江蘇省如皋市第二中學 郝紅云
在高中數學教學如何實現學用結合
江蘇省如皋市第二中學 郝紅云
學用結合在高中數學教學中的理解,需要超越“學”好數學知識“用”以解題的層面,需要從數學在生活中的延伸,從數學促進社會發展的角度去思考。函數知識在國際通行的“體重指數”中有著顯性的應用,可以讓學生研究體重指數中的對應關系,并在數據采樣與標準確定的過程中深化對函數的理解。學用結合可以成為高中數學教學的主線。
高中數學;數學教學;學用結合
學以致用是我國教育的傳統認識,可是今天的教學卻似乎淡化了這一點,尤其是高中數學知識,更多的是以知識的學習與習題的解答的面目出現在學生的面前,這顯然是不利于學生認識數學本來的面目。固然,數學有抽象的一面,尤其是高等數學,給人的感覺就是抽象符號的堆砌,但是不能忽視的是,就算是當代最高端的數學,也有利用其模型來指導小到精密的設計,大到經濟發展模型建立的一面。因此,高中數學教學中,更多的強調學用結合是有其實際意義的。這里所說的“用”,不僅僅是數學習題解答中的運用,也包括面對實際問題時數學知識的運用。
研究學用結合,首先要對學用結合有一個質的理解。很顯然,這里所說的學用結合,肯定不完全是指將所“學”的知識“用”到數學解題當中去,因為這已經是高中數學教學的常態,已經研究得非常透徹。這里所說的“用”應當是面對實際需要的運用,具體的可以從以下幾個方面來理解:
其一,發掘數學知識的應用價值。從理論上來說,任何一個高中的數學知識都是有應用價值的,但是一般的應用對于鞏固數學知識而言沒有太大的價值,因此從教學效益的角度來看,應當選擇那些具有系統性的數學知識,作為學用結合教學實踐的重點,然后據此認真設計教學。如高中“函數”知識就是一個應用性較強的知識,這一知識學生原本就具有一定的基礎,而經由高中階段的知識構建之后,學生對函數的內涵與外延都有一定的理解,在此基礎上再通過函數模型的應用,可以讓學生認識到函數知識的價值。
其二,尋找數學知識應用的場合。學用結合的另一個關鍵是“用”在哪里,也就是說如何讓學生在用的過程中發現數學知識的價值。這一點是教師教學設計的主要內容,這里需要注意的是,函數知識的應用不一定非得是宏大敘事式的應用,應用的依據應當是學生的生活經驗與知識理解能力。比如說引入世界通用的“體重指數”,就可以讓學生在體重與身高的函數關系中獲得對函數概念的認知。一句話,尋找函數知識的應用領域是需要根據對函數知識的理解來進行的,這可以視作唯一依據。
其三,設計數學知識與實際應用之間的聯系。學用結合的妙處在于“結合”的有效性,而有效結合是以知識與應用之間的聯系為基礎的。函數知識的應用教學設計中,基于對應關系尋找聯系是一個重要思路。如上面提到的“體重指數”,其實就是正常成長情況下體重與身高的對應關系,這種對應關系的發掘,本身就可以深化學生對函數的理解。
學用結合的最佳場所自然是課堂,基于上述理解,在數學課堂上,函數知識的學用結合可以這樣進行。為了便于理解,這里仍然以“體重指數”為例來進行描述。應當說這是一個很受學生歡迎的話題,尤其是可以調動女學生的積極性(這也算是一個意外的收獲),使其通過“體重指數”的探究,理解函數知識的普遍適用性。具體的教學過程,可以分成如下幾個步驟:
第一步,直接提出問題:函數知識在生活中有哪些應用呢?舉出你所知道的例子。說明:在課堂上,學生也確實能夠舉出相關的例子,簡單如勻速直線運動中位移與時間的關系等,但這些例子往往都是來源于學生已有的學習過程,并不能真正讓學生對函數有一種耳目一新的認識。因此,這里所設計的利用“體重指數”來強化學生對函數的認識,在題材上就具有了新穎性,就能夠有效地吸引學生的注意力。
第二步,基于激趣需要提出問題:班上有想減肥的同學嗎?你如何判斷自己的體重是否合適?激趣的作用是顯而易見的,教師要做的是迅速將學生的感覺興趣轉換為對函數知識的研究。因此需要教師進一步闡述:當前世界通行的是通過“體重指數”來判斷體重是否合適。大家想知道這個指數是怎么形成的嗎?學生當然會說想知道,而當教師給出“體重指數”就是體重與身高的比值時,學生又會感覺特別簡單,此時會有一種失望的感覺。
第三步,教師進一步打破學生的認知平衡:利用體重與身高的比值來定義“體重指數”固然是簡單的,這也確實只是一個簡單的函數關系。問題在于,既然要使其成為世界通行的判斷依據,就需要對其結果給出一個科學的范圍,范圍的獲得才是“體重指數”形成的關鍵。這樣的提醒的確有效果,于是指數范圍的確定就成為下一個研究重點。學生自然就會想到:怎樣界定這個范圍才是科學的?這里就需要采樣,就需要科學界定合理體重的范圍。于是,下面的工作其實就是圍繞函數的對應關系,進行外圍材料的精加工。此過程中,學生思維的直接加工對象是數據的采集與范圍的劃定,而間接的加工對象或者說一直不變的加工對象,其實是函數本身。因此,這樣的一個學以致用的過程,可以深化學生對函數概念的理解,也可以將學生對函數理解的觸角伸到一個未知的領域。
學用結合其實是一個常研常新的話題,就算是在應試壓力十分大的高中數學教學中,讓學生在數學知識的運用中獲得新的認知,也是不少數學教師孜孜以求的努力方向。
在筆者看來,學以致用可以成為高中數學教學的主線之一(除此之外,知識當然是主線,解題能力的培養也是主線),如文章開頭所說的一樣,數學知識的理解只有在更廣的范圍內,通過更高高度上的應用,才能真正獲得。將學用結合當成教學的主線,那就意味著在教學中需要多考慮一件事情,即每一個數學知識可能存在什么樣的應用場合,而一個應用又會怎樣深化學生對知識的理解。這樣的過程,顯然將教師對教學內容的把握與對數學教學的理解提高了一個層次,從這個角度講,教師專業成長也就有了一個新的方向。
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