導(dǎo),學生為主體的教學原則.數(shù)學實驗教學在幫助學生對數(shù)學概念進行必要的意義建構(gòu)的同時,恰能起到激勵學生積極的主觀學習意愿,實際上學生在數(shù)學實驗課堂上自始至終保持著濃厚的學習和研究的興趣,不再把學習數(shù)學看成負擔,增強了學好數(shù)學的信心,享受著學習數(shù)學的樂趣.